元宇宙中的交通應(yīng)用展望

1、ITSTech ITSTech智能交通技術(shù)（ITSTech）2021年元宇宙交通應(yīng)用展望目 錄元宇宙Metaverse這個(gè)詞源于1992年尼爾斯蒂芬森的雪崩，這本書描述了一個(gè)平行于現(xiàn)實(shí)世界的虛擬世界，Metaverse，所有現(xiàn)實(shí)生活中的人都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分身Avatar。維基百科對元宇宙定義是：通過虛擬增強(qiáng)的物理現(xiàn)實(shí)，呈現(xiàn)收斂性和物理持久性特征的，基于未來互聯(lián)網(wǎng)，具有鏈接感知和共享特征的3D虛擬空間。1、元宇宙定義雖然元宇宙沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的定義，但有一些特征是大家公認(rèn)的。Roblox提出了元宇宙的八個(gè)關(guān)鍵特征：身份(Identity)、朋友(Frieds)、沉浸感(Immersive)、低延遲(Lo

2、w Friction)、多樣性(Variety)、隨地(Anywhere)、經(jīng)濟(jì)(Economy)、文明(Civility)。2、元宇宙的特征元宇宙是個(gè)比數(shù)字孿生更龐大、更復(fù)雜的體系。如果數(shù)字孿生還算是個(gè)復(fù)雜技術(shù)體系的話，元宇宙則是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)社會體系。兩者有不同的技術(shù)發(fā)展和演化路徑。數(shù)字孿生是起源于復(fù)雜產(chǎn)品研制的工業(yè)化，正在向城市化和全球化領(lǐng)域邁進(jìn)；而元宇宙起源于構(gòu)建人與人關(guān)系的游戲娛樂產(chǎn)業(yè)，正在從全球化向城市化和工業(yè)化邁進(jìn)。雖然元宇宙和數(shù)字孿生都關(guān)注現(xiàn)實(shí)物理世界和虛擬數(shù)字世界的連接和交互，但兩者的本質(zhì)區(qū)別在于它們的出發(fā)點(diǎn)完全不同。元宇宙是直接面向人的，而數(shù)字孿生是首先面向物的。3、元宇宙

3、與數(shù)字孿生元宇宙可以劃分為現(xiàn)實(shí)和虛擬兩個(gè)部分，元宇宙下的交通也可以分為現(xiàn)實(shí)交通和虛擬交通兩部分。現(xiàn)實(shí)交通是現(xiàn)實(shí)存在的物理交通部分，方式包括陸、海、空、管道等，體系包括監(jiān)管、運(yùn)營等，用戶包括管理單位、企業(yè)和個(gè)人等，形態(tài)上包括物理交通及其對應(yīng)的數(shù)字孿生交通（實(shí)時(shí)映射）兩部分。虛擬交通存在于虛擬元宇宙，如游戲、作品中，可以任意想像，存在于元宇宙虛擬人的心靈世界。每個(gè)人都可以創(chuàng)作自己交通體系，是并行的和多版本的。可以說每一個(gè)元宇宙（游戲）空間都有自己的交通體系。是現(xiàn)實(shí)交通的主觀延伸。虛擬交通可能是：超光速的飛船，用于星際旅行奇妙的時(shí)空穿梭機(jī)，可以穿越，瞬間可以達(dá)到任何時(shí)間和空間任何人或AI可以想象出來

4、的人和物體的移動本文是交通應(yīng)用展望，只討論元宇宙中的現(xiàn)實(shí)交通場景。4、元宇宙下的交通世界目 錄最底層是基礎(chǔ)設(shè)施。包括支持設(shè)備、如5G/6G、芯片、電池、圖像傳感器等。第二層是人機(jī)交互層。主要是智能可穿戴設(shè)備。目前索尼、微軟、Oculus、三星等公司生產(chǎn)VR/AR用頭盔好比移動互聯(lián)網(wǎng)早期的大哥大。很快我們將擁有可以執(zhí)行智能手機(jī)所有功能以及AR和VR應(yīng)用程序的智能眼鏡；集成3D打印的可穿戴設(shè)備的服裝；印在皮膚上的微型生物傳感器；甚至腦機(jī)接口?；A(chǔ)設(shè)施人機(jī)交互第三層是去中心化層。去中心化是構(gòu)建元宇宙人與人關(guān)系的重要轉(zhuǎn)折，通過這一層，可以把元宇宙的所有資源更公平的分配。分布式計(jì)算和微服務(wù)為開發(fā)人員提供

