20年后的交通(1)网状节点智慧与未来城市交通

　　感谢科学松鼠会，DR.YOU特别活动“20年后的交通”历时半个月在2010年4月中旬终于告一段落，活动最终选出了3篇质量最好的作品，分别是sunbird668的《壁虎会打太极拳》、硫酸铜的《网状节点智慧与未来城市交通》以及冯源的《三维立体交通-低耗轨道电梯》。他们三个无论是从idea的先进性、实用性、可行性还是从文章的科学性以及可读性上都较他人更胜一筹，所以获得最终的优胜，据说将于世博会期间受邀赴上海参加通用汽车组织的相关活动，恭喜恭喜。
　　先见识专业的来自一线的通用汽车中国公司首席科学家王子延的点评：

	三维立体交通-低耗轨道电梯	壁虎会打太极拳	网状节点智慧与未来城市交通
先 进 性 与 创 新 性	B 五年内交通系统的发展方向应该是以节省能源为主，开发新能源为辅，功能上不会有太大突破 轨道电梯是最可行的新型长途移动方式 能源传输的问题可能得到解决，也就是能无线充“电”，比如以微波的方式进行长程充电 评语：无线充电的概念挺好，短距离充电可以采用电感式。微波可作为集中式高能量传输。	A 交通工具和交通系统具备足够的信息采集传递及智能决策调度能力，这根本就是半个事实，智能公路和GPS、海量数据处理、商业智能BI、人工智能AI 评语：智能交通及其动态信息的获取+人机界面技术+自动控制技术是未来汽车发展的方向。目前人们已经逐步实现该技术。 将以集中控制统一调度全自动运行为主 2030年我们的汽车使用的不是电池而是电容。除了电容极速充电、寿命超长和储电稳定性超高的固有特点外，它还有a超高电荷密度b物理特性高可塑c结构设计高度模块化我们叫它颗粒化Granular，意思是像橡皮泥一样多大多小都能工作 评语：有可能，目前人们在提高电池技术的同时也在特种储能电容器研究上做出很大的努力。还在进行将电池、电容器两者结合起来储能的研究。 2030年我们已经开始使用超级材料XiT：只由C Si H O 原子组成，根据不同的分子结构和组分，形成弹塑性等力学指标不同，包括类似今天的玻璃、轴承、防撞栏、LED灯等等几乎所有的零部件。	B 我们将依赖于可控的轻核聚变来提供能量 评语：核聚变作为未来的能源是一个令人鼓舞的方向。可以采用核聚变产生电能。而作为个人出行工具的能源，采用电池或其他电储能装置更经济现实。 我们的车厢是纳米材料，我们的椅子是纳米材料。 评语：纳米材料的应用肯定是未来的方向。
实 用 性	C 不需要消耗能源的传统出行方式，比如步行，自行车，滑板 评语：不需要消耗能源的出行方式很吸引人，既锻炼了身体，又节省了能源。如能以自行车，滑板为基础发展一种简易的人力，外力结合的交通工具不是也很有意义吗？	A 轮式交通、轨道交通甚至个人短距离交通都将以电为能源 评语：当石油能源枯竭时，电将成为未来交通工具的清洁、可再生能源。 使用轮式超导电磁发动机，也就是每个轮子都是一个用电力驱动的动力源。 评语： 想法不错，如果常温超导材料变为现实，轮式电机就可方便的应用于电驱动汽车。	B 通过数据中心，实时的得知路况信息，以便调整行车策略。并且可以利用数据中心庞大的云计算平台，得到最好的道路周边资讯，以及规划 评语： 设想很好，目前该技术已经在逐步实现 从居住地到公交站点（A）——从公交站点到目的地（B） 评语：不错，这是未来城市规划的重要一部分。各段行程采用不同的交通工具将解决交通拥挤、能耗、消费者方便与否等问题。可以进一步发挥发挥。
与 汽 车 行 业 一 致 性	C 评语： 可惜没看到与目前汽车等出行工具相关的设想	B 使用轮式超导电磁发动机，也就是每个轮子都是一个用电力驱动的动力源，如何嵌套多层甚至分子级超导电磁力并控制是依赖高能物理和超导物理的共同突破	A 人性化的服务 未来的城市高速公交系统已经成了一个拥有智慧的系统，他们可以通过我们一点一滴的行为，推算我们的喜好，投送我们可能感兴趣的新闻。 评语：目前汽车技术发展的一个要点就是提供个性化的服务，其中包括（人车界面）HMI， （车到车信息交流）v2v，（车到外界信息交流）v2x的信息交流、自动操作控制、全盘规划、运行优化等。最终实现全路段无人驾驶。
综合	☆☆☆	☆☆☆☆	☆☆☆+

以上引自 科学松鼠会 的 Dr.YOU特别活动：20年后的交通评选结果，以下为硫酸铜《网状节点智慧与未来城市交通》

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网状节点智慧与未来城市交通
蚁群智慧

松鼠er们大家好，本人自号小陈，平日从事互联网系统的构架工作，在业余时间尝试性的学习单片机，发现了一个问题，就是在无线系统中的各个节点，其实都可以作为一个外部传感器用于信息的搜集，并且随着节点的增多，信息的完整性和实时性是非线性类指数增长的。在自然界中，这也就是蚁群的智慧。
　　通过小小的一只只蚂蚁，尝试性的汇集信息，最后通过触角和信息素传递信息。这时候，整个蚁群就对外界状况有了大体的了解。

