元宇宙交通_赵光辉何元凯著_9787111726111

随着高精尖交通产品的研制和交通制造业的逐步发展，生产生活中诞生了交通数字孪生的雏形，比如车辆的仿真制造、搭建的交通出行三维场景、呈现的海量动态性实时交通信息、模拟的道路运输模型等。随着交通数字孪生的出现和逐步发展，元宇宙与交通运输紧密联系起来。元宇宙的交通运输不仅作用于物流全景的虚拟搭建，更多的是直接作用于人流三维活动；不仅是复杂的交通技术体系，更搭建了一个复杂的社会交通体系。元宇宙的时空拓展性、人机融生性、经济增值性已经融入了交通场景生产、交通服务体验、虚拟交通管理等，将彰显出巨大的社会、经济价值。
交通，作为虚拟世界和现实世界里的大动脉，如何在元宇宙到来的时候，更充分地发挥其作用、更快更好地把我国建成交通强国？且看本书娓娓道来。

元宇宙，是虚拟世界与现实世界叠加、并生、共存的新世界。元宇宙依托数字技术构建现实世界的孪生体数字孪生世界，这个数字孪生世界与现实世界通过虚拟现实、增强现实、扩展现实等技术叠加在一起，形成虚实映射、实时连接、动态交互的世界。
尽管元宇宙的学术概念早已出现并付诸研究，但社会层面的元宇宙元年始于２０２１年，这已成为全世界的共识。随着５Ｇ、物联网、区块链、人工智能等基础设施的不断完善，以及虚拟现实、云计算和数字孪生等技术的不断发展，人类信息技术革命的下一个奇点正不断迫近。人们对元宇宙将如何改变生产、生活、学习、社交和娱乐，投去希冀的目光。由此，元宇宙对交通的影响方式和效果，也在逐步揭开了神秘的面纱。
什么是元宇宙交通
交通运输业与元宇宙可谓联系紧密，随着复杂交通产品研制工业化的逐步发展，诞生了交通数字孪生的雏形，比如车辆的仿真制造、搭建的交通出行三维场景、呈现的海量动态性的实时交通信息、模拟的道路运输模型等。随着数字孪生和游戏娱乐产业的快速发展，元宇宙与交通运输紧密联系起来，元宇宙的交通运输不仅作用于物的虚拟搭建，更多的是直接作用于人的活动；不仅是复杂的技术体系，更搭建了一个复杂的社会交通体系。元宇宙的时空拓展性、人机融生性、经济增值性已经融入了交通场景生产、交通服务体验、虚拟交通管理等。
按照元宇宙的定义和内涵，元宇宙＋交通运输可以划分为现实交通和虚拟交通两个层面。这时候，元宇宙＋交通运输是一种交通发展的新模式、一个转型的新路径、一股推动交通运输行业深刻变革的新动力。因此，元宇宙＋交通运输将是我国新型交通运输业发展的必经之路和未来选择。
事实上，互联网对交通行业的推动态势早已开始。目前，业内普遍共识是互联网的发展历史呈现至少三个时代的划分，其中ＰＣ互联网时代是个时代，移动互联网是第二个时代，而元宇宙将会构成第三个互联网时代。从近年来世界交通行业的发展情况来看，也完美对应了互联网的发展节奏。
ＰＣ互联网时代，数字交通出现。从欧美、日本发端的这一新型交通运行和管理方式，初步促进了交通与互联网的深入融合，推动交通向智能化发展，也促成了我国的交通设施建设和管理体系的革新。
移动互联网时代，智慧交通成形。我国各大城市陆续开始应用移动互联网、云计算、大数据、物联网等先进技术和理念，对传统交通运输行业加以全面改进，促使线上线下资源的合理分配和运用，进一步实现了交通路况信息的高效共享和服务。
未来，元宇宙交通将催生出更为立体、先进、人性化的交通业态。
从元宇宙本身特点来看，其分为实体和虚拟两部分。其中，实体物理交通包括交通运行的实际体系、道路、车辆、用户和管理部门；虚拟交通则是现实交通在数字世界中的扩展。
