/聚焦未來 發力智能/

1 智慧交通與智慧城市

探討“智能”與“智慧”的思辨關系，預測智慧交通、智慧城市的發展方向，建設理想的智慧交通、智慧城市體系。

“Smart Engineering”中的“Smart”，其實并不等于智慧，“Smart Engineering”也不等于智慧工程。“智慧”的中文意思是根據人的理解和經驗作出更好和更準確判斷的能力，智慧應該遠遠高于“Smart”。

智慧與智能

各個國家都在建造智慧城市，應該要明確定義，目前只能做到智能，而不是智慧。智慧城市是從英文“Smart City”翻譯過來的，如果要建設智慧城市就需要建設智慧交通。“智慧”比“智能”高一層次，智慧交通與智能交通不是同樣的事物，智慧城市也不等于智能城市。智能城市是根據我們的經驗來指導機器，在不同情況下做我們認為應該做的事情。智慧城市是把我們做人做事的原則，教導機器去考慮和決定在不同環境下應該做什么事情。智能城市是千篇一律的，智慧城市是和人一樣隨機應變的。有兩個詞也是不同的：“指導”與“教導”，指導與教導有不同的含義。把智慧灌輸到機器里不一定是好事情，有一天機器不聽話怎么辦？其實這也是人們一直以來不放心的事情。

機器有自己的腦子，就等于我們教導我們的孩子。所謂十年樹木、百年樹人，孩子長大了是怎么樣一個人，我們沒有辦法預測。假如孩子不聽話，問題不大；假如機器不聽話，后果很嚴重。

鄧文中，美國國家工程院院士、中國工程院外籍院士，40多年來一直從事結構工程工作。1965年獲得德國達姆城工業大學的工學博士學位，除此之外，還擁有名譽文學博士和名譽建筑師等學位，是13所大學的名譽教授和重慶市榮譽市民。他設計的100多座大橋遍布世界各地，有“鄧文中橋梁永不日落”之說。

智慧工程從何而來

智慧工程的智慧從哪里來？城市本身只是一堆建筑材料，沒有智慧。要建設智慧城市，必須把人工智慧灌輸到城市系統中，這一過程就是智慧工程。

2016年，美國頒布了無人駕駛的新政，新政最大特點是政策制定部門將更多參與到汽車售前研發工作。

智慧工程的歷史可以追溯到2008年，IBM總裁Sam Palmisano提出了“Smarter Planet（更智慧的地球）”倡議；2010年提出了“Decade of Smart（智慧十年）”；2011年提出“Smarter Computing（更智慧的計算）”理念，以此支撐更智慧的地球的發展。這里有一個“更”字，“更智慧的地球”與“智慧地球”是不同的，“更智慧的城市”與“智慧城市”也不同，建造一座“更”智慧的城市很容易，建造一座智慧城市就困難多了。因為“更”字是比較，一座完全沒有智慧的城市增加了一點智慧，它就變得“更”智慧了。如果一座城市只有一點智慧，還算不上一座“智慧城市”。智慧有什么用？一個人的智慧是用來管理一個人的行為，那么一個城市的智慧就是用來管理一個城市的行為，包括通信、交通、衛生、環保、教育、醫療等。

智慧城市之辨

城市是一個沒有生命的載體，本身沒有智慧，假如說哪座城市有智慧的話，這個智慧必定是由人類賦予的。那么，人是世界上最具智慧的動物，但是每一個人的智慧很有限；人因為有智慧統治了世界，但人的壽命是有限的，一個人一生中積聚的智慧也是有限的。如果我們把每個人的智慧存儲起來，疊加在一起就是無限的。從前用的是書籍，把每個人的經驗積累記錄下來，后人可以有更高的起點。現在用的是電腦，發明了大數據、云計算等不同的工具，幫助人們把知識和智慧融合起來，這就是“智慧”的來源。

這里有4個不可或缺的支柱：一是電子設備，即所有的電子機械；二是電子設備+衛星，即互聯網；三是電子設備+衛星+互聯網，即物聯網；四是電子設備+互聯網+物聯網+大數據，即城市智慧的載體。通過最恰當的運作程序，就得出了我們認為的“智慧城市”。

運作程序是什么？就是人工智能。人工智能讓我們指導機器做不同的事情，這項工作就是“智能工程”。同樣，把智慧灌輸到機器里，就成了“智慧工程”。每座城市都涉及通信、交通、衛生、環保等服務，存在不同需求，所以，要建造一座“智慧城市”，必然要建設智慧通信、智慧交通、智慧衛生、智慧環保等不同的子系統。在一座“智慧城市”里，我們必須把每一個子系統聯系起來，形成一個智慧的管理系統。這是一項相當大的工程，目前還沒有能夠真正實現的城市。現在世界上那些所謂的“智慧城市”，都是在某一個或者某幾個子系統里灌輸了人工智能。由于發展的重點不同，出現了許多不同的子系統，也發展出不同版本的“智慧城市”。

