您想象过2050 年的生活会是什么样子吗？
交通运输是一个预计将在未来几十年发生重大变革的部分。在几个方面，由于自动驾驶汽车的引入、电动汽车的广泛采用、可再生能源的增长以及商业航天的出现，这场革命已经在快速地进行中。
从现在到 2050 年，这些技术和趋势将加速并导致新的交通基础设施的创建，与我们今天的认知完全不同。总而言之，以下因素将促成这场革命：
城市扩张和清洁能源电动汽车基础设施超级高铁和高速列车智能公路和交通系统点对点低空领域飞行旧方式-新生活
当然，未来的基础设施将建立在现有的交通网络上。这包括具有自动交通控制系统的城市中心、与道路网络并存的公共交通网络、连接主要城市中心的高速公路和铁路系统以及提供国家和大陆之间航班的机场。
这种现有基础设施的问题包括它对化石燃料的依赖以及它老化和年久失修的事实，即将在美国有超过1/3 的设施需要修理或更换。
同样，世界经济论坛(WEF)发布的 2017 年报告根据其经济竞争力对 137 个国家进行了排名。报告指出，法国、德国、意大利、瑞典、西班牙、美国和英国等发达国家都面临基础设施退化的问题。特别是道路和桥梁的状况是一个主要问题。
然而，日益严重的气候变化问题使事情变得有些复杂。发达国家不是简单地修复老化的基础设施，而是需要在考虑可持续性的情况下对其交通网络进行任何升级。俗话说，“需求是发明之母”。
公共卫生问题
除了运输量的增长将导致对食物、水和公用事业（如电力）的需求增加之外，它还将导致空气污染加剧。根据经济合作与发展组织(OECD) 2012 年题为“ 2050年环境展望”的报告，到 2050年，温室气体排放、颗粒物和地面臭氧将急剧增加。
这也可能意味着由空气污染导致的过早死亡人数可能会翻倍，达到每年 360 万人的死亡人数（大多数发生在中国和印度）。考虑到年轻一代将面临更高的死亡率，这些统计数据变得特别可怕。
根据世界卫生组织(WHO) 的数据，全球估计有 18 亿儿童 (93%) 每天呼吸有毒空气，仅 2016 年就有 600,000 人死亡。这个问题会变得更糟，因为大部分城市增长预计发生在发展中国家。在这些地方，获得医疗服务的机会较少，电力仍然主要由不可再生能源产生。
简而言之，到 2050 年，城市空气污染注定会成为导致死亡的主要环境原因——排在流行病、脏水以及缺乏卫生设施和医疗服务之前。因此，解决城市交通问题将是一个公共卫生问题，也是全球应对气候变化努力的一部分。
蔓延的城市
城市交通的性质将发生巨大变化，与城市本身不断变化的性质保持同步。从 2021 年到 2050 年，城市人口将继续增长，超过农村人口的增长。这将带来双刃剑的挑战，因为更多的人居住在城市意味着对食物、住房、教育和基本服务的需求增加。
美国的大城市地区
城市的扩张将意味着用于种植食物的耕地和绿地减少，更不用说对我们日益减少的淡水供应造成进一步的负担。然而，这种情况也有另一方面，因为城市是创新和发展的中心，这意味着更大的城市人口可以很好地促进可持续生活的新解决方案。
根据联合国经济和社会事务部2019 年编制的一份题为“ 2019 年世界人口展望”的报告，到本世纪中叶，全球人口预计将达到 97.4 亿。在不到三十年的时间里，这大约增加了 20 亿人。除了人数之外，还有他们将住在哪里的问题。
今天，全球约有 56% 的人口居住在城市中心，而不是农村地区，农村人口约为44 亿。根据联合国经济和社会事务部(DESA) 的数据，到 2050 年，全球城市人口预计将增至 66 亿，约占人类总数的 68%。
同样，城市增长也意味着一些城市将超越其他城市，成为“特大城市”。根据联合国经济和社会事务部的数据，1990 年，世界上只有 10 个特大城市，即人口达到或超过 1000 万的城市中心。今天，世界上有33 个特大城市，其中最大的包括大阪（1900 万人）和东京（3700 万人）。
到 2030 年，特大城市的数量预计将达到 43 个，其中大部分将位于非洲、亚洲和南美洲。到 2050 年，全球城市工作组估计将有 50 个特大城市，其中只有 5 个将位于西欧或北美——纽约市、墨西哥城、洛杉矶、芝加哥和巴黎。
