交通元宇宙的星辰大海(一)——促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展

0 評(píng)論 3448 瀏覽 4 收藏 33 分鐘

交通是人類(lèi)文化、軍事、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件,而在互聯(lián)網(wǎng)3.0時(shí)代,AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)層出不窮,人類(lèi)互為貫通和交往的工具也不只限于物理交通概念。如何運(yùn)用元宇宙,促進(jìn)交通的高質(zhì)量發(fā)展呢?一起來(lái)看一下吧。

由于近期我連續(xù)推出《旅游產(chǎn)業(yè)元宇宙:數(shù)字化旅游》、《元宇宙賦能城市建設(shè)發(fā)展新邏輯》等系列文章,收到眾多讀者的好評(píng)。為此我繼續(xù)撰寫(xiě):交通元宇宙的星辰大海(一)——促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展、交通元宇宙的星辰大海(二)——建設(shè)綜合立體交通,為元宇宙賦能交通產(chǎn)業(yè)提供思路。

交通是人類(lèi)文化、軍事、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件,人類(lèi)每一次的社會(huì)和文化進(jìn)步都與交通密不可分。古希臘遍布整個(gè)地中海和黑海的海上交通線(xiàn)連接了亞歐大陸,使之成為地中海地區(qū)的貿(mào)易中心,成就了古希臘的海洋文明。

起自西漢長(zhǎng)安,經(jīng)中亞國(guó)家、阿富汗、伊朗、伊拉克、敘利亞等而達(dá)地中海,最終到達(dá)羅馬的“絲綢之路”則被認(rèn)為是連結(jié)亞歐大陸的古代東西方文明的交匯之路。公元8世紀(jì),維京人發(fā)現(xiàn)通往英格蘭的北海航線(xiàn),從而開(kāi)啟了對(duì)歐洲沿海國(guó)家長(zhǎng)達(dá)300年的劫掠和征服,同時(shí)也促進(jìn)了基督教在北歐國(guó)家的擴(kuò)散。1492年哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲新大陸航線(xiàn),開(kāi)啟了“大航?!?時(shí)代的繁榮盛世,接踵而至的全球航海大開(kāi)發(fā)則將人類(lèi)的足跡遍布全球,促進(jìn)了人類(lèi)文明大融合。

直至今日,每一次交通技術(shù)革命、交通線(xiàn)路的打通都能為人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)繁榮,文化溝通起到推動(dòng)作用。

當(dāng)前,人類(lèi)正處在互聯(lián)網(wǎng)3.0時(shí)代,AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)層出不窮,人類(lèi)互為貫通和交往的工具也不只限于物理交通概念,更多向信息領(lǐng)域、虛擬世界延伸。元宇宙是在物理世界與虛擬世界之間,建立起虛實(shí)共生的新型社會(huì)體系的數(shù)字生活空間,將人類(lèi)的“互為貫通”擴(kuò)展到虛實(shí)交互,虛實(shí)通達(dá),最終元宇宙將人類(lèi)文明擴(kuò)散到宇宙的星辰大海。

一、物理交通世界現(xiàn)狀

1. 現(xiàn)實(shí)交通世界的構(gòu)成

在討論元宇宙之前,我們首先重新審視一下與我們密切相關(guān)的現(xiàn)實(shí)交通世界?,F(xiàn)代人一般理解的交通主要指交通運(yùn)輸。即:利用空運(yùn)、鐵路、公路、水運(yùn)和管道等,針對(duì)人員或物資的物理實(shí)體傳遞,以及支撐運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施修建、經(jīng)營(yíng)和管理。

1914年,世界第一條空中美國(guó)洛杉磯-舊金山航線(xiàn)開(kāi)通(559.75公里),人類(lèi)第一次在太平洋沿岸的兩大城市之間實(shí)現(xiàn)小時(shí)交通圈。中國(guó)第一條空中航線(xiàn)是在1920年5月8日由北洋政府交通部航空事業(yè)處開(kāi)通的北京-天津航線(xiàn)。據(jù)openflights.org統(tǒng)計(jì),截至2017年1月,全球已擁有超過(guò)1萬(wàn)個(gè)機(jī)場(chǎng),6萬(wàn)7千條航線(xiàn)。截至2020年中國(guó)境內(nèi)民用機(jī)場(chǎng)238座,擁有9814條境內(nèi)航線(xiàn)。正如下圖所示,航線(xiàn)密集處也是全球經(jīng)濟(jì)最為活躍的地方。

