智慧交通工程中5G 技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用研究

王寧

（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊 262500）

現(xiàn)階段，城市化進(jìn)程的不斷提升，城市的交通也面臨著更多的問題，如交通擁堵、交通事故等，需要通過可靠的技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)調(diào)控和解決，為人們的交通出行、公共交通運(yùn)營等提供有力的支持。智慧交通工程是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)、融合云計算與大數(shù)據(jù)的一種新型交通發(fā)展理念，能夠通過有效監(jiān)控、實(shí)時溝通和統(tǒng)籌管控的方式對當(dāng)前交通體系范圍內(nèi)的各種情況進(jìn)行綜合判斷。智慧交通工程中的信息交互與通信依賴現(xiàn)代化移動通信技術(shù)，5G 技術(shù)在智慧交通工程中已有廣泛應(yīng)用。

1 智慧交通工程的概述

智慧交通工程是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)、利用大數(shù)據(jù)、云技術(shù)等實(shí)現(xiàn)的交通發(fā)展新理念（圖1）。在智慧交通工程的實(shí)際應(yīng)用過程中，依賴大量的實(shí)時數(shù)據(jù)信息采集與通信分析來實(shí)現(xiàn)協(xié)同管理，能夠?yàn)樾腥撕蛙囕v的出行提供更加豐富的交通數(shù)據(jù)參考，對營造城市高效、安全的交通出行環(huán)境等具有重要意義。目前，我國許多地區(qū)的高速公路、城市道路等都開展了智慧交通工程建設(shè)，通過物聯(lián)互通與數(shù)字通信的方式，真正實(shí)現(xiàn)了在交通過程中人、車和路之間的統(tǒng)一配合，以更科學(xué)的方式形成統(tǒng)籌調(diào)度，有效減少了城市交通擁堵和安全事故的發(fā)生概率，提高了城市道路的實(shí)際運(yùn)行效率。

圖1 人工智能、大數(shù)據(jù)在交通領(lǐng)域的發(fā)展

2 5G 技術(shù)的概述

5G 技術(shù)是第五代移動通信技術(shù)，在信息無線傳輸?shù)倪^程中具有高效率、低延時的特點(diǎn)，更好地滿足了信息及時交互的應(yīng)用需求。5G 技術(shù)的信息傳輸效率可達(dá)到1Gbps，而在傳播過程中所產(chǎn)生的信息延時則不超過1ms，能夠有效滿足100 萬連接/平方公里的連接應(yīng)用需求。5G 技術(shù)的出現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和物聯(lián)溝通提供了更多可能，也是目前國內(nèi)移動通信行業(yè)內(nèi)大力發(fā)展的技術(shù)之一，能夠在物聯(lián)交互的過程中建立更加完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在利用5G 技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息傳輸時，其應(yīng)用場景更加豐富、終端連接更加包容，在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域中有極為廣泛的應(yīng)用，也能夠通過完善的機(jī)器通信應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)智慧化城市的發(fā)展建設(shè)。

3 5G 技術(shù)支持的智慧交通工程功能

（1）智慧交通工程能夠有效實(shí)現(xiàn)對車流路況信息的實(shí)時監(jiān)控，依靠互聯(lián)網(wǎng)和無線通信的方式將這些車況信息快速傳遞，幫助行人和駕駛?cè)藛T結(jié)合實(shí)際選擇更加合理的出行方式及路線，更有利于在宏觀層面上減少城市交通擁堵的問題。

（2）在公共交通的運(yùn)營發(fā)展過程中，需要依靠5G系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心和駕駛?cè)藛T之間信息的雙向溝通交流，特別是在路段內(nèi)有突發(fā)情況時，能夠?qū)崿F(xiàn)有效避讓和及時繞行，有效提升了公共交通車輛的實(shí)際運(yùn)營效率。

（3）在城市旅游產(chǎn)業(yè)高度發(fā)展的背景下，人們的旅游出行需要掌握更多的路況信息，才能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)決策，5G 系統(tǒng)則能夠有效支持形成更加廣泛傳播范圍內(nèi)的實(shí)時交通信息互換，實(shí)現(xiàn)城市交通信息的綜合反饋。

智慧交通工程的各項(xiàng)功能服務(wù)，都必須依靠數(shù)據(jù)信息和通信服務(wù)來實(shí)現(xiàn)，在物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)平臺中，保證信息傳播與交互的及時性、穩(wěn)定性則顯得尤為重要，5G技術(shù)是當(dāng)前移動通信技術(shù)中，應(yīng)用更廣泛、傳輸更穩(wěn)定、容量更大的技術(shù)手段，也是進(jìn)一步推動實(shí)現(xiàn)智慧交通工程創(chuàng)新發(fā)展的有效工具。

