元宇宙智慧交通技术方案.pptx
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1、,元宇宙智慧交通技术方案,目 录,4、我国各地元宇宙发展政策,1、什么是元宇宙,2、元宇宙体系,3、元宇宙公司,元宇宙一词最早出自科幻小说作家尼尔斯蒂芬森 1992年出版的雪 崩 一书。“只要带上耳机和 目镜,找到一个终端,就可以通过连接进入由计算 机模拟的另一个三维现实。每个人,都可以在这个 与真实世界平行的虚拟空间中拥有自己的分身。”元宇宙(Metaverse)定义为“一个集体虚拟共享 空间,由虚拟增强的物理现实和物理持久的虚拟空 间融合而创造,包括所有虚拟世界、增强现实和互 联网的总和。”,1、什么是元宇宙,元宇宙的特征 虽然元宇宙目前还没有一个标准的定义,但有一些特征是大家公认的。Ro
2、blox提出了元宇宙的 八个关键特征:即身份(Identity)、朋友(Frieds)、沉浸感(Immersive)、低延迟(Low Friction)、多样性(Variety)、随地(Anywhere)、经济(Economy)、文明(Civility)。,2、元宇宙体系,从日常到完全形成的另类世界的转换;,易于上手和过渡;,反映玩家真实或想象自我的持久化身;,为创作者的努力付费的世界商品和服务市场;,元宇宙的7层基本要素 最底层是基础设施。包括支持设备、如5G/6G、芯片、电池、图像传感器等。第二层是人机交互层。主要是智能可穿戴设备。目前索尼、微软、Oculus、三星等公司生产VR/AR用头
3、盔好比移 动互联网早期的大哥大。很快将出现可以执行智能手机所有功能以及AR和VR应用程序的智能头盔、智能眼镜、可穿戴设备的服装、印在皮肤上的微型生物传感器、甚至脑机接口。第三层是去中心化层。去中心化是构建元宇宙人与人关系的重要转折,通过这一层,可以把元宇宙的所有资源更 公平的分配。分布式计算和微服务为开发人员提供了一个可扩展的生态系统,让他们可以利用在线功能而无需专 注于构建或集成后端功能。围绕微交易进行优化的NFT和区块链技术将金融资产从集中控制和托管中解放出来。边缘计算将使云以低延迟启用强大的应用程序,而不会给我们的设备带来所有工作的负担。,第四层是计算层。将真实计算和虚拟计算进行混合,以
4、消除物理世界和虚拟 世界之间的障碍,提供3D引擎、手势识别、人工智能等等。第五层是创作者经济层。这一层包含创作者每天用来制作人们喜欢的体验的 所有技术,以去中心化和开放的方式为独立创作者提供一整套集成的工具、发现、社交网络和货币化功能,使前所未有的人数能够为他人创造经验。第六层是发现层。类似于互联网的门户网站和搜索引擎,这一层提供将人们 引入新体验的推和拉。这是一个庞大的生态系统,也是许多大企业最赚钱的 生态系统之一。第七层体验层。这里是用户直接面对的游戏、社交平台等。许多人把元宇宙 想象成是围绕我们的三维空间;但元宇宙不必是 3D 或 2D 的,甚至不一定是 图形的,它是关于空间、距离和物体
5、等物理空间的非物质化。,2、元宇宙体系,体验发现创作者经济空间计算去中心化人机交互基础设施,元宇宙的6层架构 元宇宙的核心是底层科技/技术的迭代和进 步:基于元宇宙的不可预测性,元宇宙时 代的互联网具体是什么样子,将如何改变 生 活、社会、文明,我们或许预测不到。但是科技的大致发展方向是可追寻/可预测 的,元宇宙发展初期科技应用的发展正 循环是可以跟踪的,这才是研究元宇宙的 基石。元宇宙的“科技应用”发展正循环 分为 6层架构:底层硬科技(核心)、硬件计算 平台、系统、软件、应用、以及让整个元 宇宙生态运作起来的经济系统。,2、元宇宙体系,元宇宙六大技术支撑 区块链技术,去中心化的交易所,分布