相比过去的数字交通、智能交通，元宇宙的虚拟交通将拥有高度数字化、智慧化的基础设施，这些设施包括新型的运输工具、道路基础设施、信息传递设备和管理设备，能充分对接起实际物理世界和虚拟信息世界的两大空间。这样，就能构建出与历史上任何时期都完全不同的社会交通形态。
伴随着新技术在交通应用中的快速发展，元宇宙＋交通发展的条件已然满足。住房和城乡建设部已将我国新型城市基础设施建设试点扩容，其中重点任务就包括了打造智慧出行平台车城网；工业和信息化部十四五期间数字化工作的三个文件中，提出的重点任务之一就是数字孪生，包括数字技术发展与应用；各地的十四五规划中，都将实景三维、智慧高速、车联网等智慧数字空间建设放在重要位置。从某种意义来说，我们现在就生活在元宇宙交通的雏形当中，它让人们在数字交通中有更加全息、原生的体验，而不仅是物理空间部分体验的复制。元宇宙＋交通运输将是交通运输顺应时代发展、快速调整自我和发展自我的关键时刻，深远影响到运输系统、运输基础设施系统、综合运输组织协调管理。
元宇宙交通的创新之处
在即将到来的元宇宙交通中，人类不仅能体验到物理空间交通的便利性，同时也能在数字虚拟空间中获得原生、全息的出行体验。重要的是，后者并非前者体验的简单复制，而会深刻影响到人类个体的生活。这种影响主要呈现为如下的具体改变。
从出行运输方式看，元宇宙交通将通过数字虚拟空间，改变人们在物理空间中的交通方式。例如，元宇宙交通会诞生更有效的数字虚拟出行工具，取代目前必须完成的实体位移过程。例如，通过ＶＲ、可穿戴设备，能打造出沉浸式的虚拟现实场景，人们可以足不出户就走进公司工作、步入会议室开会，而不需要乘坐汽车、地铁、飞机完成会面。这种建立在虚拟空间内的出行，会打破人们已有的交通习惯。通过类似虚拟交通体系的建设，全社会的用于出行运输的资源投入将会减少，而这意味着会节约出更多的物理世界资源量。
从出行运输的管理看，元宇宙交通能利用大数据计算、自动感知、数字孪生推演、多端系统等技术，对交通工具和基础设施产生的海量数据进行融合应用，并以此构建成为能实时体现交通运输情况的平台。通过这一平台，身处不同物理地点的个人和机构，可以根据权限，有效获得交通信息并进行联动。驾驶人可以获得个性化的智能出行建议，获得科学的路线，管理者则能形成的交通管控方案。
从交通基础设施的建设和维护来看，元宇宙交通能利用数字孪生等典型技术，在虚拟空间中搭建完整的交通系统，包括人车方式环境组成的各大交通场景，均能在这一虚拟系统中清晰展示以资研究。同时，这一虚拟系统还能为无人驾驶、交通基础建设提供规划设计的全流程、全平台支持，以此提高交通基础设施的生产维护效率。
从交通体系管协调角度来看，元宇宙交通会推进交通设施与其他基础设施、相关行业之间的数字联系。具体而言，即在虚拟平台中构建出数字形式的道路交通网、智能车联网、智能管网、智能电网等，以此延伸数字管理的手段。元宇宙交通监管体系中，通过人工智能方式，生成自动化的交通监管手段，以此开展以机器为主的执法监管、道路养护、公共设备联网等活动，实现人类在机器人辅助下开展工作，提高交通管理资源的使用效率。
正因为元宇宙交通是即将到来的新型数字交通形态，与国计民生有着无所不在的联系。因此，从各级政府到行业相关的研发机构，都应充分重视元宇宙相关技术为交通运输行业带来变化的机会，迎接机会，直面挑战。尤其政府应牵头引领，找准数字交通发展的革新点，积极出台相关政策，既要引导各大研究机构、龙头企业，投入对相关重要系统的实验探索，也要扶持那些中小企业，加快对元宇宙技术的创新应用尝试，从而提前完成对先进技术加以应用的创新布局。此外，还应广泛宣传，充分动员社会力量，开展与建设数字空间有关的基础设施建设，完善实景三维、智慧高速、智慧车联网等系统建设，加快元宇宙交通创新试点平台建设，确保新型交通设施能和大数据、区块链、物联网、新能源等有关产业充分协调发展。
