5G技術在智能交通中的應用

文/鄔建軍

5G牌照的發(fā)放加快了我國5G網絡的商用，最終的落地運用將有力推動各行各業(yè)發(fā)展，并且?guī)硇碌漠a業(yè)升級機會。在實際應用過程中，5G網絡最先賦能的是對實時性依賴較大的數據包，因此智能交通（包括自動駕駛技術在內的一系列智慧交通技術）等行業(yè)將最先受益5G網絡，進一步加快產業(yè)化進程。

1 5G應用場景

ITU 定義了 5G 三大應用場景：增強型移動寬帶(eMBB)、海量機器類通信(mMTC)及低時延高可靠通信(uRLLC)，eMBB場景主要提升以“人”為中心的娛樂、社交等個人消費業(yè)務的通信體驗，適用于高速率、大帶寬的移動寬帶業(yè)務。mMTC和uRLLC則主要面向物物連接的應用場景，其中eMTC主要滿足海量物聯的通信需求，面向以傳感和數據采集為目標的應用場景;uRLLC則基于其低時延和高可靠的特點，主要面向垂直行業(yè)的特殊應用需求。如圖1所示。

2 智能交通發(fā)展趨勢

智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System，ITS）是將先進的傳感器技術、通信技術、數據處理技術、網絡技術、自動控制技術、信息發(fā)布技術等有機地運用于整個交通運輸管理體系而建立起的一種實時的、準確的、高效的交通運輸綜合管理和控制系統(tǒng)。從而實現在大范圍內、全方位實時、準確、高效提供綜合交通運輸管理和服務。

目前智能交通系統(tǒng)一般包括車路協同系統(tǒng)、公交優(yōu)先系統(tǒng)、交通誘導系統(tǒng)、智能停車場系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。

隨著科技的發(fā)展以及云計算和大數據等先進的科學技術的出現，為我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展提供了強力的支持。他們在交通領域主要有以下幾個優(yōu)勢：

（1）在未來的發(fā)展趨勢上，基于云計算和大數據的智能交通系統(tǒng)是一個集成系統(tǒng)，主要集成了交通監(jiān)控、指揮調度、車輛信息的監(jiān)管等主要功能。是一個集成性的智能交通管理系統(tǒng)。

（2）智能交通系統(tǒng)還可以為公交站場等綜合性的場景提供交通信息。為這些場景打造信息通用的平臺。使人們的出行更加便利。

（3）智能交通系統(tǒng)加速了汽車服務行業(yè)、信息服務、互聯網等各個領域的跨界融合，促進了交通生態(tài)圈的形成，并進一步的使智能交通系統(tǒng)。更加趨于融合發(fā)展。

隨著智能交通的發(fā)展，5G、云、數據大腦，正在成為未來智慧交通體系中必不可少的環(huán)節(jié)。

圖1

3 5G賦能智能交通的應用

與傳統(tǒng)的4G通信技術相比，5G技術具有高容量、低時延、超高度和高可靠性的特點，因此將5G技術應用到智能交通過程當中。使信息獲取更加的清晰，無論是車與路、還是車與車等物聯網信息都會更加的完備。能更加智能地描繪出參與到交通過程當中的。更進一步的促進了智能交通的發(fā)展。

5G智慧高速公路的特征是與云計算、大數據和物聯網、人工智能等新一代互聯網技術融合，實現對高速公路透徹全面、實時準確地感知，掌握每段路、每輛車和每個結構物的現狀并精準預測發(fā)展趨勢。

基于5G的技術特點及場景應用，5G賦能后的智能交通將主要形成以下幾個應用：

3.1 無人駕駛

由于無人駕駛需要大量的互聯網接入數據才能夠正常運行的，大量龐大的數據當前的4G網絡已經無法支撐。而5G網絡登場之后，得益于5G技術的連續(xù)廣域覆蓋、熱點高容量、低功耗大連接和低時延高可靠四大特性，5G技術能夠對無人駕駛產生的龐大數據進行傳輸和處理，以及提供更精準的地圖定位和更復雜的運算，從而引導無人駕駛高速、穩(wěn)健、安全發(fā)展。

3.2 智慧交通管控

5G的接入改變了原來監(jiān)控視頻通過本地緩存分析，再上傳照片的模式，不僅能夠實時監(jiān)測違章車輛軌跡，還可以在后臺實時監(jiān)測事故現場處理進度，提高了管理效率交通態(tài)勢實時感知，輔助城市交通治理。經實測，5G上傳速率達到百兆，完全滿足多路高清視頻同時上傳的需求，讓智慧交通落到實處。

可以通過警用無人機抓拍高速違章事故、設置流動違章抓拍等，這些違章數據都可以通過5G實時傳回交通指揮中心。

可以實現實時掌控道路交通流量，實時將數據傳給指揮中心，實時在道路電子屏上顯示道路狀況，及時避開擁堵路段。

3.3 智能車路協同系統(tǒng)

智能車路協同系統(tǒng)的內涵有三點，一是強調人-車-路系統(tǒng)協同，二是強調區(qū)域大規(guī)模聯網聯控，三是強調利用多模式交通網絡與信息交互。由此可以看出，無線通信網絡在智能車路協同中的重要地位。

隨著5G技術的到來，智能車路協同系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)將逐漸完善，并將加快促進道路網、傳感網、控制網、能源網以及管理數據基礎平臺五網的融合，實現不同等級智能車輛在同一道路上的同時運行，從而達到車路協同

3.4 道路智慧數字標示牌

5G落地后，將加快推動道路道智慧標識應用，路加快打造數字化、智能化的道路標示。在未來，道路標示、紅綠燈等將能根據路況來“自主”的協調控制車行、人行的通行時間。

3.5 高速無障礙收費

高速擁堵的原因有很多，其中高速收費就是造成擁堵的大源頭之一。

其實，電子收費全覆蓋也可看做高速無障礙收費工作的基礎。在專屬的ETC車道上，相關平臺系統(tǒng)將對行駛汽車進行精準實時定位，在進入自動計費路段，將自動結算行駛汽車高速路費信息，跨省收費也將納入自動結算部分。而行駛汽車在接受電子收費信息后，車主將進行網站自主電子繳費，從而省去停車繳費這一過程。

一旦高速無障礙收費工作進入正軌，高速公路將從抬杠到無杠過渡，不停車快速通行也將成為現實。

3.6 道路意外情況預識別

在智能交通管理系統(tǒng)中，道路意外情況識別是智慧交通管理的重要依據。在5G網絡支撐下，未來的智能攝像頭能對道路交通上的車輛圖像進行結構化分析，在事故未發(fā)生之前就能預知車輛短時間的運行狀態(tài)，將車輛碰撞事件扼殺的發(fā)芽之前。即通過多種手段包括人工智能視頻分析等技術對高速路意外狀況進行預警，從而實現道路交通事故多狀態(tài)預識別，避免自動駕駛事故。而這種預識別能力，也是安防行業(yè)未來幾年內的發(fā)展重點。

3.7 智慧停車場

廣泛運用互聯網、物聯網、云計算、大數據、智能終端等創(chuàng)新科技，以提高停車管理效能為核心，通過經濟杠桿調節(jié)，提高停車泊位的利用率，有效緩解市區(qū)停車難問題，進一步助推壽光市文明城市和智慧城市建設工作。

4 結束語

5G技術具有高容量、低時延、超高度和高可靠性的特點，因此將5G技術應用到智能交通過程當中。使信息獲取更加的清晰，無論是車與路、還是車與車等物聯網信息都會更加的完備。能更加智能地描繪出參與到交通過程當中的。更進一步的促進了智能交通的發(fā)展。