智能交通系統(tǒng)概論 項目五 暢想未來交通出行

項目五：暢想未來交通出行任務(wù)一暢想未來交通的主導(dǎo)技術(shù)當(dāng)前,現(xiàn)代信息技術(shù)、感知技術(shù)、人工智能及大數(shù)據(jù)等技術(shù)已經(jīng)深深地融入交通運輸?shù)母鱾€領(lǐng)域。未來,科學(xué)技術(shù)更將成為社會發(fā)展的主導(dǎo),尤其是作為經(jīng)濟和社會發(fā)展的先行官——交通運輸,更將成為技術(shù)大顯身手的舞臺。引導(dǎo)問題1你知道未來交通需要用到哪些核心技術(shù)么？人工智能技術(shù)大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)與交通深度融合新一代交通控制網(wǎng)新材料技術(shù)VR虛擬仿真與AR增強現(xiàn)實技術(shù)人工智能技術(shù)大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)與交通深度融合新一代交通控制網(wǎng)新材料技術(shù)VR虛擬仿真與AR增強現(xiàn)實技術(shù)人工智能技術(shù)人工智能是計算機學(xué)科的一個分支,二十世紀(jì)七十年代以來被稱為世界三大尖端技術(shù)之一（空間技術(shù)、能源技術(shù)、人工智能）,也被認(rèn)為是二十一世紀(jì)三大尖端技術(shù)（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）之一。人工智能技術(shù)大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)與交通深度融合新一代交通控制網(wǎng)新材料技術(shù)VR虛擬仿真與AR增強現(xiàn)實技術(shù)大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)從技術(shù)的角度,大數(shù)據(jù)與云計算的關(guān)系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。大數(shù)據(jù)涉及處理海量數(shù)據(jù),而云計算則涉及基礎(chǔ)架構(gòu)。大數(shù)據(jù)無法用單臺的計算機進行處理,必須采用分布式架構(gòu)。大數(shù)據(jù)必須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫和云存儲、虛擬化技術(shù)對海量數(shù)據(jù)進行分布式數(shù)據(jù)挖掘。人工智能技術(shù)大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)與交通深度融合新一代交通控制新材料技術(shù)VR虛擬仿真與AR增強現(xiàn)實技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)與交通深度融合交通的“互聯(lián)網(wǎng)+”趨勢已經(jīng)成為未來交通領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。未來,交通系統(tǒng)的概念將與互聯(lián)網(wǎng)合二為一,交通系統(tǒng)的概念和技術(shù)將被互聯(lián)網(wǎng)重構(gòu)。如果說大數(shù)據(jù)、云計算是新一代互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)核心,那互聯(lián)網(wǎng)將成為新的交通運輸?shù)摹爸袠小?。人工智能技術(shù)大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)與交通深度融合新一代交通控制網(wǎng)新材料技術(shù)VR虛擬仿真與AR增強現(xiàn)實技術(shù)新一代交通控制網(wǎng)新一代交通控制網(wǎng)是由道路基礎(chǔ)設(shè)施、車輛和支撐運行與服務(wù)系統(tǒng)組成的一個邊界開放的復(fù)雜系統(tǒng),各單元、各部分、各子系統(tǒng)間可實時交換數(shù)據(jù),系統(tǒng)、子系統(tǒng)和車載系統(tǒng)可以根據(jù)實時交通狀態(tài)、氣象條件、客流趨勢進行各種調(diào)節(jié),使交通運輸系統(tǒng)處在依據(jù)實時數(shù)據(jù)的動態(tài)調(diào)整和尋優(yōu)的過程中,并具有較高的可靠性、應(yīng)變性和安全性。