9月25日至28日，2021世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車大會在北京召開。本屆大會圍繞產(chǎn)業(yè)再造、融合應(yīng)用、和合共生三個篇章展開，設(shè)有開幕式、主論壇，以及7場主題峰會、6個特色專場和2場閉門會。共邀請包括1位圖靈獎國際專家、7位國內(nèi)外院士、近150位國際國內(nèi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車及ICT領(lǐng)域?qū)＜?、企業(yè)家參與演講探討。以下是中國工程院院士，國際歐亞科學院院士郭仁忠的演講實錄，供參考。

圖為：中國工程院院士，國際歐亞科學院院士 郭仁忠

演講內(nèi)容：

非常感謝大會給我這樣一個機會在這里做一個分享，我是深圳大學智慧城市研究院的，我們是研究智慧城市的，在研究智慧城市過程當中我們深切的感覺到交通問題是城市里面最重要的，排在最前面的問題之一。交通領(lǐng)域大家一直在討論一個問題就是如何能夠解決所謂全局最優(yōu)的問題，目前每個人都希望自己走的最快，但是造成的結(jié)果是城市不必要的擁堵，效果不好。

我有這么一個認識，現(xiàn)在研究自動駕駛，研究智能網(wǎng)聯(lián)的時候，可能是全球最優(yōu)。尤其在萬物互聯(lián)的時代，所以我想把我們團隊關(guān)于城市道路交通優(yōu)化的路徑怎么做，我有一個思考跟大家分享，可能不太專業(yè)。

我們討論的前提，任何人任何時候都希望擁有更高的自由度和更好的便利性，在這個邏輯下，如果有良好的交通環(huán)境我相信大部分人都還是喜歡選擇自己駕駛出行，這是我們討論問題的前提，如果這個問題不討論，后面就沒意義了。要解決城市道路交通擁堵這是非常大的城市問題，涉及到時間成本油耗成本、管理成本，有很多相關(guān)數(shù)據(jù)不細說了，有很多專家都這樣說，大城市的交通擁堵成本大概占到這個城市GDP的3%-5%，有可能占到7%甚至更多，我們肯定要解決交通擁堵，至于怎么弄我們再說。

我們有道路導(dǎo)航系統(tǒng)，有些專家認為它能解決一些道路的交通擁堵問題，但是真的能解決嗎？我感覺有一點點問題，這個圖是北京的圖，任何一個導(dǎo)航系統(tǒng)，當你要到一個地方去的時候在高峰時段，會給你三個選擇方案，第一個方案往往是速度最快的方案，但可能也是路程稍微長一點的方案。從這個邏輯來講，導(dǎo)航系統(tǒng)給你的是一個整體上增加交通流量的方案，一個整體上增加交通流量的方案，我個人認為是很難認可它是一個能解決交通擁堵的方案，事實上也有這樣的案例，我不在這里細說了。

我們還有其他的努力，比如用濾波系統(tǒng)，比如用智能信號燈,我個人理解它不是解決交通的問題，它是解決路口管理的自動化問題，為什么這樣說？因為在上世紀80年代的時候，交通路口，90年代還是這樣的，都有一個警察，警察指揮交通，后來我們用信號燈來取代了警察?，F(xiàn)在我們用智能信號燈，我個人理解智能信號燈的能力跟一個交警的指揮交通的能力應(yīng)該是差不多的，可能還趕不上一個警察的指揮能力，智能信號燈是解決交通路口管理的自動化問題。

我們要解決交通問題還是應(yīng)該追求城市道路交通的全局最優(yōu)，換句話說就是要提升整體通行能力，怎么提升？有一個前提條件，決定了我們能不能提升。我們認為城市交通是需求，是可以計算的，是可以預(yù)測的，廣州做了一個一天24小時道路交通平均的情況，說明它是可計算的，這個數(shù)據(jù)非常重要。我們認為城市交通網(wǎng)絡(luò)承載能力是可計算的，一個城市道路資源如果現(xiàn)在數(shù)字孿生城市作為背景，我們能把每個小區(qū)，每條小路、大路干道，我相信它在滿足交通安全的情況下，承載能力是可以計算出來的，這方面有很多很多研究，有這么多研究本身就說明它是可能的，如果它不可能我相信我們不會再做它。

我們認為在需求不變的前提下，交通是可以優(yōu)化的。我用一個交通領(lǐng)域比較著名的布雷斯悖論的討論做一個案例，一個小時之內(nèi)從A點到B點，兩個路徑可選擇，平均每個人通行時間是65分鐘，總時間是26萬分鐘一輛車，后來中間加了一條路，通行效率特別高，幾乎不花時間，有了這條路以后老路交通系統(tǒng)平均通行時間變成80分鐘，總時間變成32萬分鐘，很多專家都說這條路不該修。在所謂用戶均衡，大家追求個人速度最快的時候，造成整個系統(tǒng)的混亂，所以很多專家研究了一些城市網(wǎng)絡(luò)，比如倫敦、紐約等等，也有人說哪些路該修，哪些路不該修，我們認為這個問題非常簡單，只要列一個二元二次方程，一個簡單的二元二次函數(shù)，我們做二次函數(shù)機制最優(yōu)的點，所以它肯定是全球最優(yōu)的。我們做了優(yōu)化以后發(fā)現(xiàn)只要25萬分鐘多一點就能完成全部的交通流量。這個案例說明技術(shù)在非常特殊的條件下，我們還是可以做，只不過對于城市路網(wǎng)來講成本高于這樣一個場景，不可能用簡單的二元二次函數(shù)來解決這個問題，但是給了我們一個提醒。

