目前我們面臨的挑戰(zhàn)是都會(huì)區(qū)越來(lái)越嚴(yán)重的交通問(wèn)題；幸好，能解決眼前大多數(shù)交通問(wèn)題的科技已經(jīng)出現(xiàn)，一些著眼未來(lái)的解決方案也準(zhǔn)備就緒...

今日的Google導(dǎo)航可以告訴我們關(guān)于準(zhǔn)備經(jīng)過(guò)的道路上所有交通擁塞信息，但問(wèn)題是我們必須問(wèn)問(wèn)自己，Google是如何知道這一信息的？

事實(shí)上正是我們?cè)谂cGoogle分享這些信息。人們對(duì)數(shù)據(jù)的敏感性和隱私顧慮，將很快讓他們不再與Google分享這些信息──那會(huì)發(fā)生什么事？幸運(yùn)的是，我們已經(jīng)有了答案，也就是智慧太陽(yáng)能道路(smart solar roadways)。

交通擁塞一直是全球各大科技業(yè)者想要解決的另一個(gè)問(wèn)題。美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)最近發(fā)布了一段關(guān)智慧交叉路口(smart intersection)的視訊，這種智能交叉路口不需要交通號(hào)志就能解決車(chē)輛大排長(zhǎng)龍的問(wèn)題，本文將嘗試解釋其功能，以及它們?nèi)绾文芗偨饨煌〒砣?

引言

一個(gè)出游計(jì)劃若沒(méi)有Google地圖和導(dǎo)航真的很難實(shí)現(xiàn)，Google導(dǎo)航會(huì)告訴我們?cè)撟吣臈l路線才能順利到達(dá)目的地，還會(huì)提醒我們何處交通非常擁塞，然后我們可以決定是否要重新規(guī)劃旅行路線。Google是如何做到這點(diǎn)的呢？事實(shí)上是從正在那條路線上旅行的人們那里實(shí)時(shí)取得這些信息的，像你或我這樣的人會(huì)分享位置信息給Google，Google再根據(jù)某種算法并使用相同Google地圖上的一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，就能告訴我們?nèi)魏蔚缆飞系慕煌〒砣畔ⅰ?

不過(guò)如今人們對(duì)數(shù)據(jù)的敏感性越來(lái)越強(qiáng)，他們很快會(huì)意識(shí)到這種數(shù)據(jù)分享是另一種泄漏隱私的途徑，屆時(shí)Google導(dǎo)航就無(wú)法告訴我們各段道路上的交通擁塞信息了；因此我們需要從不同的來(lái)源獲得相同的信息。有兩位非常聰明的研究人員所發(fā)明的「智慧太陽(yáng)能道路」，將很快能夠解決以上問(wèn)題；接著我們將看到更多有關(guān)智能太陽(yáng)能道路的信息，以及它們能如何解決我們很快就會(huì)面臨的諸多問(wèn)題。「智慧交叉路口」則是未來(lái)城市里會(huì)出現(xiàn)的另一種智慧基礎(chǔ)設(shè)施，本文也將介紹其運(yùn)作原理。

我們所面臨的交通問(wèn)題

目前我們面臨的挑戰(zhàn)是都會(huì)區(qū)越來(lái)越嚴(yán)重的交通問(wèn)題；醫(yī)療環(huán)境改善帶來(lái)的人口爆炸，以及大量人口移居城市，是引起交通問(wèn)題的兩個(gè)主要因素。Google地圖或其他導(dǎo)航業(yè)者今天可以在任何時(shí)候精準(zhǔn)地告訴我們?nèi)魏谓煌肪€上的路況，但未來(lái)不一定能再提供幫助，因?yàn)樗麄冄鲑?lài)道路用戶(hù)提供的數(shù)據(jù)；此外，雖然這些業(yè)者到目前為止還能夠與使用者交流路況，但針對(duì)交通擁塞問(wèn)題的完整解決方案一直沒(méi)有出現(xiàn)。

盡管有導(dǎo)航應(yīng)用程序，今日的交通擁塞問(wèn)題仍然猖獗；大多數(shù)人偏好選擇以最短路徑到達(dá)目的地。根據(jù)一些統(tǒng)計(jì)資料，若考慮浪費(fèi)的時(shí)間和不必要的燃油消耗，交通擁塞問(wèn)題導(dǎo)致我們花費(fèi)的成本大約占據(jù)GDP的2%~4%。

另一項(xiàng)分析則顯示，全球交通擁塞問(wèn)題研究人員指出，如果要求道路上10%~15%人們重新規(guī)劃路線或改變行程，交通擁塞問(wèn)題就能得到解決；但他們需要一種算法來(lái)幫助他們識(shí)別某一時(shí)間點(diǎn)需要重新規(guī)劃路線的人，這是主要問(wèn)題所在。幸好，能解決眼前大多數(shù)交通問(wèn)題的科技已經(jīng)出現(xiàn)，一些著眼未來(lái)的解決方案也準(zhǔn)備就緒。

解決交通擁塞的新一代解決方案

智慧太陽(yáng)能道路

太陽(yáng)能道路是一種智能型基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)模塊，可以在未來(lái)人們決定不與Google共享位置信息時(shí)為我們提供不同區(qū)域的交通路況；實(shí)際上它們是一些六邊形太陽(yáng)能板，互相拼接在一起形成整條道路或停車(chē)場(chǎng)、公園等任何路面。

