立體交通　帶我出發(fā)

劉新福　張國旭　鄺海量

收起轱轆起飛

交通擁堵是現(xiàn)代都市的“通病”。

交通擁堵帶來的負(fù)面影響很多，最主要的是增加了人們的通勤時間，使得用于學(xué)習(xí)、工作的時間減少;其次，會加重空氣污染，浪費燃料。此外，交通擁堵還會使司機失去耐心，增加交通事故數(shù)量。另外，在遇到一些緊急突發(fā)情況時，可能影響急救車輛救援。

面對上述由交通擁堵帶來的問題，未來城市立體交通的概念——收起轱轆起飛應(yīng)運而生。國外某公司設(shè)計的無人機出租車系統(tǒng)就是最好的例子：乘客在手機APP上預(yù)約出行地點，地面無人駕駛車輛會迅速趕到，而當(dāng)遇到地面交通堵塞的狀況時，系統(tǒng)會迅速通知在附近工作的無人飛行器，與地面自動駕駛車輛完成“地空”轉(zhuǎn)換，乘客轉(zhuǎn)乘無人飛行器離開，而無人車會開始接受下一個訂單。

出門“點對點”

未來城市立體交通能夠極大地提高人們出行的效率，提高人們對出行時間的預(yù)判。未來交通中，地面車輛、無人機、民用客機等將融為一體，形成一張龐大的三維交通網(wǎng)，讓人們的出行方式靈活多變，實現(xiàn)出門“點對點”：出發(fā)后，人們中途可根據(jù)優(yōu)化方案乘坐地面車輛或無人機達(dá)到指定目的地，無需擔(dān)心交通堵塞。人們對出行時間可以做出精準(zhǔn)預(yù)判，提高出行的“時間分辨率”。

地對空的三維交通空間

未來的交通工具把交通運行的區(qū)域從平面的道路拓展到了三維空間——既有可以像汽車一樣在路面上行駛的地面端，也有靈活穿梭于空中和樓宇之間的空中端。此外，為了協(xié)調(diào)地面與空中的交通情況，立體交通還要有相關(guān)的調(diào)控系統(tǒng)。

地面端，顧名思義，就是在路面上運行的交通工具。有人不禁會問：“那不就是現(xiàn)在滿大街跑的汽車嗎？”的確，作為最主要的載具，車輛是不可或缺的一環(huán)，但是立體交通中的車將會擁有現(xiàn)在大部分汽車所沒有的許多新功能。它既“聰明”，可實現(xiàn)如自動駕駛、自主路線規(guī)劃等功能;也安全，如果某個零件出現(xiàn)問題，車輛可以自主檢測并提示人們及時更換。除了車輛之外，地面端還有與其相配套的一些設(shè)施。例如，對于使用汽油的汽車，需要有加油站，對于電驅(qū)動的汽車，則需要有充電樁。

而為交通帶來“立體”二字的，就是空中端。簡單地說，空中端最主要的組成部分為無人機。想象一下，把現(xiàn)在市面上流行的旋翼航拍機放大到足夠大，再把用來航拍的相機換成車廂，這便是一架立體交通中的無人機。無人機根據(jù)指令迅速起飛，到達(dá)地面車輛的位置處。根據(jù)情況，或降落后載上乘客，或直接與地面端的車輛進行對接，“連車帶人”一同起飛。同時，為了讓無人機有起飛與降落的地方，城市中還將分布許多無人機的起降和維護區(qū)域，用于無人機的停放、充電、保養(yǎng)、維護等操作。

如果對地面端和空中端缺乏管理，那么地空交通將自成一體，無法很好地協(xié)同工作。因此，立體交通中還需要起管理作用的控制與協(xié)調(diào)端。例如，地面交通管理系統(tǒng)是管理整個地面交通中不可或缺的一部分;無人機飛行的軌跡則由空中交通管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理和安排，避免無人機在空中相互碰撞或撞擊到建筑物。此外，地面與空中的協(xié)同還需要有調(diào)度中心和其他相應(yīng)的信息處理設(shè)備來支持。

立體交通“放大招”

電池技術(shù)

相比于石油、煤炭之類的傳統(tǒng)能源，電能具有綠色清潔、轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點，在未來勢必會被應(yīng)用于立體交通的建設(shè)。盡管商用電動汽車的應(yīng)用很普遍，但電池技術(shù)依舊是人們關(guān)注的重點，其發(fā)展將會直接影響到未來立體交通的商業(yè)和運行模式。電池重量、能量密度、充放電能力等會直接影響交通載具的運載能力、飛行距離和飛行性能等方面。隨著電池技術(shù)的發(fā)展，輕便環(huán)保、價格低廉的新一代電池會為立體交通的構(gòu)建提供強有力的支撐。

通信技術(shù)

未來立體交通運行中，想要保證城市天空與地面之間載具的安全運行，就必須要有良好的通信系統(tǒng)進行信息交換、指令發(fā)布、運行調(diào)度等工作。當(dāng)下大熱的5G技術(shù)（第五代移動通信技術(shù)）最高傳輸速度可達(dá)20Gbits/s，這種級別的傳輸速度為未來立體交通之間海量數(shù)據(jù)的安全可靠傳輸?shù)於嘶A(chǔ)。大量的地面無人駕駛汽車與空中無人機會組建成一張交通網(wǎng)絡(luò)，覆蓋整個城市。

人工智能技術(shù)

如何讓立體交通系統(tǒng)更“聰明”？人工智能技術(shù)來加盟！通過連接到互聯(lián)網(wǎng)共享大數(shù)據(jù)，人工智能技術(shù)可以根據(jù)當(dāng)前的交通和天氣情況規(guī)劃最優(yōu)的駕駛路線，實現(xiàn)自主行駛、避讓行人等功能。此外，在立體交通中還有完善的保障系統(tǒng)。如果地面車或者空中無人機快沒電了，或者說其他設(shè)備發(fā)生故障，該故障指令會迅速傳到大數(shù)據(jù)中心，中心會根據(jù)實時路況進行最優(yōu)調(diào)度……

交通系統(tǒng)全方位規(guī)劃

未來，當(dāng)你和家人、朋友開心地出游時，如果遇上某處路段突發(fā)交通事故，交通管理系統(tǒng)會立即將事故信息向周邊車輛和無人機廣播。在即將到達(dá)事故點時，早已準(zhǔn)備好的無人機會緩緩飛至汽車上方，完成與車輛的自動對接。隨后，你們可以轉(zhuǎn)入空中路線，繞過事故路段。到達(dá)目的地后，你們自行下車即可，停放的工作會由車輛和無人機自動完成。

2019年4月，《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要（2021-2050年）》的編寫工作正式展開。其中，立體交通便是重中之重。同時，這幾年中無人飛行科技公司如雨后春筍般涌現(xiàn)，著手于解決立體交通中的一個又一個難關(guān)。在可以預(yù)期的未來中，立體交通的前景將會無限光明。

（責(zé)任編輯/陳瑩 美術(shù)編輯/滿斗工作室）