修建更好、更安全且更环保的快车道

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修建更好、更安全、更环保的快车道

道路的拥堵要求我们对明日的交通系统进行一场变革。

作者

Wired Brand Lab
图片来源:Getty Images/Moment RF
最初发布于 Wired.com

每天太阳刚一升起,Mike Searles 就要踏上可怕至极的日常上班征程,而此时他的妻子和幼子还在睡梦之中。 在越发拥堵的高速公路上开车半小时后,他还要乘坐一小时的渡轮横渡旧金山湾,以避开进一步的交通大堵塞。然后,再快步赶往位于市中心的办公室。


“从我家出来到坐到办公桌前,我需要花上两小时,而且只有一条路线可走。”在一家技术附件制造商担任销售主管的 Searles 说道,他每天上下班需要往返于相距 50 英里的费尔菲尔德和旧金山之间。“然后每天晚上下班我需要再花两小时回家。但如果您想在这附近置业,而且收入也没有高到一定程度的话,这种就是您可预见的上下班模式。”可预见的一番情景还包括经常缺席家庭聚餐,以及小儿子正准备上床睡觉时他才刚从车上下来。
 

即便在全世界科技最发达的领域之一担任主管,也无法避开拥堵的高速公路和可怕的上下班高峰。烟雾弥漫的天际下,一派交通拥堵不堪、车辆缓慢蠕动的场景已经成为洛杉矶、东京、圣保罗等多元化都市乃至如今硅谷的城市形象缩影。虽然大多数广为人知的交通堵塞事件通常都是短期突发的产物(例如非常著名的令南加州的交通瘫痪的 2011 年末日塞车 (Carmaggedon) 事件,当时需将 405 高速公路的 10 英里延伸段封锁一周,而具有讽刺意味的是,此举的目的是为了实施一项拓宽工程,以便提高交通运输量),但对于 Searles 这样的上班族来说,每天的交通拥堵从未减少。

然而事实是,迟到不是交通堵塞造成的唯一后果。 它还会造成金钱、资源和理智的失去。根据德州农工大学交通运输研究所2015年的一项调查显示,美国人每年在浪费的时间和燃油方面造成的损失相当于1,600 亿美元——即每位驾车人960美元。2014 年,美国驾驶员在交通堵塞中要浪费 69 亿个小时,一位上下班高峰期内出行的上班族平均每年要浪费 42 个小时。在华盛顿特区,上班族每年在交通堵塞中平均要浪费 82 个小时——几乎占其年出行时间的 1%。浪费的所有时间和精力汇聚成了一个发人深省的现实:每名上班族的平均延迟时间是 20 世纪 80 年代初的两倍多。
 

但前路上的障碍是可以被扫除的。科技能够有效缓和许多社会中的最为棘手的问题,而如今,全球一些最聪明的工程师、设计师和研究人员已经将其技术资源和智慧集中运用于重新思考交通运输业的未来之中。这意味着要寻找创新解决方案,以及针对快速发展的公共交通和商业运输领域的创新。

 

由于越来越多的运输基础设施实现了互联,仅缩短单个驾驶员的出行时间已经远远不够。“科技将与所有驱动因素一起帮助我们快速安全地实现目标。”TE Connectivity交通运输解决方案部门总裁Steve Merkt说,“我们必须将交通运输业视为一个更大规模的产业:交通行业。”

TE Connectivity 设计并制造对实现联网运输基础设施至关重要的连接和传感器解决方案。

由于越来越多的运输基础设施实现了互联,仅缩短单个驾驶员的出行时间已经远远不够。“科技将与所有驱动因素一起帮助我们快速安全地实现目标。”连接和传感器行业领导者 TE Connectivity 交通运输解决方案部门总裁 Steve Merkt 说道。“我们必须将交通运输业视为一个更大规模的产业:交通行业。”

要采纳 Merkt 对交通运输的整体观点需要更深入地了解系统性障碍。 虽然拥堵不堪的上下班交通感觉像是便利交通设施的对立面,但实际上却是经济成果的一大指标。随着地区家庭收入的增长,从速度较为缓慢并且较廉价的交通运输方式(如公共汽车和火车)转向使用私有交通工具(如汽车和摩托车)的人日益增多。

