智能交通：当科幻成为现实

於俊杰

你正坐在一辆车上，车行驶在北京的某条高速路，前方就是收费站。你以为司机会停下来刷卡缴费，结果司机一脚油门踩下去，车直接开过收费站，没停！这就是“高速自由流收费”技术。

高速自由流收费技术咋做到的？通过北斗卫星、V2X车路协同和智慧门架的协同，当车辆在高速上行驶时，就实时计算里程费，通过网络直接收取费用。当车辆开到收费站，可以直接放行，全程无感通行。可以想象，这项技术一旦普及，将大大缓解高速收费站的拥堵！

神奇的还不止于此。在北京亦庄有一段神奇的道路，你在那里打个车，一辆出租车就会到来。上车后，你惊讶地发现，主驾座位上空无一人！然后，出租车自动启动，方向盘自动旋转，把你带到亦庄的地铁口、商圈、公园或者某个小区。

这就是北京市高级别自动驾驶示范区，覆盖12.1公里的五环道路。这里不仅有无人驾驶的出租车，还有无人零售车卖东西，有无人快递车送快递，有无人清洁车打扫路面，有无人巡逻车充当交警。更神奇的是，亦庄有13条主要道路，会通过人工智能让红绿灯自动调节时长，开车的人会一路绿灯，根本见不到红灯。

刚才讲的两种技术场景，都属于我们今天要谈的主题：智能交通。当我们坐到一辆没有司机的车里，看到面前大屏幕上实时呈现出周围车辆的运行和速度，看到一路上一个红灯也没有，我们会不禁感叹科技给生活带来的变化——就像当年那些坐马车的人第一次坐上了汽车那样。

但是，智能交通并不是什么新鲜玩意儿。智能交通的英文叫Intelligent Transportation System，簡称 ITS。ITS的起源可以追溯到 20 世纪 60 年代末期至 70 年代初期。当时，随着汽车数量的迅速增长，道路交通拥堵问题逐渐凸显，于是发达国家开始研究如何利用先进的信息技术来改善交通状况。

我们先看“汽车之国”美国。早在1989年，美国就提出了“智能车辆道路系统”，后来改成了我们更熟悉的“智能交通系统”，“智能交通”就此诞生。

2012年，美国新泽西的梅多蓝兹（Meadowlands）出现了“自适应红绿灯”。就跟北京亦庄的红绿灯一样，系统会自动调节红绿灯的时长。其工作原理是：在所有路的周围尤其是十字路口安排摄像头，摄像头把路况传输给云端，电脑计算每个路段和路口车辆的数量，根据这些实时的计算结果，调整片区内所有的红绿灯。梅多蓝兹自适应红绿灯极大地提高了交通效率，减少了等待和拥堵的时间。

刚才说的是信号控制方面的智能化，当然还有在汽车本身上做文章的。提到把自动驾驶运用到汽车身上的美国公司，大家比较熟悉的应该是特斯拉。就在前不久，特斯拉创始人埃隆·马斯克在硅谷帕洛阿尔托（Palo Alto）的街道上，亲自进行特斯拉V12系统（测试版）的全自动驾驶试验。马斯克“驾驶”特斯拉Model S，自己举着手机，一边开车一边直播，录下了整个45分钟无人驾驶的全过程。

在此期间，V12系统的表现良好，遇到十字路口红灯会驱动汽车自动停车，左右转弯的时机判断精准，可以带领车辆穿过道路狭窄的施工道路，观测到有行人也知道等待。但是，直播到20分钟左右，V12系统在一个十字路口犯了低级错误：它把前面转向车道的绿灯当成了自己车道的绿灯，直接启动准备闯红灯。幸亏马斯克一脚踩了刹车，避免了一起交通事故。

值得一提的是，马斯克的这次自动驾驶，背后的技术竟然是神经网络。这就相当于把汽车打造成一个具有大脑的动物，让它自己收集路况信息，自己学会怎么处理和应对不同的路况。正如马斯克所说：“我们没有编程，没有程序员写一行代码来识别道路、行人等，全部交给了神经网络。”

要知道，风靡世界的ChatGPT就是利用神经网络，让模型自己“学习”怎么说人话的。关于神经网络的神奇之处，这里就不展开了。总之一句话：专家们只知道如此训练神经网络好用，但其中具体的机制尚不得而知。

我们的视线从美国再转向欧洲。20世纪80年代中期，欧洲就已经开始对道路设施进行研究以及完善，并用于提高服务水平。1996年，全欧交通网络（Trans-European Transport Networks，简称TEN-T）诞生，明确要发展智能交通，尤其是欧洲的跨国交通。目前，欧洲主要发达国家的智能交通都有了巨大进展。

