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未來交通“黑科技”:萬米懸索橋或改變世界格局

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


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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。


在挑戰橋梁跨徑的過程中,BIM技術(建筑信息模型技術)將發揮重要作用。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控制系統等技術的“睿聘”無人駕駛汽車,從重慶長安汽車研究總院發車,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、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。


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