虽然今天有八分之一(12.5%) 的人生活在 33 个特大城市，但世界上 44 亿城市居民中的大多数仍然生活在人口不足 50 万的小城市。到 2050 年，66 亿城市居民中将有近五分之一(20%) 居住在全球 50 个特大城市之一。
游览市中心
到2050年，销售的电动车（电动车）将达到6200万台每年，随着全球股市7个亿电动车。就总销量而言，电动汽车将占全球市场的 56%，超过内燃机 (ICE) 汽车，后者将占剩余的 44%。这种转变将伴随着基础设施性质的急剧变化。
到 2050 年，充电站将比加油站更普遍，并将受益于可再生能源和“智能电网”技术的日益普及。到 2050 年，美国能源信息署(EIA) 预计，全球 49% 的电力将来自可再生能源，其次是天然气 (23%)、煤炭 (23%) 和核能 (5%)。
这将允许在分布式电源阵列所在的任何地方建造充电站。由于未来城市发展中碳捕获业务的增长，生物燃料站也将成为一种常态。这些操作依赖于二氧化钛 (TiO) 或生物质（在BECCS的情况下）以化学方式“清除”空气中的CO 。
在前者的情况下，捕获的碳然后用水和电催化剂处理以产生乙醇作为生物燃料。结合加工成生物柴油的食物垃圾，旧车将能够在更加“绿色”的加油站加油。使用 BECCS 方法隔离的碳可用于发电、供热和更多生物燃料。
因此，对于 2050 年的许多通勤者来说，保持汽车充电（或“加满油”）将是一个简单的事情，只需将车开到遍布城市或乡村的充电站——通常是安装大型太阳能电池阵列或风电场的地方。或者，可以通过进入城市燃气农场购买生物燃料，在那里使用城市空气污染现场生产燃料！
另一个引人入胜的发展是电动垂直起降 (eVTOL)、短距起降 (STOL) 和个人飞行器 (PAV) 概念将变得更加普遍。在交通拥堵成为主要问题的时代，大城市的居民不仅可以在街上叫车，还可以从屋顶叫到出租车！
与人们在智能手机上叫 Uber、Lyft 或传统出租车的方式类似，在不久的将来，城市居民将能够从现有的屋顶直升机停机坪或城镇周围的小型着陆区叫到空中出租车。也有可能随着空中出租车变得越来越普遍，指定的“机场”将建在城市地区。
目前空中出租车和 PAV 的一些例子包括航空航天波音 NeXT、垂直 VA-X4、亿航自主飞行器(AAV)、Jaunt/Carter PAV、Volocopter VoloCity 空中出租车、Lilium Jet。到 2050 年，电动飞行出租车很可能成为城市生活的常态。
城市联系
由于城市的发展、社会经济的变化和人口结构的变化，公共交通有望卷土重来——所有这些都将迫使主要城市升级其基础设施或面临城市衰退。在一份题为“铁路 2050 的未来”的报告中，工程和咨询集团ARUP预计几个“大趋势”将发挥作用。
其中包括密度增加、城市扩张的潜力以及可能导致贫民窟增长和贫富差距扩大的适当服务的缺乏。“目前，大约有 10 亿人生活在贫民窟，而这些贫民窟中的绝大多数——超过 90%——位于发展中国家的城市，”他们说。“到 2050 年，贫民窟人口可能会增加到 30 亿。”
第二个趋势是人口结构的变化方式。正如他们所指出的，到 2050 年，预计世界上 20% 以上的人口将达到 60 岁或以上（而今天这一比例为 11%）。此外，预计全球50%的人口将达到“中产阶级”社会经济地位，这也将对城市居民的流动性产生重大影响。
其他“大趋势”包括气候变化和使用更可持续的方法、智能技术和集成提供服务的需求，以及新技术的出现。在预计在不久的将来出现的技术中，Hyperloop 可以说是最吉祥和最令人期待的，可以在许多领域取代航空旅行。
2012 年，SpaceX 创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）在与 Pando的“围炉谈话”中分享了他对“第五种交通方式”的想法后，Hyperloop 成为热门话题。一年后，他发表了一篇alpha 论文，详细介绍了他对低压钢管中的磁悬浮列车（磁悬浮）的提议，利用低风阻实现高达 800 英里/小时（1280 公里/小时）的速度。
