智能交通：當科幻成為現(xiàn)實

於俊杰

你正坐在一輛車上，車行駛在北京的某條高速路，前方就是收費站。你以為司機會停下來刷卡繳費，結(jié)果司機一腳油門踩下去，車直接開過收費站，沒停！這就是“高速自由流收費”技術(shù)。

高速自由流收費技術(shù)咋做到的？通過北斗衛(wèi)星、V2X車路協(xié)同和智慧門架的協(xié)同，當車輛在高速上行駛時，就實時計算里程費，通過網(wǎng)絡(luò)直接收取費用。當車輛開到收費站，可以直接放行，全程無感通行?？梢韵胂螅@項技術(shù)一旦普及，將大大緩解高速收費站的擁堵！

神奇的還不止于此。在北京亦莊有一段神奇的道路，你在那里打個車，一輛出租車就會到來。上車后，你驚訝地發(fā)現(xiàn)，主駕座位上空無一人！然后，出租車自動啟動，方向盤自動旋轉(zhuǎn)，把你帶到亦莊的地鐵口、商圈、公園或者某個小區(qū)。

這就是北京市高級別自動駕駛示范區(qū)，覆蓋12.1公里的五環(huán)道路。這里不僅有無人駕駛的出租車，還有無人零售車賣東西，有無人快遞車送快遞，有無人清潔車打掃路面，有無人巡邏車充當交警。更神奇的是，亦莊有13條主要道路，會通過人工智能讓紅綠燈自動調(diào)節(jié)時長，開車的人會一路綠燈，根本見不到紅燈。

剛才講的兩種技術(shù)場景，都屬于我們今天要談的主題：智能交通。當我們坐到一輛沒有司機的車里，看到面前大屏幕上實時呈現(xiàn)出周圍車輛的運行和速度，看到一路上一個紅燈也沒有，我們會不禁感嘆科技給生活帶來的變化——就像當年那些坐馬車的人第一次坐上了汽車那樣。

但是，智能交通并不是什么新鮮玩意兒。智能交通的英文叫Intelligent Transportation System，簡稱 ITS。ITS的起源可以追溯到 20 世紀 60 年代末期至 70 年代初期。當時，隨著汽車數(shù)量的迅速增長，道路交通擁堵問題逐漸凸顯，于是發(fā)達國家開始研究如何利用先進的信息技術(shù)來改善交通狀況。

我們先看“汽車之國”美國。早在1989年，美國就提出了“智能車輛道路系統(tǒng)”，后來改成了我們更熟悉的“智能交通系統(tǒng)”，“智能交通”就此誕生。

2012年，美國新澤西的梅多藍茲（Meadowlands）出現(xiàn)了“自適應(yīng)紅綠燈”。就跟北京亦莊的紅綠燈一樣，系統(tǒng)會自動調(diào)節(jié)紅綠燈的時長。其工作原理是：在所有路的周圍尤其是十字路口安排攝像頭，攝像頭把路況傳輸給云端，電腦計算每個路段和路口車輛的數(shù)量，根據(jù)這些實時的計算結(jié)果，調(diào)整片區(qū)內(nèi)所有的紅綠燈。梅多藍茲自適應(yīng)紅綠燈極大地提高了交通效率，減少了等待和擁堵的時間。

剛才說的是信號控制方面的智能化，當然還有在汽車本身上做文章的。提到把自動駕駛運用到汽車身上的美國公司，大家比較熟悉的應(yīng)該是特斯拉。就在前不久，特斯拉創(chuàng)始人埃隆·馬斯克在硅谷帕洛阿爾托（Palo Alto）的街道上，親自進行特斯拉V12系統(tǒng)（測試版）的全自動駕駛試驗。馬斯克“駕駛”特斯拉Model S，自己舉著手機，一邊開車一邊直播，錄下了整個45分鐘無人駕駛的全過程。

在此期間，V12系統(tǒng)的表現(xiàn)良好，遇到十字路口紅燈會驅(qū)動汽車自動停車，左右轉(zhuǎn)彎的時機判斷精準，可以帶領(lǐng)車輛穿過道路狹窄的施工道路，觀測到有行人也知道等待。但是，直播到20分鐘左右，V12系統(tǒng)在一個十字路口犯了低級錯誤：它把前面轉(zhuǎn)向車道的綠燈當成了自己車道的綠燈，直接啟動準備闖紅燈。幸虧馬斯克一腳踩了剎車，避免了一起交通事故。

值得一提的是，馬斯克的這次自動駕駛，背后的技術(shù)竟然是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這就相當于把汽車打造成一個具有大腦的動物，讓它自己收集路況信息，自己學會怎么處理和應(yīng)對不同的路況。正如馬斯克所說：“我們沒有編程，沒有程序員寫一行代碼來識別道路、行人等，全部交給了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

要知道，風靡世界的ChatGPT就是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，讓模型自己“學習”怎么說人話的。關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神奇之處，這里就不展開了?？傊痪湓挘簩＜覀冎恢廊绱擞?xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)好用，但其中具體的機制尚不得而知。

我們的視線從美國再轉(zhuǎn)向歐洲。20世紀80年代中期，歐洲就已經(jīng)開始對道路設(shè)施進行研究以及完善，并用于提高服務(wù)水平。1996年，全歐交通網(wǎng)絡(luò)（Trans-European Transport Networks，簡稱TEN-T）誕生，明確要發(fā)展智能交通，尤其是歐洲的跨國交通。目前，歐洲主要發(fā)達國家的智能交通都有了巨大進展。