4 5G 技術(shù)支持的智慧交通工程創(chuàng)新應(yīng)用分析

4.1 數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用

隨著城市的不斷擴(kuò)大，其交通體系的建設(shè)也更加復(fù)雜，各個路段內(nèi)監(jiān)控設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)體量極大，會實(shí)時監(jiān)控路口車輛的流量、車速、違規(guī)信息等，其數(shù)據(jù)類型包括視頻、圖像、數(shù)字等，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，也對其穩(wěn)定性和質(zhì)量提出了更高的要求，需要通過5G 技術(shù)的支持來實(shí)現(xiàn)高效溝通。每個監(jiān)控設(shè)備在采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)過程中，可以按照時間段對其進(jìn)行編碼處理，其中，更易產(chǎn)生交通擁堵和風(fēng)險事故的早晚高峰時期，在數(shù)據(jù)流編碼時，要注意防止信息傳輸產(chǎn)生的失真問題，并依靠5G 技術(shù)來實(shí)現(xiàn)更加便捷高效的信息傳輸。針對非高峰時節(jié)的監(jiān)控數(shù)據(jù)則可以更大的壓縮率來實(shí)現(xiàn)信息傳遞，這也是節(jié)省數(shù)據(jù)傳輸成本、優(yōu)化交通工程智慧化建設(shè)的重要思路之一。另外，技術(shù)人員在智慧交通工程體系中搭載5G 技術(shù)的過程中，應(yīng)當(dāng)提前考慮城市交通的實(shí)際運(yùn)行情況，針對一些事故多發(fā)區(qū)域，可以通過增加監(jiān)控數(shù)量的方式來獲取更大體量的實(shí)時信息，也能有效規(guī)避由于監(jiān)控設(shè)備損壞等而產(chǎn)生的使用風(fēng)險。

4.2 交通運(yùn)營應(yīng)用

公共交通工具的快速發(fā)展使得更多市民在出行過程中會選擇該類工具，為保證公共交通的實(shí)際運(yùn)營效率和質(zhì)量，技術(shù)人員需要通過5G 搭載的方式來降低公共交通出行過程中的數(shù)據(jù)信息交流延遲問題，以更高的容量載體提升公共交通運(yùn)營水平。（1）技術(shù)人員可以利用視頻動態(tài)監(jiān)控的方式獲取公共交通車站的實(shí)際候車人數(shù)，并結(jié)合當(dāng)前運(yùn)營路線的路況信息、車輛移載人數(shù)為候車人員提供詳盡的信息參考，幫助候車人員合理選擇更加便捷的出行路線及方式。（2）5G 技術(shù)所能夠?qū)崿F(xiàn)的公共交通運(yùn)營信息采集、傳輸和存儲等更加便捷高效，且單位條件下的信息容量更大，技術(shù)人員在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以對當(dāng)前數(shù)據(jù)庫內(nèi)的所有視頻、圖像信息進(jìn)行快速檢索，實(shí)現(xiàn)全方位的交通運(yùn)營把控。如在高速公路路段內(nèi)，能夠通過圖像及視頻采集的方式詳細(xì)記錄每個通過卡口的車輛信息，建立更加完善的公共交通運(yùn)營數(shù)據(jù)庫。（3）在廣泛采集公共交通運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的同時，通過將這些數(shù)據(jù)實(shí)時傳入中控數(shù)據(jù)平臺中，能夠利用大數(shù)據(jù)分析的方式來預(yù)測公共交通的實(shí)際運(yùn)行發(fā)展，這對避免交通擁堵和減少安全風(fēng)險等有重要意義，也能夠在突發(fā)情況下快速指揮臨近公共交通系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)緊急避讓或繞行。（4）5G 系統(tǒng)能夠支持終端和中控之間的雙向信息交互，在許多公共交通車輛中都安裝有傳感器或攝像頭，能夠?qū)④囕v沿路行駛的所有路況信息集中反饋至中控平臺中，駕駛?cè)藛T也能夠根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)快速通信交流，進(jìn)一步提升了公共交通在運(yùn)營過程中的信息來源廣泛性和應(yīng)用高效性。

