共享出行化解城市交通难题(中)

2019 年 9 月 5 日 智能交通技术


【摘要】面对城市交通日益增长的交通流量、越来越严重交通拥堵、严峻的交通安全问题,生活在城市中的每一个人都有自己的想法。城市交通系统建设的最终目标是什么?各种各样的交通问题是否可以解决?一个前北京梅赛德斯奔驰销售服务有限公司资深专家——全大伟先生给出了他的建议。

本文篇幅较长,分为三部分刊登。

1. 现有交通系统的困境

2. 城市交通的深层次问题

3. 共享出行取代私家车辆

4. 未来的出行业态

5. 实施路径与方案

6. 附件:对《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿)意见建议反馈


3. 共享出行取代私家车辆

在很多人头脑中的现阶段中国城市的复杂交通体系中, 三大出行模式构成了中国消费者的出行体系:

公共出行:如地铁、轻轨、公交车等

私人出行:如步行、自行车/助力车、私家车等

共享出行:如顺风车(搭便车、拼车)、网约车、分时租赁、汽车租赁、共享单车等。

笔者认为以投放新增数量而非充分利用存量实现分时租赁“共享”,不仅不能解决已有的城市在用车保有数量巨大引起的道路拥堵、停车泊位紧张和相应的城市管理与环境污染的难题,还增添了与巨大保有量车辆牌照、道路和停车泊位等因素争夺资源的窘境。同时,由于客观上只要分时租赁经营模式仍然是以“泊位站点”式的重资产运营,在城市停车泊位资源紧缺和私家车保有量巨大的双重夹击的条件下就难以开展规模化经营和具备车辆内外感官及舒适性竞争力。因此该模式并未给用户带来乘车出行“点到点的方便”体验,而运营商经营也就更是艰难了。

如果追究“共享出行”概念定义,恐怕要比上述定义宽泛得多了。

3.1  共享出行概念

网络流行词,是指人们无需拥有车辆所有权,以共享和合乘方式与其他人共享车辆,按照自己的出行要求付出相应的使用费的一种新兴交通方式。(摘自:百度百科)

按照这个定义概念,不仅共享单车和分时租赁机动车,而且出租车、网约车、公交出行的公共汽车、地铁及城市轨道交通其实都应该纳入共享出行的范围之内,或者甚至可以说除私家车之外的供公共众人乘坐出行的移动车辆都是。

3.2  为什么共享汽车出行能缓解拥堵问题

我们已经在前面章节中分析论述了在传统交通模式下由于人们经济收入和生活水平的提高,人们对私家车拥有出行模式产生的城市在用车保有数量同比提高而产生了巨大数量,城市集约化的工作及生活规律产生了某时间段内交通“潮汐”高峰现象,是造成了城市道路交通拥堵的根本原因。同时我们也应看到巨大的在用车保有数量,其实使用效率是很低的。现任国家发改委城市中心交通规划院院长张国华认为,大量汽车进入家庭后,我们有了高拥有度,但使用频率非常低,平均一天只使用两个小时。还有停车难问题,尤其北京、上海合法车位不超过50%,二三线城市比一线城市还要严重。同时,机动车增长量远远超过城市基础交通设施的增长量[3]。

一方面庞大数量和使用效率低的私家车是造成拥堵的重要原因,另一方面中国国家的实际情况和发展策略是城镇化,将会使得城市交通高质量出行需求而对私家车拥有数量产生持续不断压力。所以,摆在我们面前的只有化解低效使用的私家车数量,提高车辆使用效率的办法,既是共享汽车出行这唯一的出路了。

但是,无论从理论到现实都证明,延续传统模式发展共享汽车出行是行不通的。什么样的条件才能将共享汽车的优势发挥出来,使之能够开展起来呢?

