项立刚:5G时代的智能交通,你可能再也不需要考驾照了(1)

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发表于 2020-4-16 11:44:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
在5G时代以前,交通工具的发展经历了几大阶段。最原始的交通工具是人的双脚,然后是被人类驯化的马、驴以及马车、牛车等,同时,轿子与畜力工具长期并存,再往后,随着蒸汽机出现,汽车、火车代替了原始的交通工具。随着文明的飞速发展,人类上天入地下海也变得司空见惯。在即将到来的5G时代,人类的交通工具将变得更加智能,功能更为强大。
进入无人驾驶时代
电影《速度与激情8》中有一个颇为惊险的场景:网络恐怖分子通过计算机间接控制了上千辆汽车,使其在街头横冲直撞,成为杀人武器。
这不是导演的臆想,实际上汽车的远程控制已经不是一个新话题了。如今,将手机通过移动通信网络连接就形成了移动互联网。同理,将无处不在的汽车看作是一个个终端,将车通过移动通信网络连接,就形成了车联网。
简要来说,所谓车联网技术,就是信息通信、智能汽车等多种技术的深度融合。在3G和4G时代,车联网技术不够成熟,关键的障碍是通信系统的数据传输速度不够快,物与物之间的信息传递还未真正建立起来。进入5G时代后,超高速传输将打破这个瓶颈,自动驾驶指日可待。
从最起码的条件来看,无人驾驶需要依靠车内的机器大脑与云端的实时数据产生大量的运算,其每小时产生的数据甚至可以达到100GB。这是4G无法满足的,5G则不然,它高速度(峰值速度可达10Gbps)、低时延(1毫秒)、大容量(相当于目前的1000倍容量)的特点,能真正让时延缩短至1毫秒,并且容纳庞大数据处理的带宽,实现轻松的无人驾驶。《速度与激情8》中的上述场景,就是车联网终端与无人驾驶技术的融合。通过车联网,最终形成车与车的连接,人、车、路、云之间的数据沟通,智能化特征极为明显。
可以预见,5G给交通领域带来的巨大变革,无人驾驶绝对是关键的一环。
如果把时钟回拨,我们会发现,在20个世纪的大部分时间里,汽车涵盖速度、创新、个性等,是现代技术的前沿代表之一。为了让汽车能更好地服务于人们的日常生活,绝大多数国家建立了庞大复杂的公路系统,并将这种系统向农村蔓延。正如亨利•福特1908年通过生产T型车改变了行业面貌一样,创新在人们探索精神的推动下,不断催生出更好的技术和产品。让人备感兴奋的无人驾驶,将使传统的汽车行业再次迎来全新变革。
2018年2月,美国加利福尼亚州成为首个允许没有人类安全驾驶员监督的无人驾驶汽车进行公路测试的州,这意味着像Uber(优步)和谷歌旗下的Waymo公司正在加速将无人驾驶汽车推向市场。
而在地球另一端的中国,无人驾驶汽车也出现喜人局面。据中国新闻网报道,2018年3月22日,在北京街头,几辆外形独特的轿车平稳前进,这些汽车顶部装着不断旋转的仪器,刹车、减速、转弯、平稳行驶,似乎与正常行驶的汽车没什么区别。然而,透过车窗可以看到,坐在汽车驾驶座上的司机却双手放在膝上,完全由汽车自动驾驶。这是北京市首批自动驾驶测试试验的现场,当天,北京市交管局向百度发放了北京市首批自动驾驶测试试验用临时号牌,三辆自动驾驶汽车辆正式上路测试。除了北京,上海、重庆等多个城市也先后出台了无人驾驶汽车路测政策,无人驾驶汽车项目如雨后春笋般涌现,行业热度迅速升温。
不论是政策法规层面还是技术层面,自动驾驶都在逐渐完善,而这些车辆将如何影响我们的生活,仍然是个充满想象力的问题。
随着传统能源不断枯竭,加上污染问题日趋严重,未来,大街上的汽油车可能被更智能的无人驾驶汽车取代。在这种车上,因为双手和注意力被解放出来,人们可以抽出更多的时间处理工作、闭目养神或享受娱乐节目。