車開的快了以后，道路的通行率不但沒有提高，還下降了。右邊的圖就是道路的通行效率跟車輛速度和車輛密度有關(guān)系，所以我們要提高通行效率，通行效率在全球最優(yōu)了，在兩個維度考慮問題，一個是速度，一個是密度，密度就是需求。下面我們從速度來考慮，在沒有信號燈的情況下，它的干到限速80公里，匝道限速40公里，沒有信號燈，我們做了一個假設(shè)，在下匝道之前車子要提前減速，我們叫可變限速，車輛密度要減速，減速以后我們做了相關(guān)的實驗，上面一行是不做減速的，下面一行是做減速的，做一個簡單的對比，大家現(xiàn)在可以看到上面不做減速的，不做限速的，已經(jīng)開始有點堵了，有限速的還好一點。實驗結(jié)果是什么？如果在高峰時段，每個小時900輛車甚至1000輛車的時候，每個車道限速是沒有意義的，如果高峰時期，每小時1000輛車就有意義，到了1200輛車限速非常有意義，能提高通行效率差不多20%，這是沒有信號燈的時候。我們再來看看有信號燈的時候是什么情況，這是路口，我們也做限速，由于時間關(guān)系我就直接說了，我們有四個不同的速度，道路限速60公里、40公里、30公里和20公里，在高峰時段限速30公里，路口的通行效率是最高的。不管是用智能信號燈還是用人工，還是用傳統(tǒng)信號燈，但是限速30公里效率高于限速40公里，限速20公里太慢了，這是一個簡單的數(shù)據(jù)。

第二個是預(yù)約出行，我們是這樣的基本理解，道路交通十都可能出現(xiàn)擁堵，道路不管怎么擁堵，所有人都完成了出行任務(wù)，該上班的還是上班了，這說明出行是具有彈性的。有些人為了上班，為了準時到單位，會提前走，說明出行是彈性的，出行彈性為我們預(yù)約出行提供了條件，這是一個前提條件。預(yù)約出行是把交通流從位置定位已知，從不確定變?yōu)榇_定，這樣使全球優(yōu)化成為可能。已知交通流量條件之下的優(yōu)化，這個優(yōu)化前面我也講了，說明它是可能的，但是有它的挑戰(zhàn)，老百姓配合不配合，我走了以后讓我預(yù)約，預(yù)約可能是有問題的。我們有很多手段，比如行政手段、法律訴訟等等，有專家做了研究，他說一條道路上只要有60%的車輛是服從系統(tǒng)作業(yè)的，尊重作業(yè)規(guī)則的，效率就很高，幾乎能夠達到全球最優(yōu)，這里一個具體的圖講起來時間比較長，大概是這么一個概念。這是麻省理工的專家做的研究，只要有60%的人都用，我們的系統(tǒng)就能大部分使用。

麻省理工的專家在特定的路段上，如果采用預(yù)約出行，平均出行效率會提高50%，甚至特殊情況下，可以提高到67%，這是非?？捎^非常誘人的效果。

預(yù)約出行的本質(zhì)是密度調(diào)控，或者叫需求調(diào)控，它跟前面講的可變限速是等價的?？勺兿匏偈菫榱讼乱粭l路口能夠流暢的出行，這個路口的速度要適當降下來，這樣就對下一個路口的需求做了調(diào)控。本質(zhì)上講預(yù)約出行和可變限速邏輯上，背后的邏輯是等價的，是一致的?？勺兿匏兕A(yù)約跟現(xiàn)在的交通系統(tǒng)，比如跟當前的導(dǎo)航系統(tǒng)有什么區(qū)別？其實區(qū)別很簡單，導(dǎo)航是不管到哪里去，出發(fā)點、目的地，然后什么時候出發(fā)，系統(tǒng)會告訴你從哪里走，估計什么時候到。預(yù)約出行是提前告訴你我到哪里去，從哪里出發(fā)到哪里去，我希望什么時候到達，系統(tǒng)告訴你你要這個時間到達，大概應(yīng)該什么時候出發(fā)。前面講了幾個基本條件，第一交通量是可以計算的，事實上如果是預(yù)約出行完全是確定的。第二道路資源，交通通行能力是可計算的，道路是死的，它的通行能力我們完全能算出來。第三老百姓配不配合，應(yīng)該是有辦法讓他配合的。就像80年代、90年代老撞紅燈，現(xiàn)在老百姓的速度提高了，我們的管理手段也跟上來了，所以應(yīng)該是有意義、有價值的。當然還有很多問題要討論，比如說預(yù)約是按時間段預(yù)約，還是高峰期預(yù)約，不高峰期不要預(yù)約，或者哪些地方預(yù)約，要提前多長時間預(yù)約，這些問題我個人理解隨著計算能力的提升，隨著感知能力的提升，這些問題我認為應(yīng)該都不是問題。

最后我就說一個簡單的小結(jié)，城市交通盡可能利用道路交通資源滿足居民自由出行需求。在現(xiàn)有條件下，基于流量動態(tài)感知，實行可變限速，目的是協(xié)調(diào)道路與道路之間的關(guān)系，使得能夠達到全局的最優(yōu)，提高整體的出行效率。基于中心化的計算來調(diào)控，在足夠算力的支撐下，實行預(yù)約出行，我們相信在已知的條件下實行路徑全局優(yōu)化，應(yīng)有空間。這意味著交通體系、社會出行行為是一個交通方式的變化。

我的匯報完了，謝謝大家。

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