 

1980 年至 2000 年间,美国处于其历史上最伟大的经济持续繁荣期,国内人口增长了 24%,而总车辆行驶里程增长了 80%。交通最拥堵的地方通常是市内的就业中心。硅谷等地区经济增长最为迅猛的城市的交通堵塞情况尤其严重。除了交通堵塞问题,人口、压力,以及丧失生产力和社会隔离问题也随之而来。
 

交通拥堵的反讽意义在于它是人们追求高效的产物 — 每个人都希望能够与同事同时抵达办公场所,以便彼此进行交流互动。而正是这种期望造成了路面交通的拥堵。从基础设施的角度来看,应对该挑战的方法有许多。其中一些方法(例如,增设更多的公共交通设施和修建新的道路)的成本过高。另一些方法(例如,高峰时间段收取通行费)则被视为一种征税行为,并且在实行过程中遇到了阻力。

 

而专家们则认为,减少主要上下班交通问题的最佳方式是协调手头现有的工具来解决许多“痛点”。这意味着要充分利用数据、技术,并增进对我们上下班出行方式的了解。这不仅关乎更快速地移动,而且还关乎到寻找明智的方法实现更加智能化的移动。
 

虽然弹性工作制是一个老生常谈的话题,但高峰时间段交通严重拥堵现象仍然非常常见,导航设备制造商 TomTom 的资深交通专家 Nick Cohn 特别提到。“我们可以引进各种各样的技术,但我们似乎无法改变人们的行为方式。”他说道。“上班族们至今仍然选择一窝蜂的出行方式。”

 

他的建议很简单:使用可用的现代技术。他强调了出行前进行规划和考虑备选出行方案的必要性 — 尽管您每天都是以这种方式上下班,出门前提前做好规划还是很有必要。“人们不会改变他们的日常生活模式。如果他们继续以同样的方式行事,长此以往,交通状况将不可能有所改善。”

  1. 为明天进行工程创新

TE工程师致力于将看似不可能的事情变成可能。了解我们如何做到的。

即将推出的对未来主义者和汽车狂热爱好者等人更具吸引力的解决方案之一便是最近兴起的自动驾驶汽车。 虽然在这类全新富传感器、自动导航车辆中隐藏了许多未充分利用的效率,它们可能无法自主解决重大问题。“如果您联想到了能够为汽车行业、安全和环境提供助力的趋势,现在我们将见证向互联转变的时刻。”就职于 TE 的 Merkt 说道。“未来将在车辆上增设大量的传感器,以实现自主控制。”他继续说道,并且特别提到了下一个巨大转变之一便是让这些传感器能够与互联汽车网进行通信。

 

常驻硅谷的交通工程师 Steve Fitzsimons 认为,未来必须依托于这些能够对交通和流量实施监控的网络。配备传感器的汽车可将信息提供给不仅可以显示整体交通动态、还可以更改信号灯时间或提醒驾驶员即将发生的延迟的交通管理中心。“越是能够更好地收集、整合和了解此类信息,我们就越有可能改善交通流量,并减少事故数量。”Fitzsimons 说道。
 

通用汽车、福特和丰田汽车等汽车制造商已经在着手研发车载技术。首要目标之一是让智能汽车和卡车紧紧连成一排,每排由 8 至 25 辆车组成,所有车辆都以电子方式彼此紧紧连接在一起,而不会相互碰撞。Fitzsimons 特别提到,道路上自动驾驶汽车和传统车辆混杂是短期过渡时期内面临的一项挑战。“或许应该专设一条自动驾驶汽车专用道。”他说。

 

并非只有私营部门的工程师正在致力于集成自动驾驶解决方案。美国政府最近通过颁布《自动驾驶汽车联邦政策》(针对在美国道路上行驶的“高度自动化车辆”的一套经过完善的监管和安全准则)对此进行了干预。虽然可能会不时变更,但该政策提供了重要指示:联邦政府将在自动驾驶汽车在国内高速公路上行驶这一问题上发挥越来越积极的作用。

