世界，将进入无人交通时代！

刘湖浦

当前，新一轮科技革命蓄势待发，一大批以“绿色、智能、泛在”为特征的巨大技术变革正在孕育。物联网、大数据、云计算，移动互联网等新一代信息技术的快速发展，为智能交通提供了强大的技术支持。大数据分析技术的深度应用，将驱动交通运输实现精准管理和信息服务，北斗定位导航、移动互联网，高精度地理信息等系统，将成为推动建设新一代智能交通系统的基础，交通运输行业新模式、新业态、新应用将不断涌现。

国务院在《新一代人工智能发展规划》纲要中指出新一代人工智能发展的重要性，特别强调自主无人系统的智能技术。重点突破自主无人系统计算架构、复杂动态场景感知与理解、实时精准定位、面向复杂环境的适应性智能导航等共性技术，无人机自主控制以及汽车、船舶和轨道交通自动驾驶等智能技术，服务机器人、特种机器人等核心技术，支撑无人系统应用和产业发展。随着美国、日本、德国、新加坡、中国等在内的国家和地区都在进一步加快无人驾驶领域的布局。无人驾驶产业化将有望驶入快车道，无人交通的发展将迎来新的高潮。

人类的有人交通时代

交通运输工具的发展史就是人类交通运输的发展史。交通运输工具是人类代步或运输的装置，最初人们的交通运输工具只有双腿，后来驯服马，发明马车...直到现在的航天器。那么从古自今，交通运输工具是怎么发展的呢？下面让我们一起来看看吧！

交通运输工具的发展

1.人体

从古到今，交通运输工具发生了许多的变化。2000年，在非洲肯尼亚的土根山区发现距今600万年前的原初人（土根种），因为发现于千年之交的2000年，故俗称为千禧人。因此，人类的历史现已有600万年记录了。从我们开始成为人类的时候，人们最初的交通运输工具就是我们自己，手拉背扛，靠双腿。

船是水路主要运输工具。船的起源国尚无定论。早在公元前6000年，人类已在水上活动。世界上最早的船可能就是一根木头，人们试着骑到水中漂浮的较大的木头上，到来到筏到独木舟，从而想到了造船。

2.动物

以后，我们驯服了动物作为我们的交通运输工具，最常见的是马和牛。在4000多年前马被人类驯服。马和牛在古代曾是农业生產、交通运输和军事等活动的主要动力。有的地方也用狗和鹿作为交通运输工具。

3.机械

到后来人类又开始发明了机械作为交通运输工具。机械也分为人力机械和动力机械。

人力机械最有代表性的是一种靠人力机械运动来行走的两轮车或三轮车，这种车子后来冠以雅号“自行车”，1790年，有一名法国人名叫西夫拉克发明了自行车。

动力机械，1885年，德国人戈特利伯·戴姆勒将一台发动机安装到了一台框架的机器中，世界上第一台摩托车诞生了。后来人们又发明了三轮车、四轮车，也就是汽车。

4.火车

蒸汽火车：第一部蒸汽机车是由英国人乔治·斯蒂芬森（George Stephenson，1781--1848）制造的。1814年7月25日，斯蒂芬森自己动手制作的世界上第一台蒸汽机车开始运行，取名“布鲁克”号，人称“火车”。

电力火车：1879年出世的世界第一台电力机车，是利用两条铁轨之间的第三条轨将电力引进机车里的。

高铁：1959年4月20日，日本开建世界上第一条真正意义上的高速铁路——东海道新干线在位于日本静冈县的热海市破土动工，经过5年建设，于1964年3月全线完成铺轨，同年7月竣工，1964年10月1日正式通车。

5.船

在陆地交通运输工具发展的同时，水上交通运输工具也逐渐成型，从人力划的板船到风力带动的帆船，再发展到汽船、轮船、潜水艇，用发动机使船前进，船就是这样发展起来的，虽然船的航行较慢，但它的载重量却是非常大的，直到现在，货物运输也都大多是靠船来完成的。

6.飞机

随着科技的不断创新发展，人们竟然梦想着长出翅膀像鸟一样在空中自由的飞翔。1903年12月17日，莱特兄弟制造的第一架飞机“飞行者1号” 在美国北卡莱纳州试飞成功，人类飞上天空。于是就又出现了滑翔机、飞机、火箭、乃至宇宙飞船。

