元宇宙中的交通應用展望

1、ITSTech ITSTech智能交通技術(shù)（ITSTech）2021年元宇宙交通應用展望目 錄元宇宙Metaverse這個詞源于1992年尼爾斯蒂芬森的雪崩，這本書描述了一個平行于現(xiàn)實世界的虛擬世界，Metaverse，所有現(xiàn)實生活中的人都有一個網(wǎng)絡分身Avatar。維基百科對元宇宙定義是：通過虛擬增強的物理現(xiàn)實，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標準的定義，但有一些特征是大家公認的。Roblox提出了元宇宙的八個關鍵特征：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(Economy)、文明(Civility)。2、元宇宙的特征元宇宙是個比數(shù)字孿生更龐大、更復雜的體系。如果數(shù)字孿生還算是個復雜技術(shù)體系的話，元宇宙則是一個復雜的技術(shù)社會體系。兩者有不同的技術(shù)發(fā)展和演化路徑。數(shù)字孿生是起源于復雜產(chǎn)品研制的工業(yè)化，正在向城市化和全球化領域邁進；而元宇宙起源于構(gòu)建人與人關系的游戲娛樂產(chǎn)業(yè)，正在從全球化向城市化和工業(yè)化邁進。雖然元宇宙和數(shù)字孿生都關注現(xiàn)實物理世界和虛擬數(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)實和虛擬兩個部分，元宇宙下的交通也可以分為現(xiàn)實交通和虛擬交通兩部分?，F(xiàn)實交通是現(xiàn)實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、運營等，用戶包括管理單位、企業(yè)和個人等，形態(tài)上包括物理交通及其對應的數(shù)字孿生交通（實時映射）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。每個人都可以創(chuàng)作自己交通體系，是并行的和多版本的?？梢哉f每一個元宇宙（游戲）空間都有自己的交通體系。是現(xiàn)實交通的主觀延伸。虛擬交通可能是：超光速的飛船，用于星際旅行奇妙的時空穿梭機，可以穿越，瞬間可以達到任何時間和空間任何人或AI可以想象出來

4、的人和物體的移動本文是交通應用展望，只討論元宇宙中的現(xiàn)實交通場景。4、元宇宙下的交通世界目 錄最底層是基礎設施。包括支持設備、如5G/6G、芯片、電池、圖像傳感器等。第二層是人機交互層。主要是智能可穿戴設備。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)行智能手機所有功能以及AR和VR應用程序的智能眼鏡；集成3D打印的可穿戴設備的服裝；印在皮膚上的微型生物傳感器；甚至腦機接口。基礎設施人機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。分布式計算和微服務為開發(fā)人員提供

5、了一個可擴展的生態(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。遠邊緣計算將使云以低延遲啟用強大的應用程序，而不會給我們的設備帶來所有工作的負擔。第四層是計算層。將真實計算和虛擬計算進行混合，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)濟層。這一層包含創(chuàng)作者每天用來制作人們喜歡的體驗的所有技術(shù)，以去中心化和開放的方式為獨立創(chuàng)作者提供一整套集成的工具、發(fā)現(xiàn)、社交網(wǎng)絡和貨幣化功能，使前所未有的人數(shù)能夠為他人創(chuàng)造經(jīng)驗。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的推和拉。這是一個龐大的生態(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)的迭代和進步：基于元宇宙的不可預測性，元宇宙時代 的互聯(lián)網(wǎng)具體是什么樣子，將如何改變生 活、社會、文明，我們或許并預測不到。但 是科技的大致發(fā)展方向是可追尋/可預測的， 元宇宙發(fā)展初期科技-應用的發(fā)展正循環(huán)是 可以跟蹤的，我們認為這才是研究元宇宙的基石

7、。我們將元宇宙的“科技-應用”發(fā)展正循環(huán) 分為6層架構(gòu)：底層硬科技（核心）、硬件計算平臺、系統(tǒng)、軟件、應用、以及讓整個 元宇宙生態(tài)運作起來的經(jīng)濟系統(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)實體驗階梯。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，還可以實現(xiàn)交互內(nèi)容和社交場景并實現(xiàn)流量聚合。網(wǎng)絡及運算技術(shù)，通信網(wǎng)絡和云計算的成熟，必將為元宇宙打下最堅實的網(wǎng)絡基礎。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為元宇宙的萬物互聯(lián)及虛實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。屆時，首爾市政府將成為首個提供元宇宙服務平臺的地方政府。按照首爾市政府元宇宙首爾基本構(gòu)想五年計劃，平臺最晚明年底建成，暫命名“元宇宙首爾”。而后，將分三個階段引入元宇宙生態(tài)系統(tǒng)，涉及市政管理各方面服務，包括經(jīng)濟、文化、旅游、教育和市民投訴。據(jù)韓聯(lián)社報道，項目計劃耗資39億韓元（約合330萬美元），是首爾愿景2030計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鸩綄崿F(xiàn)市民和企業(yè)服務虛擬化，如舉辦虛擬跨年儀式