前面2.1章节阐述了传统的模式是,包括中国在内的大多数人都希望拥有自己的汽车的原因。理论上,城市中智能网联无人驾驶公交共享汽车达到规模化经济用车成本状况后,将会使得个人购车使用成本和使用体验与通过共享出行方式的比较结果更加难以匹敌。一旦达到了这个阶段,就能对私家车板块有所撬动、产生极大的杠杆效应,其影响力的冲击就能有助于减少个人购车意愿,缓解城市私人汽车保有量巨大对城市道路拥堵及停车资源的占用。“星星之火可以燎原”,以北京为例,根据北京市交通委发布的消息,2019年全年机动车保有量将控制在620万辆左右[4]。假如现有的620万辆在用车中的乘用车都是类似运营的出租车随叫随到、而且都能如同私家车般的上下车位置方便使用,即使不考虑拥堵问题,我们真需要这么多车吗?问题的答案肯定是不需要。那么需要多少合适呢,四百万、三百万还是二百万辆?为保证北京城市各条道路和区域乃至城市整体都行驶畅通,在某一个单位时间(汽车移动行驶速度快,因此也许先从每分钟为单位)内能够容纳汽车行驶的数量应该是可以计算出来的,而这个单位时间内路上行驶汽车容纳数量的意义就是将所有汽车允许上路的先后时间顺序进行排序,以保证道路的最佳通行状态。也许我们这里可以勾画出单位时间内能够容纳汽车行驶的数量的计算概念,由数学家们做出正确的计算公式(?)。这种实际数量的变化,从积极意义上是否会提高在用车使用效率、减少城市停车泊位占地面积、亦或是因为减少停车占地而改善道路交通条件了呢?一旦产生只需二、三百万辆地面车辆在智能网联体系中的高效运行就能满足北京交通乘车出行的实际需要,那么当然就将不会再出现前面章节所分析论述的因为在用车保有数量巨大产生的道路拥堵和车难的问题了。城市道路交通顺畅了,大家不难想象对生活和工作带来怎样的提升吧?但是,问题其实尚未说清楚呢。660万辆地面在用车才能勉强满足北京人口出行需求(还应考虑添加上地铁轨道交通和自行车),二、三百万辆地面车辆如何能支撑起满足同样人口数量的出行需求?

3.3  取代私家车拥有的主观与客观条件

前面章节已经分析论述了为什么人们会购买私家车以及当今城市乘车出行问题的若干原因,既拥堵问题既有私家车拥有模式而造成城市在用车保有数量巨大原因,又有道路和车辆使用制度仍沿用传统马车出行模式而不适应城市社会集约化时间规律的原因。所以消除私家车拥有出行模式,是解决城市道路交通拥堵的方向。但仅靠政府限购和限行的办法,不仅违背社会经济发展规律,也不能解决满足人民群众日益增长的美好生活需要和城市交通发展不平衡不充分的发展之间的矛盾。此外,技术能力对应用实际效果是有直接关系的。中国目前大力发展的新能源电动汽车电池充电需要充电桩且比较长时间的充电,使得城市本就停车泊位紧张、停车难、微循环不畅进而造成拥堵问题被放大了。而背后的原因,又一次显露出是私家车拥有模式的负面作用,因为即使使用效率低下,私家车必须要有长期固定停车泊位与住家距离近位置这二个因素直接挂钩,充电问题才能解决。

只有智能网联体系的实际应用显示出实实在在的优势,让私家车主们通过比较,才会做出用共享出行取代私家车拥有出行模式。笔者认为共享汽车出行替代私家车出行模式,至少可以提高车辆使用效率,为摆脱目前因为拥堵造成出行不便,缓解产生购车需求巨大与城市停车泊位紧张、使得道路微循环混乱愈加道路拥堵,使得政府不得不严格限制新增机动车总量的矛盾恶循环状况。当然,其服务运行质量至少要达到“点到点的方便”效果。

但是,如何才能让共享汽车出行模式发挥出应有的优势,满足人们对出行服务质量达到“点到点的方便”效果,尤其是消除拥堵的“快捷和方便”要求呢?智能网联共享出行信息服务体系的建立,是其根本和必要条件,因为只有智能网联共享出行信息服务体系才能克服传统模式信息欠缺的瓶颈,保障共享汽车运营实施精准有效服务,进而减少巨大的在用车保有量,缓解和最终消除城市交通拥堵现象。

