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| 本文作者：张驰 | 2017-10-29 10:22 |
雷锋网按：10月28日上午2017未来科学大奖颁奖典礼暨未来论坛年会正式开始，在智慧城市研讨会环节，美国华盛顿大学土木与环境工程系教授、智能交通信息处理专家王印海在演讲中表示，智慧交通颠覆性创新时代即将到来。
王印海认为，有八大技术会为解决交通问题带来实质性帮助，其中包括了无人驾驶、车联网、大数据、电动汽车、共享出行等。更进一步，这些技术的组合将颠覆交通管理与服务模式，比如将来汽车拥有量会产生很大变化，普通用户不再拥有汽车，而是只用使用出行服务即可。
这些技术会对传统行业产生颠覆性的影响，汽车维修率减小，未来可能不再需要那么多的维修点。与此同时，它们又会带来新的增长机遇。
以下是雷锋网整理的演讲主要内容：
我今天要给大家介绍的是“智慧交通颠覆性创新时代即将到来”。
首先，我们先看一组数据。1999年的时候，世界人口只有60亿，今年10月已经达到了76亿，到2050年人口将达到98亿。这新增的22亿人口主要会出现在哪里？从世界城乡人口变化上看，新增人口主要将出现在城市。2050年时，城市人口将达到65亿。
今天的城市是什么状态？一说到城市就会想到大都市病，比如雾霾、交通拥堵。城市最大的问题可能是交通。到目前为止，如果以道路交通作为供需系统来看，是什么样的变化状态？1980-2015年，35年里道路里程增加了7倍，这是了不起的成就，但机动车的拥有量增加了110多倍。在这种情况下，供与求的剪刀差变得越来越大，按照目前的趋势这种差距会进一步拉大。
交通所带来的问题不仅仅是拥堵，还有交通事故，如果拥堵增加了，交通事故率也会上升。另外，尾气污染也是很大问题。能量消耗中，交通领域的能量消耗占比是70%，汽车占交通领域能量消耗的65%左右。普通燃油车效率很低，大概只有百分之十几到25%，即80%左右的能量是浪费掉的。
空气污染也有很大程度来自于交通，很多研究指出交通对PM2.5的贡献在16%-25%。中国2013年死于空气污染的人数是160万人，这相当于是平均每天4400人。这很惊人。
交通、能源、能耗三者之间的关系发现，解决好交通问题，对于解决好另外两个问题至关重要。
解决交通拥堵问题，首先要知道交通拥堵的成因是什么。道路前面有施工或其他因素，使得某些道路关闭，会形成拥堵，这是简单的供求关系，需求大于供给就会形成排队。
交通有时候供需关系没有明显变化时也会有拥堵，比如日本名古屋大学曾做过一个实验，22辆汽车均匀分布在一个圆环，汽车匀速行驶没有任何问题，但驾驶员差异导致车头距离发生变化，有人刹车，后面跟着人刹车，形成刹车向后传递的波带，交通里边叫做冲击波。供求关系没有发生改变，但交通也出现了拥堵，这种情况下在交通需求接近道路通行能力时才会发生，绝大多数情况下如果供给明显大于需求也不会有这个现象。
治理交通问题最关键的是避免交通拥堵发生，因为一旦发生就会堵上加堵。一条道路的通行能力，在车辆高速行驶的状态下，通行能力一般是2000多辆车，车辆一旦从高速状态降到低速状态，通行能力会降低15%-25%。如果有效避免车辆从高速转到低速状态，可以保持基础设施在一个最佳状态，更好地满足交通需求。
交通系统运营要解决供需关系，但现在需求已经大于供给，尤其在北京这样的大都市里，在可预见的未来新增的需求也大于新增的供给。在这种情况下，我们如何使交通系统通过智慧城市的手段，通过互联网+的手段，达到供需基本平衡。
给大家介绍几个我认为是颠覆性的科技，它们会为解决交通问题带来实质性帮助。
第一是无人驾驶。Google的无人驾驶车辆跑了三百多万英里，虽然出了几件事故，但绝大多数是别人撞它，它比人类驾驶员安全性高十倍以上。
第二是车联网技术，即把车、路、人，所有道路的用户都变成可以连接的网络元素，协调互动，使得基础设施的通行能力达到最大化，安全性达到最大化。
第三是电动汽车。很多人会质疑，电动汽车的能源如果来自于煤，可能也不清洁。那么电动汽车能源如果来自太阳能呢？其实即便来自于煤，也有很多可以商讨的地方，还有很多中间环节可以改进电动车的清洁性。
第四是被IT界和汽车界忽视的智慧基础设施。它是一个很好的载体，如果利用好了，智慧汽车或者其他出行交通工具就会事半功倍。