全球開(kāi)放空中航線(xiàn)示意圖

數(shù)據(jù)來(lái)源:openflights.org

1825年9月27日,英國(guó)開(kāi)通了世界上第一條鐵路線(xiàn),全程21公里的斯托克頓—達(dá)林頓鐵路,據(jù)此人類(lèi)進(jìn)入機(jī)械交通時(shí)代。根據(jù)世界銀行2016的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),全球鐵路總里程數(shù)達(dá)105萬(wàn)公里。截至2020年12月,中國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程達(dá)14.6萬(wàn)公里,其中高鐵3.8萬(wàn)公里,高鐵里程居世界第一。

1937年,德國(guó)修建了柏林至漢堡的世界上第一條高速公路,該高速公路的修建加快了公路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,刺激了當(dāng)時(shí)德國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。而當(dāng)前,中國(guó)以高速公路總里程16.1萬(wàn)公里(截至2020年底),排名世界第一。全球海運(yùn)貿(mào)易量從 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始穩(wěn)步攀升,2017年達(dá)到107.02億噸。

2. 交通與人類(lèi)技術(shù)演進(jìn)的關(guān)系

人類(lèi)的交通發(fā)展與科技技術(shù)進(jìn)步密不可分,不同于“雞生蛋、蛋生雞”問(wèn)題,在人類(lèi)交通發(fā)展史上一定是先掌握交通技術(shù)再形成交通體系。一部人類(lèi)交通發(fā)展史其實(shí)就是人類(lèi)科技進(jìn)步史,我們先后經(jīng)歷了人力、畜力交通時(shí)代,蒸汽機(jī)交通時(shí)代,內(nèi)燃機(jī)交通時(shí)代,電氣交通時(shí)代,信息交通時(shí)代。

在人類(lèi)發(fā)展歷程的絕大部分時(shí)間里(從智人算起約25萬(wàn)年),都在使用人力作為交通工具,而馬車(chē)和牛車(chē)的出現(xiàn)大約是在4000年-5000年前。人力、畜力作為交通工具,引領(lǐng)了人類(lèi)走過(guò)的漫長(zhǎng)的進(jìn)化歲月,基本體現(xiàn)了“力所能及”的交通時(shí)代。

1698年托馬斯·塞維利制造出了早期的工業(yè)蒸汽機(jī),經(jīng)過(guò)約100百年的持續(xù)改良,1807年羅伯特·富爾頓成功地將蒸汽機(jī)用于驅(qū)動(dòng)輪船,1814年喬治·斯蒂芬森又將蒸汽機(jī)用于驅(qū)動(dòng)火車(chē)頭,從此人類(lèi)進(jìn)入蒸汽機(jī)交通時(shí)代。蒸汽機(jī)作為第一次工業(yè)革命的動(dòng)力引擎,直接推動(dòng)了交通技術(shù)跨入機(jī)器時(shí)代,幫助人類(lèi)在大洋、陸地實(shí)現(xiàn)“開(kāi)疆拓土”。

第二次工業(yè)革命中內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn),直接推動(dòng)交通技術(shù)實(shí)現(xiàn)海、空、地的高效傳輸。1879年卡爾·本茨制造出第一臺(tái)單缸煤氣發(fā)動(dòng)機(jī),1886年卡爾·本茨又研制成功了單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī),并安裝在一輛三輪車(chē)上,這就是第一輛汽車(chē)的誕生。

以?xún)?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē),速度更快,更小巧靈活,普及度更高,從誕生之日起就是人類(lèi)使用最頻繁和普及的交通工具。以?xún)?nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力的汽車(chē)、火車(chē)、輪船、渦輪(扇)噴氣飛機(jī)、火箭等直至今日,依然是人類(lèi)交通工具的中堅(jiān)力量。內(nèi)燃機(jī)交通時(shí)代對(duì)于人類(lèi)具有劃時(shí)代意義,人類(lèi)徹底突破地球表面,以及近地空間的物理障礙,實(shí)現(xiàn)人類(lèi)在世界范圍內(nèi)的單日到達(dá),并建立起人類(lèi)海、空、地的立體、高效、安全的交通網(wǎng)絡(luò),并實(shí)現(xiàn)“所向必所達(dá)”。

第二次工業(yè)革命中的另一個(gè)代表性技術(shù)電氣系統(tǒng),也同時(shí)深刻影響人類(lèi)交通發(fā)展。1879年5月31日,在柏林的工業(yè)博覽會(huì)上,展出了世界上第一臺(tái)由外部供電的電力機(jī)車(chē)(西門(mén)子)和第一條窄軌電氣化鐵路。電氣系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的交通工具,幾乎與內(nèi)燃機(jī)一同出現(xiàn),但因?yàn)闊o(wú)法解決持續(xù)供電行駛問(wèn)題,電力機(jī)車(chē)很長(zhǎng)一段時(shí)間只是和有軌交通綁定。