人工智能技術(shù)大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)與交通深度融合新一代交通控制網(wǎng)新材料技術(shù)VR虛擬仿真與AR增強現(xiàn)實技術(shù)新材料技術(shù)未來,新材料繼續(xù)向綠色化、輕量化、智能化方向轉(zhuǎn)型升級。高強輕合金、特種合金、碳纖維以及新型環(huán)保材料等技術(shù)將加速突破,引領(lǐng)航空航天、電力電子、新能源等產(chǎn)業(yè)深度變革。同時,隨著智能制造的快速發(fā)展,新材料技術(shù)正加速向智能化方向發(fā)展,自修復(fù)材料、自適應(yīng)材料、新型傳感材料、4D打印材料等智能材料技術(shù)將大量涌現(xiàn),為交通運輸、國防軍事以及航空航天等領(lǐng)域發(fā)展提供支撐。人工智能技術(shù)大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)與交通深度融合新一代交通控制網(wǎng)新材料技術(shù)VR虛擬仿真與AR增強現(xiàn)實技術(shù)VR虛擬仿真與AR增強現(xiàn)實技術(shù)VR虛擬仿真與AR增強現(xiàn)實技術(shù)綜合了多媒體、三維建模、實時視頻顯示及控制、多傳感器融合、實時跟蹤及注冊、場景融合等新技術(shù)與手段,形成的全新一代、具有實時互動功能的新技術(shù)。隨著交通信息采集技術(shù)、傳輸技術(shù)、處理技術(shù)的進步,交通系統(tǒng)仿真技術(shù)逐步成熟,在城市交通建模、交通運輸線網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展等方面具備廣泛的應(yīng)用前景。項目五:暢想未來交通出行任務(wù)二暢想未來的交通面貌未來,信息化、智能化技術(shù)將覆蓋交通運輸?shù)奈宕箢I(lǐng)域,使綜合運輸網(wǎng)絡(luò)、城市公共交通、出行信息服務(wù)、智能化交通安全運行管理及電子支付呈現(xiàn)與現(xiàn)在完全不同的狀態(tài)。在基礎(chǔ)設(shè)施的形態(tài),載運工具運行的樣式、運行方式、速度,各交通方式的協(xié)調(diào)、運行管理等方面,都會有截然不同的樣貌。引導(dǎo)問題1你能夠想象出未來的交通面貌么？綜合交通運輸載運工具基礎(chǔ)設(shè)施綜合交通運輸載運工具基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施1.基礎(chǔ)設(shè)施信息感知化到2050年,城市交通以及公鐵水航的基礎(chǔ)設(shè)施將實現(xiàn)全網(wǎng)自動感知、自動研判、自動控制,除不可控力的影響外,基本不需要人工的干預(yù),人們需要做的只是應(yīng)急處理、系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計等具有創(chuàng)新性的工作?；A(chǔ)信息感知監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施2.基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化是新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點工程的基礎(chǔ)支撐之一,為各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)字化成果及高精度地圖服務(wù)。運用北斗高精度定位、移動車載測量等新技術(shù)采集二維車道級高精度地圖及實景影像地圖,精心編制三維高精度實景地圖,使路面設(shè)施及場景實現(xiàn)數(shù)字化及三維可視化,在結(jié)合北斗高精度定位一起使用時,可以實現(xiàn)車道級管理、車輛級管控。智慧公路數(shù)字化地圖基礎(chǔ)設(shè)施到2050年,基于車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)分析集成起來的超速抓拍系統(tǒng)、監(jiān)視、車流量統(tǒng)計等也將為交通管理者提供更多快速處理的解決途徑。