淺析5G技術(shù)在智慧出行領(lǐng)域的應(yīng)用

胡康迂

摘要：5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低延時(shí)、傳輸快等特點(diǎn)，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代必然會大展拳腳，為各行各業(yè)的發(fā)展提供助力。本文針對5G技術(shù)在智慧出行領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了簡要討論，文章首先介紹了5G網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和影響，又介紹了智慧出行發(fā)展現(xiàn)狀、整體解決方案及特點(diǎn)，最后闡述了5G技術(shù)在智慧出行中的應(yīng)用，包括無人駕駛汽車、路況預(yù)知及智慧停車。

關(guān)鍵詞：5G;智慧出行;應(yīng)用

中圖分類號：TN929 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）12-0031-02

0 引言

2018年初，阿里巴巴集團(tuán)與馬來西亞數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)構(gòu)和吉隆坡市政廳就“共建馬來西亞城市大腦”達(dá)成合作，未來，阿里云的大數(shù)據(jù)技術(shù)將結(jié)合馬來西亞本地化情況，解決馬來西亞城市交通、城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的問題，尤其是吉隆坡眾所周知的城市交通擁堵問題。據(jù)悉，在項(xiàng)目首階段會在吉隆坡的281個路口應(yīng)用，通過AI與大數(shù)據(jù)技術(shù)控制紅綠燈，實(shí)現(xiàn)交通燈動態(tài)調(diào)節(jié)，并實(shí)時(shí)檢測交通事故，及時(shí)反饋數(shù)據(jù)，即時(shí)做出響應(yīng)，緩解交通擁堵情況。這是中國基于AI和大數(shù)據(jù)的智慧城市整體方案第一次走出國門。

智慧出行作為智慧城市的重要組成部分，是物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)發(fā)展的方向之一。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷延伸，大規(guī)模的智慧交通布局早就悄然打開，共享單車遍布城市各個角落，網(wǎng)約車隨叫隨到，分時(shí)租賃滿足所有出行計(jì)劃。在地圖APP上，配備智能語音的百度地圖、高德地圖逐漸走向高精程度，騰訊地圖和滴滴地圖也異軍突起。自動泊車、ABS制動防抱死系統(tǒng)等無人駕駛相關(guān)技術(shù)早已應(yīng)用在汽車技術(shù)中，無人駕駛汽車也進(jìn)入到最后的實(shí)驗(yàn)階段，相信不遠(yuǎn)的未來就會與我們見面。如今，隨著5G時(shí)代的到來，智慧出行必將再次迎來發(fā)展的高峰。

1 5G技術(shù)

1.1 5G技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2018年12月20日，工信部出臺了5G管理辦法——《3000-5000MHz頻段第五代移動通信基站與衛(wèi)星地球站等無線電臺（站）干擾協(xié)調(diào)管理辦法》，這意味著距離5G技術(shù)的全面應(yīng)用已經(jīng)不遠(yuǎn)了。2018年，三大通信運(yùn)營商在全國內(nèi)均在超過10個以上的城市內(nèi)設(shè)置小范圍的試用網(wǎng)點(diǎn)。比如11月21日，重慶市首個重慶市首個5G連續(xù)覆蓋試驗(yàn)區(qū)于21日完成建設(shè)，同時(shí)亮相的還有G（5G？）遠(yuǎn)程駕駛、5G無人飛機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)等多個應(yīng)用。同時(shí)，北京移動適合5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期場景的4.9GHz頻段服務(wù)也已經(jīng)開通，密集城區(qū)、開發(fā)區(qū)、校園等各類公共場所均將被覆蓋。據(jù)悉，北京移動建設(shè)的這個試點(diǎn)采用型號為華為64T64R的AAU5913基站，該基站的帶寬高達(dá)100MHz。同月21日，中國電信也宣布實(shí)現(xiàn)了5G基站控制器分布式單元和基站有源天線單元之間鏈路的承載，進(jìn)一步推動了5G承載技術(shù)的發(fā)展。5G相關(guān)建設(shè)工作正在如火如荼地進(jìn)行中，計(jì)劃在2019年中國將開始商業(yè)化試用5G網(wǎng)絡(luò)，2020年將正式開始投入商用化使用。