马斯克还表示，他因太忙无法进行该项目，并向公众公开了 alpha 论文。从那时起，出现了多家初创公司和竞赛，以开发该技术并使 Hyperloop 快速运输成为现实。其中包括位于洛杉矶的Hyperloop Transportation Technologies (HTT)，它是第一家启动的私营企业（2013 年）。
然后是 Hyperloop Technologies（又名 Hyperloop One），它在被 Richard Branson 收购后演变为Virgin Hyperloop。Virgin Hyperloop 在洛杉矶、拉斯维加斯和迪拜设有办事处，并计划在每个地区建立走廊。2020年11 月 8日，该公司成功地使用了他们的两座实验 Pod-2 (XP-2)进行了首次乘客试验。
还有TransPod Inc.，一家致力于设计和制造超高速管道运输技术和车辆的加拿大公司，其提议建立连接加拿大主要城市的走廊，并延伸到美国的走廊。Hardt Global Mobility成立于 2016 年，位于荷兰代尔夫特，旨在打造纵横交错的欧盟走廊。
还有位于印度印多尔的DGWHyperloop，它与政府机构、公司和研究机构合作，以建立连接印度主要城市的超级高铁走廊。类似的公司已经在荷兰、西班牙、波兰和全球其他地方成立。
与2015年和2018年，一些超回路列车在比赛举行了帮助推动podcars的设计。2016 年，当它仍被命名为 Hyperloop One 时，Virgin Hyperloop 发起了Hyperloop One 全球挑战赛，以确定应该在哪里建造 Hyperloop 路线。截至 2021 年，一些政府已经对哪些路线可行进行了实地和成本评估。
在对运输服务的需求增加、成本降低（与传统高铁相比）以及超级高铁系统可以提供的速度和效率提高之间，到 2050 年将在几个大洲建立走廊是非常有可能的，接下来还会有更多到 2100 年。一些例子可能包括：
芝加哥到克利夫兰走廊：也被称为“五大湖走廊”，这个系统之所以如此命名，是因为它可以连接构成五大湖城市群的几个最大城市。可能扩展到底特律和匹兹堡，以及温莎到多伦多，将通过一个网络连接超过 8500 万人。
德里-孟买走廊：这条南北走廊位于印度北部，将连接印度最大的两个城市和经济体。的德里-孟买系统将能够运输乘客和货物跨越这个870英里（1400公里）走廊仅用3小时至62分钟。
莫斯科-圣彼得堡走廊：该系统将连接俄罗斯最大的两个城市和经济/行政中心。这条线路全长 435 英里（700 公里），通常乘坐火车需要大约 8 小时，但 Hyperloop 可以在不到一小时的时间内穿越。
纽约-华盛顿特区：这条南北路线将世界上最大的经济中心（纽约市）与美国国会大厦合并，更不用说连接它们的整个大都市轴线（费城和巴尔的摩介于两者之间）。也有人推测，与波士顿的连接将完成东北大都市（又名“BosWash”）的走廊。
这条走廊沿东海岸长 440 英里（708 公里），连接超过5200 万人，通常乘坐火车至少需要 7 小时。然而，Hyperloop 系统可以在（再次）大约一个小时内完成。从费城到匹兹堡的连接也将使这条南北走廊与一条一直延伸到芝加哥的东西向走廊相连。
多伦多-温莎走廊：这条东西向的路线位于安大略省南部，是全加拿大最繁忙的交通管道。在这条走廊上增加一个超级高铁系统不仅意味着巨大的经济效益。它还可以缓解交通拥堵，并全面减少空气污染。
渥太华的延伸意味着美国边境、加拿大最大的经济区和国家首都之间的直接路线。这条超过 465 英里（750 公里）的路段通过现有铁路系统通常需要 21 多个小时，但使用超级高铁只需一个小时即可穿越。
同样，已经提出了多伦多-蒙特利尔走廊的建议，该走廊将连接加拿大两个最大的经济中心中的两个。结合多伦多-温莎走廊，这条大约 600 英里（950 公里）的路线可以在 1 小时 15 分钟内穿越。渥太华和魁北克市的可能扩建将连接加拿大人口最多和工业化程度最高的地区。