20世紀(jì)70年代、80年代石油危機(jī)爆發(fā),引發(fā)了人們使用再生能源期望,發(fā)達(dá)國(guó)家政府開(kāi)始通過(guò)制定政策和立法推動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)化。1967年,日本成立了日本電動(dòng)汽車(chē)協(xié)會(huì)以促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)事業(yè)的發(fā)展,1971年,日本通產(chǎn)省制定了《電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)計(jì)劃》;1976年7月,美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了《電動(dòng)汽車(chē)和復(fù)合汽車(chē)的研究開(kāi)發(fā)和樣車(chē)試用法令》,以立法、政府資助和財(cái)政補(bǔ)貼等手段推動(dòng)發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)。

1990年,歐洲“城市電動(dòng)車(chē)”協(xié)會(huì)成立,幫助各城市進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)可行性的研究和安裝必要的設(shè)備,并指導(dǎo)電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)營(yíng)。2008年,特斯拉全球首輛合法配備鋰離子電池的跑車(chē)交付客戶(hù),這是全球首輛一次充滿(mǎn)電行駛320公里以上的全電動(dòng)汽車(chē),這對(duì)于電氣交通時(shí)代具有里程碑意義。由于電池技術(shù)的突飛猛進(jìn),交通工具電氣化已成為全世界主流趨勢(shì)。

人類(lèi)進(jìn)入第三次工業(yè)革命后,由于信息技術(shù)大爆發(fā),使交通技術(shù)發(fā)展發(fā)生重大變化,由傳統(tǒng)物理實(shí)體形態(tài)的互為貫通,轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M世界、數(shù)字世界的互為貫通。計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字通信技術(shù)相繼出現(xiàn),成為人類(lèi)溝通交流、信息共享的主要工具。信息交通時(shí)代實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)“無(wú)所不在”互聯(lián)互通。由此,現(xiàn)代人的交通世界由交通工具構(gòu)成的物理實(shí)體世界和信息技術(shù)構(gòu)成的虛擬數(shù)字世界,兩個(gè)平行世界組成。元宇宙的出現(xiàn)則代表物理實(shí)體世界與虛擬數(shù)字世界相互融合和貫通的新型交通世界誕生,人類(lèi)從此進(jìn)入虛實(shí)共生階段。

3. 我國(guó)現(xiàn)代交通的融合需求

截至2020年底,中國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到14.6萬(wàn)公里,其中高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程3.8萬(wàn)公里,世界排名第一,高速鐵路對(duì)百萬(wàn)人口以上城市覆蓋率超過(guò)95%;中國(guó)公路通車(chē)總里程達(dá)519.81萬(wàn)公里,其中高速公路通車(chē)?yán)锍?6.10萬(wàn)公里,居世界第一。

2020年中國(guó)境內(nèi)運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)(不含香港、澳門(mén)和臺(tái)灣地區(qū))共有241個(gè),擁有9814條境內(nèi)航線(xiàn),完成旅客吞吐量85,715.9萬(wàn)人次、貨郵吞吐量1,607.5萬(wàn)噸,僅次于美國(guó)位居世界第二。2020年中國(guó)內(nèi)河航道通航總里程12.77萬(wàn)公里,內(nèi)河貨運(yùn)量達(dá)到38.15億噸,位居世界第一;

海運(yùn)船隊(duì)運(yùn)力規(guī)模達(dá)3.1億噸,位居世界第二位;港口貨物吞吐量完成145.5億噸,港口集裝箱吞吐量完成2.6億標(biāo)箱,均居世界第一。油氣長(zhǎng)輸管線(xiàn)包括國(guó)內(nèi)管線(xiàn)和國(guó)外管線(xiàn),總里程達(dá)到16.5萬(wàn)公里,其中原油管線(xiàn)為3.1萬(wàn)公里,成品油管線(xiàn)3.2萬(wàn)公里,天然氣管道10.2萬(wàn)公里,已基本形成網(wǎng)。