在信息智能网联时代,上述供需双方信息沟通缺失的难题将会得以解决。建立起智能网联出行信息体系,让有乘车出行需要的用户可以通过手机APP发送出行需求信息。智慧城市的专业出行服务信息平台的计算中心,在获取并汇集各个出行者的出发地、出发时间和目的地综合出行需求信息后,可与城市交通智能网联车服务平台的信息网络体系计算中心对接。智能网联车服务平台就能预先了解特定时间段内潜在乘客的数量、希望上下车时间和地点位置等信息,通过与智能道路信息平台网络计算管理中心统筹协调后,出行服务信息平台即能向各乘车出行申请乘客发车回馈信息,提供乘车“点到点的方便”出行要求。所以,公交服务应该不受固定线路、发车频次和车型大小限制,充分发挥出信息网联技术带来的能让供需双方都“知己知彼”优势,公交服务方就可以通过智慧城市中心交通大脑统筹计算规划,比如在某一时间段内只要某方向区域内有一定数量出行需求,就可以在恰当时间派出适当车型和优化线路接送搭车乘客提供高质量、减少浪费的精准出行服务。而出行需求者则可以通过手机信息回馈得知自己乘车出行方案,包含诸如何时可以在自己的出发地搭乘公交车、途中换乘地点位置和车辆以及可能换乘等候时间等精确信息,从而满足出行者的搭乘公交出行体验。如果有一天道路交通出行的人们发现共享汽车可以方便地随叫随到、路上不再因路线不熟悉而能行驶迅捷、到达目的地后下车就走而无需花时间泊位停车、生活中无需为方便出行而为买车、维修保养、定期检验、路上出现意外车辆事故的保险理赔等所有在金钱和时间投入时,自己拥有汽车对人们来说就不重要了。这时人们出行对私家车拥有模式的心态将会开始向共享汽车出行模式倾斜。智能网联无人驾驶公交车作为共享汽车出行服务载体,将远比现在的私家车拥有出行传统模式更具有革命性的变化,更能带来高效、平衡和充分的满足人们乘车出行的要求。不是吗?

当然,不得不说上述场景是理论上的理想,因为实际上从开始阶段的智能网联公交共享汽车运行是与私家车处在同一起跑线上的,仍然都是被拥堵在路上,最核心的优势仍难以表现。即使单独的每辆汽车都智能化了都能达到自动驾驶的L5最高等级标准,又能比成年驾车人的大脑智能多少呢?只要无人驾驶汽车仍是以私家车出行的形态模式,城市在用车的巨大保有量就不会有所改变,前面论述的城市道路交通拥堵根源就无法去除,今天的问题,明天依然存在。所以,所谓的智能不应仅是汽车的单车智能化,而是必须紧紧围绕充分利用和发挥出信息网联技术,尤其是在无线通讯方面的信息网联智慧应用优势,借助无线通讯、传感探测的技术进行车路信息获取,通过车车、车辆信息交互和共享,实现车辆与基础设施之间智能协同与配合,达到优化利用系统资源、提高道路交通安全、缓解拥堵。这就必须依靠整体化的智能网联信息体系及其配套适应的制度应用,包括智能道路、车路协同及智能网联无人驾驶车辆的使用等方面

笔者以为共享汽车的意义应该是在用较少的资源却能高效应用基础上,减少城市在用车巨大保有数量,满足城市人们乘车出行“点到点的方便”。政府已经在公共交通领域投入大量的资金并计划还将投入更多的资金建设更庞大的公交体系。若从满足城市人们出行“点到点的方便”服务角度,在最适合做共享汽车的智能网联无人驾驶汽车投入普及应用前,政府更应能对这些日新月异的科技创新领域有提前学习认识、充分论证和正确引导,减少对于未来的行业模式和企业应对准备的不确定性。共享出行的出现肯定需要参与者间的协调,以及体制相应变革和复杂交通政策的大量修改。当前,政府相关部门诸如交通、交警、工信、城市、商业和金融管理部门首先需要站在智慧城市的宏观角度,而非传统单一政府行政职能部门的角度考虑以下战略问题:我们是否对传统模式向信息智慧应用社会转型有足够正确的认识?政府体制应如何转变以适应智慧城市?政府该是将以何种姿态迎接未来出行新模式 ?谁来协调它?可有哪些可能的交付模式?是全国范围还是城市模式更适合?信息网络范围的运输政策和体制应如何变革发展才能引导商业和公共机构有效合作,实现流动现代化?