 

无论未来的运输方式可以让自主控制达到何种水平,它们都将受到传感器和连接技术的推动。在此转变过程中,Merkt 说道,“连接就好比是骨骼系统,而传感器就好比是神经系统。”

 

短期内涌现了众包导航应用、移动拼车服务和思想碰撞等数据驱动型资源,减轻了上班族的压力。虽然其中的许多解决方案可以减少上下班交通拥堵问题,但它们有助于解决的是不可预见的问题,而非交通量问题。日常交通状况的可变性导致了出行时间的不可靠。希望避免长期凝视刹车灯汇成一片灯海的景象的上班族会经常性地查看可避开交通拥堵路段的导航应用,该应用的用户可以将有关事故、工作区、特殊事件甚至于警察监视哨的实时更新输入到应用数据库中。此外,Beat the Traffic 网站也提供用户众包实时更新,以便提供避开交通拥堵路段的最快路线。

同时,共享经济所提倡的“使用权高于所有权”理念正在以前所未见的规模为实现消费者定制铺平道路。 这将成为使用协同在线拼车服务(如 Ants 和 Haxi)的驾驶员所信奉的准则。其核心理念和交通问题本身的历史同样悠久:将驾驶员与前往同一方向的乘客进行配对。但及时是与此类似的新颖解决方案也已经开始展望未来。拼车服务刚刚开始通过按需供应的出租车探索将车队转变为自动驾驶车队的可能性。

 

从基础设施的角度来看,也有一些相对较新颖的解决方案(如自适应控制)。此类车辆检测技术可在十字路口对车辆进行计数,并将数据发送到中央计算机,然后中央计算机上安装的软件将计算最佳交通信号灯协调方案(每隔几秒便会对其进行更新,以便与不断变化的交通状况保持同步)。这听起来棒极了 — 但有一个隐藏的问题。实施自适应控制的成本较高 — 大约是搭建交通信号灯的成本的一半。
 

尚未充分开发的解决方案同样充满野心,并且受到同等程度的技术驱动。其目标仍然是减少使用单人占用车辆。例如,特拉维夫希望借助名为 skyTrans 的空中磁悬浮“快速客运”系统(将在高出地面约 20 英尺的金属轨道上运行)来缓解部分成本高昂的交通堵塞状况。荚状车厢将悬挂在轨道下方,由于采用了磁悬浮技术,列车几乎可以在毫无摩擦力的情况下沿轨道悬浮行驶。乘客将可以使用智能手机应用叫车,让其前往最近的车站接客。列车还可以独立运行,并将乘客尽可能带到目的地附近(只要附近架设了轨道)。安装太阳能面板后,skyTran 系统将成为一个零耗能的系统。

 

在将目光转向美国本土,Hyperloop 设计竞赛等项目正在致力于开发能够在美国境内快速运输旅客的下一代运输系统。独立开发的参赛作品之一来自于 rLoop 团队,该团队是唯一一支非大学组参赛团队。该团队由来自世界各地的 140 多个成员组成,他们通过虚拟和社交媒体设计了这款吊舱,现在正在 TE 位于硅谷的工厂内制造该吊舱。此太空舱设计用于快速穿行于延伸数百英里的、几乎无空气流动的地面隧道中。隧道内的强磁体可让吊舱在几乎无摩擦力地掷向目的地时处于悬浮状态,可使地面速度达到 700 mph 或更高。

  1. 设计未来出行方式

TE Connectivity的传感器、连接器与工程师助力rLoop团队将交通工具时速推进至700英里/小时。

“未来能发展到多好,要看我们对未来的想象和规划。” 未来主义者和可持续发展专家 Alex Steffen 说道。“我们并不能创造自己无法想象的事物。”对和 Mike Searles 一样每天上班途中要经历数小时交通堵塞的人来说,这是一个非常棒的消息。随着交通运输业的不断发展,让他更安全、更快速,并且以更好的精神面貌上下班是非常有可能实现的。但 Mike 遇到的上下班交通堵塞现实问题仅仅是交通运输业接下来的发展所关注的一小部分内容。