智慧道路，交通不堵塞(1/2)

撰文／Carlo Ratti & Assaf Biderman｜譯者／周坤毅
轉載自《科學人》2017年12月第190期

佈滿感測器的自動駕駛汽車開啟全新的共乘模式，配合智慧交通管制系統，將澈底改變城市的運輸型態，成為沒有紅綠燈與不需要停車位的快樂天地。

汽車與城市之間的關係，可說是剪不斷、理還亂。今天道路交通越來越擁擠、空氣污染也越來越嚴重，不禁讓人懷疑兩者已難以共存。但在20世紀的城市規劃中，汽車留下了不可磨滅的印記。就像瑞士裔建築師科比意（Le Corbusier）在1925年的開創性著作《規劃明日之城》（The City of Tomorrow and Its Planning）中所宣稱：「汽車已完全顛覆過去城市規劃的概念。」

近100年後，我們又處在類似的轉捩點。首先，城市的運輸需求預估在2050年將成長兩倍，換句話說，道路的運輸效能也必須加倍，才能讓交通堵塞的狀況維持在目前（已經很糟糕的）水準。其次，由於資訊與通訊科技、機器人與人工智慧（AI）的快速整合，汽車、公車與其他型式的交通工具正經歷重大轉型，將再次澈底改變城市的面貌。

自動駕駛汽車帶來轉機

自動駕駛汽車是這場革命的先鋒。近幾十年，汽車已從福特（Henry Ford）時代的機械系統，變成名副其實裝有輪子的電腦。現在一般汽車都配備大量感測器來蒐集內部與外界資料，以協助改善行車安全與駕駛效率。從Google分家的Waymo、通用汽車公司收購的Cruise、優步（Uber）收購的Otto、Zoox和nuTonomy等新創公司都在進行測試，汽車在加裝感測器後就像擁有人眼一樣能「看見」路況。把這些資訊輸入車載的AI系統，汽車變身成自動駕駛汽車，能在繁忙的交通路況中自動行駛，無須人類介入。

自動駕駛汽車將讓我們騰出每天的開車時間，同時讓道路更安全。它將帶來難以預料的轉變，全面改寫城市的交通規則。一方面，我們預期更多人將開始共享汽車，自動車整天一趟接一趟載送不同乘客；果真如此，城市只需要目前汽車數量的一小部份。但另一方面，情況或許不如想像的那麼美好；汽車共享服務公司Zipcar的共同創辦人、前執行長蔡斯（Robin Chase）曾寫道：「無人駕駛的殭屍汽車將塞滿城市與道路。」她預言職業駕駛人將會失業，交通基礎建設的收益降低，同時也面臨一場充斥污染、堵塞與社會動盪的噩夢。

未來將變成科技的天堂？或是反烏托邦的噩夢？想解決這個問題，我們必須深入探討自動駕駛汽車如何改變城市的面貌及運輸模式。

共享經濟，減少汽車數量

一輛汽車平均有96%的時間閒置，因此是共享經濟的最佳選項，並具有舒緩交通堵塞的巨大潛力。Zipcar與car2go等汽車共享系統，已大幅降低市區內的車輛總數。研究人員估計，每一輛共享汽車能減少道路上9~13輛私人汽車。

目前還處於實驗階段的自動駕駛汽車，預估在逐漸擴大市佔率後，優勢將呈指數成長，私人與大眾運輸的分界變得模糊。「你的」汽車載你上班後，不必閒置在停車場，而能自行返回接送你的家人、鄰居或社群媒體上的任何人。

結果是，每輛汽車的使用時間將從每天一小時增加為24小時。我們在美國麻省理工學院（MIT）的同事最近發表論文指出，以新加坡為例（全球第一座開放大眾搭乘自動駕駛車隊的城市），只需要目前汽車數量的30%，便能滿足運輸需求。除了汽車共享外，自動車也能開啟全新的共乘模式。Via、uberPOOL與Lyft Line這類應用程式，已提供不同人共乘同一輛車的服務，以降低營運成本與個別費用。自動駕駛汽車能進一步提高共乘率，因為所有行程都能在線上管理。根據我們在MIT感應型城市實驗室的分析，在城市內車輛共乘的潛力非常顯著。

以美國紐約市為例，便非常適合車輛共乘。我們實驗室的「輪圈蓋計畫」從市區內1萬3500輛領有執照的計程車，蒐集1億7000萬趟行程中接送地點的全球定位系統（GPS）座標與對應的時間。接著我們發展一套數學模型，評估共乘對這些行程的潛在影響。這項計畫引入「共享網路」的概念，使車輛共乘的機會達到最高。量化結果顯示，共享計程車能讓車輛總數減少40%，而且極少延誤旅客時間。進一步研究顯示，舊金山、奧地利維也納與新加坡等城市，都因為車輛共乘而獲益。

一旦結合汽車共享與共乘，城市或許只需要目前汽車數量的20%便能滿足市民運輸需求。當然這只是理論數值，在現實生活中，還得看人們對於共乘和自動駕駛技術的接受度。但只要汽車數量減少，勢必能節省建設或維護交通基礎設施的成本與資源。而且汽車數量越少，道路越不容易堵塞，不僅縮短了交通時間，也降低對環境的衝擊。(待續)

(本文由教育部補助「AI報報─AI科普推廣計畫」取得網路轉載授權)