大家都知道只有懂得并遵守游戏规则,才能使游戏玩的起来。但其实这还不够,因为往往大型游戏规则的遵守是必须有裁判监督管控的。顺风车被政府叫停,是因为仅靠参与“游戏”的人遵守规则自觉意识,在法制观念尚未得到全面有效落实和信用体制与环境都不健全的大环境下,“裁判”的有效监督管控措施若不能到位,“游戏规则”自然就难以得到遵守落实,游戏就无法继续了。没有客观交通环境诸如没有拥堵问题与私家车抗争足够的外部条件,共享汽车撬动私家车出行的理念是难以开展和生存的。

在正确认知的基础上,政府更应该参与到共享出行领域发展,通过策划、宣传、引导和协调诸如信息、资金、产品和服务各相关方以市场化运作放大政府投资杠杆效应,形成现代、文明、整洁、漂亮和宜居城市的本貌。

3.4  共享出行车辆的运营

共享出行车辆只有在智能网联共享出行体系信息条件下由专业出行服务团队经营下才能生存。鸡蛋只有在合适的温度条件下才能孵出小鸡。而即使温度合适石头也不能孵出小鸡。

工欲善其事,必先利其器。

为什么现在的共享汽车经营难以生存,追根寻源是城市道路交通的大问题,是“点与面”的矛盾关系问题。这个“面”的问题,传统模式缺乏必须的和足够的信息数据技术手段,所以长期以来不能想到问题的根源,或认识到了也难有作为,根本无法解决甚至愈演愈烈。“面”的问题不能解决,“点”上再好也于事无补。

同济大学教授、同济大学交通运输工程副院长马万经在近期分享的《网联环境下的智能交通管控》的主题演讲中提出了现有的交通管控存在“测不准”、“算不准”和“评不准”三个难题[5],就是因为在没有适当的提前预知信息数据技术支持而难以有效管控出行车辆的有序出行。解决方案的原则,应充分认识和发挥利用信息数据网联技术,改革而不是改良传统出行制度模式,从人们出行需求的信息数据源头开始,在道路智能网联化监管过程中通过智慧城市智能交通中心的统筹协调,才能将前面理论分析论述的共享出行模式先进性显现出来,使得城市交通大环境有所显著改进。

即使有理论上可缓解拥堵的共享出行方式,但仍需要智能网联共享出行信息体系适当的共享出行车辆协调运行,因为如同下棋般的以城市交通整体的宏观视野统观全局,才能将每一步棋走好。

3.5  智能网联共享出行信息体系的组织架构

(1)社会出行信息数据服务平台。

负责提供向人们收集、优化和反馈确认出行需求方案和服务。平台大数据中心接收汇集人们通过诸如手机APP或其它类似移动通讯终端提前提出申请出行需求信息,并按照申请的出行时间、出发地和目的地区域位置、附近可供出行服务车辆、是否接受拼车、以及大型公交车和地铁轨道交通线路、站点和时间等分类数据编制对各出行人申请的若干出行方案,诸如何时可供车辆搭乘、是否乘坐地面车辆直达或何处何时换乘公交或地铁轨道交通更为快捷、以及相关线路的路途花费时间和经济价格可供选择。并将地面车辆出行需求信息上传与智慧城市智能交通中心进行信息交互沟通,获取各个出行服务车辆信息后回馈给各个出行需求人,完成与出行人的最终出行信息确认并上传智慧城市智能交通中心,以确定各地面出行车辆的行驶线路和时间。该平台亦负责出行服务的金融结算。用户与平台在出行服务结束后将进行互相评价,为用户及运输服务供应商建立信用评价体系。信用较差的出行人,在以后的出行时间顺序编排时,就不会得到优先了。

(2)智慧城市智能交通中心。

作为智慧城市智能交通大脑,负责城市交通及车辆的运行信息和管控服务。与各区域智能道路网联的信息云中心协调沟通,将各区域道路与车辆行驶状况数据、社会出行信息数据服务平台传输过来的未来时间(如3、2、1小时,和30、20、10、5、1分钟内,以及现在实时)出行车辆即将上路行驶需求信息数据进行实时统筹计算和规划,按照城市整体、区域和各道路最佳通行的可容纳车辆数量,编排出各个智能网联车辆的行驶线路、车速和各个路口通过顺序,保证城市整体和各区域道路的最佳通行状态。

(3)各区域智能交通网联信息计算云。

职责功能是在管好自己区域智能道路外还要上传下达,与下辖各智能道路的路侧智能传感器阵列相连,提供各智能道路路端信息和路况实时监控,保证该云区各道路行驶畅通;又是与智慧城市智能交通中心实时信息交互, 以保证城市交通宏观整体上的统筹协调。