人类的无人交通初始状态

无人交通，是指不需要人来具体操作的交通运输工具和交通运输相关系统。进入20世纪，随着科技的发展，开始出现无人交通运输工具。

1.运载火箭

自1957年苏联首次利用运载火箭发射第一颗人造卫星，至20世纪80年代，世界各国已研制成功20多种大、中、小型运载火箭。比较著名的有苏联的“东方号”系列运载火箭、美国的“大力神”系列运载火箭、由欧洲11个国家组成的欧空局的阿里安系列运载火箭、日本的“H”系列运载火箭等。中国则在液体弹道式导弹基础上研制出了“长征”系列火箭。

2.自动汽车

自动驾驶汽车（Autonomous vehicles；Self-piloting automobile ）又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。在20世纪已有数十年的历史，21世纪初呈现出接近实用化的趋势。

谷歌自动驾驶汽车于2012年5月获得了美国首个自动驾驶车辆许可证，预计于2015年至2017年进入市场销售。

2017年12月，北京市交通委联合北京市公安交管局、北京市经济信息委等部门，制定发布了针对自动驾驶车辆道路测试的《指导意见》与《实施细则》，规范推动自动驾驶汽车的实际道路测试。2018年5月14日，深圳市向腾讯公司核发了智能网联汽车道路测试通知书和临时行驶车号牌。

3.无人机

无人驾驶飞机简称“无人机”（“UAV”），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飛机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。

20世纪40年代，二战中无人靶机用于训练防空炮手。1945年，第二次世界大战之后将多余或者是退役的飞机改装成为特殊研究或者是靶机，成为近代无人机使用趋势的先河。随着电子技术的进步，无人机在担任侦查任务的角色上开始展露他的弹性与重要性。

无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途。

4.无人驾驶地铁列车

随着美国、日本、德国、新加坡、中国等在内的国家和地区都在进一步加快无人驾驶领域的布局。无人驾驶产业化将有望驶入快车道。是采用高度自动化的先进地铁系统，是由地铁控制中心用大型电子计算机监控的，整个线路网的站际联系、信号系统、列车运行、车辆调度等。无人驾驶地铁列车最大的亮点是采用先进的全自动控制解决方案，无需司机操控，即可实现列车自动唤醒、自检、自动发车离站、上下坡行驶、到站精准停车、自动开闭车门等全自动操作。中国制造的国内首列“无人驾驶”地铁列车，2014年6月17日，在上海2014中国国际轨道交通展亮相。

5.无人驾驶船舶

人类对无人驾驶船舶的向往与研究由来已久。无人艇在第二次世界大战时就已出现，到1990年，大规模的无人艇项目层出不穷，随后，有更多的无人驾驶船舶应用于军用和民用领域。国内研制成功中国第一艘无人驾驶海上探测船“天象一号“，为北京奥运会的青岛奥帆赛提供气象保障服务，这也是世界上首次应用无人船进行气象探测。“天象一”号无人船总长6.5米，船体用碳纤维制成，应用了包括智能驾驶、雷达搜索、卫星应用、图像处理与传输等在内的诸多国际前沿技术。其研制成功填补了我国水面无人驾驶船舶领域的一项空白，为今后我国进一步研制高性能无人驾驶船舶创造了条件。

6.无人潜航器

无人潜航器作为一种可替代潜水员的小型潜艇，具备执行多种水下高危任务作业的优势。无人潜航器大量运用了仿生学原理，基本结构是由骨架、浮体、推进系统、航行控制系统和探测系统5个部分组成的，大部分无人潜航器都会根据特定任务的需要，进行加装升级。多功能的搭载平台使得无人潜航器具备更强大的综合作业能力。

无人潜航器是无人作战平台中“最年轻”的一员，是一种新概念的武器，在军事领域发挥着极其重要的作用。从1994年开始，美国海军已正式将无人潜航器列入发展计划，并优先发展无人潜航器的水雷侦察、情报监视侦察和海洋调查等能力。

2017年7月，中国科考船队在南海布放12台“海翼”系列水下滑翔机，引起外界广泛关注。至今已经获取了详细的南海地区海洋环境信息，对于该地区气象预报、海洋监察等方面有很大的应用价值。“海翼”是中国科学院沈阳自动化研究所研发的水下滑翔机，长2米，直径0.22米，翼展1.2米，重65千克，最大下潜深度6329米，打破了美国华盛顿大学研制的“海滑翔机”创造的水下滑翔深度6000米的记录。

