王瑞良

會(huì)“思考”的智能交通

王瑞良

交通堵塞，已經(jīng)成為制約現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的一大癥結(jié)。在美國(guó)，每年由于交通堵塞而造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1000億美元，這比2013年俄羅斯軍費(fèi)開(kāi)支還要多。同時(shí)，交通堵塞也增加了交通事故發(fā)生的概率，汽車尾氣的排放還直接加劇了空氣污染。當(dāng)然，不光美國(guó)，世界各國(guó)都面臨交通堵塞帶來(lái)的諸多社會(huì)問(wèn)題。

為了解決現(xiàn)狀，美國(guó)國(guó)會(huì)計(jì)劃投入大量資金，建設(shè)一種智能交通體系。專家估計(jì)，這個(gè)體系一旦建成，美國(guó)城市的交通堵塞率可減少50%～70%，交通事故量可減少80%左右。不過(guò)，在開(kāi)發(fā)智能交通體系之前，專家們打算先從我們的汽車“開(kāi)刀”。

更安全的汽車

近20年來(lái)，日本、德國(guó)、美國(guó)、瑞典等國(guó)在汽車的自動(dòng)化、智能化和安全性方面，采用了很多新技術(shù)，包括電子穩(wěn)定程序、平視顯示器、適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、偏離警示系統(tǒng)和駕駛員安全警示系統(tǒng)等。這些技術(shù)都有一個(gè)共同點(diǎn)：借助車上的傳感器、攝像頭和雷達(dá)等裝置，防止車與車、車與人發(fā)生碰撞。

日本三菱公司在其某款車型頭部安裝了3部傳感器。其中，紅外傳感器能在夜間探測(cè)前方有無(wú)行人，如有就會(huì)用圖標(biāo)和聲音警示駕駛員。另外兩部是電波雷達(dá)傳感器和激光雷達(dá)傳感器，其作用是探測(cè)與其他汽車的距離，并自動(dòng)調(diào)節(jié)車距，如遇意外還會(huì)迫使車輛自動(dòng)停車。豐田公司也在嘗試CCD攝像機(jī)和電波雷達(dá)在汽車上的運(yùn)用，這兩種技術(shù)可以探測(cè)本車與前方汽車或障礙物之間的距離和相對(duì)速度，遇到緊急情況時(shí)，如司機(jī)剎車不及，汽車還可以自主強(qiáng)行停車。瑞典沃爾沃公司則在車輛上配備了偏離警示系統(tǒng)和駕駛員安全警示系統(tǒng)。當(dāng)汽車偏離正常車道時(shí)，偏離警示系統(tǒng)會(huì)以聲響警示駕駛員。而駕駛員安全警示系統(tǒng)則可以自動(dòng)檢測(cè)駕駛員是否處于疲勞或分神狀態(tài)，并發(fā)出警示信息提醒駕駛員提高注意力。

但是，僅靠汽車的技術(shù)進(jìn)步還遠(yuǎn)不能解決當(dāng)下的交通問(wèn)題，因?yàn)橐陨显O(shè)備的有效作用距離都不到100米，一旦超出這個(gè)范圍，再“聰明”的汽車也立即“失聰”、“失明”。因此，我們還必須建設(shè)一種與之配套的智能公路體系，使車輛和道路相互輔助，以發(fā)揮最大的安全功效。

更智能的公路

智能公路兩旁或上方架設(shè)由環(huán)狀通電線圈組成的監(jiān)測(cè)器，每當(dāng)有汽車駛過(guò)，它就會(huì)把車流信息通知給路旁的數(shù)據(jù)搜集器，進(jìn)而傳送到中心電腦。中心電腦會(huì)根據(jù)車流大小和擁擠程度，迅速計(jì)算出最佳控制模式，自動(dòng)調(diào)節(jié)紅綠燈時(shí)間，使各路車輛的平均停車時(shí)間降至最少。同時(shí)，路旁的電子顯示牌會(huì)向駕車人顯示交通堵塞的程度、范圍以及如何“另辟蹊徑”。如有必要，中心電腦還會(huì)啟動(dòng)路旁的閃光燈和音響器，提醒駕車人利用車上的無(wú)線收音機(jī)收聽(tīng)當(dāng)?shù)氐墓非闆r廣播，以便選擇最合適的行車路線。