(4)智能网联车辆提供及维护服务商。

负责提供和维护保障社会出行信息数据服务平台和智慧城市智能交通中心计算出的城市道路最佳通行可容纳车辆数量、车辆类型和车辆功能。

(5)智能道路信息及基础设施提供与维护服务商。

作为智慧城市交通道路智能化网络神经,负责与智慧城市智能交通中心(云)信息交互,并按照其下传指令提供智能化道路上各对应路段的车辆VIN码识别、提供各车辆移动行驶实时车道坐标线路和车速及对应转向角速度信息指令并收集车辆执行信息任务状况;提供实时监控路边物体出现、进入、停留或移动以及离开道路实时位置坐标定位,并将信息上传至智慧城市智能交通中心(云)后执行新的指令。



4. 未来的出行业态

智能化交通控制一定是要从体系化整体考虑,而绝非某一二种自动驾驶汽车或部件就可以使得整个体系智能化了。只有在信息数据充分掌握和有效利用基础上,时间维度上智能化整体的协调才有可能展开。

4.1  信息网联技术普及应用正渗透进入传统模式

随着无线通讯信息智能化技术发展和拓展应用,共享交通、智能技术、电子支付等技术的发展为城市一站式出行服务提供了可能。2014年欧洲ITS(智能交通)大会上,MaaS(Mobility as a Service,出行即服务)概念首次被明确提出并于次年世界ITS大会上成立了欧洲MaaS联盟,联盟主要成员包括交通服务提供商、公共交通运行者、MaaS运营者、集成商、IT系统提供商、用户、城市(地方、区域或国家)政府,同年12月,MaaS Global(MaaS全球公司)正式注册[6]。

随着交通拥堵的恶化,考虑到成本和时间等因素,通过私家车的点对点出行变得不再令人满意。但MaaS是可以扭转这个趋势的解决方案之一。作为一种出行服务的交付模式,MaaS基于当下的社交和科技趋势,提供无缝和个性化的出行选择和体验。最终,它将能够预测需求并为消费者提供最适宜的服务,同时帮助服务商更好地规划业务。变化的时机已经到来:共享服务已经颠覆了出行市场,改变了消费者对出行的预期,并为服务运营商提供了新的机遇和市场。智能手机的快速发展,日常互联设备和实时物联网的兴起,共享经济的出现以及大量的数据使这成为可能。公司和政府部门可以利用这些工具和趋势塑造消费者出行服务的模式。

MaaS将各种交通方式的出行服务进行整合,让出行人在MaaS系统下使得出行可获得最直接的服务,不再需要购买交通工具,而是依据出行需求购买由不同运营商提供的出行服务。MaaS代表了一种转变:从个人拥有出行工具到将出行作为一种服务来进行消费。MaaS的关键宗旨是基于用户的出行需求提供相应的方案。随着拼车服务的兴起,电动车的出现和自动驾驶功能的最终实现,我们使用交通工具的方式和出行服务的模式在逐渐演变。交通及出行服务正在变成一个复杂的网络,这个网络将交通服务和基础设施与移动科技和大数据结合在一起。因此,公共和私人交通相关的规划和决策过程要更加灵活和考虑周全。

中国的“滴滴出行”与欧洲的Maas是相同的模式。

共享出行与“滴滴出行”及“Maas出行即服务”有异曲同工之妙,但其经营模式仍是在现有城市交通条件和环境之下被动式的“有什么就用什么”,还没有在以智慧城市能对城市交通需求与体系配套从时间、地点、人数甚至货物等涉及需要出行及运输的整体上“洞若观火”般的主动掌控在握。若中国大城市般的高峰潮出行人数车辆众多严重拥堵,地面道路交通时间难有准确控制,那么人们所需车辆在时间、地点、人数等对配套时就可能“顾此失彼”,造成出行方式比较后恐怕还是私家车胜出,于是城市在用车保有量的数量巨大,仍难有改观了。

其实,仔细想想出行即服务这个理念的实际意义,是否可以理解为运用信息技术,将所有各涉及提供出行需求有关的服务整合优化,不仅为出行人提供了最佳出行效果,也是通过对每一个出行的源头开始及过程到结束,有了出行信息预知就能从整体上对城市交通出行各个需求提供协调和优化配套服务,做到传统交通模式因为信息欠缺、供需双方信息不对称和不能宏观统筹协调而无法达到的效果。

城市化的集约化工作与交通传统模式,有高峰“潮汐”现象拥堵路上而耗费较长时间,有相对舒适的私家车空间来打发在路上拥堵时慢慢移动的烦闷。但是如果假设条件都是一个小时的时间使用,场景一是前面说的拥堵路上慢慢移动中耗费掉;场景二则是通过出行既服务平台与智慧城市的智能交通计算中心的控制,让大家出门出行时间有前后顺序,路上20分钟就可以抵达目的地,而剩余的40分钟时间可以在家或出门前的任何地方做其它事情甚至休息。二种场景的选择,大家不难做出来吧?