第五个是众包，比如地图公司Waze，它被Google以10亿美金收购。所有用户输入道路信息，通过采集大众信息，这项技术极大地造福未来交通。
第六是交通里的大数据技术。交通管理部门有一些报表，有很多数据，我们在智能交通实验室做了一套系统，原来花几个月才能完成的报表数据，几秒钟能完成，而且可靠度比原来高很多。
第七是车辆共享。新的技术发展给我们带来了新的商业模式，比如网约车模式，以Uber为代表。
第八是未来可能会快速发展的“出行即服务”（MaaS）。这项技术也会快速发展，尤其是结合了自动驾驶车辆、电动车之后，它的发展会是爆发式的。
这八项技术每个都有自己的优势，如果组合应用的话效果更大。
新技术真的能带来革命吗？以Uber为例，这是它在纽约地区的表现，Uber和Lyft从2014-2016年呈明显的增长。绿线和黄线是传统出租车，几乎没有增长。新技术经对传统产生很大的颠覆，或者颠覆性的危险。
新技术组合还会出现通用汽车与Cruise明年推出的自动驾驶电动车服务。
众包技术和大数据技术结合，则能够准确知道在某一个时间里，在某一个地区的交通状况。这是西雅图地区，越红的颜色越代表这个地方需求越大。如果能够知道顾客在哪里，车辆可以直接到需求量大的地方，可以避免无畏的行驶造成道路的额外负担。
为什么我认为电动车会有很大的发展潜力？普通燃油车辆的发动机有两千多个零部件，而电动车发动机总共18个可动的部件。两千个部件每个都有失败的可能，如果造成一定的失败，就要花钱维护。可以预测，普通燃油车辆比电动车的维护费用高很多，至于电动车的维护到底费用多少，每个人口径不一。很多朋友告诉我，只需要换轮胎，不需要做别的事情。可以预见的是，费用会低很多。
这张图显示的是电动车的成本。200英里里程的电动车，到2022年其价格会低于普通的经济型燃油车，那个时候大家对燃油车辆和电动车的选择会有逆转，更多人会选电动车辆。
是不是应该拥有一辆车？中国汽车拥有量过去30年增长了110倍，但如果你有一辆车，最大的可能是96%时间停着。有一个统计的平均值显示，车辆仅3%的时间是在使用，0.5%在堵车，0.5%在找停车位。
是不是可以租一辆汽车，或者需要的时候有车服务就行？这就是现在比较流行交通即服务，或者出行即服务。这种情况下，一辆汽车是来自于服务方的，而不是我自己拥有。我的驾驶单位里程成本可能只有10美分左右，而自己拥有的话，未来可能是50、60美分。出行即服务要便宜很多。
这种模式的改变，会让将来汽车拥有量产生很大变化。右图橘色是参加出行即服务的汽车数量，蓝色是个人拥有汽车的数量。可以看到未来的汽车拥有数量，可能会有极大的降低。
从道路系统的公用角度看，当今道路通行能力不高。通常来讲，车的时间间距大概1.5-2秒，对于每一条行车道通行能力相当于1800-2400辆车，通行能力能不能进一步加大？把车联网、自动驾驶、电动车技术形成自己的集群，自动驾驶不需要像人类一样需要1秒钟左右时间，那2000辆左右上升到7200辆车的通行能力。西雅图最堵的一段，需求只有7500辆，如果把现在这条行车道变成承载7200辆，剩下几百条辆，拥堵就会降低，甚至消失。
八个颠覆性技术，这些技术组合会产生进一步非常大的颠覆性影响。哪些工作会面临挑战与颠覆？
燃油汽车、配件生产。因为更多的人喜欢用电动车、清洁能源。
汽车维修。电动车零件很少，不需要维修，为什么需要那么多维修站？
汽车保险。自动驾驶比人类驾驶安全十倍以上，汽车保险模式要改变，或者没有那么大保障。
燃油生产、汽车加油站。未来会不需要那么多汽油。
治疗及康复。由于没有那么多交通事故、受伤者，治疗和康复受到很大影响。
停车场管理。20%自动驾驶车辆就可以替代现在所有汽车，仍然能满足需要，不需要那么多停车场。仅仅洛杉矶一个市，腾出来的一个面积，可以等于三个城市。
没有酒驾，事故索赔等法律工作也会减少。
同时，将来会提供很多机遇，比如网络安全、车联网、身份判别以及追踪。基础设施如何设计？交通大数据如何分析，找到交通改进的方向？道路系统的感知通讯和控制技术如何设计？未来我们还会根据道路的实施情况，调整车的分配，出现出行即服务的平台。车可能更像是一个大办公室，里需要很多软件、硬件，比如新能源车配套设施、传感、快速充电以及储能技术。
1957年人们憧憬的未来交通中已经有了自动驾驶，而这是我们即将看到的，未来的智慧、绿色交通。
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