5G遥控行驶可创造新的交通方式,解决交通拥堵和高房价难题,5g远程遥控车模块

现如今电动车技术蓬勃发展,通信技术日新月异。如果将电动车的自动行驶技术与5G通信技术结合起来,远程遥控行驶,就可以创造出新的交通方式,解决大城市交通拥堵的难题,带来一场交通革命。

一、概念和内容

大城市交通拥堵是个世界性的难题,每天都因此浪费人们的大量时间,尤其在早晚交通高峰时期。为了节省通勤路上的时间,人们都倾向居住在市中心,由此造成大城市极高的房价,高房价是个严重的社会问题。

造成大城市交通拥堵的根源是人口高度密集,过多的车辆超过了道路的交通容量,大城市土地资源是稀缺的,不可能无限地新增扩建道路,要想根治交通拥堵必须创新道路交通方式,提高道路交通效率。

在公路运输中,组队行驶是通行效率最高的一种方式,常见于部队拉练、迎亲车队、组团自驾游等。组队行驶在交通工程学中称之为跟驰,后车跟随前车,模仿前车的行驶状态。跟驰状态下的车队,前后车之间的行车车距大大缩短,是一般行车车距的几分之一,道路车流密度提高了数倍,故通行效率也提高了数倍。

在大城市的交通中,我们可以模仿组队行驶的模式创立一种新的交通方式,这种方式名称为同步行驶高速公路。简单的描述一下,就是在专用的全封闭的高速公路上,每个车辆都保持相同的速度匀速行驶,只能以规定的一个速度行驶,不能加速不能减速,也不存在超车,车辆之间处于同步运动的状态。在这种同步行驶的状态下,车辆之间所需要的安全车距可以趋于零,实现车贴车行驶,这样就可以增大道路车流密度,提高道路通行效率。

现行的交通法规规定:车速超过每小时100公里时,应当与同车道前车保持100米以上的距离。按照此规定,在时速100公里时,单条车道最大车流密度是每公里10辆。单条车道每小时最大车流量就是1000辆。而在同步行驶高速公路,前后车之间的车距可以缩小到5米,车流密度可以每公里100辆,单车道每小时车流量可以达到每小时10000辆。同步行驶高速公路可以比现行的高速公路效率提高十倍。

要实现同步行驶,靠人为驾驶是不可能实现的,必须由高速公路管理方建立中央计算机系统,通过5G通信对每辆车遥控行驶,车辆按照远程指令自动行驶。只有靠中心化的统一管理,才能实现所有车辆行驶状态的一致性,才能保证同步行驶的实现。这种方式简称中央遥控行驶。

现在的技术完全可以做到精准的远程遥控行驶,实现高速高密度同步行驶组队车流。主要有三方面的关键技术,第一5G通信技术,现在的5.5G通信可以做到时延在一毫秒以内,遥控指令可以瞬时直达。第二电动车电控技术,电动车是靠电流做功产生磁动力驱动车轮行驶的,电流速度近似光速,电动车的扭矩是可以做到毫秒级响应的。第三车辆定位技术,现在主流的技术有卫星定位地面增强技术、惯性导航、高精地图等,一些高级自动驾驶车型已经配备了PTK+IMU这类高级综合定位技术,多种技术综合应用可以互补,可以做到每毫秒定位一次,定位精度达到厘米级。基于以上三种技术,在同步高速公路遥控行驶下,受遥控电动车行驶位置误差可以控制在分米级以内,可以实现前后车距仅数米的高密度高速的同步行驶组队车流。

同步行驶高速公路还需要的一些其他技术条件,第一,专用的全封闭的路面,同步公路上的车辆所有自驾功能锁闭,高级智能驾驶功能也锁闭,车辆只按照行车计划自动行驶,不探索前方路面,不具备避障功能。这种情况下,任何外来物体进入都会造成灾难,最好的办法就是建设专用的高架桥公路。第二,同步公路需要自建独立的5G通信网络,同步行驶对网络通信的可靠性安全性要求很高,公网满足不了。第三,同步公路需要建设地面辅助定位基础设施,提高定位精度,降低定位成本。第四,同步公路只能准许有一定自动驾驶功能的电动车进入,并且需要有精准的定位功能和全面的自身数据监测能力。