4.2  智能网联汽车有助于共享出行经营

前面已经对城市交通问题在产生根源上是因为私家车出行模式的数量、城市集约化工作生活规律的集中时间出行以及单独个体自由随意性的人工驾驶模式,都使得整体化城市交通信息难以统筹协调等因素造成的问题,和共享出行需要大的智慧城市宏观环境以及智能出行交通体系辅佐支持条件下才能生存发展的体系思维问题。本节讨论在地面道路交通方面什么样的车型才能适合共享出行呢?

答案是智能网联无人驾驶汽车,而非以人工驾驶独立行为能力为标准的、用电脑替代人脑的自动驾驶汽车

智能网联无人驾驶汽车。这是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,融合现代通信与网络技术,实现V2X-5G(即车与人、车、路、云端等车对外界的无线通讯信息交互)智能信息交换、共享,在智慧城市的智能交通网联信息计算中心及智能道路的路侧智能传感器阵列体系具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能支持下,以人、车、路和智能交通信息网络一体化,通过整体统筹线路规划和协调、真正实现智能互联、自动驾驶、共享出行和电力驱动,从根本上避免道路拥堵和事故发生,达到安全、迅捷、便利和经济的乘车出行目的,并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。

智能网联无人驾驶汽车并非需要极为发达的如同人类大脑独立思维能力,而是依靠车际间信息交互、智能道路交通基础设施的“团队合作”,其行程线路可以在其出发前就已经在网络计算中心得到统筹计算规划。行程中其技术关键信息是实时移动方向及周围物体情况探测、实时感知地理位置坐标、行驶车道坐标线、直线行驶速度以及转向角度,车辆V2X-5G装置或远距离射频识别信号不断与沿途路侧智能传感器网络基站天线交流,每一个传感器网络基站天线发出信息中包含该基站地理位置坐标,使得移动中的车辆除自身车载卫星定位之外,还有地标定位的双重位置坐标精确性校核修正。车辆自身在移动中不断发出诸如“我是谁”的VIN信息,并从路侧智能传感器网络基站天线获悉感知实时地理位置坐标、行驶车道坐标线、直线行驶速度、是否加速或减速、方向及预转向的偏向角多少的状态信息,同时亦将感知到各种情况如前方及周围天气情况、路面情况、道路变化等信息通过信息网络传感器天线上传到云端,告诉车辆位置信息并连续不断的获取和执行新的直行或转向、速度等位置移动信息指令。其车载电脑仅需实时通过车载传感器诸如毫米波雷达对行进前方及周边物体的间距信息做监控判断,一旦判断在对应速度的行进方向位移可能会与前方物体造成触碰,即刻优先执行制动和/或转向指令,之后再继续执行位移指令。这样对其车载电脑的计算工作量就减轻了许多,使得智能网联汽车实际上是在覆盖城市道路交通信息网络系统中,成为众多末端细胞之一。当然部分信息可以通过专用短程通信技术(DSRC)等技术不经过云端快速分享给周边车辆、行人等交通参与者。云端对众车辆和路边信息网络传感器上传的大数据做进一步的计算分析后再将统筹协调后的指令信息下发给通过和即将到达该区域的车辆。这样智能网联汽车在整个体系中,不仅接收网络传输的移动各项指示,使得车辆在众多行进该路段车辆中,一方面是按照信息网络统筹调度的“规矩分子”,同时亦通过周围不同位置和角度的各车辆及道路旁或上方的传感器,使得该车与周围车辆彼此间都相互了解当前和下一步移动意向;另一方面,该车也作为道路情况探测“侦察兵,贡献出精确实时交通状况信息,使得云端能够清楚掌握各车辆到来、通过和离去时间等精确信息构成的全方位立体信息网络。各智能网联汽车在这样的环境中就能够提前预知而提前采取预防措施,避免了追尾、触碰刮蹭等事故发生,无人驾驶汽车的行驶安全性和行驶效率将会比有人驾驶的人为因素更高,即保障了各车辆的行驶安全又保障了路途畅通。与目前的人工驾驶或纯“个人独立行为能力”模式的自动驾驶汽车对比之下,“团队力量”不仅解决了“个人独立行为能力”模式的自动驾驶汽车在技术、法规和道德伦理等方面的难题,更重要的是解决了城市道路交通拥堵问题。未来即使智能机器人的计算思维能力达到了人脑水平,人车路网的道路交通也仍必须紧密依靠智能交通信息网络系统一体化。