未来的城市交通
　　1、个人交通
　　我想，我们现有交通问题的产生很大一点归结于信息的不完整，路况信息无法及时的汇集并且分享。如果可以分享路况，更好的配给交通资源，那么我们的交通压力就可以大大的缓解了。
　　这时候蚁群的智慧就可以派上用场了。
　　我们需要开发一个廉价的终端设备，作为业界的标准，安装于所有的交通工具上，它的作用在是采集交通工具的各种物理参数，如加速度、速度、地理坐标等等，然后通过无线网络，传达到数据中心，数据中心的高性能计算机可以在宏观上描绘出整个城市的路况，以便用于调度各种资源。
　　个人用户也可以通过数据中心，实时的得知路况信息，以便调整行车策略。并且可以利用数据中心庞大的云计算平台，得到最好的道路周边资讯，以及规划
　　这样，道路的通信效率就大大提高了。

2、公共交通
　　不过这个只是针对个人用户，那么公共交通呢？
　　我想：“一个城市的现代化水平是与其公共交通系统的现代化水平成正比的”。
　　现代化的交通靠的一定是公共交通，对于此，我是做这样的设想的。
　　一般民众公交出行需要做两件事情：
　　——从居住地到公交站点（A）——从公交站点到目的地（B）——
　　

　　其中需要做两个设想，就是把所有人汇集到公交站点和公交车开到目的地。
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　　A、把人送到公交站点：城市管理者通过安排专门的接送车，定时接送沿途的乘客赶往车站。（个人也可自行去往车站）
　　B、把公交车开到目的地：乘客到达公交站点后，通过城市高速轨道交通运送到目的地。
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　　这种“公交车”其实就是一种未来的高速轨道交通，其安全性，高速型，舒适性都是优于当今的公交车的。我们在每一个站点设置监控终端，用户采集当前等待的人数，以及用户在终端上输入的目的地地址。这样，数据中心，可以更加合理的调度“公交车”的发车频率，次数。极大的增加了交通的效率。
　　乘客不再需要购买车票或是投币了，只需要使用自己的指纹或是虹膜识别就可以进行支付了。这样，一次完美便捷的出行就开始了~
　　说道这里，大家大多看过动画电影《机器人瓦力》吧，其实在看的时候，我就在想一个问题，为什么在硕大拥挤的太空城中，城市交通可以井然有序呢？看过电影的朋友应该都知道，就是信息的富集、信息的传达。

3、环保的能源
　　20年以后，交通工具不再使用传统的化石燃料了，BP之类的能源巨头也已经转型。未来的我们将依赖于可控的轻核聚变来提供能量，只需要从海水中提取出一点点的氘和氚，就可以实现长久的驱动了。那是人们不再讨论油价问题，因为汽车从生产出来的那一天起，就安装了微型的可控轻核聚变堆供能，不需要额外加注燃料了，核聚变是如此的高效，我们为之欢呼。
　　个人交通、城市轨道交通、数据中心的供能全部由轻核聚变提供，一切安静，环保。吐着大烟圈的乌贼车成了历史...我们只有在过去的老照片中看到...

4、交通材料
　　纳米！嘿嘿，还是纳米...20年后的纳米技术一定很完备了，我们的车厢是纳米材料，我们的椅子是纳米材料...
　　窗子经过了表面处理，实现了自动清洁、自动除菌、吸附异味的功能。
　　配合上蛋白质气体传感器，分析你呼出的每一口空气，甚至可以知道你得了脚气或是风湿，然后偷偷的给你的手机发送一条私密短信，温馨的提示您：“嘿，伙计，你的健康出了点问题，去找找医生吧~最近的风湿病医院在前方3250米...”

5、人性化的服务
　　未来的城市高速公交系统已经成了一个拥有智慧的系统，他们可以通过我们一点一滴的行为，推算我们的喜好，投送我们可能感兴趣的新闻。
　　——你对喜欢喝咖啡？恩，系统知道，他会告诉你前方1250米处的星巴克推出新的会员价啦。
　　——你对某只上市公司的股票感兴趣？他可以适时的告诉你最近一个季度的财报。
　　——你喜欢京城痞子文学作家王朔？嘿嘿，当当网有特价啦，你只要点击车厢屏幕的按钮，确认！新书明天到您家！
　　其实这不是神话，已经开始上演了~大家知道吗？最近几年颇受关注的豆瓣网以及众多的电子商务网站，都已经实现了简单的推荐系统。通过复杂的算法、对用户行为数据的大量采集、高速的运算，是可以实现对用户喜好的精确揣测的。
　　我相信，未来的智能交通，一定是一个贴心的妈妈，知道你的冷暖喜怒。

总结
　　未来的城市交通，一定是需要大量数据支持的，通过高性能的数据中心、高速的无限网络，打造一个智慧的地球！