如同向2019年沖刺一樣，5G終端設(shè)備的研發(fā)、5G網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)、5G商用的部署等等，各方面的好消息頻頻傳出，一切行動都在按照計(jì)劃緊鑼密鼓地進(jìn)行，5G時(shí)代，全世界都在看著中國。2017年12月完成了對應(yīng)4G核心網(wǎng)+4G基站為主+5G基站為輔的5G網(wǎng)絡(luò)部署方式的部署工作。2018年6月完成了對應(yīng)5G核心網(wǎng)+5G基站的5G網(wǎng)絡(luò)部署方式的部署工作。2019年，工信部將在一些地區(qū)發(fā)放5G臨時(shí)牌照，開始5G商用的推廣工作。下半年，一批5G終端產(chǎn)品，諸如5G手機(jī)、5GiPad等商業(yè)產(chǎn)品將投放市場。

1.2 5G技術(shù)帶來的影響

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，萬物互聯(lián)的背景下，5G網(wǎng)絡(luò)的到來，能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的所有需求。5G網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)之一“多址技術(shù)”的應(yīng)用，使得網(wǎng)絡(luò)對終端的承載能力大幅度提升，相當(dāng)于將2車道拓寬至200車道，未來大到一輛車小到一根針都能夠被這個高速的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

現(xiàn)階段使用的4G網(wǎng)絡(luò)雖然也能夠通過手機(jī)分享熱點(diǎn)使PC機(jī)連接上網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)安全性也有一定的保證，但手機(jī)的耗電量卻是一個讓人頭疼的問題，而公共場所的無線網(wǎng)絡(luò)連接又存在極大的安全隱患。所以現(xiàn)在使用的移動網(wǎng)絡(luò)連接環(huán)境并不理想。5G技術(shù)的出現(xiàn)將大大改善網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，通過云計(jì)算/邊緣計(jì)算加持的5G技術(shù)安全性極高，同時(shí)終端搭載能力也將得到質(zhì)的提升，為了穩(wěn)定、高效、便宜的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境將使得我們的網(wǎng)絡(luò)連接更加便捷、更加靈活。

2G時(shí)代看小說，3G時(shí)代看圖片，4G時(shí)代看視頻，5G時(shí)代可能連“下載”這個詞都將失去意義，5G時(shí)代是網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的一次革命，據(jù)悉5G峰值下載速度：20Gb/s（每秒千兆位），5G峰值上傳速度：10Gb/s（每秒千兆位）。這意味著5G時(shí)代，你想下載一部電影這件事可能就在一秒內(nèi)完成，優(yōu)超快的傳輸速度可能使優(yōu)盤、移動硬盤等數(shù)據(jù)承載設(shè)備變成多余的，云盤反而更加方便實(shí)用。5G是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代重要的信息傳輸通道，萬物互聯(lián)的需求必將在5G網(wǎng)絡(luò)上搭載越來越多的終端設(shè)備，而想要搭上物聯(lián)網(wǎng)的快車，各類終端也必將同時(shí)進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)更多現(xiàn)在還見不到的終端設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生也未可知。

2 智慧出行

隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，中國社會格局已經(jīng)發(fā)生巨大變革，人們的生活方式也隨之發(fā)生變化。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷延伸，傳統(tǒng)的交通環(huán)境已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的出行方式，智慧出行便應(yīng)運(yùn)而生。

2.1 智慧出行的整體解決方案

智慧出行主要服務(wù)于交管部門和民眾，發(fā)揮出行舉出設(shè)施的效能，提高出行系統(tǒng)運(yùn)行效率和管理水平，保證民眾出行安全，緩解出行擁堵、減少空氣污染，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供助力。智慧出行系統(tǒng)集合了信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，在智能出行的基礎(chǔ)上，融合了物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，再加上使用了大量的數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及時(shí)收集信息、反饋信息，實(shí)現(xiàn)了智慧出行的系統(tǒng)性、實(shí)時(shí)性、交互性及廣泛性。