6、式 存储等区块链技术是支撑元宇宙经济体中 重要的技术。交互技术,不断深化感知交互,为元宇宙 用户提供沉浸式虚拟现实体验阶梯。电子游戏技术,是元宇宙的最直观呈现方 式,不仅可以为元宇宙提供创作平台,还 可以实现交互内容和社交场景并实现流量 聚合。网络及运算技术,通信网络和云计算的成 熟,必将为元宇宙打下最坚实的网络基础。物联网技术,为元宇宙的万物互联及虚实 共生提供可靠的技术保障。人工智能技术,为元宇宙提供大量的应用 场景技术。,2、元宇宙体系,图片来源:中译出版社元宇宙通证,元宇宙的基本领域 元宇宙完成14个领 域建设,对齐后才 能使其存在。这些领域分为两大 类:生态系统(一 个独立的、元大小
7、 的虚拟世界,反映 了真实的世界)和 技术(在技术上实 现生态系统所需的 组件)。,2、元宇宙体系,3、元宇宙公司,世界最大的多人在线创作游戏平台,元 宇宙雏形。游戏引擎、Roblox Studio 云服务、Roblox Cloud UGC内容平台、Robux 虚拟货币。兼容了虚拟世界、休闲游戏和自建内容 的游戏,游戏中的大多数作品都是用户 自行建立的。已有超过500万的青少年开发者使用 Roblox开发3D,VR等数字内容,吸引 的月活跃玩家超1亿。,2021年3月,Roblox上市,成为“元宇 宙第一股”,市值已超400亿美元。,这套综合、全面的云服务来设计、发布、运行和体验元宇宙应用。,
8、XR内容平台等方面拓展元宇宙的服务。,发展前景令人堪忧。,3、元宇宙公司,Epic Games是当下广受欢迎的虚拟现 实游戏堡垒之夜的制造商,在元宇宙内 容制造领域走在前列。Epic Games在4月份宣布了一轮10亿美 元的融资,来支持自己在元宇宙中扩展 的雄心壮志,这一融资计划将堡垒之夜 制造商的估值推至近300亿美元。与此 同时,Epic Games也已收购了最大的 3D模型平台Skethfab,吸纳Skethfab 平台带来的用户流量,扩大在元宇宙领 域的占有率。,亚马逊是全球市场份额最大的电商平台,致力于为用户创建一个购物、娱乐和云 服务的“生态系统”。自2018年以来,亚马逊一直在
9、神秘地开 发“全新的VR购物体验”,试图借助元 宇宙搭建虚拟的购物空间,使购物者可 以与数字产品进行互动,通过在元宇宙 中建立某种形式的虚拟亚马逊购物中 心来保持其主导地位。,3、元宇宙公司,字节跳动与腾讯同为中国互联网公司巨 头,在参与元宇宙上的进程也可与腾讯 一较高下。目前,字节跳动已向Reblox的竞争对 手Reworld的投资增加了近1亿人民币。今年8月,字节跳动收购了世界第三大 VR耳机制造商Pico,深入到元宇宙中。在以下各个方面有所建树:可沉浸:UGC短视频、直播AI:人工智能,分发算法VR硬件:90亿收购Pico 字节,和智能零售投资将共同帮助构建元宇宙 所需的更多基础技术和结
10、缔组织。,云技术:火山引擎游戏:投资代码乾坤,近期,我国主要城市纷纷加快推动元宇宙发展布局。22个省市公布元宇宙 发展计划,直接出台元宇宙专项政策的9个地区:上海、北京通州区、重庆 渝北区、沈阳和平区、广州黄埔区、杭州钱塘区、南京江宁高新区等。上海上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案(2022-2025年)北京关于加快北京城市副中心元宇宙创新引领发展的若干措施 无锡滨湖区太湖湾科创带引领区元宇宙生态产业发展规划 南京江宁高新区江宁高新区关于加快发展元宇宙产业的若干政策 广州南沙新区元宇宙九条黄浦区广州市黄埔区、广州开发区促进元宇宙创新 发展办法 深圳“元宇宙”写入2022年福田区政府工作报告 杭