這類系統(tǒng)目前已經(jīng)在一些國(guó)家大范圍推廣。同時(shí)一種更先進(jìn)的“A”系統(tǒng)正在快速研制和試驗(yàn)之中。按照設(shè)想，“A”系統(tǒng)將給所有汽車配備速度、方位自動(dòng)控制儀、信息接收機(jī)，以及誘導(dǎo)剎車和防沖撞等一系列配套技術(shù)。這種系統(tǒng)可以通過(guò)衛(wèi)星向汽車發(fā)射高頻無(wú)線電信號(hào)，讓駕駛員得知前方道路的擁堵情況、該車所處方位以及周圍的地理交通圖等信息，而這些信息都可以清晰地顯示在駕駛座前的熒光屏上，讓駕駛員了解最新的交通情況，并作出合理規(guī)劃。

在智能公路體系的建設(shè)方面，日本走在了世界前列。他們憑此不僅改善了本國(guó)的公路交通面貌，也為我們提供了不少寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

近幾年，日本將光纖通信網(wǎng)的建設(shè)和公路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使汽車和公路之間的信息傳遞達(dá)到一個(gè)新的高度。他們研發(fā)了新一代“ARTS”智能公路系統(tǒng)，并大致分三個(gè)階段進(jìn)行建設(shè)：第一階段是在公路兩側(cè)埋設(shè)光纖管，從那里發(fā)出無(wú)線電波，為駕駛員實(shí)時(shí)提供交通事故、車輛堵塞、車速限制、所需時(shí)間以及目的地情況介紹等信息。第二階段是研制無(wú)需停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，以提高道路收費(fèi)的效率，減少無(wú)謂的交通堵塞。第三階段是研制防止車輛脫離車道的險(xiǎn)情警報(bào)裝置和防止車距過(guò)近的自動(dòng)減速裝置，最終實(shí)現(xiàn)車輛完全自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

經(jīng)過(guò)10多年的建設(shè)，日本已基本建成覆蓋全國(guó)的公路光纖網(wǎng)，迎來(lái)了真正的高速公路時(shí)代。高速公路的發(fā)展，不僅有效地降低了車輛擁堵、交通事故的發(fā)生概率，減少了對(duì)環(huán)境的破壞，而且還極大地改善了日本的物資流通效率。生鮮食品的市場(chǎng)已不再局限于某一地區(qū)，而是擴(kuò)大到全國(guó)范圍。工廠的布局也都集中到高速公路的出入口周圍，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

德國(guó)的智能公路體系建設(shè)相比日本也不遑多讓。他們的智能公路有三大亮點(diǎn)：一是用廉價(jià)的海藻代替瀝青鋪設(shè)路面。由于石油價(jià)格連年攀升，瀝青的身價(jià)水漲船高，公路建設(shè)成本居高不下。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)驗(yàn)研究，德國(guó)最終選擇海藻作為瀝青的替代品，并將節(jié)省的資費(fèi)用于技術(shù)開(kāi)發(fā)。二是讓公路成為自身能源的提供者。利用太陽(yáng)能技術(shù)，讓公路在夏天儲(chǔ)存能量，并在冬天釋放，以保證路面不結(jié)冰。三是將大量光纖傳感器部署在道路下方，并與中央系統(tǒng)聯(lián)通，再依靠光波快速傳遞信息，記錄微米等級(jí)的路況變化。在路面出現(xiàn)坑洼之前發(fā)出整修信號(hào)，在遇到惡劣天氣時(shí)及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。德國(guó)還考慮在汽車之間利用WiFi技術(shù)互聯(lián)，每秒進(jìn)行10次聯(lián)絡(luò)，使每輛汽車都成為其周圍區(qū)域的“眼睛”和“耳朵”。他們的目標(biāo)是在2040年達(dá)到歐盟提出的“道路零死亡”的要求。

更高端的技術(shù)

是不是這些技術(shù)已經(jīng)讓你覺(jué)得高大上了呢？不要著急，充滿創(chuàng)意的荷蘭人還有更牛的！荷蘭智能公路的行車線采用了光致發(fā)光涂料，白天時(shí)利用陽(yáng)光充電，夜晚為道路提供照明，照明時(shí)間更是長(zhǎng)達(dá)10小時(shí)。照明燈會(huì)隨著車輛的靠近逐漸變亮。而且，這條公路還使用了溫度響應(yīng)動(dòng)力學(xué)涂料，能夠在路面結(jié)冰時(shí)讓駕駛者看到冰晶。

其實(shí)，未來(lái)的智能交通體系只是一個(gè)載體，它包含了眾多高新技術(shù)。而這些技術(shù)背后，又凝結(jié)了人們多少的夢(mèng)想呢？安全、快速、高效、舒適，這就是人們對(duì)智能交通提出的要求！或許幾十年后，沒(méi)有智能交通體系的話，我們都不知道怎么開(kāi)車了。