我國(guó)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)已日趨完善,截至2020年底,綜合交通網(wǎng)絡(luò)總里程突破600萬(wàn)公里,“十縱十橫”綜合運(yùn)輸大通道基本貫通,高速鐵路對(duì)百萬(wàn)人口以上城市覆蓋率超過(guò)95%,高速公路對(duì)20萬(wàn)人口以上城市覆蓋率超過(guò)98%,民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)覆蓋92%左右的地級(jí)市,超大特大城市軌道交通加快成網(wǎng),港珠澳大橋、北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)、上海洋山港自動(dòng)化碼頭、京張高速鐵路等超大型交通工程建成投運(yùn)。我國(guó)已形成海、陸、空、河、管道立體、綜合的交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)主骨架布局示意圖

來(lái)源:中共中央 國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》

但同時(shí),從交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上看存在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展不均衡、結(jié)構(gòu)待優(yōu)化、銜接不夠順暢,重點(diǎn)城市群、都市圈的城際和市域鐵路短板明顯;從交通服務(wù)上看,存在貨物多式聯(lián)運(yùn)、旅客聯(lián)程聯(lián)運(yùn)比重偏低,定制化、個(gè)性化、專(zhuān)業(yè)化運(yùn)輸服務(wù)產(chǎn)品供給與快速增長(zhǎng)的需求矛盾明顯;從技術(shù)運(yùn)用上看,智能交通技術(shù)應(yīng)用深度和廣度有欠缺,交通運(yùn)輸安全形勢(shì)仍然嚴(yán)峻,產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈保障能力不足;從環(huán)保上看,綠色低碳發(fā)展任務(wù)艱巨,清潔能源推廣應(yīng)用仍需加快等若干問(wèn)題。

交通作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈,關(guān)系著國(guó)家繁榮富強(qiáng)和人民安居樂(lè)業(yè),一直以來(lái),交通運(yùn)輸發(fā)展目標(biāo),就是人民生活與國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展需求。中國(guó)經(jīng)過(guò)40余年來(lái)的改革開(kāi)放,經(jīng)濟(jì)總量已經(jīng)邁上100萬(wàn)億(人民幣)臺(tái)階,預(yù)計(jì)在2030年后將超過(guò)美國(guó)成為全球最大經(jīng)濟(jì)體。但也為交通運(yùn)輸提出了更高的要求。

(1)高質(zhì)量發(fā)展需求

運(yùn)輸服務(wù)更加高效。提升運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量,提高客運(yùn)“一站式”、貨運(yùn)“一單制”服務(wù)體驗(yàn),充分實(shí)現(xiàn)定制化、個(gè)性化、專(zhuān)業(yè)化運(yùn)輸服務(wù),解決城市交通擁堵和“停車(chē)難”問(wèn)題,保障農(nóng)村和邊境地區(qū)運(yùn)輸服務(wù)的通達(dá),實(shí)現(xiàn)村落快遞服務(wù)全覆蓋,通向全球的國(guó)際運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)更加完善。

技術(shù)裝備更加先進(jìn)。5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)與交通運(yùn)輸深度融合,發(fā)展交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提高數(shù)字化程度,開(kāi)展數(shù)據(jù)開(kāi)放共享和平臺(tái)整合。實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星對(duì)交通運(yùn)輸領(lǐng)域全覆蓋,運(yùn)輸裝備標(biāo)準(zhǔn)化率大幅提升。

安全保障更加可靠。保障交通設(shè)施耐久可靠、運(yùn)行安全。實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)、跨領(lǐng)域的安全風(fēng)險(xiǎn)防控體系和應(yīng)急救援體系;保障糧食、能源、礦石等物資運(yùn)輸安全;保障國(guó)際物流供應(yīng)鏈安全。

(2)融合發(fā)展需求

提高旅客出行、貨物運(yùn)輸?shù)母咝П憬?,?shí)現(xiàn)綜合交通網(wǎng)絡(luò)有機(jī)銜接。打通公路省際阻礙,加強(qiáng)干線(xiàn)公路與城市道路有效銜接,推進(jìn)城鎮(zhèn)密集地區(qū)道路瓶頸路段升級(jí)改造。加強(qiáng)樞紐機(jī)場(chǎng)與軌道交通高效銜接,使換乘更加便捷。

強(qiáng)化進(jìn)港區(qū)、進(jìn)園區(qū)、進(jìn)廠(chǎng)區(qū)、進(jìn)規(guī)?;r(nóng)產(chǎn)品基地等集疏運(yùn)設(shè)施建設(shè),加快推動(dòng)鐵路進(jìn)港口重點(diǎn)港區(qū)和大型工礦企業(yè)、物流園區(qū)、重點(diǎn)物資儲(chǔ)備庫(kù)。實(shí)現(xiàn)資源高效利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和防洪航運(yùn)安全,建設(shè)各種運(yùn)輸方式共享通道資源的過(guò)江跨海通道。