元宇宙交通面临的风险与挑战
当然，我们也应看到，元宇宙交通发展面临的压力是多方面的。
从交通信息化向交通智慧化迭代，智慧交通延伸到元宇宙交通，一系列挑战让我们来到了数字化交通的十字路口。元宇宙＋交通运输面临的真实挑战，不仅停留在技术与解决方案阶段，同时包含发展思路、发展模式、配套设施、产业生态等一系列问题的发现与解决。我国元宇宙交通成就尽管举世瞩目，但也要看到，我国交通基础设施网络发展不平衡、不充分，综合交通网络数字化水平不高，重点城市群、都市圈的城际和市域（郊）智慧化发展不够均衡，定制化、个性化、专业化运输服务数字化产品供给与快速增长的需求不匹配，交通信息化技术应用深度和广度有待拓展，部分关键核心产品和技术自主创新能力不强。
从经济风险上看，既要警惕行业经济失衡的风险，也要防止谨慎悲观的倾向。比尔·盖茨说过一句很经典的话：所有新技术，其短期影响力都会被高估，长期影响力都会被低估。目前，元宇宙交通尚且停留在萌芽阶段，由于元宇宙的概念过于模糊，虽然在交通行业中不乏具备元宇宙下的经济体系及高沉浸式特性的产品，但元宇宙的交通应用场景还无法实现无缝对接基础设施全生命周期，包括勘察设计、施工建设、运维养护、运营服务等不同流程阶段。同时，共享应用交通数据资源有限，无法将铁路、公路、水路、民航等不同运输方式管理部门联动。这样的模糊地带容易被投资者套上概念，成为投资资本浑水摸鱼的工具，结果难免会导致交通行业对元宇宙出现较大的质疑。再加上技术较为落后，不少人抱有悲观态度，这对从业者而言更是不小的心态挑战，很有可能会让交通行业错失引领创新的重大机遇。
从企业风险上看，前期依赖资本救济，缺乏自我造血能力；对于企业而言，由于元宇宙市场规模有限，存在不确定的商业变现模式，在交通运输领域的落地产品只能处于探索阶段。行业中的企业更愿意进行资本炒作，或者选择观望，而不愿意沉淀数十年创新去推动交通应用场景开发和商业模式研究，着眼于交通基础设施、现代物流、出行服务、高质量发展、整体智治等方向的意愿不强，运用人工智能、区块链、第三代半导体、量子信息、空天一体化、交通新型装备制造等元宇宙技术手段和市场化力量去推动元宇宙交通落实落地的方式有限。
从技术风险上看，存在新技术短板，应防止关键技术被卡脖子。如前所述，元宇宙交通运输的搭建还受技术、基础设施等落后的影响，目前只能做轻型元宇宙。ＶＲ、ＡＲ等虚拟增强现实技术在交通行业应用尚未成熟，数字交通基础设施还未普及，交通网络连接的范围广泛，对连接能力、算力、带宽等条件都是深层考验，难以达到元宇宙的理想高度，还处于发展初期。当然，元宇宙是新型数字基础设施，一旦核心技术受制于人，这个浪潮就将加剧我们交通产业甚至日常生活被卡脖子的风险。所以，元宇宙交通发展有一个重要前提：关键技术不能受制于人。
从政策法律风险上看，亟待政策规范指引，安全问题不容忽视。虽然各地在信息产业、文旅行业、智慧城市等方向已经有了元宇宙应用和规划的影子，但元宇宙作为交通领域的前沿新兴领域，尚未纳入行业蓝图的发展重点，也未开展相关试点工作。各部门、各行业将数字化、智能化的触角延伸到元宇宙，但不能连接起来发挥综合效应，缺乏完整、科学、统一的信息化标准体系。元宇宙这种资本主导形成的产物，对自身的规范化有着极高的要求。元宇宙交通强调用户参与和体验交互，参与的过程必须经过监管和审查，还存在一定的法律政策风险。另外，在元宇宙交通时代，交通安全是整个数字化的基座，除了交通数据的安全、基础设施的安全、技术应用的安全等，还要考虑社交和支付的安全，必须要上升到顶层设计高度。