7.无人收费场景

ETC 是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。该技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以 IC卡、磁卡为介质， 采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。

截至2018年10月，中国绝大多数省份ETC使用率难过半，有的省份不足三成。办理程序繁琐，可使用场景偏少，车主办理ETC业务动力不足，导致ETC覆盖率偏低。专家建议，通过丰富使用场景，提升便利性等方式，提高ETC使用率。

8.无人道路监控

如何对机动车进行行之有效的管理、如何处罚和减少交通违章行为、如何快速侦破交通事故逃逸和机动车盗抢案件，已经成为了各地政府、交管部门越来越重视的一个问题。因此，智能交通监控系统的安装、实施也成为管理部门关心的重点。

智能交通监控系统就是通过监控系统将监视区域内的现场图像传回指挥中心，使管理人员直接掌握车辆排队、堵塞、信号灯等交通状况，及时调整信号配时或通过其他手段来疏导交通，改变交通流的分布，以达到缓解交通堵塞的目的。

人类的无人交通时代特征

随着人工智能技术、物联网技术的不断发展和成熟，世界将进入无人交通时代。那么无人交通时代将有那些特征呢？

1.无人交通是个系统工程

无人驾驶系统包括感知系统、认知系统、决策系统、控制系统等四个系统。感知系统：和人类类似，就是感知周围的信息。而汽车是用激光雷达、视觉相机、GPS这些传感器，来感受周围的状况。认知系统：利用汽车的视觉系统来识别路边的标志标牌、车辆行人状况，优化路线。决策系统：将认知层传来的信息和路线规划，用算法进行处理，向控制层输出调整车速、方向的指令。控制系统：接收决策层的指令，控制车辆的刹车、油门、档位等，来实现汽车的行进、速度、方向。除了无人驾驭汽车，其它无人交通工具及无人交通运输监控系统都要涉及到空天地水信息传输和遥感一体化立体平台。

2.无人交通是军民融合的体现

2018年1月，交通运输部与中央军委装备发展部联合印发《北斗卫星导航系统交通运输行业应用专项规划（公开版）》（交规划发〔2017〕187号）发布。《专项规划》针对铁路、民航、邮政、公路、水路、公众出行、综合运输等行业全领域北斗系统应用工作提出要求，推动北斗系统在包含铁路、民航、邮政在内的综合交通运输体系下的全面应用。

已经纳入国家“科技创新2030重大项目”的天地一体化信息网络采用“天网地网”结构，由天基骨干网、天基接入网、地基节点网融合互联形成。天地一体化信息网络与智慧交通应用结合，可在交通运输行业时敏移动性服务与管理方面大有作为，例如与交通基础设施深度融合、紧密协调，支持车路协同，特别是面向未来智能交通、无人驾驶等场景，为无人车辆、智能交通设施等用户提供高时间敏感性的信息传输、高精度导航定位等移动性服务与管理服务。此外，天地协同的全域交通控制网、大容量路网数据采集、陆空协同立体交通信息支援、天地协同城市综合路网效率提升、城市协同无人高效精准配送信息支援、快慢旅游信息支援等方面，天地一体化信息网络系统都可与智慧交通深度融合拓展应用。

无人机最早是用于军事，后面逐步用于民用，用途范围不断扩大。而由非军工单位研制的智能绿色无人艇也在准备进入部队。而在国防部发布纪念中国人民解放军建军90周年的视频中，由比亚迪制造的一台台军用无人驾驶汽车闪现，科技装备空前强大，超强技术实力得到有力验证。

3.无人交通是高新技术的集成

人工智能技术：我们处于人工智能（AI）产业发展的繁荣时期。无人驾驶（AV）是利用AI技术的重要领域之一。随着计算硬件的发展、各种人工智能算法的演进，现在的智能车，已经取得了很大的進步。相信是不远的将来，无人驾驶技术通过了一些技术瓶颈和法律约束，投入的实际应用中，将会大大提高人们的出行安全系数和出行体验。

先进卫星遥感技术：无人机遥感（Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ）， 即利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，能够实现自动化、智能化、专用化快速获取国土资源、自然环境、地震灾区等空间遥感信息，且完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势，已经成为世界各国争相研究的热点课题，现已逐步从研究开发发展到实际应用阶段，成为未来的主要航空遥感技术之一。