推動(dòng)超大特大城市的大型綜合客運(yùn)樞紐間通過(guò)軌道交通互連,實(shí)現(xiàn)聯(lián)系緊密的綜合貨運(yùn)樞紐間通過(guò)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)或?qū)S猛ǖ阑ミB。探索多種運(yùn)輸方式規(guī)劃建設(shè)協(xié)同和新型運(yùn)輸方式,實(shí)現(xiàn)陸水空多種運(yùn)輸方式相互協(xié)同、深度融合。

(3)綜合立體交通需求

構(gòu)建以高速鐵路、國(guó)家高速公路、民用航空等為主體的快速網(wǎng),完善以普速鐵路、普通國(guó)省道、港口航道等為主體的干線(xiàn)網(wǎng),提高基礎(chǔ)網(wǎng)保障能力。節(jié)約利用通道線(xiàn)位資源、岸線(xiàn)資源、土地資源、空域資源、水域資源,促進(jìn)交通通道由單一向綜合、由平面向立體發(fā)展,減少對(duì)空間的分割,提高國(guó)土空間利用效率。

加強(qiáng)綜合交通通道與通信、能源、水利等基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)籌,提高通道資源利用效率。推進(jìn)綜合交通樞紐及郵政快遞樞紐統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)、協(xié)同管理。推動(dòng)新建綜合客運(yùn)樞紐各種運(yùn)輸方式集中布局,實(shí)現(xiàn)空間共享、立體或同臺(tái)換乘,打造全天候、一體化換乘環(huán)境。

推動(dòng)既有綜合客運(yùn)樞紐整合交通設(shè)施、共享服務(wù)功能空間。加快綜合貨運(yùn)樞紐多式聯(lián)運(yùn)換裝設(shè)施與集疏運(yùn)體系建設(shè),統(tǒng)籌轉(zhuǎn)運(yùn)、口岸、保稅、郵政快遞等功能,提升多式聯(lián)運(yùn)效率與物流綜合服務(wù)水平。按照站城一體、產(chǎn)城融合、開(kāi)放共享原則,做好樞紐發(fā)展空間預(yù)留、用地功能管控、開(kāi)發(fā)時(shí)序協(xié)調(diào)。

二、元宇宙推進(jìn)交通高質(zhì)量發(fā)展

中國(guó)作為一個(gè)交通大國(guó),通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)不斷的建設(shè),已在公路、鐵路、航運(yùn)、空運(yùn)等多個(gè)領(lǐng)域的里程、吞吐量指標(biāo)上占據(jù)世界領(lǐng)先地位。

綜合交通網(wǎng)絡(luò)總里程突破600萬(wàn)公里,“十縱十橫”綜合運(yùn)輸大通道基本貫通,高速鐵路對(duì)百萬(wàn)人口以上城市覆蓋率超過(guò)95%,高速公路對(duì)20萬(wàn)人口以上城市覆蓋率超過(guò)98%,民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)覆蓋92%左右的地級(jí)市,中國(guó)的交通建設(shè)思路已從過(guò)去的速度優(yōu)先轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量?jī)?yōu)先。交通高質(zhì)量發(fā)展是通過(guò)對(duì)高新技術(shù)應(yīng)用、智能化、安全保障方面持續(xù)創(chuàng)新和建設(shè),實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸服務(wù)的舒適和高效,綠色低碳環(huán)保發(fā)展。

隨著,大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生、超級(jí)計(jì)算等新一代信息技術(shù)的涌現(xiàn),以及智能制造、新材料、新能源等新型工業(yè)技術(shù)的普及,信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)結(jié)合形成產(chǎn)業(yè)化數(shù)字升級(jí),是普遍產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的技術(shù)路徑。例如:利用數(shù)字孿生技術(shù)在汽車(chē)、民用飛行器、船舶等裝備動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)用,利用人工智能加強(qiáng)綜合交通網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)方面應(yīng)用,利用云計(jì)算在城市綜合交通協(xié)同管控的應(yīng)用,利用大數(shù)據(jù)在航運(yùn)安全管控與應(yīng)急搜救技術(shù)應(yīng)用等。

而元宇宙的出現(xiàn),則把這些單一技術(shù)及其應(yīng)用場(chǎng)景,組合在一個(gè)跨技術(shù)、跨行業(yè)的數(shù)字世界中,通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、超級(jí)計(jì)算等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合,推進(jìn)數(shù)據(jù)資源賦能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)、運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)、能源網(wǎng)與信息網(wǎng)絡(luò)的元宇宙虛實(shí)共生的大融合,實(shí)現(xiàn)在交通安全、交通智能化和綠色環(huán)保方面等產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

