會“思考”的智能交通

王瑞良

會“思考”的智能交通

王瑞良

交通堵塞，已經(jīng)成為制約現(xiàn)代社會發(fā)展的一大癥結(jié)。在美國，每年由于交通堵塞而造成的經(jīng)濟損失高達1000億美元，這比2013年俄羅斯軍費開支還要多。同時，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。當然，不光美國，世界各國都面臨交通堵塞帶來的諸多社會問題。

為了解決現(xiàn)狀，美國國會計劃投入大量資金，建設一種智能交通體系。專家估計，這個體系一旦建成，美國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，在開發(fā)智能交通體系之前，專家們打算先從我們的汽車“開刀”。

更安全的汽車

近20年來，日本、德國、美國、瑞典等國在汽車的自動化、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)都有一個共同點：借助車上的傳感器、攝像頭和雷達等裝置，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前方有無行人，如有就會用圖標和聲音警示駕駛員。另外兩部是電波雷達傳感器和激光雷達傳感器，其作用是探測與其他汽車的距離，并自動調(diào)節(jié)車距，如遇意外還會迫使車輛自動停車。豐田公司也在嘗試CCD攝像機和電波雷達在汽車上的運用，這兩種技術(shù)可以探測本車與前方汽車或障礙物之間的距離和相對速度，遇到緊急情況時，如司機剎車不及，汽車還可以自主強行停車。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)。當汽車偏離正常車道時，偏離警示系統(tǒng)會以聲響警示駕駛員。而駕駛員安全警示系統(tǒng)則可以自動檢測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)進步還遠不能解決當下的交通問題，因為以上設備的有效作用距離都不到100米，一旦超出這個范圍，再“聰明”的汽車也立即“失聰”、“失明”。因此，我們還必須建設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由環(huán)狀通電線圈組成的監(jiān)測器，每當有汽車駛過，它就會把車流信息通知給路旁的數(shù)據(jù)搜集器，進而傳送到中心電腦。中心電腦會根據(jù)車流大小和擁擠程度，迅速計算出最佳控制模式，自動調(diào)節(jié)紅綠燈時間，使各路車輛的平均停車時間降至最少。同時，路旁的電子顯示牌會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，中心電腦還會啟動路旁的閃光燈和音響器，提醒駕車人利用車上的無線收音機收聽當?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)在一些國家大范圍推廣。同時一種更先進的“A”系統(tǒng)正在快速研制和試驗之中。按照設想，“A”系統(tǒng)將給所有汽車配備速度、方位自動控制儀、信息接收機，以及誘導剎車和防沖撞等一系列配套技術(shù)。這種系統(tǒng)可以通過衛(wèi)星向汽車發(fā)射高頻無線電信號，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方面，日本走在了世界前列。他們憑此不僅改善了本國的公路交通面貌，也為我們提供了不少寶貴的經(jīng)驗。

近幾年，日本將光纖通信網(wǎng)的建設和公路運輸業(yè)的發(fā)展有機地結(jié)合起來，使汽車和公路之間的信息傳遞達到一個新的高度。他們研發(fā)了新一代“ARTS”智能公路系統(tǒng)，并大致分三個階段進行建設：第一階段是在公路兩側(cè)埋設光纖管，從那里發(fā)出無線電波，為駕駛員實時提供交通事故、車輛堵塞、車速限制、所需時間以及目的地情況介紹等信息。第二階段是研制無需停車的自動收費系統(tǒng)，以提高道路收費的效率，減少無謂的交通堵塞。第三階段是研制防止車輛脫離車道的險情警報裝置和防止車距過近的自動減速裝置，最終實現(xiàn)車輛完全自動運轉(zhuǎn)。

經(jīng)過10多年的建設，日本已基本建成覆蓋全國的公路光纖網(wǎng)，迎來了真正的高速公路時代。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。生鮮食品的市場已不再局限于某一地區(qū)，而是擴大到全國范圍。工廠的布局也都集中到高速公路的出入口周圍，促進了經(jīng)濟的發(fā)展。

德國的智能公路體系建設相比日本也不遑多讓。他們的智能公路有三大亮點：一是用廉價的海藻代替瀝青鋪設路面。由于石油價格連年攀升，瀝青的身價水漲船高，公路建設成本居高不下。經(jīng)過多年的實驗研究，德國最終選擇海藻作為瀝青的替代品，并將節(jié)省的資費用于技術(shù)開發(fā)。二是讓公路成為自身能源的提供者。利用太陽能技術(shù)，讓公路在夏天儲存能量，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，記錄微米等級的路況變化。在路面出現(xiàn)坑洼之前發(fā)出整修信號，在遇到惡劣天氣時及時發(fā)出預警信息。德國還考慮在汽車之間利用WiFi技術(shù)互聯(lián)，每秒進行10次聯(lián)絡，使每輛汽車都成為其周圍區(qū)域的“眼睛”和“耳朵”。他們的目標是在2040年達到歐盟提出的“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，白天時利用陽光充電，夜晚為道路提供照明，照明時間更是長達10小時。照明燈會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動力學涂料，能夠在路面結(jié)冰時讓駕駛者看到冰晶。

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