比如德国的很多路段，就使用智能交通诱导系统、GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、交通网络控制系统，让交通全方位数字化、智能化。在柏林市中心的勃兰登堡门和埃昂斯特-罗伊特广场之间，有条全长3.6公里的双向三车道公路，路上有两个环形交叉路口和15个交通信号灯，日通行车辆6万辆。2019年，德国将这条路打造成了世界首条自动驾驶市中心实测路段。在市中心进行无人驾驶测试，德国人也是够胆大的！

欧洲的“汽车之国”英国，几十年来一直使用摄像头和ANPR系统的组合，通过摄像机执法系统减少道路上的人员伤亡。2018年5月23日，法国经济部发布了《法国无人汽车发展战略》，明确表示从2019年开始，法国全国内的大小道路全部开放用于全自动无人驾驶汽车的测试。总之，欧洲发达国家都在探索智能交通技术，且都想占据智能交通的领先优势。

让我们的视线再转向国内。中国的智能交通起步于上世纪90年代。1996到2000年期间，中国专家参加世界智能交通大会，学习当时先进的技术和经验，认识到发展智能交通的必要性。科技部也开始立项支持中国智能交通技术体系框架的专项研究，为后来的进步打下了基础。

2000到2010年这十年间，智能交通项目列入了国家高技术研究发展计划（863计划），并开始在实践中应用。尤其是2008年北京奥运会期间，全国首次规模化使用交通高清检测技术，提供个性化的实时交通信息。

最近10年，国内以云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、高精度定位等为代表的新一代信息技术蓬勃发展，催生了以网约车、共享单车、定制公交、小微型客车分时租赁、代驾、代客泊车等为代表的城市出行服务新业态。这些都为智能交通技术创新和市场拓展注入了新的活力和动力。

2018年，北京海淀區西北旺镇的一处村落，有一个十字路口非常惹眼。这里是百度科技园，这架红绿灯号称是当时中国最贵的红绿灯。灯旁边有个64线激光雷达，周围搭载了计算单元、环视摄像头、GPS天线、V2X路侧通信单元。这个红绿灯的任务是监测路口的交通情况，把信息发给附近的无人驾驶汽车。同时，它会分析车流情况，自动调整红绿灯的时长，简直就是新泽西梅多蓝兹自适应红绿灯的翻版。

目前，在测试地段、封闭园区，甚至公交场景下，我们都已经取得了不错的成绩。2017年，无人驾驶公交车在深圳福田试运行；2020年，百度在长沙向所有市民开放自动驾驶出租车服务；2021年，宇通在河南郑开大道上测试了自动驾驶客车。考虑到我国发达的路网、广阔的疆域、完善的交通基建，以及最近一两年日新月异的AI技术作为加持，我们有理由相信，智能交通能够在中国这片土地上大放异彩。

当然，目前无论哪个国家的智能交通还很初级，全自动无人驾驶的汽车在复杂环境上路还有待提高，也无法完全解决堵车、停车、交通事故这些常见问题。车路协同还有很长的路要走。但我们不妨畅想一下，假如技术高度发达，未来的智能交通会是什么样子呢？

就像钢铁侠的Jarvis一样，你可以语音控制汽车，汽车也可以跟你对话。当你早上出门，汽车会自动打开车门等你。你上了车直接说“Jarvis，我要去国贸”。汽车就会回复“好的老板，咱去国贸”。然后汽车就自动关门、启动、开到路上。你在车里全程可以吃早饭、刷手机甚至睡觉。一路上没有红灯，全是绿灯。一睁眼，你已经到终点了！

而且，汽车不仅可以监控路况信息，保证行车安全，还能监控你的身心状态。比如当你晚上开车的时候，汽车内部摄像头通过识别微表情，计算出你已经疲惫。此时车会说：“老板，我觉得你有点累了，你要不要歇会儿，我来接手？”然后你说：“好，你来开车吧，顺便给我点一杯饮料。”或许调皮的汽车会默默在外卖平台上给你下单一杯酱香拿铁！

因为未来的智能汽车不再有方向盘和驾驶座，所以“车”“驾驶”这些概念将被彻底颠覆，车辆内部会被打造成一个超级舒适的私密空间。未来的孩子会纳闷：“从前的车为什么需要一个司机呢？它不是自己就能走么？”

最后，未来人们甚至经常会脱离二维地面，使用三维空间的空中无人交通。比如空中悬浮车、磁悬浮车、无人驾驶飞机。这些交通工具刷脸即用、全民共享、不收费用，并且使用的是清洁能源，不会给环境造成污染。当然你可以认为我在白日做梦，但考虑到技术日新月异的发展，又有什么是不可能的呢？