同步行驶高速公路运行的场景描述,一辆经过同步公路管理方认证的电动车,由驾驶员自驾来到同步公路入口处,车辆向中央遥控计算机发送进入请求并且上传车况实时监测数据和目的地详细位置数据。中央遥控计算机审核后 给车辆下达行车计划并且接管车辆控制权,车辆自驾功能同时锁闭,车窗门也锁闭,只留下娱乐功能。车辆根据行车计划自动行驶,行车计划是以毫秒为单位,每毫秒对应一个精准的位置,从入口处到目的地出口处的点状连续轨迹 。车辆每毫秒定位一次,以行车计划为标准,不断调整行车状态,以达到实际行车轨迹完全符合行车计划 ,即车辆每毫秒的位置与行车计划一致。车辆行车过程中实时位置和车辆主要监测数据发生给中央遥控计算机,中央遥控计算机对车辆实时监控,并根据路况实时调整行车计划。车辆驶出目的地出口后,车辆控制权交还驾驶员,驾驶员自驾离去。

同步公路的遥控行驶并非一般意义上的遥控,中央遥控计算机只对车辆下达行车计划,并不干涉车辆具体操控功能,车辆电脑自主操控车辆各种功能,以结果为导向,使得车辆实际行车轨迹符合行车计划。车辆实质上是处于自动驾驶状态。同步公路的车辆是依靠定位行驶的,不需要对路面状况探测、判断。不需要智能驾驶功能,只需要简单的自动行驶功能。

中央遥控计算机掌控全路车流状况,给每个车辆不同的行车计划,确保每辆车能均速行驶并且保持一定的车距。行车计划内容只有时间和位置的信息,车辆只需有基础简单的自驾功能就能执行,越简单的系统可靠性越高。在这种遥控行驶的模式下,同步公路可以形成高速高密度的匀速行驶的组队式车流。

同步行驶高速公路的实质是:经过中央计算机集中统一管理,形成整齐划一步调一致的车流队形,以高速高密度的方式行驶,极大提高了道路利用率。

二 、安全

同步行驶高速公路将是一种非常安全的交通方式,安全程度媲美铁路交通。

第一,同步公路不会发生一般意义上的交通事。根据统计95%以上的交通事故都是由驾驶员的原因造成的,同步公路不需要车辆的驾驶功能,车辆是依靠定位行驶的,不会发生因驾驶原因造成的交通事故。同步公路的车辆由中央遥控计算机统一集中管理,每辆车的行驶路线都提前设定,不会发生行驶路线冲突。而普通公路上每辆车的司机各自独立判断,当不同司机的驾驶预判发生冲突时,就会发生车祸。这是同步公路区别于普通公路的最根本的不同。

第二,同步公路系统会对车辆全程监控,车辆数据实时上传,当发现数据异常时,会提前预判处理,当故障出现时,会及时发现,及时处理,这是基于5G遥控行驶下的独特优势。

第三,对事故全局性响应。在普通高速公路有时会发生连环撞车事故,往往会造成群体性的伤亡,连环撞车常见于浓雾天气,由于视觉受限,后车没有发现前面的事故。同步公路不会发生连环撞车事故,同步公路的车辆靠定位行驶,不依赖视觉,当第一辆车发生事故,中央遥控计算机会通知后面所有的车同时刹车避让,对事故可以全局性响应。

以上三点是同步公路独有的安全属性,对比普通公路安全性可以提高两三个数量级。

三、应用

同步行驶高速公路有着超大的交通容量,一条双向六车道的同步公路每小时断面车流量可以达到十万辆,相比较,国内最繁忙的街道公路,像北京三环、上海延安路、深圳深南大道这些街道公路早晚高峰断面车流量每小时不到一万辆,国内最繁忙的地铁,像北京4号线、广州3号线、深圳1号线、上海2号线早晚高峰断面客流量每小时五六万人次。同步公路的交通容量不仅远超普通公路,甚至超过了地铁。

一条公路的车流量大小是由车速和车辆密度两方面共同决定的,同步公路在这两方面都远超普通公路。同步公路靠定位自动行驶,不需要驾驶功能,所以可以按照电动车最佳性能设置速度,同步公路的统一速度可以设置在时速180公里左右。电动车在同步公路自动行驶,可以精准的控制速度误差,在同步匀速行驶的状态下,前后车安全车距仅需保持数米。现假设同步行驶高速公路设定速度每小时180公里,前后车距15米,以北京市为例,定量分析一下。