各類溫度傳感器將能使人們對惡劣天氣進行更明確的應(yīng)對。在駕駛過程中,司機便可通過自動感知系統(tǒng)定位目的地的停車位,以減少泊車時間。總之,到2050年,全面實現(xiàn)陸路交通線網(wǎng)“交通、信息、能源”的融合。載運工具完全實現(xiàn)無線自動充電,全程實現(xiàn)與基礎(chǔ)設(shè)施間信息的自動交換。3.基礎(chǔ)設(shè)施電動化、智能化智慧公路智能化基礎(chǔ)設(shè)施到2030年,在資源可循環(huán)利用方面,推廣可再生能源應(yīng)用技術(shù)；加強建筑廢棄材料、疏浚土、機制砂等的合理利用,實現(xiàn)土石方資源平衡。在智能節(jié)電技術(shù)方面,推廣LED節(jié)能燈和供配電節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用；利用大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù),對陸路、水路沿線能耗情況進行監(jiān)測和分析,為統(tǒng)籌調(diào)配電力資源提供數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)。到2050年,全面實現(xiàn)陸路綜合運輸線網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的“三網(wǎng)合一”。全面實現(xiàn)能源消耗監(jiān)測、調(diào)控,大幅度降低運輸基礎(chǔ)設(shè)施電力的消耗水平。4.基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)保化可再生能源應(yīng)用綜合交通運輸載運工具基礎(chǔ)設(shè)施載運工具到2030年,“四個交通”將加大先進適用的低碳智能技術(shù)、產(chǎn)品的研發(fā)投入,大力推廣智能化信息技術(shù)的應(yīng)用。因地制宜利用風(fēng)能、水利能、太陽能等可再生能源,開展清潔燃料專用行動；在鐵路交通中,大力提升電力機車的應(yīng)用；在公路交通中,大力推廣插電式汽車、氣電混合動力汽車及純電動汽車,積極示范應(yīng)用氫燃料電池等新能源車輛。到2050年,載運工具將完全實現(xiàn)電動化、智能化,使用清潔、可再生能源,并實現(xiàn)實時的能源補給。1.載運工具的電動化、智能化新能源汽車載運工具2.載運工具的無人駕駛到2030年,汽車的無人駕駛技術(shù)將趨于成熟,并開始在量產(chǎn)汽車,特別是城市交通車輛中得到應(yīng)用。到2050年,公路交通的載運工具——汽車將完全實現(xiàn)無人駕駛。城市范圍內(nèi)的汽車完全實現(xiàn)“共享化”,公眾可以方便、實時地全天候“約”車,實現(xiàn)個性化、低成本、高可靠性、高舒適性的定制出行。汽車無人駕駛綜合交通運輸載運工具基礎(chǔ)設(shè)施綜合交通運輸1.運輸結(jié)構(gòu)優(yōu)化到2030年,綜合運輸將以能耗和排放水平為決定性因素向綠色運輸方向發(fā)展。在綜合運輸體系中,大力發(fā)展軌道交通和水運。構(gòu)建鐵路運輸網(wǎng),提升鐵路電氣化水平,適當(dāng)減少航空和卡車運輸,大力提升管道貨運能力,實現(xiàn)水、乙醇、丁醇、天然氣、石油等流體以及煤炭的管道運輸。在城市中,大力發(fā)展地鐵、輕軌等軌道交通,增自行車、人行道等慢行環(huán)保的公交設(shè)施,減少對私家車的依賴。綜合運輸結(jié)構(gòu)優(yōu)化綜合交通運輸2.運輸方式協(xié)同全面推進實施“互聯(lián)網(wǎng)＋交通”,發(fā)揮綜合交通運輸整體優(yōu)勢和組合效率。到2030年,基于車、船、軌道、航空之間實現(xiàn)協(xié)同,交通系統(tǒng)運行效率、安全及可持續(xù)發(fā)展基本實現(xiàn),公路網(wǎng)的ETC技術(shù)、軌道交通網(wǎng)的按里程自動收費、路網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行與應(yīng)急、載運工具的動態(tài)監(jiān)管、公眾的出行信息服務(wù)等,全面補齊西部鐵路、內(nèi)河水運的短板,實現(xiàn)各種運輸方式合理分工、有效協(xié)作和一體化發(fā)展。