在30年前建造一座“智慧城市”，肯定與今天的“智慧城市”不同。那么，今天要建造一座“智慧城市”，30年后還有用嗎？橋梁的設計壽命通常是100年，一座城市的設計壽命絕對不止100年。現在，很多人聚焦雄安新區，認為雄安的發展應該是千年大計，但是我們對于1000年后世界的變化又知道多少？有誰可以預測往后100年里的世界是什么樣子？1000年更不必說。當人們回看，1000年前的城市，并非不可思議的，但假如我們展望未來，100年后的城市，今天絕對沒法想象。高性能的電子設備讓機器高效地幫助人們工作，我們把人類智慧累積起來灌輸給機器，機器就可以做很多我們難以做到的事情。

一座城市需要通信、交通、衛生、環保等服務，利用人工智能、互聯網、物聯網等，我們可以建立一個個子系統，幫助人們管理一座城市。但是，我們管理城市的目的是什么？這些事情的目的都是為了讓“人”能更舒適地生活。為此，有兩個很重要的“人”的變數：將來城市里的人對生活的需求是什么？將來城市里的人口數量有多少？

人的生活大大改變，“智慧城市”的定義和目標必須一同改變，50年前的“智慧城市”與今天的“智慧城市”截然不同。我們怎樣拿過去積累的經驗來服務未來社會，這是很大的問題。

一座城市的人口是智慧城市設計的基礎。目前，比較先進的“智慧城市”是哥本哈根、蘇黎世、斯德哥爾摩等人口穩定的城市。但是，中國的城市人口基數變化太快，很可能突然之間所有計劃都不對了。交通研究者都深有體會，人口增長是很大的問題。2014年世界人口是71.5億，未來怎么辦？假如世界人口的年增長率是每年0.5%，那500年后是什么樣？500年后的人口數量很可能就是今天的12倍。那么這12倍的人口如何生活？事實上，今天的人口增長速度遠遠大于0.5%，目前世界人口真正的增長率是1.2%，500年后地球人口將是今天的392.27倍。大家可能連站的地方都沒有。

建設“智慧城市”的目的是讓“人”更舒適地生活。在這個快速變化的世界，我們有什么辦法可以預測未來“人”的需求？未來會有多少人？現在創造的智慧城市、綠色建筑、綠色公路等，這些研究都是以過去的經驗為基礎的，是已經發生過的事情。那么假如有顛覆性的理念出現，我們如何應對？

“智慧城市”必須提供多樣化的交通模式供人們選擇，這些交通模式必須由數據和技術支持，達到高效、安全和可持續性。今天的智能交通其實只是數據的整合，沒有實現真正的管理。假如我們有會飛的汽車，那么智能交通的管理對象又變得不同了，安保方式也會不一樣。那么，假如有一天人也可以在天上“飛”該怎么辦？這并不是遙遠的將來。

2 自動化交通的未來

介紹ITS的發展方向，關注自動駕駛技術的分級，構建車路互聯系統。

到底智慧是什么意思？美國做智能交通系統（Intelligent Transport System，簡稱ITS）的時候，其實并沒有想過所謂的智慧交通、智慧城市、智慧工程，也根本沒有想過未來世界是什么樣的，考慮的只是怎樣做智慧型、智能型的交通工具、出行方式。美國交通部 (US Department of Transportation，簡稱DOT) 認為，ITS工程師應當思考更多方面，甚至應該考慮改變ITS這個名字。我們在全球開展了多個項目之后發現，亞洲已是ITS技術和市場增長最快的地區，美國也是很重要的組成部分，ITS美國要跟亞洲國家一同做未來的智慧交通。

邁克·沃肯（Michael Walton），美國工程院院士、德州大學奧斯丁分校教授；任美國道路建筑委員會的主席，美國I T S執行副主席，同時也是ACCE美國土木工程師學會分會的主席。

ITS與智慧交通

縱觀全球的ITS，世界上各個區域、各個地區驅動力不同，為什么要建立智慧型、智能型的交通系統，不同地方原因不同。在歐洲，他們的經驗是原來的OEM，數字交通。亞洲已經不像以前那樣僅僅是一座制造工廠，現在中國政府、亞洲其他國家的政府更加重視創新和智慧。美國ITS主要的驅動力量或者運營力量是美國交通部，但是交通部并沒有像人們期待的那樣，發展美國的道路交通。在世界各個國家的ITS項目之下，形成了各種不同的國際會議或論壇，開展了非常卓有成效的討論和意見的分享。現在世界上主要的經濟體國家，不管是制造業為主的國家，還是以創新或者創新發明突破為重點的國家，都非常重視道路交通。