假设在北京建设一千公里高架桥式六车道的同步行驶高速公路,以田字型纵横交错。如果同步公路前后车距为15米,加上电动车车长5米,一公里单车道可以容纳50辆车行驶,一千公里六车道的路面可以容纳30万辆车同时行驶。据统计北京上班族平均通勤距离12公里,这样的距离以时速180公里行驶,仅需占用道路的时间不到五分钟,换算一下,这条高架桥同步公路网一小时内可以为四百万车辆提供通勤服务。北京早高峰时间两小时左右,通勤人数有六百万左右,假定把公交地铁都废除,都经过同步公路来通勤,完全可以满足需求。在大城市内主要交通干道上修建高架桥式的同步行驶高速公路网,这种公路网的交通能力是完全能满足大城市人人都开车的交通需求。

同步公路可以极大的缩短通勤时间,给大城市出行带来巨大便利。以北京市为例,据《2024年度中国主要城市通勤监测报告》北京平均通勤距离11.6公里,极端通勤(>60分钟)人口比重:28%,超长通勤(>25公里)人口比重:12%,平均通勤时间为42.13分钟。同步公路的出现将彻底改写这些数字,有许多住在五环工作在市中心的上班族单程通勤时间一个多小时,其实路程距离才二三十公里,如果换成同步公路来通勤,时速180公里,仅需要十几分钟。这种改变是革命性的,大城市出行将便捷迅速,人们将更愿意住在便宜且宽敞的城郊地带,城市结构会发生改变。

同步公路还能解决大城市停车难的问题。停车难是大城市老大难的问题,如果未来采用同步公路 ,人人都驾车上班,市中心会沦为巨大的停车场,必须解决大城市停车的问题。同步公路的远程遥控行驶本质上是自动驾驶,车辆也可以无人状态下在同步公路上行驶,我们可以在城市郊区建设大型全自动停车场,全自动停车场与同步公路直接衔接,在市中心找不到停车位的车辆,可以无人自动驾驶方式通过同步公路到郊区全自动停车场停车。需要使用车辆时,可以通过手机召唤车辆自动行驶过来接自己,所需时间也仅十几分钟。全自动停车场还可以给电动车自动存放电,电动车可以给车主赚取电价峰谷的差价,全自动停车场可以当作城市的充电宝。

自动驾驶是未来确定性的方向,但是现在技术还不完全成熟,我们可以先开放低速的自动驾驶,比如可以开放时速三十公里以下的自动驾驶权限,车辆在时速三十公里发车祸时,对车内人几乎没有伤害,对车外的伤害有限可控。低速自动驾驶和同步高速公路结合起来可以创新新的出行方式。由于车辆行驶全程不需要人工介入,所以可以由无驾驶证的人单独乘坐,有利于老人和孩子出行。低速自动驾驶的放开也可以为以后自动驾驶全面放开积累经验和信心。

大城市交通拥堵是个世界级的难题,常规的办法都无法根本性的解决,人口高度密集的大城市必须采取高速、大流量的通行方式才能解决问题。同步行驶高速公路采用了高速计算、高速通讯、电动车极速响应、毫秒级定位这些高新技术,造就了高密度高速的车流,根本性的解决了大城市交通难题。同步公路的高速大流量的特性将对大城市城市结构产生巨大深远的影响。

四、房价

大城市高房价和交通拥堵一样是世界性的通病,两者相伴相生。高房价的直接原因就是供需失衡,需求众多而供给有限,城区的土地是有限的,只能价高者得,看似高房价是无解的难题,但同步行驶高速公路的出现将打破这一困境。

在城市管理中有个一小时通勤圈的概念,一小时通勤圈通常指从市中心到居住地单程通勤时间在一小时左右的地理范围。通勤一个多小时是大多数人能承受的上限,大城市的优质工作机会一般都在市中心,所以一小时通勤圈范围的大小基本上决定了一个城市城建边际范围的上限,距离市中心太远的土地没有房地产开发价值。北京上海这些大城市郊区有大量的农田,为什么不开发成住宅?不是因为保护农田,是即便开发成住宅也不会有人去买,因为住在哪里去市中心上班需要两三个小时,这样的住宅对于上班族失去了意义。