這些道路能夠非常方便地進(jìn)行交通流量檢測(cè)，因?yàn)樗鼈兡軌驒z測(cè)重量，而且它們內(nèi)建了LED，當(dāng)有物體在它們上面時(shí)可以點(diǎn)亮這些LED。因此透過(guò)計(jì)算任意時(shí)間點(diǎn)亮的LED數(shù)量，就能準(zhǔn)確推算出道路上的汽車(chē)密度。由于這些太陽(yáng)能板內(nèi)建了微控制器控制它們的行為，因此這些道路實(shí)際上可以自己與云端交流它們所在位置的實(shí)時(shí)交通路況。

智慧太陽(yáng)能道路有許多好處，這些道路內(nèi)建了太陽(yáng)能板，因此它們可以產(chǎn)生可再生電能；此外這些道路內(nèi)建LED，因此可以點(diǎn)亮不同的圖案，將單向三車(chē)道瞬間轉(zhuǎn)換為雙向四車(chē)道，甚至可以在道路上劃出停車(chē)區(qū)域來(lái)，當(dāng)交通擁塞時(shí)再取消停車(chē)區(qū)域。

還有許多其他指針顯示這些道路是未來(lái)的智能基礎(chǔ)設(shè)施：可配置的LED板可以在某段時(shí)間將路面轉(zhuǎn)換為籃球場(chǎng)，再在某段時(shí)間轉(zhuǎn)換為網(wǎng)球場(chǎng)；這些道路可以成為智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)會(huì)證明它們有非常多好處。

具備與汽車(chē)通訊能力的基礎(chǔ)設(shè)施將成為明日車(chē)聯(lián)網(wǎng)的一部分，智慧交叉路口就是這樣一種基礎(chǔ)設(shè)施單元。如果沒(méi)有交通號(hào)志會(huì)發(fā)生事故嗎？或者有沒(méi)有更好的方法能夠確保不會(huì)發(fā)生事故，還能最大限度地縮短交通擁塞的時(shí)間？事實(shí)上，如果交通號(hào)志被智慧交叉路口所代替，這些問(wèn)題都將迎刃而解。

智能交叉路口內(nèi)建雷達(dá)子系統(tǒng)，可以用來(lái)檢測(cè)接近路口的汽車(chē)；每個(gè)雷達(dá)子系統(tǒng)都有一個(gè)控制區(qū)域，當(dāng)汽車(chē)駛?cè)脒@個(gè)區(qū)域時(shí)，雷達(dá)子系統(tǒng)就能探測(cè)到它并與它溝通。這些裝置將連續(xù)地發(fā)射雷達(dá)訊號(hào)，計(jì)算出汽車(chē)與路口的距離以及它們接近路口的速度；它們需要從汽車(chē)取得的第三種信息是即將發(fā)生的轉(zhuǎn)向；這個(gè)信息可以透過(guò)安裝在雷達(dá)子系統(tǒng)上的攝影機(jī)讀取汽車(chē)的方向燈閃爍訊號(hào)來(lái)擷取，也可以透過(guò)汽車(chē)和雷達(dá)裝置之間的Wi-Fi通訊取得。

所有這些信息都將從這些雷達(dá)收發(fā)器發(fā)送到所有雷達(dá)裝置共享的一個(gè)中央處理器；這個(gè)CPU將執(zhí)行運(yùn)算，并找出兩輛(或更多輛)來(lái)自不同方向、但想要進(jìn)入相同車(chē)道并因此可能發(fā)生碰撞的汽車(chē)。利用汽車(chē)的距離和速度數(shù)據(jù)，并使用預(yù)先饋入的交叉路口處汽車(chē)之一般轉(zhuǎn)向軌跡線數(shù)據(jù)，CPU就能預(yù)測(cè)出任何可能的碰撞。

在判斷出這些即將碰撞的汽車(chē)后，CPU將指揮其中一輛車(chē)減速。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，CPU會(huì)將這個(gè)信息傳送給相關(guān)的雷達(dá)子系統(tǒng)，雷達(dá)子系統(tǒng)再使用Wi-Fi訊號(hào)將這個(gè)信息發(fā)送給目標(biāo)汽車(chē)；當(dāng)其中一輛車(chē)按照要求減速后，碰撞就得以避免。雖然這個(gè)系統(tǒng)最適合自動(dòng)駕駛汽車(chē)，但也能良好應(yīng)用于人類(lèi)駕駛的連網(wǎng)汽車(chē)。

小結(jié)

智慧連網(wǎng)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)明，讓我們看到了這個(gè)世界的科技布署如何能有助于解決某些復(fù)雜問(wèn)題的希望；智慧汽車(chē)和智慧基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)合有可能解決許多問(wèn)題，交通擁塞問(wèn)題就是其中之一，它需要使用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)韌且持久的解決方案。智慧道路和智慧交叉路口是未來(lái)具有無(wú)限可能的例子，明日的智慧城市將擁有許多這樣的智能基礎(chǔ)設(shè)施裝置，它們將一起幫助我們解決許多問(wèn)題。