華盛頓大學(xué)教授王印海：這八大技術(shù)將顛覆交通出行
時間:2017-10-30 10:27來源:新智駕 作者:張馳
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交通所帶來的問題不僅僅是擁堵，還有交通事故，如果擁堵增加了，交通事故率也會上升。另外，尾氣污染也是很大問題。能量消耗中，交通領(lǐng)域的能量消耗占比是70%，汽車占交通領(lǐng)域能量消耗的65%左右。普通燃油車效率很低，大概只有百分之十幾到25%，即80%左右的能量是浪費掉的。
空氣污染也有很大程度來自于交通，很多研究指出交通對PM2.5的貢獻(xiàn)在16%-25%。中國2013年死于空氣污染的人數(shù)是160萬人，這相當(dāng)于是平均每天4400人。這很驚人。交通、能源、能耗三者之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，解決好交通問題，對于解決好另外兩個問題至關(guān)重要。解決交通擁堵問題，首先要知道交通擁堵的成因是什么。道路前面有施工或其他因素，使得某些道路關(guān)閉，會形成擁堵，這是簡單的供求關(guān)系，需求大于供給就會形成排隊。交通有時候供需關(guān)系沒有明顯變化時也會有擁堵，比如日本名古屋大學(xué)曾做過一個實驗，22輛汽車均勻分布在一個圓環(huán)，汽車勻速行駛沒有任何問題，但駕駛員差異導(dǎo)致車頭距離發(fā)生變化，有人剎車，后面跟著人剎車，形成剎車向后傳遞的波帶，交通里邊叫做沖擊波。供求關(guān)系沒有發(fā)生改變，但交通也出現(xiàn)了擁堵，這種情況下在交通需求接近道路通行能力時才會發(fā)生，絕大多數(shù)情況下如果供給明顯大于需求也不會有這個現(xiàn)象。治理交通問題最關(guān)鍵的是避免交通擁堵發(fā)生，因為一旦發(fā)生就會堵上加堵。一條道路的通行能力，在車輛高速行駛的狀態(tài)下，通行能力一般是2000多輛車，車輛一旦從高速狀態(tài)降到低速狀態(tài)，通行能力會降低15%-25%。如果有效避免車輛從高速轉(zhuǎn)到低速狀態(tài)，可以保持基礎(chǔ)設(shè)施在一個最佳狀態(tài)，更好地滿足交通需求。
未來交通的八大顛覆性技術(shù)
交通系統(tǒng)運營要解決供需關(guān)系，但現(xiàn)在需求已經(jīng)大于供給，尤其在北京這樣的大都市里，在可預(yù)見的未來新增的需求也大于新增的供給。在這種情況下，我們?nèi)绾问菇煌ㄏ到y(tǒng)通過智慧城市的手段，通過互聯(lián)網(wǎng)+的手段，達(dá)到供需基本平衡。
給大家介紹幾個我認(rèn)為是顛覆性的科技，它們會為解決交通問題帶來實質(zhì)性幫助。第一是無人駕駛。Google的無人駕駛車輛跑了三百多萬英里，雖然出了幾件事故，但絕大多數(shù)是別人撞它，它比人類駕駛員安全性高十倍以上。第二是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，即把車、路、人，所有道路的用戶都變成可以連接的網(wǎng)絡(luò)元素，協(xié)調(diào)互動，使得基礎(chǔ)設(shè)施的通行能力達(dá)到最大化，安全性達(dá)到最大化。第三是電動汽車。很多人會質(zhì)疑，電動汽車的能源如果來自于煤，可能也不清潔。那么電動汽車能源如果來自太陽能呢？其實即便來自于煤，也有很多可以商討的地方，還有很多中間環(huán)節(jié)可以改進(jìn)電動車的清潔性。第四是被IT界和汽車界忽視的智慧基礎(chǔ)設(shè)施。它是一個很好的載體，如果利用好了，智慧汽車或者其他出行交通工具就會事半功倍。第五個是眾包，比如地圖公司W(wǎng)aze，它被Google以10億美金收購。所有用戶輸入道路信息，通過采集大眾信息，這項技術(shù)極大地造福未來交通。第六是交通里的大數(shù)據(jù)技術(shù)。交通管理部門有一些報表，有很多數(shù)據(jù)，我們在智能交通實驗室做了一套系統(tǒng)，原來花幾個月才能完成的報表數(shù)據(jù)，幾秒鐘能完成，而且可靠度比原來高很多。第七是車輛共享。新的技術(shù)發(fā)展給我們帶來了新的商業(yè)模式，比如網(wǎng)約車模式，以Uber為代表。第八是未來可能會快速發(fā)展的“出行即服務(wù)”（MaaS）。這項技術(shù)也會快速發(fā)展，尤其是結(jié)合了自動駕駛車輛、電動車之后，它的發(fā)展會是爆發(fā)式的。
這八項技術(shù)每個都有自己的優(yōu)勢，如果組合應(yīng)用的話效果更大。
新技術(shù)真的能帶來革命嗎？以Uber為例，這是它在紐約地區(qū)的表現(xiàn)，Uber和Lyft從2014-2016年呈明顯的增長。綠線和黃線是傳統(tǒng)出租車，幾乎沒有增長。新技術(shù)經(jīng)對傳統(tǒng)產(chǎn)生很大的顛覆，或者顛覆性的危險。新技術(shù)組合還會出現(xiàn)通用汽車與Cruise明年推出的自動駕駛電動車服務(wù)。