我們為什么希望建立智能交通？就是想用一項技術進入全球的視野，因為現在我們面臨很多問題，并試圖解決這些問題。目前，道路交通事故造成很多人員傷亡，不管在美國還是其他的地方，應該通過一些智能系統來減少傷亡。1980年以來，美國交通部為了推進ITS，出臺了很多計劃，而且每隔幾年都會更新，也出現了一些成功案例。美國的ITS在技術方面有非常多的發展和變化，比如傳感器的發展，不同的傳感器能幫助人們做不同的事情，現在的技術通過車輛傳感器給人們傳達更多信息。

自動駕駛技術的未來

自動化、智能駕駛汽車的發展有不同層級，美國相關機構也有各自的指南。從零層級的無自動化到全自動化，從一定條件下的自動化到第三層級自動化，已經出現了很多的挑戰。很多生產廠商生產了第一層級自動化系統，第一層級是由駕駛員輔助系統控制駕駛，駕駛員執行動態駕駛任務。剛投入市場的時候，這一系統價格十分昂貴，從幾千美元到兩萬美元不等，這樣的系統安裝到車里，肯定沒人愿意購買。所以，汽車里的硬件系統是慢慢變成比較普通的配置的。

實際上，每個汽車制造公司都有能力研究自動駕駛技術，并且能進行相應優化。他們現在已有能力收集各種數據，為自動化技術提升提供輔助，推動并輔助駕駛技術發展進步。美國的ITS相關部門會與一些機構合作，這些機構可以收集非常多的數據，并提供這些數據。但是在數據收集方面，美國還需要繼續發展。

真正的自動化汽車，應該是在2020年出現的第三層級或者第四層級的無人駕駛汽車，而且很多制造商都有能力制造。在美國，制造商的目標是盡快將自動化汽車投放到市場。制造商希望有機會展示它們在市場上的能力。與此同時，還有一些法律相關的問題，所以，自動駕駛技術在美國的推進必須在立法方面獲得更多支持。

自動駕駛技術影響到了交通，比如，傳感器使用越來越廣泛，傳感器的制造商溝通密切。一開始，技術不斷發展，市場上有很多技術被采用，不同技術被引入之后，需要一段時間真正成為OEM標準的配件或者配置，此后，技術利用越來越快速和方便。沃爾沃汽車引入座位安全帶技術，讓越來越多的人使用安全帶，最后讓所有人應用安全帶雖然也花了一些時間，這就是相應的安全應用過程。

自動駕駛與物聯技術

美國一些專家認為，連通性可以增強自動駕駛帶來的益處，汽車與其他汽車之間的連通或者溝通，已經具備傳輸數據和信息的能力，包括車輛或駕駛員接收和使用各種有關信息的能力，這將是未來的發展方向，將會面臨一些挑戰。如果能更好地傳輸一些重要的信息，那么就可以創造一個更安全的環境。未來，有的自動駕駛汽車會與其他自動駕駛汽車溝通，也可能與基礎設施溝通，它們是相互聯系的，可以溝通所在位置、是否有事故等信息。在同一個系統中，自動駕駛汽車相互聯系、互相溝通。同時，美國的基礎設施是政府擁有的，而汽車是個人所擁有的，傳統的模式融入到這個系統，將會對系統產生一定的影響。

面對一些自動駕駛方面的爭論，需要利益各方進行對話，了解自動駕駛技術，或者是20年后會出現怎樣的改變。這樣的對話將促成戰略性規劃，確保各方更好地參與。

對于很多新事物來說，最大的挑戰并不是技術，而是公眾對于技術的了解。美國一些州政府對于下一輪發展特別感興趣，并召集了一些意見領袖，希望能夠通過這種方法更好地部署工作，并且更好地讓公眾接受技術。公眾可以開展各種交流，不僅是了解技術本身，還包括了解研發這項技術的人的想法。未來，美國將更多地討論，如何讓這些愿景成為現實。

近期，美國國家公路交通安全管理局副局長海蒂·金在接受采訪時表示：“就目前而言，自動駕駛技術還處于較為初級的發展階段，因此我認為眼下并不適于對其開展監管。但我們在未來會時刻關注何時可以啟動對自動駕駛技術的監管。”