元宇宙交通的赛道布局
元宇宙＋交通运输是新型数字交通发展模式。因此，交通行业一定要有争先的魄力，积极关注和培育元宇宙相关技术在交通领域的发展。
，要积极把握元宇宙发展红利期，加快新型交通基础设施建设。
我们应高度重视元宇宙给交通运输业带来的机遇和挑战。交通运输行业要把握元宇宙空间性、人机性、经济增值性的特点，鼓励地方找准交通数字空间的切入点进行交通领域试点，加大力度支持科研机构和龙头企业加强关键核心技术的研发突破、前沿技术的创新探索，超前布局，积极扶持中
小微科技企业加快元宇宙在交通相关场景的创新和应用实践，抢占先机。
我们还应加快新型基础设施建设，推动既有交通设施数字化改造升级。在建设设施运行状态感知系统、设施设备信息交互网络，整合优化综合交通运输信息平台的基础上，鼓励交通企业开展实景三维、智慧高速、车联网等智慧数字空间相关领域的底层平台建设，推进新型交通基础设施与信息数字、工业制造、运输服务、能源等数字产业的融合发展，在元宇宙交通领域开展应用场景和产业生态试点示范，整体提升技术支持和数据安全保障能力。
第二，加强关键核心技术攻关，推动交通重点领域协同化创新。
我们应聚焦前沿领域，前瞻布局关键技术研发，加强底层核心技术基础能力的前瞻研发，加快满足元宇宙要求的区块链技术、交互技术、网络及运算技术、物联网技术、人工智能技术在交通领域的应用攻关，与北斗系统、先进适用运输装备的深入应用融合。应用数字孪生技术、工业物联网构建的交通元宇宙，代表着微小中的伟大，它让未来的交通制造型企业成为数字公司，通过运用元宇宙技术在数字规划设计领域的优势，要加快研发轴承、线控底盘、基础技术平台及软硬件系统等关键部件，推动实现自主可控，加强智能网联汽车、自动驾驶、车路协同、船舶自主航行、船岸协同等领域技术研发。
我们应加快交通运输领域协同化创新。首先是强化与上下游协作，推进基础工艺与材料研发攻关。以交通装备产品升级为导向，集中力量攻克一批基础材料领域短板弱项，加强长三角、环渤海、珠三角、成渝城市圈交通制造业企业与材料企业的上下游联动支撑，运用元宇宙技术，加快基础专用材料研发，强化复杂环境条件下线路、大跨度桥梁、超长隧道等建造技术研发以及高性能工程材料研发。其次是推进交通基础元器件技术攻关与相关产业链协同。以突破技术、培育企业为重点，组织交通核心基础器件产品关键共性技术研究攻关，加快高端芯片、电子元器件、智能传感器等基础产品攻关和批量生产，推动新能源与智能网联汽车感知与控制等核心部件的持续攻关突破。促进基础元器件在车联网、轨道交通和航空通信、汽车电子、北斗芯片制造等领域的产业链协同创新和示范应用。再次探索交叉领域的终端设备和服务场景应用。加快交通与相关领域感知交互的新型终端研制，丰富系统化的虚拟场景建设，在打造数字化出行、物流全程数字化、行业治理现代化等方面探索行业应用场景，提升智能化交通管理、交通运行监测、出行即服
务、仿真评价服务等方面应用水平。
第三，要布局元宇宙＋交通运输特色化产业，加快创新平台建设。