1. 元宇宙促進(jìn)交通安全保障建設(shè)

交通安全保障建設(shè)主要指交通安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、防控響應(yīng)和救援支撐的建設(shè)。主要包括:交通網(wǎng)絡(luò)的韌性和安全性保障、物資運(yùn)輸安全保障、交通救援支撐、運(yùn)輸裝備安全、信息安全防護(hù)等多個(gè)方面。由于交通安全保障涉及多個(gè)不同的細(xì)分行業(yè)和管理部門(mén),傳統(tǒng)的交通安全保障常常是單打獨(dú)斗,各自為政。例如:企業(yè),鐵路、公路、航空、水運(yùn)、能源、公安、消防等職能部門(mén),根據(jù)自身的數(shù)據(jù)單獨(dú)構(gòu)建的交通安全保障系統(tǒng)。

但交通安全整體風(fēng)險(xiǎn),卻是跨企業(yè)、行業(yè)和政府職能部門(mén)的。交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)韌性和安全性就涉及公共安全,多路徑、多載具的運(yùn)輸立體通道管理,多自然災(zāi)害區(qū)域的應(yīng)急管理,能源口岸或基地運(yùn)輸管理等。而戰(zhàn)略物資的供應(yīng)鏈運(yùn)輸安全保障則需要聯(lián)合物資基地、供應(yīng)鏈企業(yè)、交通管理協(xié)同保障。

元宇宙的世界,本質(zhì)是一套多維互聯(lián)網(wǎng)世界,它將原有按照區(qū)域、功能、職能等水平切分的互聯(lián)網(wǎng),整合在多維立體空間內(nèi),利用物理實(shí)體對(duì)象與虛擬對(duì)象的映射,實(shí)現(xiàn)在數(shù)字世界中的虛實(shí)通達(dá)和協(xié)同。

元宇宙通過(guò)將運(yùn)輸裝備和基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化和虛擬化為交通數(shù)字對(duì)象,實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸裝備在交通運(yùn)輸中性能變化的實(shí)時(shí)感知;通過(guò)建立交通元宇宙的安全風(fēng)險(xiǎn)對(duì)象監(jiān)測(cè)防控體系,強(qiáng)化危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸全過(guò)程、全網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警;通過(guò)交通數(shù)字對(duì)象的互聯(lián)共享,構(gòu)建快速通達(dá)、準(zhǔn)確無(wú)誤、無(wú)縫銜接、可靠的交通安全保障;通過(guò)元宇宙多維立體網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)不同部門(mén)之間的聯(lián)動(dòng)、協(xié)同和多主體參與的交通安全管理協(xié)調(diào)。

利用元宇宙海量的分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力,建立交通工程基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)行質(zhì)量全壽命周期安全管理體系,通過(guò)對(duì)工程基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字孿生,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的安全評(píng)估,長(zhǎng)期的性能觀測(cè),檢測(cè)診斷和預(yù)防性養(yǎng)護(hù),對(duì)自然災(zāi)害的模擬,可實(shí)現(xiàn)工程基礎(chǔ)設(shè)施病害防治能力,及時(shí)消除安全隱患。

在交通元宇宙的數(shù)字環(huán)境中,可模擬自然災(zāi)害和重大交通事故,物資調(diào)度、應(yīng)急救援、運(yùn)輸?shù)榷伎稍跀?shù)字孿生中反復(fù)推演,從而科學(xué)規(guī)劃物資倉(cāng)庫(kù)、應(yīng)急救援基地、消防救援站等,引導(dǎo)建設(shè)現(xiàn)實(shí)交通世界的應(yīng)急裝備、應(yīng)急通信、物資儲(chǔ)運(yùn)、防災(zāi)防疫、污染應(yīng)急處置等配套基礎(chǔ)設(shè)施,提高交通安全事故的快速修復(fù)能力和應(yīng)對(duì)突發(fā)事件能力。

通過(guò)交通元宇宙連接車(chē)聯(lián)網(wǎng)、船聯(lián)網(wǎng)等用戶(hù)載具網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)交通載具實(shí)例對(duì)象的映射和數(shù)字孿生,利用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)處理能力,為載具用戶(hù)提供潛在安全風(fēng)險(xiǎn)提醒和服務(wù)。針對(duì)潛在自然災(zāi)害、重大交通事故等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可在用戶(hù)載具網(wǎng)絡(luò)內(nèi)預(yù)警,并提出替代路線(xiàn)和輔助交通服務(wù);對(duì)用戶(hù)載具的性能衰減、安全隱患等自身安全風(fēng)險(xiǎn),可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和提醒,為用戶(hù)提供一對(duì)一的安全服務(wù)。