4.3 交通服務(wù)應(yīng)用

智慧交通工程是目前現(xiàn)代化城市發(fā)展與建設(shè)中的重要趨勢，能夠?yàn)橛脩籼峁└哔|(zhì)量的交通服務(wù)保障，充分滿足了人們?nèi)粘３鲂械母黜?xiàng)需求。（1）在5G 技術(shù)的支持下，人機(jī)互動也愈加頻繁，特別是在城市交通情況較為復(fù)雜時，用戶能夠快速通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)查詢當(dāng)前的路況信息，并利用智慧繞行等出行方式規(guī)避擁堵路段，也使擁堵路段的通行效率得到了更好的提升，是城市智慧交通發(fā)展的重要應(yīng)用體現(xiàn)之一。（2）在現(xiàn)代化的城市交通監(jiān)控系統(tǒng)中，通過攝像頭實(shí)現(xiàn)違章違規(guī)抓拍、探測儀實(shí)現(xiàn)車輛超速檢測等情況時，可能會出現(xiàn)一定的誤拍誤測情況。利用5G 系統(tǒng)則可以實(shí)現(xiàn)有效規(guī)避，在交通服務(wù)應(yīng)用質(zhì)量方面有了更好的保障。5G 系統(tǒng)可以為中控平臺提供精準(zhǔn)度更高的視頻、圖像和數(shù)據(jù)信息，借助云計算和視覺計算等方式有效還原，使監(jiān)控設(shè)備所獲取的數(shù)據(jù)信息得到了更高效率的應(yīng)用，對當(dāng)前的交通工程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了功能強(qiáng)化與深化。（3）城市交通工程系統(tǒng)逐漸邁向信息化與智慧化的發(fā)展，能夠?yàn)楦嗟氖鼙娞峁┛煽繋椭?，如行人、私家車、公共交通工具等都能夠參考智慧交通服?wù)信息，有效借助5G 技術(shù)，把公共交通服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化的運(yùn)行模式，這也是助力城市實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展的重要方向。

4.4 產(chǎn)業(yè)升級應(yīng)用

在智慧交通工程系統(tǒng)中應(yīng)用5G 技術(shù)時，技術(shù)人員必須考慮無線通信系統(tǒng)與當(dāng)前交通系統(tǒng)基建之間的有效融合，大力發(fā)展動態(tài)交通信息技術(shù)應(yīng)用，有效解決城市化進(jìn)程中產(chǎn)生的交通擁堵與事故風(fēng)險等問題，真正助力實(shí)現(xiàn)交通工程產(chǎn)業(yè)體系的升級發(fā)展。（1）在自動化駕駛技術(shù)的深入研究中，必須掌握當(dāng)前路況的實(shí)時交通信息以實(shí)現(xiàn)車輛控制，也是防止車輛碰撞的必要需求。技術(shù)人員可考慮在車輛內(nèi)加載5G 信息的傳輸、接收終端設(shè)備，結(jié)合實(shí)時路況信息（圖2），合理選擇行駛車道和控制車輛速度，進(jìn)一步提升自動駕駛應(yīng)用的安全性與穩(wěn)定性。（2）在城市交通工程基礎(chǔ)建設(shè)體系中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加5G 的終端設(shè)備，包括信息采集、傳輸和接收等，確保能夠在人員分布較為密集的情況下，快速實(shí)現(xiàn)人車分流和疏散，提升車輛的通行效率，進(jìn)一步促進(jìn)城市智慧交通的發(fā)展水平。（3）為更好地方便盲人、殘疾人等弱勢群體的公共出行，在公共道路區(qū)域內(nèi)可安裝專門的控制設(shè)備，以現(xiàn)代化的技術(shù)手段和以人為本的發(fā)展理念，為其提供更加安全的出行環(huán)境，這也是真正踐行社會和諧發(fā)展的有效思路。

圖2 智慧交通實(shí)時信息采集

5 結(jié)語

在智慧交通工程建設(shè)與發(fā)展的過程中，有效提供了交通實(shí)時監(jiān)控、公共車輛管理和出行信息服務(wù)等方面的功能，且在其實(shí)現(xiàn)過程中依靠5G 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了更加高效穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用，全面有效地呈現(xiàn)了當(dāng)前交通運(yùn)營的實(shí)際情況，對減少交通擁堵、保障出行安全等具有重要意義。5G 技術(shù)對智慧交通工程發(fā)展形成了有力支持，在后續(xù)建設(shè)與應(yīng)用的過程中，仍需加強(qiáng)對5G 技術(shù)的研究力度，做好智慧交通工程發(fā)展方案的革新優(yōu)化，使其能夠更好地服務(wù)于公共交通出行。