【科學向未來】
交通與城市生活中的每個人息息相關,交通擁堵不僅被稱為城市“腸梗阻”,也讓大家心情焦躁,。人類能不能發(fā)展更快、更智能,、更安全,、更便捷的交通,?在2017世界交通運輸大會上,,交通“黑科技”展現出了魅力,,很多科幻電影里的場景或許很快就會出現在真實生活中,。
VR和AR:現代交通設計的升級
VR(虛擬現實技術)和AR(虛擬增強技術)是從3D到4D的顛覆,它或許將引領現代交通設計的升級,。同濟大學已經用AR和VR技術完成無車校園設計,。據設計團隊成員,、同濟大學杜豫川介紹,,同濟大學于2016年年底開始了核心區(qū)域無車的校園交通設計,使用的主要技術就是AR和VR,。用安裝在手機上的攝像頭拍攝校園街景,,用裝載有雷達的車輛“掃街”,這兩種方式得到的畫面呈點云形式,,運用云端計算模式和分布式處理,,建成了同濟大學指定區(qū)域的虛擬面域模型。之后,,再用AR呈現現實場景和人的交互參與,,通過AR重現了校園交通標線、車道等,,模擬了人車出行的各種狀況,,制作了若干個方案以供篩選,最終,,中間走人,、兩邊走自行車的方案勝出。
除了校園交通設計,,AR和VR還可以重現更大的實景,,比如正在規(guī)劃設計中的成都天府國際機場。這一機場外部樞紐的車流動線設計,,就是通過VR和AR把車流和人流都放進模型做重構和仿真,,達到了很好的效果。VR和AR技術從整體構思到細枝末節(jié)都能兼顧,。因此,,在軍事設計和道路設計領域,VR和AR技術作為輔助設計的強大工具正逐漸普及,。
萬米懸索橋:或將改變世界格局
蘇通長江大橋,。橋梁跨徑問題是工程界自我超越的指標體系之一,。懸索橋作為最自然的橋型,,一直在跨徑上實現突破——1931年,美國華盛頓大橋跨徑破千米,;36年后,,金門大橋跨過1280米;1998年,,日本明石海峽大橋跨徑1991米,。我國的大跨徑懸索橋也于20世紀初進入國際視野——2005年,主跨550米的盧浦大橋建成,;2008年,,主跨1088米的蘇通長江大橋通車;2009年,,舟山連島工程西堠門大橋的主跨達到1650米……60年間,,懸索橋的建造數量翻了3倍,而最大跨徑定格在了仍在規(guī)劃階段的墨西拿海峽大橋——主跨3300米,,連接起西西里島和亞平寧半島,。
懸索橋跨徑的極限是多少?著名橋梁專家,、中國工程院外籍院士鄧文中曾通過公式推導,,論證了在保證設計荷載、通行安全的前提下,,建設萬米級懸索橋是可行的,。
萬米級懸索橋雖不被日常交通出行所必需,但卻是一種趨勢的展望和技術的探索,。如果萬米級跨徑懸索橋實現,,世界上所有的海峽都可以被跨越,全球的交通出行,、商貿往來、地緣政治格局或將被改變,,橋梁將成為國際溝通最關鍵的要素,,世界格局將因橋梁跨徑的增大而改變。
在挑戰(zhàn)橋梁跨徑的過程中,,BIM技術(建筑信息模型技術)將發(fā)揮重要作用,。簡單地說,BIM技術的基本運作是從地圖獲取地理信息,、用參數調整模塊,、進行反復拼接組合,它能讓設計方案擁有一種自我完備的體系,,可以具有相對的自我演變功能,。
例如,,交通設計方案修改遇到隧道單洞變雙洞、主塔角度調整等大幅度變動時,,運用BIM技術也不過是改變幾個參數,,鋼筋使用量、概預算表等都將隨之自動改變,。中交公路規(guī)劃設計院BIM項目團隊2016年剛剛為馬爾代夫設計了一家五星級酒店,,從酒店的陸地建筑、水上建筑到泳池,、后期檢修通道,,甚至最后展演時的視頻,都是通過BIM技術設計制作而成的,。據設計團隊的工程師彭運動講,,只要BIM構件庫夠完善,設計一座橋可能只需花十幾分鐘,。
無人駕駛:未來交通全自動
高速公路收費口往往是高速路上的“堵點”之一,,虛擬支付為解決這一問題帶來曙光,。交通運輸部路網監(jiān)測與應急處置中心研究員董雷宏介紹,,2017年年初,湖南省在全國范圍內率先推出了“不停車手機移動支付”,,用戶下載手機App,關聯身份信息,、支付信息和車輛信息,通過審核之后,,就可以完成注冊,。帶著這樣的手機,通過高速公路卡口,,感應識別設施快速識別后,,立即放行,車輛駛出高速公路時,,將按照實際路徑收費,。湖南預計在2017年年底全部人工收費車道均實現手機支付,40%的收費車道實現不停車手機支付,。虛擬支付對交通移動支付的影響將是顛覆性的,。
2016年4月12日,搭載著前視攝像頭,、毫米波雷達,、高精地圖、自動巡航,、APP控制系統(tǒng)等技術的“睿聘”無人駕駛汽車,,從重慶長安汽車研究總院發(fā)車,踏上了重慶至北京2000多公里的征程,。按照長安智能駕駛研究所所長梁鋒華的介紹,,無人駕駛車輛按照自動化程度被分為四級,“睿聘”是第三級,。試駕耗時6天,,經過6個省,通過丘陵,、山區(qū),、平原等地形。睿聘完成了變道,、超車,、避讓行人等動作,甚至還主動識別了高速公路的限速標識和解除限速標識,。在高速公路路段,,車輛時速可達到120公里,而在城市道路路段,,時速為40公里,。長安計劃在2025年實現四級無人駕駛,也就是全自動無人駕駛,。自動駕駛汽車是未來智能交通系統(tǒng)最重要因素,,自動駕駛與智能交通的協同使人類交通出行更加安全和智能。
無人值守的收費站或許就在不遠處,,無人駕駛,、無人機……被“黑科技”支撐起來的未來交通世界,更像一個無人力的世界,。
(作者:劉文杰 系中國公路學會副理事長兼秘書長)