对于行动不便的老年人和残疾人来说,无人驾驶汽车绝对是得力的助手和福音。如今,方便快捷的电子商务已经对那些不能开车或无外力协助难以行动的人产生了深远影响。想象一下,如果你在超市、购物中心、健康诊所、餐馆因身体不便无法回家,无人驾驶汽车会去接你,平稳地把你送回家。
当然,交通中最重要的一定是安全性。目前的无人驾驶还处于测试阶段。2018年3月19日,在美国亚利桑那州坦贝市,一辆优步自动驾驶汽车撞死了一名女子,这是第一起全自动驾驶汽车将行人撞死的案例。酿成悲剧的原因之一,还是未能将无人驾驶放在5G的环境下运行。因为在4G时代,无人驾驶总会让人感觉车辆慢了半拍,也许数据还没有及时传输,现场情况就发生了变化,就算是4.5G,危险同样存在。而5G因为数据的低时延特点,能大大提高安全性。
但不管怎样,不可否认的是,无人驾驶的未来不容小觑。就拿智能手机来说,20年前,人们认为拥有一台诺基亚手机就已经很完美了,没想到如今充满现代感的大屏幕智能手机遍地开花。所以,“我们即将进入无人驾驶时代”的言论并非大放厥词。届时,司机这一职业可能消失,驾校可能面临倒闭,交警可能失业,加油站可能消失……
在5G时代,自动驾驶必将对社会产生革命性影响。
道路被重新定义
在城市化进程中,交通是经济社会发展的命脉。如今,关于出行的话题也越来越多,我们的交通方式相比从前已经发生了巨大的变化。无论是出行方式的多样性,还是出行的便捷度、舒适度、安全性,都得到了全方位的提升。但一个残酷的现实是:道路拥堵、停车困难、交通事故频发等问题也越发严重。
交通系统具有时变、非线性、不连续、不可测、不可控的特点。在过去缺少数据的情况下,人们在“乌托邦”的状态下研究城市道路交通。但随着即时通信、物联网、大数据等技术的发展,数据采集全覆盖、解构交通出行逐渐成为了可能,一场交通系统的革命已经到来。
可以预见,智能交通协同发展将成为一种趋势。车路协同系统被称为道路交通安全的第三次革命,是智能交通发展的重要目标之一。车路协同系统的基础,是车辆之间、车辆与不同地方的路侧设备之间的相互交流。
随着5G时代的到来,车联网将会继续升级。早期的车联网仅指车上有通信装置的车载导航系统,车辆能够通过公网和车辆后台进行通信,获得导航等初级服务。现有的交通信息系统各子系统如红绿灯、出租车、高速、公交等系统相互独立,后台数据没有共享。
车路协同系统则主要通过无线短程通信技术,实现车与一公里内车辆及道路的信息交互,以获知周边车辆速度、位置信息等微环境信息,借此判断周围行车环境、预测事故概率,并实现警车优先、警务辅助、公交优先等功能,提高行车安全性及交通效率。
同时,传统的交通方式也面临着变革。现阶段,部分汽车已经能够实现半自动驾驶,但这部分汽车在行驶过程中难免会受到其他非智能汽车的干扰和影响,交通事故难以避免。未来的一段时间,当无人驾驶汽车和普通汽车并存时,在一些高速公路或者城市道路上可能会专门为智能汽车设计专有的车道,让智能汽车和普通汽车能够有序运行,这样道路的通行能力就会大幅提高。而在无人驾驶汽车全面替代普通汽车时,城市的道路规划就变得更加简单了——因为汽车能够自动识别和规避障碍物。
道路被重新定义的另一个含义,是未来的道路将是智能化的数码道路,每一平方米的道路都会被编码,用有源RFID和无源RFID来发射信号,智能交通控制中心和汽车都可以读取到这些信号包含的信息,而且通过RFID可以对地下道路、停车场进行精确的定位。在这种精准定位的道路上,智能交通控制中心可以有效地对每一辆车进行管理,用户也可以准确地找到需要找的车。最为重要的是,每一辆车会沿着一个数码轨道运行,大大减少了事故发生的可能性。无人驾驶汽车只需要发现前方的障碍并及时反应,不需要担心因为变道、超车、障碍物带来的影响。而笔者本人已经申请了基于RFID进行道路数字化管理的专利。

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