新材料技术：随着有机高分子、无机非金属等多种新材料技术的突破，这些质量轻、结构强的材料让无人机小型化的进程迅猛发展。同时，这些新材料也因其价格优势，大幅降低了小型化无人机的制造成本，这就让无人机走进千家万户成为了可能。2018年5月，卢森堡大学科学家领导的新研究表明，液晶壳未来有望应用于一系列新领域，例如：无人驾驶、防伪技术、新型传感器。

新能源技术：某网站盘点的中国2017年振奋人心的15大科技成果其中有两项就是无人交通的新能源应用成果。

（1）大型太阳能无人机“彩虹”。太阳能无人机采用太阳能作为动力源，它具备超长航时的特点，具备“准卫星”特征，具有部署灵活、经济性好等优势。可广泛应用于军民融合领域，包括重大自然灾害预警、常态化海域监管、应急抢险救灾、反恐维稳等公益事业领域、偏远地区互联网无线接入、移动通信、数字电视信号广播等商业及产业类领域。这是我国首次成功研制的大型长航时临近空间太阳能无人机，尺度和重量仅居美国之后，填补了我国在这一领域的技术空白。（2）无人驾驶的12米智能驾驶客车。在智能化公交体系建设过程中，客车的智能化是关键所在。12米智能驾驶客车的顺利推进，离不开中车电动自主研发的第五代纯电驱动系统平台T“动力”。T“动力”的强大源自于装上了中车株洲所生产的“高铁芯”——IGBT，有了这颗“高铁芯”的加持，产品内部所需的所有电控单元全部由中车自主设计、生产、验证，从源头上确保了产品的一致性和可靠性，自主化水平直指国际领先。IGBT，被誉为“机车之核”，依靠IGBT可以实现机车功率等级提高和操控的灵活自如，是驾驭一台庞大的机车的“命脉”。

2017年11月，上汽大通推出无人驾驶燃料电池车FCV80。FCV80配置行业新一代电堆系统、一体化高功率密度燃料电池动力总成集成、国际水平的35MPa供氢系统以及制动能量回收系统等技术。不过值得注意的是，FCV80不是款纯氢燃料电池车，其采用的燃料电池系统为主、动力电池为辅的双动力源，最长续驶里程可达500公里。就这个数据来看，在国内达到主流水平。电动汽车、无人驾驶和燃料电池代表着未来的发展方向。

云计算、大数据：物联网、大数据、云计算、移动互联网等新一代信息技术的快速发展，为无人交通提供了强大的技术支持。大数据分析技术的深度应用，将驱动交通运输实现精准管理和信息服务，北斗定位导航、移动互联网、高精度地理信息等系统，将成为推动建设无人交通系统的基础，交通运输行业新模式、新业态、新应用将不断涌现。

4.无人交通将与有人交通长期并存

随着科技发展，无人交通将带给人们在生活出行上越来越多的便利。但是，无人交通将不会完全取代有人交通，并将与有人交通长期并存。一是无人交通的背后是有人的遥控和值守；二是地球复杂多变的地理自然环境；三是人们对高品质健康生活的追求；四是科技发展是尽头的。

无人交通还需解决的问题

1.法律问题

无人交通要变成现实，首先要面对的就是法律的问题。现行的与交通运输相关的法律法规都是基于有人交通的原则上制定的，因此，需要对无人交通的法律主体地位和法律责任进行确定和规范，才能使无人交通成为现实。

2.关键技术需要不断提高

目前，国际上将无人驾驶分为 5 个等级，1 到 3 级表示车辆有自动巡航、自动防撞、车道保持等辅助驾驶技术。4 级是车辆在无人驾驶状态下，驾驶者能进行人工干预，俗称半自动。最高级5 级才是真正意义上的无人驾驶，也就是人只要坐在车里，车子就会自动选择路线，完全自己开。业内认为，现在整车企业或零部件商展示的无人驾驶技术，最多达到 3 级，不少都处于测试甚至概念阶段，距离真正的无人驾驶还有一段距离。

3.无人交通间的整合

现在已经开始出现多种无人交通运输工具，也开始有多种无人交通监控系统，但是在多种无人交通运输工具及多种无人交通监控系统间尚未进行有机的整合，尚未形成完整的无人交通概念。

4.无人交通与有人交通的统筹发展

虽然无人交通现在还未完全成为现实，现在仍然是有人交通时代。但是基于无人交通与有人交通将长期并存，因此我们要提前开始规划无人交通与有人交通的统筹发展，为全域交通的发展和人们对交通运输事业发展的期望做好前瞻性的布局。