9、、設立虛擬市長辦公室以及提供金融技術(shù)、投資和“大學城”項目虛擬服務。到2023年，將建成一個綜合行政中心，市民在這里可以同市政官員的網(wǎng)絡化身“會談”，辦理民事投訴和咨詢等業(yè)務。這一虛擬辦事大廳暫時定名“元宇宙120中心”。首爾將打造公共服務“元宇宙首爾”5、元宇宙的應用案例法拉利是一家擁有 90 多年賽車歷史和創(chuàng)新經(jīng)驗的汽車制造商。法拉利利用虛幻引擎來支持從設計可視化到產(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家計劃，面向想要定制汽車的每個元素以打造獨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。法拉利汽車設計可視化與產(chǎn)品發(fā)布5、元宇宙的應用案例韓國現(xiàn)代汽車公司開發(fā)了一個趣味互動元宇宙游戲現(xiàn)代出行探險（Hyundai Mobility Adventure），可在在線娛樂平臺Roblox上播放，已經(jīng)并開始進行公開測試。在該虛擬空間中，用戶可以通過數(shù)字化身體驗現(xiàn)代汽車的出行服務產(chǎn)品。該游戲是全球汽車品牌在Roblox上開發(fā)的第一個虛擬體驗內(nèi)容。游戲中角色玩家來完成與出行解決方案相關的各種任務。玩家可以駕駛NEXO和IONIQ 5等現(xiàn)代汽車，操作機器人和專用車

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中。現(xiàn)代汽車的出行樂園5、元宇宙的應用案例Waymo在其最新的虛擬世界仿真城市（Simulation City）中，訓練、測試和驗證Waymo的自動駕駛控制軟件，以確保其車輛能夠更好地應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，而實際駕駛里程僅為2000萬英里。自動駕駛仿真5、元宇宙的應用案例NASA 在空間站上使用 AR 和 VR 來遠程控制機器人或通過 AR 輔助完成維護任務。在一個特定項目中，宇航員

12、使用微軟的HoloLens進行培訓并為未來的任務做準備。在這些測試中，地球上的一名任務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5、元宇宙的應用案例目 錄數(shù)字孿生交通將實時采集的交通數(shù)據(jù)納入到建立的交通模型體系中，實現(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)化方案和對方案進行評價。數(shù)字孿生交通通過數(shù)據(jù)全域標識、狀態(tài)精準感知、數(shù)據(jù)實時分析、模型科學決策、智能精準執(zhí)行，實現(xiàn)交通的模擬、監(jiān)控、診斷、預測和控制，解決交通規(guī)劃、設計、建設、管理、服務過程中的復雜性和不確定

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、交通運輸監(jiān)管、交通規(guī)劃設計和交通運輸服務等所有領域。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，增進對現(xiàn)實物理世界更深刻的認識和更為精準的預測，形成真正意義上的交通AI或交通大腦。數(shù)字孿生交通十大應用平臺1、元宇宙中的數(shù)字孿生交通出行即服務整合各種出行方式和服務資源，基于智能調(diào)度實現(xiàn)行程預定、路徑一鍵規(guī)劃、交通無縫銜接、費用一鍵支付等功能，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)建的是一個社會體系，包括經(jīng)濟、信任和沉侵式體驗，因此特別適合構(gòu)建出行即服務的體系。出行即服務流程元宇宙體系下，出行即服務的理念可以進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，出行即服務的模型可以在元宇宙的社會中得到廣泛應用，可以成為元宇宙中安全、高效、綠色的出行服務，構(gòu)成元宇宙的交通出行服務體系。2、元宇宙的出行即服務（MaaS）BIM是應用于工程設計、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，在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，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對，為設計團隊以及包括建筑、運營單位在內(nèi)的各

15、方建設主體提供協(xié)同工作的基礎，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。元宇宙中交通基礎設施建設可以采用BIM技術(shù)實現(xiàn)虛實世界的基礎設施建造。3、元宇宙中交通基礎設施建設元宇宙模擬了一個虛實結(jié)合的動態(tài)世界，并在這個世界與真實道路世界之間提供了一個交互接口，數(shù)以萬計的自動駕駛車輛可通過這個接口并行測試。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，并將這些零散而獨立的道路事件連貫地模擬運行于高精度數(shù)字底座之上，構(gòu)建出真實世界映射的動態(tài)時空，形成高保真的混合虛擬現(xiàn)實道路場景，相比傳統(tǒng)和自行模擬的測試場景，這種模式能夠精準測試自動駕駛系統(tǒng)應對各類實際道路事件的實時環(huán)境感知力，以及關聯(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