与其等无人驾驶系统，智能路标可能更加迫切需要

你大概听说过这样一个未来世界：人们坐在自动驾驶汽车的车厢里快速穿梭，来往于高度互联的智能街道上，而街道相当于信息高速公路——协调交通，对其他车辆时刻保持警惕，把紧张忙碌的驾驶体验变成联网有序的前行。

未来几年里，我们的街道将进行改造，以适应自动驾驶汽车，而这种改造可能不如未来学家梦想中颠覆性的会说话的道路一样充满吸引力。

反之，它将包含对现有基础设施的低成本细微调整——比如高速公路标志专用漆，甚至还有专门的高速路标。

由材料制造业巨头3M公司开创的互联道路事业带我们瞥见这个稍微没那么迷人但更为可行的未来世界。

过去这几个月里，这家位于明尼苏达州圣保罗市的公司与全国各地的交通部门合作，开展新道路产品的测试，比如能够与汽车沟通的路面标线涂料和路标。

3M公司的图形与安全（Graphics and Safety）业务——包括互联道路（Connected Roads）部门——2016年为公司创造了20%的收入。随着自动驾驶汽车走上街头，3M希望拥有这项新一代技术。

该公司认为，它的技术将能成为美国每一条街道的必需品。但首先，它必须说服囊中羞涩的美国交通部，相信互联道路是值得投资的事业，能够提高自动驾驶技术上路后的道路安全性，而且——或许也是最重要的一点——这种新“智能”基础设施不会被黑。

“我目睹过许多与真正互联的基础设施相关的各式创新——嵌入材料、冷光、联网。” 3M公司业务经理、互联道路团队前主管科林·苏丹（Colin Sultan）说道。“但这些都非常昂贵。而我们所探讨的方案是能够迅速实施且成本低廉的方案。”

01

一切从扫雪机开始

3M公司的互联道路团队历史悠久。它组建于1996年，当时被命名为“智能交通系统项目”。

它开发了一项旨在帮助扫雪机探测被雪深埋的路面标线。其路面标线涂料采用磁性粒子制作，让配备了磁性传感器的扫雪机能够“看到”被掩埋的道路边缘。

结果，这款产品找不到销路，几年后就停产了，与此同时，智能交通系统项目继续制造传感器，直到2008年被关闭。

但到了2017年，该团队又带着新任务重新启动：设计新型的路面标志、交通标志或其他类型的互联基础设施，提高自动驾驶汽车的安全性。

5月，该公司携手密歇根州交通部推出试点项目。它为一段大约3英里的道路配备了一种专为汽车传感器设计的新型路面标线涂料以及实验性的反光标牌，此标牌内置的信息可被疾驰而过的自动驾驶汽车获取。

自动驾驶汽车为什么需要特殊的路面标线？具苏丹所说，这是通往互联基础设施的关键第一步，因为GPS技术不够准确，无法确定一辆汽车在路面上应当行驶的精确到英寸的位置。

这可能对道路安全产生严重影响；车辆稍微偏离几英寸都有可能导致它偏离车道，撞上迎面而来的车流。

正如人类驾驶员在恶劣天气中看不清路面上的标线，自动驾驶汽车所依赖的摄像头也很难在雨雾雪中“看见”普通的路面标线。

 [3M公司供图]

其次，通过研究汽车传感器，该团队的科学家了解到，他们往往需要更强烈的对比，才能辨别道路标志——路面上的白线和黄线——和柏油。

因此，该团队设计的路面标线涂料中间特别白，还用黑色钩边，创造反差，添加了所谓的“潮湿反射力”——帮助人类驾驶员在雨天看到道路涂料的发光性质。

苏丹透露，该公司计划明年推出此产品，并把它推销给交通部，作为针对自动驾驶与联网汽车的设计解决方案。

此类标线不会取代自动驾驶汽车所需的传感器，而更像是后备系统——苏丹所说的“多余选择。”汽车不需要它们也能走，但理论上来讲，它们能够提高恶劣天气中的驾驶安全性。

除了这种实验性涂料，3M公司还测试了另一种原型——内置信息片段的道路标志，比如车辆的准确GPS定位或接下来的路况，比如急转弯或交通信号灯。

以该团队设计的停车标志为例。在人眼看来，这个标志看起来和普通标志没什么两样：一个写着白色粗体“停”字的红色八边形。

而汽车的红外光能够在标志内“看到”相当于条形码的东西，可能利用这一信息预测前面的弯路并放慢速度，或精确定位车辆，使其保持在车道内行驶。

苏丹称，这一信息使用特殊的薄膜和墨水进行编码，能够被红外摄像头读取。

就互联基础设施而言，路面标线和道路标志或许是一个很小的起点。但这些产品代表了至关重要的第一步，毕竟建造新基础设施的成本极其高昂。

据美国交通部2013年估算，2020年，光是维护道路、高速公路和桥梁目前的状况，美国每年就得花费1,090亿美元，而改善其状态还要投入1,842亿美元。

我们可以设想，将互联性融入道路的成本要比这高得多了。

02

尚未到来的未来

在互联领域，无论是智能冰箱还是智能道路，一个关键的安全因素就是它容易被入侵。

虽然3M公司希望承包互联道路，但它仍在摸索保证技术安全性的方法——相关的国家标准尚不存在，使得这一切更加复杂。

据领导网络设计实验室与交通工程团队的悉尼大学教授大卫·莱文森所说，这是所有智能基础设施的最大问题之一。“只要在停车标志上做点手脚，就能蒙骗分析图像的相机传感器和程序，让它们误以为看到了不同的标志。”他说道。

这会是一场猫鼠游戏。如果有人能广播55英里每小时的限速标志，那我也可以悄悄靠近限速标志，广播95英里每小时的限速。

互联道路团队实验室经理克丽丝·汉森表示，她对3M智能编码系统的标识安全性有信心，因为它所传送的信息储存于中央数据库，而不在标志身上。

更大的风险在于，有人可能直接把路牌偷走。但是，正如汽车本身一样，安全性将是一个持续存在的隐患。“没有人会假装这个问题不存在。”她说道。

然而，谷歌并未开发互联基础设施，匹配其雄心勃勃的无人驾驶汽车项目。谷歌表示，它的汽车是完全自给自足的，能够在任何道路上安全行驶——从而消除了对智能道路的需求。（同样推出自动驾驶汽车计划的Uber拒绝就此文发表评论。）

汽车公司专注开发汽车，而当地政府资金紧缺，无论是在南达科他州中心或纽约市行政区，哪种汽车技术能够上路，目前还未出台相关标准。

“什么技术有助于无人驾驶汽车，我们没有标准。”莱文森说道。“我们没有标准规定，这是最有效的涂料标线，或者我们要把这种RFID标签嵌入标志里，广播这条信息。”

这意味着，没有任何投资指导方针，任何州都很难实施相关技术。对于准备推广新产品的3M公司而言，这是一个不小的路障。

随着自动驾驶汽车投入使用，3M公司还有研究和测试工作要进行。

然而，当它们最终走上街头时，我们或许都会感谢那项诞生于20年前的扫雪机技术，在当时看来，它似乎无关紧要，如今却为基础设施的新时代铺平了道路。

­­‐End‐

文 | Katharine Schwab

图片 | Fastcompany & 网络

编辑 | 黄子君

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