智能出行的系統(tǒng)解決方案是出行誘導(dǎo)系統(tǒng)，主要由信息采集平臺、基于GIS的出行信息數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)處理平臺以及出行信息動態(tài)發(fā)布平臺組成，整個系統(tǒng)架構(gòu)分為四部分。底層外場設(shè)備層涉及的設(shè)備包括雷達(dá)、線圈檢測、智能卡口、便攜移動電子警察、交通信號燈、GPS導(dǎo)航定位、交通警情等，主要功能是采集交通信息。采集的信息會上傳至數(shù)據(jù)庫層進(jìn)行存儲，數(shù)據(jù)分類存儲，有包含道路信息、交通附屬設(shè)備信息、停車場信息等靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，有包含交通流量信息、視頻監(jiān)控信息、車輛位置信息、交通事件信息等的動態(tài)數(shù)據(jù)庫，還有周期擁堵信息、處罰情況、違章違法情況、車輛備案情況、評價(jià)等歷史數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫信息的主要功能是為第三層的計(jì)算機(jī)輔助決策支持層提供數(shù)據(jù)支持，通過對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的分析，實(shí)現(xiàn)對交通情況的預(yù)測、交通仿真、路網(wǎng)運(yùn)營能力分析、交通流量分析，為交通信息層的信息作出準(zhǔn)確決策。最上層的交通信息發(fā)布層包括交通信息屏發(fā)布系統(tǒng)、移動終端發(fā)布系統(tǒng)、Internet發(fā)布系統(tǒng)、無線廣播發(fā)布系統(tǒng)等，能夠及時(shí)發(fā)布交通信息。智能出行系統(tǒng)包括指揮中心、治安卡口系統(tǒng)、智能公交系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、交通信息采集系統(tǒng)、交通信號控制系統(tǒng)、交通監(jiān)控系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)，多系統(tǒng)全方位的融合，通過對多點(diǎn)信息的收集、處理、發(fā)布、交換、分析以及利用等，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理服務(wù)系統(tǒng)。

2.2 智慧出行的發(fā)展現(xiàn)狀

雖然與國際智慧出行發(fā)展相比，中國的智慧出行起步較晚，但是中國智慧出行技術(shù)的發(fā)展程度卻十分可觀，目前中國的智慧出行已經(jīng)從最早的摸索階段進(jìn)入到實(shí)際應(yīng)用階段，這與政策的支持分不開，“十二五”專項(xiàng)計(jì)劃已經(jīng)將智慧交通融入到交通規(guī)劃體系中。如今，眾多城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電子收費(fèi)、信號自動控制，交通信息動態(tài)顯示、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、交通監(jiān)管系統(tǒng)、交通信號控制與指揮系統(tǒng)等均得到進(jìn)一步的發(fā)展。同時(shí)，我國針對智慧出行領(lǐng)域的投資也在不斷加大，2016年中國智慧出行市場規(guī)模在1300億，涉及896個智慧出行項(xiàng)目。

2.3 智慧出行的特點(diǎn)

通過前文分析，我們知道智慧出行是將傳統(tǒng)交通行業(yè)與移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)和理念相結(jié)合，形成具有“線上資源合理分配，線下高效優(yōu)質(zhì)運(yùn)行”的新業(yè)態(tài)和新模式。智慧出行的特點(diǎn)有：以數(shù)據(jù)的收集和處理為主線，為交通參與者提供更多樣化的服務(wù);傳統(tǒng)運(yùn)輸與物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、自動控制、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，對交通管理、運(yùn)輸、大眾出行等業(yè)務(wù)得到全過程控制，實(shí)現(xiàn)各種出行方式的動態(tài)行為與車主服務(wù)的靜態(tài)行為的場景融合，也實(shí)現(xiàn)了金融支付體系與線下的深度對接;智慧出行使交通系統(tǒng)的感知范圍更廣闊，充分保障了交通的安全，更充分地發(fā)揮了交通設(shè)施的作用，提升了交通系統(tǒng)的管理水平，更為百姓提供了更加即時(shí)的交通信息傳播渠道，大大提升了出行效率。

3 5G技術(shù)在智慧出行領(lǐng)域的應(yīng)用

智慧出行為我們創(chuàng)造了便利的出行條件，5G時(shí)代的到來，更是為車與車、車與路、車與人之間的信息交換提供了一條“高速公路”，使得智慧出行組件之間的聯(lián)動更加靈活，整個智慧出行的智能化將再次得到提升。