11、州杭州钱塘区元宇宙产业政策 重庆渝北区元宇宙产业创新发展行动计划(2022-2024)成都成都市“十四五”数字经济发展规划抢占元宇宙等未来赛道 厦门厦门市元宇宙产业发展三年行动计划(2022-2024年)。武汉 推动元宇宙与实体经济融合 沈阳 发布沈阳市和平区元宇宙产业创新发展行动计划,4、我国各地元宇宙发展政策,目 录,4、交通云宇宙要素体系,5、交通元宇宙技术体系,2、元宇宙对交通的影响,3、交通元宇宙内涵,1、元宇宙下的交通,元宇宙将世界空间划分为实体和虚拟两个部分,元宇宙下的交通也可以分为现实交 通和虚拟交通两部分。元宇宙下的实体交通 是现实存在的物理交通部分,交通方式包括陆、海、空、
12、管道等所有交通方式;活动包括 监管、运营、出行、运输等活动;用户包括管理机构、企业、个人和自动行驶载具等。元宇宙下的虚拟交通 其中一部分是实体交通的数字孪生交通,主要包括实体交通的实时映射和人工智能决策。,是我们讨论交通元宇宙应用的主要方向。另外一部分则是创造出来的,仅存在于虚拟元 宇宙中的原生交通,如游戏、作品中,可以任 意想像,存在于元宇宙虚拟人的心灵世界。每 个人都可以创作自己交通体系,是并行的和多 版本的。可以说每一个元宇宙(或游戏)空间 都有自己的交通体系。是现实交通的主观延伸。虚拟交通可以是超光速的飞船、用于星际旅行;也可以是奇妙的时空穿梭机,可以实现穿越,瞬间可以达到任何时间和空
13、间;还可以是人(甚至是人工之智能AI)可以想象出来的任何 稀奇古怪的人或物移动。,1、元宇宙下的交通,现实交通,(1)通勤和商务出行大幅度减少,大部分出行可能是休闲旅行。元宇宙提出了一个更基本的问题:如果我们正走向一个未来,我们可以在虚拟的任 何地方,我们还需不需要去到物理世界上的特定地方?如果有需要,我们如何出行?由于在线协作工具的发展趋势使得城际商务旅行在不久的将来就会消失。在这些强 大的系统广泛可用的未来,长时间的商务旅行仅仅是为了进行眼神交流和握手,将 会变成一种浪费。市内通勤也将同样减少。虽然人们仍会在雇主提供的空间中聚会和协作,但这不会 每天都发生。首先,远程可能变得更加遥远,员工
14、可以选择住在远离公司的乡村地 区;其次,元宇宙也将提供聚集和协作的能力,减去在运输过程中损失的时间和精 力。,2、元宇宙对交通的影响,(2)出行服务定制化服务,拥有一辆私人轿车已经多余。随着自动驾驶汽车技术不断完善,汽车共享服务的不断升级,出行即服务 MaaS的不断普及,人们出行不再依赖私家汽车,因此拥有一辆汽车已经不 再是人们的追求。公共交通或共享汽车出行方式可以大幅度减少城市停车场用地需求,这些 用地可以改造成城市花园,提高人们的生活质量。,2、元宇宙对交通的影响,(3)元宇宙数字孪生提升效率,交通设施将进行彻底改造。元宇宙创建与交通运输系统完全一致的数字 孪生体,包括交通基础设施,从机场
15、和高速 公路,一直到公共汽车候车亭和自行车架,然后以数字方式管理这些事物,这将提升效 率。有了这些效率,我们可能只需要建设和 维护更少的基础设施。这种管理新方法将得到自动化的帮助,代码 由人工智能不断编写和重写。宇宙将实现一 个高度网络化的未来,在这种未来中,会出 现一种新的跨越交通网络的出行服务(元宇 宙MaaS)方式。元宇宙已经用更有效的数字替代品取代了我 们四处走动的浪费方式,并增强了我们在现 实生活中仍然想要旅行出行的所有方式。,2、元宇宙对交通的影响,(4)元宇宙下的虚拟交通失去了原本的意义,交通变成了出行体验。因为空间上的距离和交通载具的限制,现实世界交通的意义在于人或物的 空间移
16、动,当然交通还需要满足安全和快速的要求,额外的需求是便捷、舒适、旅行体验,交通系统的运行还有可持续发展的要求。元宇宙的交通跳脱了传统物理的局限,房屋可以飞行,楼梯可以运动,空 间的固定性被打破,人类想象的空间可以在元宇宙中实现。元宇宙下的时 空可以根据需要任意安排,虚拟交通完全失去了空间移动的最基本的需求,虚拟交通最主要的功能变成了交通过程的体验。,2、元宇宙对交通的影响,交通元宇宙定义 交通元宇宙是指在新发展理念指引下,在人工智能技术引领下,借助新时代各类新技术群 跨界融合,实现交通领域中“人、虚拟空间与现实空间”虚实映射/交互/融合、以虚促实、以虚强实的交通全要素协同、开放、服务、互联的复