不同的通勤方式,通勤速度不一样,一小时通勤圈大小也不一样。国内大城市的通勤一般以公交地铁为主自驾车为辅,通勤速度每小时二十公里左右,半径二十公里的圆面积是一千多平方公里,我国排名前几位的大城市的建成区大约也都在一千平方公里左右,这不是巧合是有内在规律的。美国大城市的通勤方式以自驾车为主,早晚高峰时,城区车速可以达到每小时五十多公里,半径五十公里的圆面积是六千多平方公里,而美国排名前几位的大城市建成区面积也是六七千平方公里。大城市的建成区面积基本上就是一小时通勤圈的面积。

如果未来我们国内大城市都能用上同步行驶高速公路,这样的城市一小时通勤圈会非常之大,同步公路的速度可以达到每小时180公里,180公里为半径的圆面积是十万平方公里,实现同步公路后的大城市一小时通勤圈范围可以达到十万平方公里,这是一个令人惊叹的数据。北京上海这样的大城市城区面积才一千多平方公里,如果可供房地产开发的土地瞬间扩大一百倍,大城市将不会有高房价,大城市房价将变为小县城一样的房价,房价数千元一平米,并且是现房销售的买方市场。这种想象并非魔幻,因为历史上曾经发生过类似的事。

上世纪五六十年代,美国城市发展经历了郊区化浪潮,原来住在市中心的中产阶级纷纷搬到郊区居住。驱动这一浪潮的原因是当年的道路交通革命。1956年美国《联邦援助公路法案》颁布,建设覆盖全国的州际高速公路系统。这使得从郊区到市中心通勤变得快速、便捷。郊区化后中产阶级得到宽敞舒适的住宅,市中心房价塌陷。

交通是人类的基本需求,从步行、马车、自行车、汽车、公交、地铁、自动驾驶电动车,个体对空间的驾驭能力愈来愈大,人类的自由进一步解放。同步行驶高速公路将根本性的改变大城市布局结构,城区面积将急剧扩张,可能是现在面积的十倍以上,大城市人口将成倍的增长,会出现五千万甚至上亿人口的大城市,即便如此大城市房价将回归普通人都买得起的水平,人人拥有住房。

现行的商品房制度确立于九十年代,商品房制的确给城市发展带来极大的活力,但是随着高房价、房屋金融化,商品房制度暴露了许多弊端和不足,给社会发展带来巨大的负面影响。加剧了贫富分化,断绝了年轻人的希望,埋藏着巨大的金融风险。

住房是人的基本生活需求 理应得到保护,但是商品房自由买卖的制度给资本提供了围猎普通人的机会。我们需要再次进行住房制度改革,给多数人提供廉价的、宽敞的、优质住房,商品房制度只应该作为一种补充,不应该作为主要的住房制度。

现在许多地方政府依靠卖地作为主要的财政收入,这是不可持续的,也是不公平的,同时有巨大的风险。每年的买房人只是全社会的少数人,靠少数人买房的资金维持全社会的公共开支,如果未来大家都不需要买房了,财政开支怎么办呢?应该废除土地使用权转让金制度,改为房产税。财政开支全民承担,这样房价才能降下来,税负才更合理。

回看农村宅基地制度,她保障了农村亿万家庭每户都有住房,这是一项伟大的制度,上下五千年没有那个朝代能做到,纵横全球能做到的国家也凤毛麟角。把房地产作为拉动经济的引擎,这是一个非常错误的认识,住房是人的基本需求,是民生。我们应该借鉴农村宅基地制度对城市住房制度改革,本人在后面准备写一文《我国需要第二次住房制度改革》,里面会详细的论述二次房改的内容。

本人多年前开始研究高房价问题,最后发现交通是造成高房价的最基础的物理原因,我国城市大修地铁,这种交通方式反倒助长高房价,看似无解了,美国那种低密度社区中国也学不来。幸好5G和电动车的出现 ,这两种新技术的结合带来了解决问题的思路。同步行驶高速公路这项新技术将给我们生活带来巨大的改变。希望看到我这篇文章的有实力资源的人来测试我的这一构想,目前有一些类似的测试,有重卡组队跟驰实验,这些试验时速在80公里,车距20米,效果还是很好的。

作者:袁俊峰,欢迎转载本文,转载时请标注出处和作者。


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