陸?？者\輸方式協(xié)同綜合交通運輸3.運輸方式無縫銜接到2050年,實現(xiàn)各運輸方式運能的合理分配,各運輸方式間信息實現(xiàn)互聯(lián)互通。對出行者而言,綜合運輸體系是實現(xiàn)“無縫銜接”的、統(tǒng)一的交通運輸網(wǎng)絡(luò)；對客運而言,出行按地點、里程、時間、流量等實現(xiàn)自動分配、設(shè)計,在用戶確認(rèn)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)自動付費；對貨運而言,基于大數(shù)據(jù)、云計算的成果自動分配貨物的裝運、選擇載運方式、規(guī)劃路徑和收費等。交通運輸?shù)娜?不再需要人工介入。運輸方式無縫銜接項目五:暢想未來交通出行任務(wù)三暢想未來出行50年后交通出行會是什么樣兒？或許未來50年后，換車如換衣服；車和車可以約會；無人駕駛可能不止是交通工具，人類無需去找停車位；碳基生命體與硅基生命體結(jié)合，每個人都是“汽車人”；電動汽車代替房子變成人類的私人隱秘空間；依靠太陽能驅(qū)動的巴士，風(fēng)馳電掣的磁懸浮鐵路和超高速電梯，甚至讓人瞬間置身于目的地的傳送裝置……引導(dǎo)問題1你能夠想象出未來出行的場景么？城市軌道可移動客艙未來地鐵無人駕駛汽車物流運輸機器人汽車充電無人機Motus個人汽車自主飛行器城市軌道可移動客艙未來地鐵無人駕駛汽車物流運輸機器人汽車充電無人機Motus個人汽車自主飛行器城市軌道可移動客艙Rolla是NewDealDesign構(gòu)想的未來城市可移動的客艙,能夠在固定路線上行駛,專為相對較短的旅程而設(shè)計,告別人滿為患的公交車或地鐵。用戶只需要在手機APP上預(yù)約并完成支付后,Rolla便會來到你身邊。Rolla的內(nèi)部設(shè)計是動態(tài)的,帶有燈光管道,使車輛具有指定的顏色-公共交通為黃色,私人交通為紫色,固定私人路線（如校園內(nèi)）為藍色。內(nèi)部配備了顯示器,告訴你的路線和時間。城市軌道可移動客艙未來地鐵無人駕駛汽車物流運輸機器人汽車充電無人機Motus個人汽車自主飛行器未來地鐵在未來,個人交通工具將變得更加智能和緊湊。設(shè)計的思路就是讓人們在乘坐地鐵的同時,行動力得到提升。這個概念是一種懸浮式自動地鐵,它在不同的車廂里承載兩種不同類型的乘客,更像是一列雙層的現(xiàn)代列車。未來地鐵地鐵通過一系列的支柱引導(dǎo),這些支柱也是軌道。這些支柱從中心支撐著地鐵,每根柱子上都有一個超級磁鐵,將地鐵吸引住。城市軌道可移動客艙未來地鐵無人駕駛汽車物流運輸機器人汽車充電無人機Motus個人汽車自主飛行器無人駕駛汽車在未來,無人駕駛勢必成為一個新的社會趨勢。無人駕駛意味著我們不需要緊繃精神觀察路況,強大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠有效保障我們的交通安全,交通事故的發(fā)生率也將大幅度降低,用戶唯一需要做的就是享受旅途。Clint是一款通勤車,車內(nèi)被設(shè)計成辦公環(huán)境,每位乘客都有獨立的上車口,通過調(diào)節(jié)椅子的旋轉(zhuǎn)角度可以保持私密,也可以和其他乘客討論或進行會議。城市軌道可移動客艙未來地鐵無人駕駛汽車物流運輸機器人汽車充電無人機Motus個人汽車自主飛行器物流運輸機器人Micro-Palette展示了一種更貼近生活的服務(wù)方式,設(shè)計師意圖為用戶提供一個溫暖的未來物流場景,用“心”將貨品交付到用戶手中。它在整個物流系統(tǒng)中,負(fù)責(zé)“最后一英里”的交付,旨在傳達一種形象并提供一種貼近社會和人們的服務(wù)。城市軌道可移動客艙未來地鐵無人駕駛汽車物流運輸機器人汽車充電無人機Motus個人汽車自主飛行器汽車充電無人機汽車充電無人機的設(shè)計將便攜式充電提升到了一個新的水平。其訂閱服務(wù)可通過應(yīng)用程序訪問,無論是在長途公路上,還是僅僅是在市區(qū)的兩個地點之間,用戶都可以訂購充電電壓無人機,以確保他們的車輛始終有足夠電量。城市軌道可移動客艙未來地鐵無人駕駛汽車物流運輸機器人汽車充電無人機Motus個人汽車自主飛行器Motus個人汽車Motus是本田的一個混合動力個人汽車概念提案。它是自行車和滑板車的交叉,它具有滑板車的速度和自行車的敏捷性和易用性。靈感來自于固定齒輪自行車的駕駛風(fēng)格,用戶使用他們的身