17、杂数字交通经济系统。交通元宇宙的7层基本要素,3、交通元宇宙内涵,包括支持设备、如5G/6G通信、V2X、芯片、各类传感器等。,去中心化是构建元宇宙人与人关系的重要转折,可以把元宇宙的所有资源更公平的分配。分布式计算和微服务 为开发人员提供了一个可扩展的生态系统,让他们可以利用在线功能而无需专注于构建或集成后端功能。,包含创作者每天用来制作人们喜欢的体验的所有技术,以去中心化和开放的方式为独立创作者提供一整套集成 的工具、发现、社交网络和货币化功能,使前所未有的人数能够为他人创造经验。,发现,体验,来源:德勤分析,交通元宇宙要素 元宇宙是和现实世界紧密相关但是又独立于现实世界的数字世界,和现实
18、 世界类似,它拥有一套完整的社会经济系统,包括去中心化和中心化的经 济体系、生产体系、文明体系以及治理系统等,不仅能够带来沉浸式娱乐 体验,还可以提供富有创意的工作机会,强大的生产工具,形成大量优质,数字内容。交通元宇宙作为元宇 宙的一部分,为虚拟 人提供交通出行体验 方面的产品,包括地 图(沿途风景)、交 通工具、出行服务、虚拟支付等。,4、交通元宇宙要素体系,4、交通元宇宙要素体系,虚拟交通世界要素和现实交通世界的融合,虚拟交通系统 交通规则,虚拟交通环境 交通基础设施,交通治理体系,交通系统,参考资料:德勤分析,交通环境,货物,交通元宇宙技术体系 交通元宇宙技术体系由多种技术群综合而成,
19、尚处于不断演进与发展的阶 段。它是五维的技术体系群。,5、交通元宇宙技术体系,5、交通元宇宙技术体系,整体架构体系,5、交通元宇宙技术体系,支撑技术体系,5、交通元宇宙技术体系,安全技术体系,5、交通元宇宙技术体系,人工智能技术引领下的智能交通服务器操作系统技术、沉浸式桌面操作系统技术、移 动终端操作系统技术和自适应嵌入式操作系统技术、面向新形态计算机的操作系统技 术等。,交通软件体系,参考资料:工业元宇宙:模式、技术与应用初探,目 录,7、交通元宇宙平台,6、网络及运算技术,2、数字孪生技术,4、区块链技术,3、人工智能AI,5、交互技术,1、技术概述,1、技术概述,交通元宇宙技术包括区块链
20、技术、交互技术(Interactivity)、电子游戏技术、人工智能技术、智能网络技术、物联网技术和数字孪生技术。,来源:上海2022元宇宙产业技术和创新应用白皮书,交通元宇宙技术架构 构成交通元宇宙技术的内容主要包括感知及显示(VR/AR、体感设备等)、交通应用(交通管控、出行即服务、游戏等)、平台(基础设施平台、内 容平台、区块链和人工智能等)和网络(物联网、通信网络、计算和存储 等)等四个层次。,1、技术概述,元宇宙与数字李生 元宇宙是个比数字孪生更庞大、更复杂 的体系。如果数字孪生还算是个复杂技 术体系的话,元宇宙则是一个复杂的技 术社会体系。两者有不同的技术发展和演化路径。数 字孪生
21、是起源于复杂产品研制的工业化,正在向城市化和全球化领域迈进;而元 宇宙起源于构建人与人关系的游戏娱乐 产业,正在从全球化向城市化和工业化 迈进。虽然元宇宙和数字孪生都关注现实物理 世界和虚拟数字世界的连接和交互,但 两者的本质区别在于它们的出发点完全 不同。元宇宙是直接面向人的,而数字 孪生是首先面向物的。,2、数字孪生技术,数字孪生交通的决策流程交通仿真应用 现实交通系统通过交通感知系统采集数据,根据统计分析和决策确定要实 施的方案,对实施方案的结果进行“事后”评价。如不能达到预期目标则 需要调整方案再实施。数字孪生交通则是在数字孪生交通域中对方案进行“事前”仿真评价,达 到预期目标的交付现



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