以目前的技术水平,智能机器人能达到正常成人的大脑对复杂环境的应对思维能力的无人自动驾驶水平L4等级仍有相当长的路要走。无线网络传输技术的飞速发展,尤其是5G移动通讯技术网络更高的速率和可靠性、更低的时延对智能网联无人驾驶汽车应用至关重要,智能交通信息网络对智能网联无人驾驶汽车的行驶控制以及车际间的信息实时交互,在5G时代将会更加容易实现。在交通出行的系统中始终由这种信息网络监控和协调条件下的智能网联驾驶车辆在行驶,那么一直悬疑而头痛的自动驾驶汽车在人类社会中伦理与法规问题都伴随着体系的逐步完善而逐渐淡化直至最后规避。

当然在考虑国际化时,若进口自动驾驶汽车尽管具备了智能机器人的“个人独立行为能力”, 尽管能够实现自动驾驶,但是在没有融合进中国智能信息网络的“团队合作”前,却仍面临着中国的技术融合、伦理与法规等问题。

智能网联无人驾驶汽车的最大优势是“体系团队力量”,能够做到相比于“独立行为能力”的自动驾驶汽车难以做到的在复杂路况条件下的正常行驶和“点到点的方便”出行服务:

  • 行人、自行车和驾驶员等道路移动参与者都必须掌握复杂的第一手经验与规则,从而在有序和无序之间寻找最佳平衡;

  • 「不可预见」这种极端情况不是 AI 能解决的,它是这个世界的默认设置。如果机器想掌控这个复杂的系统,就必须在设计和验证上克服艰巨的挑战;

  • 解决交通拥堵问题:预知出行车辆的出发和目的地位置、行驶路线、数量、车速、行车间距等关键道路交通管理信息,以及无停车泊位限制等;

  • 可依据人们出行需求统筹高效的协调运营:精准的提供往返车辆大小、发车间隔密度等。

上面所述智能网联无人驾驶汽车的这些能力,“独立行为能力”的自动驾驶汽车是难以做到的。当然,智能自动驾驶汽车可以网联,达成周围附件车辆间的信息沟通。但毕竟没有路和交通信息网络整体的团队协作,视线距离就不能长远,行进中前方出现紧急情况时的反应距离就比较短,仍容易出现安全事故。那么,智能自动驾驶汽车功能扩展至与路和道路交通网络整体融合,以提高安全和达到智能网联无人驾驶汽车所能地一切。问题来了,既然是采用智能化自动无人驾驶汽车也需要与智能道路的交通信息网络体系技术信息融合交流,原来花费很高成本和资源达到所谓“独立行为能力”的自动驾驶技术,不就显得多余浪费了吗?投入产出比的效率呢?

参见附件:对《智能汽车创新发展战略》(征求意见稿)意见建议反馈。

4.3  传统汽车产业正转型进入出行服务业

出行产业核心是为满足人们出行核心需求提供服务,既产业服务商必须能在服务出行人数、时间、地点、和线路优化的综合最佳效果。仅考虑单独因素,比如服务出行人数这一单独因素,公交车运力最大,但却不能满足诸如时间和地点的方便需求;分时租赁与其它出行服务比较更是远离综合最佳效果,而要想保持车辆良好状况减轻重资产压力,只有智能网联无人驾驶才是其出路。再比如线路优化是与时间的是否快捷和上下车地点是否方便有直接关系,而这绝非单独的汽车产业在汽车技术升级到完全自动驾驶就可做到的,因为正如前面论述的从人们的每一个出行需求开始,搭乘了出行人的车辆就如同血液中的一个携带者营养的血细胞是在血管和神经脉络都在大脑的统筹协调指挥下流动一样,所有出行车辆信息必须提前和实时汇集才能使智慧城市的智能交通计算中心能够预知而做出正确有效指挥决策。所以信息技术甚至比车辆技术更重要,当然信息科创企业在信息获取和利用方面更具优势。