首尔-釜山走廊：这条拟议的超级高铁路线 将连接韩国两个最大的城市地区和最重要的经济中心。这条路线不到 250 英里（400 公里），但将连接超过 3600 万人（约占韩国人口的 70%），是世界上经济上最重要的路线之一。
有了超级高铁，这条路线可以让乘客和货物从韩国首都（亚洲最大的经济中心之一）和世界上最大的港口设施之一出发。
智能驾驶，智能交通
在不久的将来，通勤者将受益于通过机器学习和人工智能驱动的分析进行优化的智能高速公路、智能交通控制系统和交通网络。今天，许多城市已经拥有智能交通系统(ITS)，随着越来越多的城市使用“智能”技术来提高效率，预计这种趋势还会增长。
这些系统依靠传感器、摄像头、蜂窝路由器和自动化系统来监控和引导交通以减少拥堵。在城市范围和住宅区内，这些系统还协调交通灯、行人过路区、学区标志、警告司机限速，并向违规者开罚单。
当与自动驾驶汽车配对时，这些高速公路系统还将协调自动驾驶汽车（这将更加常见），以减少事故并确保通勤者遵守安全规定。这将消除对“速度陷阱”以及警察和民政当局执行交通法规的需要，让他们腾出时间从事更严肃的任务。
监督所有这些的任务将落到依靠机器学习来分析流量模式并找到优化本地网络的方法的集中式处理器。这将显着减少交通当局的工作量，降低公共交通系统的相关成本，并显着提高效率。
另一种节省交通的措施可能是以允许自动化货运的地下隧道的形式出现。一个完美的例子是目前正在瑞士建造的Cargo Sous-Terrain系统。这个耗资 34 亿美元的项目将利用一系列地下隧道和自动运输车辆来消除高速公路上的货运卡车。
其他国家/地区正在寻求使用自动化车辆和货运来实现自己的地下货运(UFT) 网络。在美国，SpaceX 创始人埃隆·马斯克 (Elon Musk) 于 2016 年创立了Boring Company，旨在为自动驾驶汽车、货运车辆和 Hyperloop 列车在主要城市下方创建隧道网络。
在德国，有计划建立一个名为CargoCap的自动化货运系统。该系统由波鸿鲁尔大学和北莱茵-威斯特法伦州政府的研究人员开发，将利用个人智能车辆（又名 Caps）在拥挤的城市地区运输货物。
美国、欧盟和中国的主要城市也提出了类似的网络。到 2050 年，世界上的每个特大城市都可能拥有用于驾驶、快速运输和自动化货运的地下选项。
到更远的地方！
到 2050 年，在众多快速运输选项中，亚轨道太空飞行可以说是最雄心勃勃的。除了允许乘客在几小时内从该国一端旅行到另一端的超级高铁走廊外，在相同时间内提供洲际航班的商业发射服务将使飞机几乎过时。
目前，三大商业航天公司已经分享了他们使用运载火箭提供飞行的计划。其中包括 SpaceX，它希望使用Starship提供点对点的亚轨道飞行。这将包括他们的航天器在离岸设施起飞和降落，允许在“ 30 分钟或更短的时间内”在世界任何地方飞行。
多年来，理查德布兰森（维珍银河的创始人兼首席执行官）一直追求通过亚轨道太空飞行实现“太空旅游”的愿景。这将包括乘坐宇宙飞船二号在卡门线上方飞行的乘客——海拔 62 英里（100 公里），这是太空开始的边界。
不过，布兰森表示，未来将使用SpaceShipTwo船队提供主要城市之间的点对点运输服务。Blue Origin 还表示有兴趣通过增加更多的太空港来扩展其亚轨道发射服务，这也可以容纳城市之间的航班。
在中国运载火箭技术研究院（CALT）也有可能提供亚轨道点至点运输服务商用航天计划。该提案是CALT在 今年4月第6 届航空航天工业成就展上展示的视频（名为“太空运输系统中的一小时全球到达”）的主题。
德国航空航天中心 (DLR) 也在研究SpaceLiner，这是一种高超音速亚轨道太空飞机，可以容纳洲际飞行。根据 DLR 的声明，SpaceLiner 可以在 90 分钟内将 50 人从澳大利亚运送到欧洲，或者在 60 分钟内将 100 名乘客从欧洲运送到加利福尼亚。
与往常一样，从现在到 2050 年，推动变化的主要力量将是气候和技术。在交通方面，这意味着现有的基础设施需要升级和维修，这样才能容纳更多的人，同时减少对环境的压力。
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