我们应打造未来产业创新的策源地。首先是提前布局特色产业区。依托国家数字经济研发力量，结合未来交通运输区域发展和空间分布特点，重点强化京津冀、长三角、粤港澳大湾区和成渝地区双城经济四极元宇宙交通产业的推广和应用。开展区域性元宇宙交通综合试点，加快元宇宙龙头企业集聚和在交通领域的创新，大力发展以车联网、自动驾驶、车路协同、出行即服务等为特色的元宇宙交通产业，构建原创技术策源、产学研深度转化的元宇宙生态产业发展高地。其次是强化元宇宙交通的创新孵化。大力集聚知识产权服务、信息交流服务、科技研发、智库咨询等要素，鼓励高端交通科创载体和发展国际化生产服务功能，推动具有决策、研发等高端职能的总部机构落地，建成若干区域辐射的元宇宙交通创新中心。再次是打造元宇宙交通先进制造产业基地。对接国内外元技术交通科研资源和科技成果，推动虚拟现实整机设备、感知交互设备、内容采集制作设备等制造项目落地，大力发展关键系统、总装集成、成套设备等制造业环节，探索建设虚拟现实产
业发

专家推荐语
前　言
章　数字重构，元宇宙的缘起与现状
一、元宇宙的前世今生元宇宙的定义及特征／００１
二、元宇宙的价值／００８
三、元宇宙发展的趋势与阻碍／０１５
四、什么是元宇宙＋交通／０２２
五、元宇宙＋交通的形态与特征／０２５
第二章　数字基建，元宇宙交通的数字孪生
一、真实重现，数字孪生实现交通要素数字化／０２８
二、精准映射，数字孪生推动交通虚拟化／０３１
三、车路协同，大数据交通与智能路网强化出行体验／０３５
四、动态管控，交通拥堵治理与信息交互优化／０３９
五、智慧建设，交通路网的虚拟化建设／０４１
六、虚拟出行，元宇宙中的交通建设与出行／０４５
第三章　协作互联，元宇宙交通下的车联网
一、交通体系，数字孪生车联网提升交通效率／０４９
二、自动驾驶，虚拟交通与现实交通的双重体验／０５４
三、出行护航，元宇宙下的交通安全管理／０６１
四、信息交互，元宇宙交通的动态协作与平行演进／０６７
五、节能减碳，元宇宙交通打造绿色可持续出行／０７３
六、智慧城市，元宇宙打造真正的交通大脑／０７９
第四章　交互体验，元宇宙交通下的出行场景
一、车车交互，元宇宙交通塑造真正的畅通无阻／０８５
二、车路交互，交通信号与道路变化尽在掌握／０９０
三、车人交互，沉浸感与代入感体验，提升出行感受／０９７
四、服务一体，元宇宙交通打破出行障碍／１０５
五、虚拟驾驶，元宇宙交通下的驾驶培训／１０９
六、元宇宙道路应急，路线规划与个性化调度／１１３
第五章　数字资产，元宇宙交通下的交通资产
一、交通设施数字化，如何更好维护交通设施／１１６
二、交通资产产权化，如何化使用交通资产／１２２
三、交通地图数字化，高精度地图的市场化使用／１２８
四、交通信号数字化，元宇宙中的交通规划重塑／１３２
五、交通工具数字化，每个交通工具都可成为数字资产／１４０
六、交通大脑共享化，人人共享、人人共建的交通大脑／１４５
第六章　产业布局，元宇宙＋交通运输产业的未来
一、交通设施的智能化趋势催生产业新生／１５０
二、车辆零部件智能化重塑产业链／１５６
三、出行系统的元宇宙建设重塑产业链／１６１
四、智能汽车系统催生新产业链／１６７
五、驾驶培训的创新与颠覆／１７４
六、旅游出行的智能化催生新产业／１７９
七、智慧城市建设催生交通领域新产业／１８４
第七章　挑战与风险，元宇宙交通下的出行安全
一、元宇宙交通的现实与虚拟融合风险／１８８
二、元宇宙交通下的交通规划变化／１９３
三、元宇宙交通下的交通治理／１９８
四、元宇宙交通下的安全权益维护／２０２
五、元宇宙交通中的政策法规风险／２０６
第八章　高维度强融合，元宇宙交通的未来发展
一、元宇宙交通中虚拟与现实的边界模糊化／２１１
二、元宇宙交通深刻改变交通运作与规则／２１５
三、元宇宙交通催生新的交通关系／２２０
四、元宇宙创造新的交通维度／２２３
五、元宇宙交通改变人类的认知模式／２２７
参考文献

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