2. 元宇宙提高交通智能化水平

傳統(tǒng)的交通智能化是將信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)有效的集成并應(yīng)用于整個(gè)交通運(yùn)輸系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)交通安全性、運(yùn)輸效率、能源和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。近年來(lái),隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化推進(jìn),衛(wèi)星通信技術(shù)、5G通信技術(shù)、高分遙感衛(wèi)星、人工智能等新型技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于交通智能化需求已從傳統(tǒng)的信息化系統(tǒng)向智能決策系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。

北斗高精度衛(wèi)星組網(wǎng)、地理信息建模、智能化載具的普及應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)(智能汽車(chē)、自動(dòng)駕駛、車(chē)路協(xié)同)、智能化通用航空器應(yīng)用、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、智能輸送分揀和裝卸設(shè)備提供了技術(shù)支撐;全局多方位的交通基礎(chǔ)設(shè)施感知系統(tǒng)為交通安全風(fēng)險(xiǎn)提供主動(dòng)預(yù)警、多維監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)智能管控提供數(shù)據(jù)支撐;智能調(diào)度控制系統(tǒng)的大量應(yīng)用,提高鐵路、空管、公路等調(diào)度指揮、協(xié)同和運(yùn)輸管理智能化水平。

交通建設(shè)是集港口、物資基地、樞紐站等點(diǎn)狀物理實(shí)體,道路、空域航線(xiàn)、水域航道、能源管線(xiàn)等線(xiàn)性物理實(shí)體,以及城市建設(shè)和國(guó)土資源等面狀物理實(shí)體為一體的,涉及資源、服務(wù)的綜合建設(shè)體系,最終形成點(diǎn)、線(xiàn)、面等二維交通網(wǎng)絡(luò)。

而元宇宙將賦予交通資源智能化全新定義。在元宇宙中,通過(guò)交通樞紐元可在傳統(tǒng)交通網(wǎng)絡(luò)中,智能連接點(diǎn)、線(xiàn)、面各類(lèi)交通資源,并賦予這些交通資源多維屬性。例如:為港口賦予道路屬性、鐵路屬性等,交通樞紐元是一種具有多維屬性的連接件,可為單一功能交通資源賦予其他資源的屬性。

利用交通樞紐元將在海、空、地的元宇宙建立交通資源的智能控制,例如:通過(guò)機(jī)場(chǎng)的繁忙程度自動(dòng)控制周邊公路的通行調(diào)度,通過(guò)物資基地的倉(cāng)庫(kù)狀態(tài)動(dòng)態(tài)安排供應(yīng)鏈運(yùn)輸計(jì)劃等。元宇宙中可以通過(guò)交通樞紐元連接更多的交通資源,從而實(shí)現(xiàn)智能指令的跨界傳遞。

交通服務(wù)是交通服務(wù)商提供給用戶(hù)的最終產(chǎn)品,傳統(tǒng)交通服務(wù)是單一供給,例如:鐵路、公路、空運(yùn)等。雖然目前已有部分互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè),基于上層應(yīng)用提供了一些出行一體化服務(wù)體驗(yàn),但由于底層跨域資源尚未打通,服務(wù)的銜接依然處于人工模式。而基于元宇宙的智能服務(wù),則依靠對(duì)底層交通資源的銜接,從操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層實(shí)現(xiàn)對(duì)更大范圍交通資源的充分利用。元宇宙中的交通服務(wù)是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、無(wú)縫銜接、自由組合的服務(wù)體驗(yàn),配合智能化的交通基礎(chǔ)設(shè)施、交通載具和其他生活服務(wù),為用戶(hù)提供一體化的生活服務(wù)體驗(yàn)。

3. 元宇宙助力交通低碳綠色發(fā)展

2021年10月24日在《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》中,再次明確了2025年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的世界承諾。并提出了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的具體任務(wù)。其中明確了優(yōu)化交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu),推廣節(jié)能低碳型交通工具,積極引導(dǎo)低碳出行等交通低碳綠色發(fā)展任務(wù)。