此外,传统汽车产业运行模式是通过私家车市场来消化产品生产的。这种模式容易受外部主客观因素制约,如前面提到的即使人们需求旺盛,但因城市道路通行可容纳车辆数量饱和而产生拥堵严重和停车泊位资源紧缺使得政府不得不采取限购限行措施;私家车数量庞大看似消化了大量的产能数量,但使用效率低而使得车辆生命周期往往很长。购车及使用成本贵,也使得私家车主们难有频繁更换新车的能力。因此,私家车模式对汽车产业某种意义来说,实际上是一个长周期库存周转模式。而智能网联体系下的智能网联无人驾驶汽车,则因为使用效率高、磨损速度就会较快,车辆的生命周期就会比私家车短很多。在共享出行这种对车辆周转要求较高的要求下,汽车产业可以得到比较稳定的和周转较快的车辆投放数量,进而也促使新技术新车型更新以满足人们日常工作和生活出行需求。这种处于良性循环状态环境,对汽车产业而言是应该更受欢迎的吧。

4.4  新的道路使用规则模式

尽管在道路上行驶或停放的车辆有交通安全法规管理制约,但至今为止道路使用模式仍然是马车时代模式的延续,道路使用规则并未与信息数据智慧应用技术进步与时俱进。长期以来,中国的发展从开始就是学西方或前苏联,从规划、建设施工到最后验收投入使用,与汽车何时行驶使用时间没有管控规则对接。所以车辆可以在任何时间离开停泊场地,使用任何自己方便的车道按照自己的意愿速度行驶,时间因素在车辆数量众多时就凸显出重要了,同一时间内的数量众多就造成了拥堵。现实中,航空运输的空中航路航线使用是有相当严格的提前计划的。航空器在出发机场起飞前,其出发地机场、航班编号、起飞时间、经哪条航路地标点飞行、飞行速度和高度、目的地等信息都是早已是在起点、终点和航线各机场管控台站计划中提前预知了,从而有效保障在空中众多航空器飞行安全顺畅。而这一切的空中航路管制与协调是由航空空管部门依据空中交通管制体系实施的。按理说道路使用亦应该有管控者协调,因为现在的城市道路使用,无论是车辆数量还是速度都早已不是马车时代眼睛看到什么后大声喊叫就可以解决的了。这在管理和法理上是应该的也是必须的。即是欲要使用一条受规则管控的道路,应该事先告诉管控者将在什么时间、什么地方进入、什么地方驶离该条道路、目的地等涉及使用该条道路的信息。这样该条道路的管控者可以根据所有车辆即将使用道路的时间信息,统筹协调安排众多车辆的分别使用时间,如此即可以避免拥堵,又可始终保持道路最佳畅通效果。一条道路如此,一个区域所有的道路同样如此,一个城市的道路都如此。那么,至少今天我们特别严重的拥堵问题就会有很明显的缓解。过去从未有今天这般发达的信息技术沟通条件,这种时间顺序编排协调工作是无法实施的。今天如此条件具备,不用不是浪费和错失了吗?当然,能提前预知各使用道路车辆的起始地、起始时间、数量及车辆各自编号信息,计算机就可以做出优化使用方案计划了。也只有如此,才是做到车路协同条件之一。

今天大家已经意识到智慧城市的智能交通重点之一是车路协同,但是在大力研发汽车智能无人驾驶的风潮外,车辆协同的路端智能化又有多少重视参与和进展呢?车联网其实更应该强调的是“联网”,即是通过强大的信息数据网联技术将过去传统模式的单独个体行为,改革为整体的网联信息数据智慧应用,如同人体神经系统在大脑统筹协调指挥下的更有效运行,而不是血液中血细胞元单独个体的任意其事。否则,仅仅只是用电脑替代经过几千年文明进化人脑,而且还是在地球人口数量并没有大量不足或质量衰退条件下,好像“事倍功半”了。所谓联网的“网”,应是由路侧智能传感器阵列与道路交通智能计算中心的云网组成的神经系统,及能够通过I2V-5G和V2X-5G,与神经系统交互信息数据的智能网联车辆,当然还必须包括人们出行或货物运输通过云网连接而其形成有机整体体系的信息需求终端。也只有如此,才能形成信息数据宏观统筹、有效智慧应用,也才能彻底摆脱传统模式单独个体的信息数据局限性造成的交通无序混乱的拥堵、停车难等诸多长期以来发达国家无解的交通难题!否则,智能网联车路协同研发是方向正确,路走错了,绕大弯子了。

作者:全大伟(前北京梅赛德斯奔驰销售服务有限公司资深专家)


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