新技術(shù)真的能帶來革命嗎？以Uber為例，這是它在紐約地區(qū)的表現(xiàn)，Uber和Lyft從2014-2016年呈明顯的增長。綠線和黃線是傳統(tǒng)出租車，幾乎沒有增長。新技術(shù)經(jīng)對傳統(tǒng)產(chǎn)生很大的顛覆，或者顛覆性的危險。新技術(shù)組合還會出現(xiàn)通用汽車與Cruise明年推出的自動駕駛電動車服務(wù)。
眾包技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合，則能夠準(zhǔn)確知道在某一個時間里，在某一個地區(qū)的交通狀況。這是西雅圖地區(qū)，越紅的顏色越代表這個地方需求越大。如果能夠知道顧客在哪里，車輛可以直接到需求量大的地方，可以避免無畏的行駛造成道路的額外負(fù)擔(dān)。
為什么我認(rèn)為電動車會有很大的發(fā)展?jié)摿Γ科胀ㄈ加蛙囕v的發(fā)動機(jī)有兩千多個零部件，而電動車發(fā)動機(jī)總共18個可動的部件。兩千個部件每個都有失敗的可能，如果造成一定的失敗，就要花錢維護(hù)。可以預(yù)測，普通燃油車輛比電動車的維護(hù)費用高很多，至于電動車的維護(hù)到底費用多少，每個人口徑不一。很多朋友告訴我，只需要換輪胎，不需要做別的事情。可以預(yù)見的是，費用會低很多。200英里里程的電動車，到2022年其價格會低于普通的經(jīng)濟(jì)型燃油車，那個時候大家對燃油車輛和電動車的選擇會有逆轉(zhuǎn)，更多人會選電動車輛。是不是應(yīng)該擁有一輛車？中國汽車擁有量過去30年增長了110倍，但如果你有一輛車，最大的可能是96%時間停著。有一個統(tǒng)計的平均值顯示，車輛僅3%的時間是在使用，0.5%在堵車，0.5%在找停車位。是不是可以租一輛汽車，或者需要的時候有車服務(wù)就行？這就是現(xiàn)在比較流行交通即服務(wù)，或者出行即服務(wù)。這種情況下，一輛汽車是來自于服務(wù)方的，而不是我自己擁有。我的駕駛單位里程成本可能只有10美分左右，而自己擁有的話，未來可能是50、60美分。出行即服務(wù)要便宜很多。
這種模式的改變，會讓將來汽車擁有量產(chǎn)生很大變化。右圖橘色是參加出行即服務(wù)的汽車數(shù)量，藍(lán)色是個人擁有汽車的數(shù)量。可以看到未來的汽車擁有數(shù)量，可能會有極大的降低。從道路系統(tǒng)的公用角度看，當(dāng)今道路通行能力不高。通常來講，車的時間間距大概1.5-2秒，對于每一條行車道通行能力相當(dāng)于1800-2400輛車，通行能力能不能進(jìn)一步加大？把車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、電動車技術(shù)形成自己的集群，自動駕駛不需要像人類一樣需要1秒鐘左右時間，那2000輛左右上升到7200輛車的通行能力。西雅圖最堵的一段，需求只有7500輛，如果把現(xiàn)在這條行車道變成承載7200輛，剩下幾百條輛，擁堵就會降低，甚至消失。
八個顛覆性技術(shù)，這些技術(shù)組合會產(chǎn)生進(jìn)一步非常大的顛覆性影響。哪些工作會面臨挑戰(zhàn)與顛覆？燃油汽車、配件生產(chǎn)。因為更多的人喜歡用電動車、清潔能源。汽車維修。電動車零件很少，不需要維修，為什么需要那么多維修站？汽車保險。自動駕駛比人類駕駛安全十倍以上，汽車保險模式要改變，或者沒有那么大保障。燃油生產(chǎn)、汽車加油站。未來會不需要那么多汽油。治療及康復(fù)。由于沒有那么多交通事故、受傷者，治療和康復(fù)受到很大影響。停車場管理。20%自動駕駛車輛就可以替代現(xiàn)在所有汽車，仍然能滿足需要，不需要那么多停車場。僅僅洛杉磯一個市，騰出來的一個面積，可以等于三個城市。沒有酒駕，事故索賠等法律工作也會減少。
同時，將來會提供很多機(jī)遇，比如網(wǎng)絡(luò)安全、車聯(lián)網(wǎng)、身份判別以及追蹤。基礎(chǔ)設(shè)施如何設(shè)計？交通大數(shù)據(jù)如何分析，找到交通改進(jìn)的方向？道路系統(tǒng)的感知通訊和控制技術(shù)如何設(shè)計？未來我們還會根據(jù)道路的實施情況，調(diào)整車的分配，出現(xiàn)出行即服務(wù)的平臺。車可能更像是一個大辦公室，里需要很多軟件、硬件，比如新能源車配套設(shè)施、傳感、快速充電以及儲能技術(shù)。
1957年人們憧憬的未來交通中已經(jīng)有了自動駕駛，而這是我們即將看到的，未來的智慧、綠色交通。
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王印海新能源汽車
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