通過(guò)建設(shè)綜合立體交通網(wǎng),發(fā)展多式聯(lián)運(yùn),提高鐵路、水路在綜合運(yùn)輸中的承運(yùn)比重,持續(xù)降低運(yùn)輸能耗和二氧化碳排放強(qiáng)度。發(fā)展綠色物流,整合運(yùn)輸資源,提高利用效率。通過(guò)發(fā)展新能源和清潔能源車(chē)船,推進(jìn)鐵路電氣化、智能交通等方式主動(dòng)降低交通載具碳排放。通過(guò)建設(shè)廣泛覆蓋的公共交通基礎(chǔ)設(shè)施,加強(qiáng)城市慢行系統(tǒng)與快速道路的分離與接駁規(guī)劃,緩解城市交通擁堵和環(huán)境污染。

元宇宙的優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)無(wú)所不在傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通基礎(chǔ)設(shè)施涉及的農(nóng)田、生態(tài)功能區(qū)、環(huán)境敏感區(qū)等物理空間,對(duì)交通噪聲、污染物、二氧化碳等排放問(wèn)題開(kāi)展實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)治理,交通基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)境生態(tài)空間可通過(guò)元宇宙建立的數(shù)字空間實(shí)現(xiàn)感知、分析、響應(yīng)的治理融合。

通過(guò)元宇宙建立的多產(chǎn)業(yè)交通空間融合,可進(jìn)一步優(yōu)化交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu),形成基于距離、貨物、時(shí)間等時(shí)空要素的專(zhuān)輔線(xiàn)互補(bǔ)融合,多載具運(yùn)輸融合、快慢速通道融合、多能源組合運(yùn)輸融合等,實(shí)現(xiàn)能源效能最大化,運(yùn)輸清潔化、低碳化、高效化發(fā)展。例如:通過(guò)元宇宙對(duì)數(shù)字空間中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、交通基礎(chǔ)設(shè)施布局、貨品形態(tài)等多維視角分析,生成多式聯(lián)運(yùn)型物流中心的選址、布局和建設(shè)規(guī)劃方案,包括:信息服務(wù)區(qū)、零擔(dān)交易與城市配送區(qū)、倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)、堆場(chǎng)區(qū)、海關(guān)監(jiān)管區(qū)、停車(chē)區(qū)、綜合配套服務(wù)區(qū)等。

通過(guò)元宇宙構(gòu)建的綜合立體交通網(wǎng)具有虛實(shí)數(shù)據(jù)的融合性特征,可以通過(guò)虛擬空間在多運(yùn)輸方式和產(chǎn)業(yè)布局的條件下,通過(guò)融合模擬選擇能耗最優(yōu)的交通網(wǎng)組合方式;通過(guò)對(duì)載具實(shí)例能耗的量化融合分析,選擇排碳量最優(yōu)載具組合;通過(guò)對(duì)時(shí)空價(jià)值分析,為用戶(hù)推薦最綠色的通行路線(xiàn)或方式;通過(guò)在元宇宙世界中建立用戶(hù)碳排放數(shù)據(jù),使碳中和、碳達(dá)峰任務(wù)不只限于供給側(cè),而是向消費(fèi)側(cè)傳遞。
(未完待續(xù))
參考文獻(xiàn):

國(guó)務(wù)院.“十四五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃. http://www.gov.cn/zhengce/content/2022-01/18/content_5669049.htm.

中共中央、國(guó)務(wù)院.國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要. http://www.gov.cn/zhengce/2021-02/24/content_5588654.htm.

中共中央、國(guó)務(wù)院.交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要. http://www.gov.cn/zhengce/2019-09/19/content_5431432.htm

專(zhuān)欄作家

黃銳,人人都是產(chǎn)品經(jīng)理專(zhuān)欄作家。高級(jí)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師、資深產(chǎn)品經(jīng)理、多家大型互聯(lián)網(wǎng)公司顧問(wèn),金融機(jī)構(gòu)、高??妥芯繂T。主要關(guān)注新零售、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、金融科技和區(qū)塊鏈行業(yè)應(yīng)用版塊,擅長(zhǎng)產(chǎn)品或系統(tǒng)整體性設(shè)計(jì)和規(guī)劃。

本文原創(chuàng)發(fā)布于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理,未經(jīng)許可,禁止轉(zhuǎn)載。

題圖來(lái)自Unsplash,基于 CC0 協(xié)議。

該文觀點(diǎn)僅代表作者本人,人人都是產(chǎn)品經(jīng)理平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)空間服務(wù)。

更多精彩內(nèi)容,請(qǐng)關(guān)注人人都是產(chǎn)品經(jīng)理微信公眾號(hào)或下載App