5、了一個(gè)可擴(kuò)展的生態(tài)系統(tǒng)，讓他們可以利用在線功能而無需專注于構(gòu)建或集成后端功能。圍繞微交易進(jìn)行優(yōu)化的NFT和區(qū)塊鏈技術(shù)將金融資產(chǎn)從集中控制和托管中解放出來。遠(yuǎn)邊緣計(jì)算將使云以低延遲啟用強(qiáng)大的應(yīng)用程序，而不會給我們的設(shè)備帶來所有工作的負(fù)擔(dān)。第四層是計(jì)算層。將真實(shí)計(jì)算和虛擬計(jì)算進(jìn)行混合，以消除物理世界和虛擬世界之間的障礙，提供了3D引擎、手勢識別、人工智能等等。第五層是創(chuàng)作者經(jīng)濟(jì)層。這一層包含創(chuàng)作者每天用來制作人們喜歡的體驗(yàn)的所有技術(shù)，以去中心化和開放的方式為獨(dú)立創(chuàng)作者提供一整套集成的工具、發(fā)現(xiàn)、社交網(wǎng)絡(luò)和貨幣化功能，使前所未有的人數(shù)能夠?yàn)樗藙?chuàng)造經(jīng)驗(yàn)。第六層是發(fā)現(xiàn)層。類似于互聯(lián)網(wǎng)的門戶網(wǎng)站和搜索引

6、擎，這一層提供將人們引入新體驗(yàn)的推和拉。這是一個(gè)龐大的生態(tài)系統(tǒng)，也是許多大企業(yè)最賺錢的生態(tài)系統(tǒng)之一。第七層體驗(yàn)層。這里是用戶直接面對的游戲、社交平臺等。許多人把元宇宙想象成是圍繞我們的三維空間；但元宇宙不必是 3D 或 2D 的，甚至不一定是圖形的；它是關(guān)于空間、距離和物體等物理空間的非物質(zhì)化。1、元宇宙的7層基本要素元宇宙的核心是底層科技/技術(shù)的迭代和進(jìn)步：基于元宇宙的不可預(yù)測性，元宇宙時(shí)代 的互聯(lián)網(wǎng)具體是什么樣子，將如何改變生 活、社會、文明，我們或許并預(yù)測不到。但 是科技的大致發(fā)展方向是可追尋/可預(yù)測的， 元宇宙發(fā)展初期科技-應(yīng)用的發(fā)展正循環(huán)是 可以跟蹤的，我們認(rèn)為這才是研究元宇宙的基石

7、。我們將元宇宙的“科技-應(yīng)用”發(fā)展正循環(huán) 分為6層架構(gòu)：底層硬科技（核心）、硬件計(jì)算平臺、系統(tǒng)、軟件、應(yīng)用、以及讓整個(gè) 元宇宙生態(tài)運(yùn)作起來的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。2、元宇宙的6層架構(gòu)圖片來源：中譯出版社元宇宙通證區(qū)塊鏈技術(shù)，去中心化的交易所，分布式存儲等區(qū)塊鏈技術(shù)是支撐元宇宙經(jīng)濟(jì)體中重要的技術(shù)。交互技術(shù)，不斷深化感知交互，為元宇宙用戶提供沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)階梯。電子游戲技術(shù)，是元宇宙的最直觀呈現(xiàn)方式，不僅可以為元宇宙提供創(chuàng)作平臺，還可以實(shí)現(xiàn)交互內(nèi)容和社交場景并實(shí)現(xiàn)流量聚合。網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)算技術(shù)，通信網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算的成熟，必將為元宇宙打下最堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為元宇宙的萬物互聯(lián)及虛實(shí)共生提供可靠的技術(shù)保障。