3.1 無人駕駛

很多行業(yè)對5G的期待都是基于5G的實(shí)時(shí)性和高帶寬，但對于無人駕駛汽車來說，最終要的技術(shù)卻是低延時(shí)。實(shí)時(shí)性和高帶寬提高了自動駕駛汽車地圖的準(zhǔn)確性和精細(xì)度，確保形成路線準(zhǔn)確無誤，但安全性問題卻主要依靠低延時(shí)。當(dāng)遇到障礙物的時(shí)候，控制器會立刻發(fā)出一個停車的控制指令，那么及時(shí)接收指令并做出剎車動作是行駛安全的決定因素，可以說這種緊急時(shí)刻，幾秒鐘的延時(shí)都可能造成致命的傷害。5G網(wǎng)絡(luò)帶來的低延時(shí)，大大降低了信息的延時(shí)性，使得無人駕駛汽車投入市場的進(jìn)度進(jìn)一步加快。

3.2 路況預(yù)知

5G時(shí)代車聯(lián)網(wǎng)的程度進(jìn)一步得到提升，在道路情況預(yù)知方面將變得更加靈活、及時(shí)。一臺車作為一個載體，結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)按照接下來的道路規(guī)劃，汽車會在行駛的過程接收到實(shí)時(shí)路況實(shí)景信息，通過汽車配置的車載電腦終端，車主在車上就能知道接下來的路況信息。更靈活的操作是，車載電腦還會根據(jù)這些道路信息規(guī)劃更佳的行車路線，節(jié)省車主的時(shí)間。

3.3 智慧停車

高速公路上的ETC自動收費(fèi)系統(tǒng)投入使用后，大大提高了高速公路行車效率，尤其是出行高峰期，不需要停下車排隊(duì)取卡、繳費(fèi)，節(jié)省了很多出行時(shí)間?，F(xiàn)在，車輛的ETC貼片傳感器設(shè)備構(gòu)建的ETC支付行業(yè)應(yīng)用場景分布越來越廣泛，ETC收費(fèi)方式不僅僅只應(yīng)用在路橋收費(fèi)高速收費(fèi)等交通運(yùn)管場景，隨著5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的擴(kuò)大，各個停車場基于ETC、二維碼、RFID等多種技術(shù)方式的實(shí)現(xiàn)的智能收費(fèi)方案將得到落實(shí)。

4 結(jié)語

在工業(yè)4.0及物聯(lián)網(wǎng)的背景下，智慧出行是未來交通系統(tǒng)的重點(diǎn)發(fā)展方向，有了5G網(wǎng)絡(luò)的加持智慧出行將變得更加智慧。無人駕駛、道路交通管理、智慧行車、智慧停車等多種多樣的智慧出行方式將隨著5G網(wǎng)絡(luò)的推廣逐漸滲透到我們的日常生活中。相信隨著技術(shù)的逐步提升，5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬、低延時(shí)、傳輸快的特點(diǎn)會幫助智慧出行領(lǐng)域創(chuàng)造更多奇跡。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡團(tuán)結(jié).交通部：推進(jìn)綠色交通、智慧出行的三大工作方向[J].汽車縱橫，2017（11）：22-23.

[2]包左軍.基于5G萬物互聯(lián)的智慧交通[J].中國交通信息化，2017（10）：18-20.

[3]劉川，陳金鷹，朱正模，etal.5G對無人駕駛汽車的影響分析[J].通信與信息技術(shù)，2017（3）：43-44.

[4]袁曄.交通運(yùn)輸部印發(fā)《推進(jìn)智慧交通發(fā)展行動計(jì)劃（2017—2020年）》[J].人民公交，2017（3）：74-74.

[5]張永珍.談智慧交通發(fā)展趨勢及目標(biāo)與框架構(gòu)建[J].山西建筑，2018：249-250.

[6]郭俊財(cái)，蓋文娟.無人駕駛技術(shù)下智能交通系統(tǒng)發(fā)展展望[J].合作經(jīng)濟(jì)與科技，2018：18-20.

Analysis on the Application of 5G Technology in the Field of Smart Travel

HU Kang-yu

（Wuzhou， Hunan Province， Yongzhou Hunan 425000）

Abstract：5G network features high bandwidth， low latency， fast transmission， etc. It will inevitably show great strength in the Internet of Things era， and provide assistance for the development of all walks of life. This paper briefly discusses the application of 5G technology in the field of smart travel. The article first introduces the status quo and influence of 5G network， introduces the development status of smart travel， overall solution and characteristics， and finally expounds the 5G technology in smart travel. Applications， including driverless cars， road forecasting and smart parking.

Key words：5G; smart travel; application