比如德國的很多路段，就使用智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、交通網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，讓交通全方位數(shù)字化、智能化。在柏林市中心的勃蘭登堡門和埃昂斯特-羅伊特廣場之間，有條全長3.6公里的雙向三車道公路，路上有兩個環(huán)形交叉路口和15個交通信號燈，日通行車輛6萬輛。2019年，德國將這條路打造成了世界首條自動駕駛市中心實測路段。在市中心進行無人駕駛測試，德國人也是夠膽大的！

歐洲的“汽車之國”英國，幾十年來一直使用攝像頭和ANPR系統(tǒng)的組合，通過攝像機執(zhí)法系統(tǒng)減少道路上的人員傷亡。2018年5月23日，法國經(jīng)濟部發(fā)布了《法國無人汽車發(fā)展戰(zhàn)略》，明確表示從2019年開始，法國全國內(nèi)的大小道路全部開放用于全自動無人駕駛汽車的測試?？傊?，歐洲發(fā)達國家都在探索智能交通技術(shù)，且都想占據(jù)智能交通的領(lǐng)先優(yōu)勢。

讓我們的視線再轉(zhuǎn)向國內(nèi)。中國的智能交通起步于上世紀90年代。1996到2000年期間，中國專家參加世界智能交通大會，學習當時先進的技術(shù)和經(jīng)驗，認識到發(fā)展智能交通的必要性?？萍疾恳查_始立項支持中國智能交通技術(shù)體系框架的專項研究，為后來的進步打下了基礎(chǔ)。

2000到2010年這十年間，智能交通項目列入了國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃），并開始在實踐中應(yīng)用。尤其是2008年北京奧運會期間，全國首次規(guī)?；褂媒煌ǜ咔鍣z測技術(shù)，提供個性化的實時交通信息。

最近10年，國內(nèi)以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、高精度定位等為代表的新一代信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，催生了以網(wǎng)約車、共享單車、定制公交、小微型客車分時租賃、代駕、代客泊車等為代表的城市出行服務(wù)新業(yè)態(tài)。這些都為智能交通技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展注入了新的活力和動力。

2018年，北京海淀區(qū)西北旺鎮(zhèn)的一處村落，有一個十字路口非常惹眼。這里是百度科技園，這架紅綠燈號稱是當時中國最貴的紅綠燈。燈旁邊有個64線激光雷達，周圍搭載了計算單元、環(huán)視攝像頭、GPS天線、V2X路側(cè)通信單元。這個紅綠燈的任務(wù)是監(jiān)測路口的交通情況，把信息發(fā)給附近的無人駕駛汽車。同時，它會分析車流情況，自動調(diào)整紅綠燈的時長，簡直就是新澤西梅多藍茲自適應(yīng)紅綠燈的翻版。

目前，在測試地段、封閉園區(qū)，甚至公交場景下，我們都已經(jīng)取得了不錯的成績。2017年，無人駕駛公交車在深圳福田試運行；2020年，百度在長沙向所有市民開放自動駕駛出租車服務(wù)；2021年，宇通在河南鄭開大道上測試了自動駕駛客車?？紤]到我國發(fā)達的路網(wǎng)、廣闊的疆域、完善的交通基建，以及最近一兩年日新月異的AI技術(shù)作為加持，我們有理由相信，智能交通能夠在中國這片土地上大放異彩。

當然，目前無論哪個國家的智能交通還很初級，全自動無人駕駛的汽車在復(fù)雜環(huán)境上路還有待提高，也無法完全解決堵車、停車、交通事故這些常見問題。車路協(xié)同還有很長的路要走。但我們不妨暢想一下，假如技術(shù)高度發(fā)達，未來的智能交通會是什么樣子呢？

就像鋼鐵俠的Jarvis一樣，你可以語音控制汽車，汽車也可以跟你對話。當你早上出門，汽車會自動打開車門等你。你上了車直接說“Jarvis，我要去國貿(mào)”。汽車就會回復(fù)“好的老板，咱去國貿(mào)”。然后汽車就自動關(guān)門、啟動、開到路上。你在車里全程可以吃早飯、刷手機甚至睡覺。一路上沒有紅燈，全是綠燈。一睜眼，你已經(jīng)到終點了！

而且，汽車不僅可以監(jiān)控路況信息，保證行車安全，還能監(jiān)控你的身心狀態(tài)。比如當你晚上開車的時候，汽車內(nèi)部攝像頭通過識別微表情，計算出你已經(jīng)疲憊。此時車會說：“老板，我覺得你有點累了，你要不要歇會兒，我來接手？”然后你說：“好，你來開車吧，順便給我點一杯飲料?！被蛟S調(diào)皮的汽車會默默在外賣平臺上給你下單一杯醬香拿鐵！

因為未來的智能汽車不再有方向盤和駕駛座，所以“車”“駕駛”這些概念將被徹底顛覆，車輛內(nèi)部會被打造成一個超級舒適的私密空間。未來的孩子會納悶：“從前的車為什么需要一個司機呢？它不是自己就能走么？”

最后，未來人們甚至經(jīng)常會脫離二維地面，使用三維空間的空中無人交通。比如空中懸浮車、磁懸浮車、無人駕駛飛機。這些交通工具刷臉即用、全民共享、不收費用，并且使用的是清潔能源，不會給環(huán)境造成污染。當然你可以認為我在白日做夢，但考慮到技術(shù)日新月異的發(fā)展，又有什么是不可能的呢？