8、人工智能技術(shù)，為元宇宙提供大量的應(yīng)用場景技術(shù)。3、元宇宙六大技術(shù)支撐4、元宇宙公司4、元宇宙公司4、元宇宙公司韓國首爾市政府11月3日宣布，將打造元宇宙平臺，用以向市民提供公共服務(wù)。屆時(shí)，首爾市政府將成為首個(gè)提供元宇宙服務(wù)平臺的地方政府。按照首爾市政府元宇宙首爾基本構(gòu)想五年計(jì)劃，平臺最晚明年底建成，暫命名“元宇宙首爾”。而后，將分三個(gè)階段引入元宇宙生態(tài)系統(tǒng)，涉及市政管理各方面服務(wù)，包括經(jīng)濟(jì)、文化、旅游、教育和市民投訴。據(jù)韓聯(lián)社報(bào)道，項(xiàng)目計(jì)劃耗資39億韓元（約合330萬美元），是首爾愿景2030計(jì)劃中把首爾打造為未來之城的內(nèi)容之一?！霸钪媸谞枴睂⒅鸩綄?shí)現(xiàn)市民和企業(yè)服務(wù)虛擬化，如舉辦虛擬跨年儀式

9、、設(shè)立虛擬市長辦公室以及提供金融技術(shù)、投資和“大學(xué)城”項(xiàng)目虛擬服務(wù)。到2023年，將建成一個(gè)綜合行政中心，市民在這里可以同市政官員的網(wǎng)絡(luò)化身“會談”，辦理民事投訴和咨詢等業(yè)務(wù)。這一虛擬辦事大廳暫時(shí)定名“元宇宙120中心”。首爾將打造公共服務(wù)“元宇宙首爾”5、元宇宙的應(yīng)用案例法拉利是一家擁有 90 多年賽車歷史和創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)的汽車制造商。法拉利利用虛幻引擎來支持從設(shè)計(jì)可視化到產(chǎn)品發(fā)布視頻制作的所有內(nèi)容。作為虛幻引擎的早期采用者，該公司實(shí)現(xiàn)第一款在堡壘之夜推出的高度逼真汽車。法拉利定制是法拉利獨(dú)家計(jì)劃，面向想要定制汽車的每個(gè)元素以打造獨(dú)一無二的汽車的客戶。該程序與法拉利的虛幻引擎驅(qū)動的汽車配置器一起，

10、是基于全渠道方法的法拉利生態(tài)系統(tǒng)的一部分。無論現(xiàn)有客戶還是潛在客戶進(jìn)入法拉利世界的任何地方，得益于統(tǒng)一技術(shù)，他們都會有賓至如歸的感覺。法拉利汽車設(shè)計(jì)可視化與產(chǎn)品發(fā)布5、元宇宙的應(yīng)用案例韓國現(xiàn)代汽車公司開發(fā)了一個(gè)趣味互動元宇宙游戲現(xiàn)代出行探險(xiǎn)（Hyundai Mobility Adventure），可在在線娛樂平臺Roblox上播放，已經(jīng)并開始進(jìn)行公開測試。在該虛擬空間中，用戶可以通過數(shù)字化身體驗(yàn)現(xiàn)代汽車的出行服務(wù)產(chǎn)品。該游戲是全球汽車品牌在Roblox上開發(fā)的第一個(gè)虛擬體驗(yàn)內(nèi)容。游戲中角色玩家來完成與出行解決方案相關(guān)的各種任務(wù)。玩家可以駕駛NEXO和IONIQ 5等現(xiàn)代汽車，操作機(jī)器人和專用車

11、輛(PBV)，還可以駕駛城市空中移動(UAM)交通工具。玩家還可以開發(fā)自己的虛擬形象，升級自己的私人車庫，參與各種社交活動，沉浸在元宇宙中廣泛的虛擬體驗(yàn)中。現(xiàn)代汽車的出行樂園5、元宇宙的應(yīng)用案例Waymo在其最新的虛擬世界仿真城市（Simulation City）中，訓(xùn)練、測試和驗(yàn)證Waymo的自動駕駛控制軟件，以確保其車輛能夠更好地應(yīng)對開放道路中的所有挑戰(zhàn)。截至2020年，該公司已仿真測試了150億英里的駕駛里程，而實(shí)際駕駛里程僅為2000萬英里。自動駕駛仿真5、元宇宙的應(yīng)用案例NASA 在空間站上使用 AR 和 VR 來遠(yuǎn)程控制機(jī)器人或通過 AR 輔助完成維護(hù)任務(wù)。在一個(gè)特定項(xiàng)目中，宇航員

12、使用微軟的HoloLens進(jìn)行培訓(xùn)并為未來的任務(wù)做準(zhǔn)備。在這些測試中，地球上的一名任務(wù)控制人員通過頭顯傳輸了宇航員的視野，并在宇航員的HoloLens上繪制了 3D 渲染的圖像。宇航員和地面人員可以借此協(xié)同工作。宇航員員培訓(xùn)5、元宇宙的應(yīng)用案例目 錄數(shù)字孿生交通將實(shí)時(shí)采集的交通數(shù)據(jù)納入到建立的交通模型體系中，實(shí)現(xiàn)對交通體系的虛擬數(shù)字映射，通過大數(shù)據(jù)分析、人工智能AI和交通仿真技術(shù)生成交通優(yōu)化方案和對方案進(jìn)行評價(jià)。數(shù)字孿生交通通過數(shù)據(jù)全域標(biāo)識、狀態(tài)精準(zhǔn)感知、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析、模型科學(xué)決策、智能精準(zhǔn)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)交通的模擬、監(jiān)控、診斷、預(yù)測和控制，解決交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理、服務(wù)過程中的復(fù)雜性和不確定

13、性問題，全面提高交通資源配置效率和安全運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。元宇宙中的交通體系一定是數(shù)字孿生的。數(shù)字孿生交通可以全面覆蓋交通管理、交通運(yùn)輸監(jiān)管、交通規(guī)劃設(shè)計(jì)和交通運(yùn)輸服務(wù)等所有領(lǐng)域。1、元宇宙中的數(shù)字孿生交通現(xiàn)有的智能交通體系在數(shù)字孿生技術(shù)的支撐下可以形成元宇宙中的平行交通體系，可以在管控元宇宙中的虛擬交通世界同時(shí)，增進(jìn)對現(xiàn)實(shí)物理世界更深刻的認(rèn)識和更為精準(zhǔn)的預(yù)測，形成真正意義上的交通AI或交通大腦。數(shù)字孿生交通十大應(yīng)用平臺1、元宇宙中的數(shù)字孿生交通出行即服務(wù)整合各種出行方式和服務(wù)資源，基于智能調(diào)度實(shí)現(xiàn)行程預(yù)定、路徑一鍵規(guī)劃、交通無縫銜接、費(fèi)用一鍵支付等功能，整體提升公眾出行滿意度。元宇宙與數(shù)字孿生的最大不

14、同就是元宇宙構(gòu)建的是一個(gè)社會體系，包括經(jīng)濟(jì)、信任和沉侵式體驗(yàn)，因此特別適合構(gòu)建出行即服務(wù)的體系。出行即服務(wù)流程元宇宙體系下，出行即服務(wù)的理念可以進(jìn)一步被廣泛地宣傳和接受，從而推動可持續(xù)交通的不斷發(fā)展。另一方面，出行即服務(wù)的模型可以在元宇宙的社會中得到廣泛應(yīng)用，可以成為元宇宙中安全、高效、綠色的出行服務(wù)，構(gòu)成元宇宙的交通出行服務(wù)體系。2、元宇宙的出行即服務(wù)（MaaS）BIM是應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具。通過對建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型整合，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑、運(yùn)營單位在內(nèi)的各

15、方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。元宇宙中交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可以采用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛實(shí)世界的基礎(chǔ)設(shè)施建造。3、元宇宙中交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)元宇宙模擬了一個(gè)虛實(shí)結(jié)合的動態(tài)世界，并在這個(gè)世界與真實(shí)道路世界之間提供了一個(gè)交互接口，數(shù)以萬計(jì)的自動駕駛車輛可通過這個(gè)接口并行測試。元宇宙通過高精度空間數(shù)字底座在智能交通中運(yùn)行過程中積累的路網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，清洗、整合并選擇典型場景，基于此混合生成新樣例，并將這些零散而獨(dú)立的道路事件連貫地模擬運(yùn)行于高精度數(shù)字底座之上，構(gòu)建出真實(shí)世界映射的動態(tài)時(shí)空，形成高保真的混合虛擬現(xiàn)實(shí)道路場景，相比傳統(tǒng)和自行模擬的測試場景，這種模式能夠精準(zhǔn)測試自動駕駛系統(tǒng)應(yīng)對各類實(shí)際道路事件的實(shí)時(shí)環(huán)境感知力，以及關(guān)聯(lián)決策控制的快速協(xié)同能力。圖片來源：籮筐技術(shù)4、元宇宙下的自動駕駛