淺析5G技術在智慧出行領域的應用

胡康迂

摘要：5G網絡高帶寬、低延時、傳輸快等特點，在物聯網時代必然會大展拳腳，為各行各業的發展提供助力。本文針對5G技術在智慧出行領域的應用進行了簡要討論，文章首先介紹了5G網絡的現狀和影響，又介紹了智慧出行發展現狀、整體解決方案及特點，最后闡述了5G技術在智慧出行中的應用，包括無人駕駛汽車、路況預知及智慧停車。

關鍵詞：5G;智慧出行;應用

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

0 引言

2018年初，阿里巴巴集團與馬來西亞數字經濟發展機構和吉隆坡市政廳就“共建馬來西亞城市大腦”達成合作，未來，阿里云的大數據技術將結合馬來西亞本地化情況，解決馬來西亞城市交通、城市規劃、環境保護等領域的問題，尤其是吉隆坡眾所周知的城市交通擁堵問題。據悉，在項目首階段會在吉隆坡的281個路口應用，通過AI與大數據技術控制紅綠燈，實現交通燈動態調節，并實時檢測交通事故，及時反饋數據，即時做出響應，緩解交通擁堵情況。這是中國基于AI和大數據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，是物聯網重點發展的方向之一。隨著物聯網技術的不斷延伸，大規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，網約車隨叫隨到，分時租賃滿足所有出行計劃。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制動防抱死系統等無人駕駛相關技術早已應用在汽車技術中，無人駕駛汽車也進入到最后的實驗階段，相信不遠的未來就會與我們見面。如今，隨著5G時代的到來，智慧出行必將再次迎來發展的高峰。

1 5G技術

1.1 5G技術的發展現狀

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星地球站等無線電臺（站）干擾協調管理辦法》，這意味著距離5G技術的全面應用已經不遠了。2018年，三大通信運營商在全國內均在超過10個以上的城市內設置小范圍的試用網點。比如11月21日，重慶市首個重慶市首個5G連續覆蓋試驗區于21日完成建設，同時亮相的還有G（5G？）遠程駕駛、5G無人飛機、虛擬現實等多個應用。同時，北京移動適合5G網絡建設初期場景的4.9GHz頻段服務也已經開通，密集城區、開發區、校園等各類公共場所均將被覆蓋。據悉，北京移動建設的這個試點采用型號為華為64T64R的AAU5913基站，該基站的帶寬高達100MHz。同月21日，中國電信也宣布實現了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，進一步推動了5G承載技術的發展。5G相關建設工作正在如火如荼地進行中，計劃在2019年中國將開始商業化試用5G網絡，2020年將正式開始投入商用化使用。

如同向2019年沖刺一樣，5G終端設備的研發、5G網絡的鋪設、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劃緊鑼密鼓地進行，5G時代，全世界都在看著中國。2017年12月完成了對應4G核心網+4G基站為主+5G基站為輔的5G網絡部署方式的部署工作。2018年6月完成了對應5G核心網+5G基站的5G網絡部署方式的部署工作。2019年，工信部將在一些地區發放5G臨時牌照，開始5G商用的推廣工作。下半年，一批5G終端產品，諸如5G手機、5GiPad等商業產品將投放市場。

1.2 5G技術帶來的影響

物聯網時代，萬物互聯的背景下，5G網絡的到來，能夠滿足物聯網時代的所有需求。5G網絡核心技術之一“多址技術”的應用，使得網絡對終端的承載能力大幅度提升，相當于將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絡覆蓋。

現階段使用的4G網絡雖然也能夠通過手機分享熱點使PC機連接上網，網絡安全性也有一定的保證，但手機的耗電量卻是一個讓人頭疼的問題，而公共場所的無線網絡連接又存在極大的安全隱患。所以現在使用的移動網絡連接環境并不理想。5G技術的出現將大大改善網絡環境，通過云計算/邊緣計算加持的5G技術安全性極高，同時終端搭載能力也將得到質的提升，為了穩定、高效、便宜的網絡運行環境將使得我們的網絡連接更加便捷、更加靈活。

2G時代看小說，3G時代看圖片，4G時代看視頻，5G時代可能連“下載”這個詞都將失去意義，5G時代是網絡傳輸速度的一次革命，據悉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時代，你想下載一部電影這件事可能就在一秒內完成，優超快的傳輸速度可能使優盤、移動硬盤等數據承載設備變成多余的，云盤反而更加方便實用。5G是物聯網時代重要的信息傳輸通道，萬物互聯的需求必將在5G網絡上搭載越來越多的終端設備，而想要搭上物聯網的快車，各類終端也必將同時進行改進，同時更多現在還見不到的終端設備應運而生也未可知。

2 智慧出行

隨著我國經濟技術的發展，中國社會格局已經發生巨大變革，人們的生活方式也隨之發生變化。隨著互聯網技術不斷發展、物聯網技術的不斷延伸，傳統的交通環境已經不能滿足現在的出行方式，智慧出行便應運而生。

2.1 智慧出行的整體解決方案

智慧出行主要服務于交管部門和民眾，發揮出行舉出設施的效能，提高出行系統運行效率和管理水平，保證民眾出行安全，緩解出行擁堵、減少空氣污染，為經濟發展提供助力。智慧出行系統集合了信息技術、數據通訊傳輸技術、電子傳感技術、控制技術及計算機技術，在智能出行的基礎上，融合了物聯網、云計算、大數據、移動互聯網等新技術，再加上使用了大量的數據模型、數據挖掘技術及時收集信息、反饋信息，實現了智慧出行的系統性、實時性、交互性及廣泛性。

智能出行的系統解決方案是出行誘導系統，主要由信息采集平臺、基于GIS的出行信息數據庫和數據處理平臺以及出行信息動態發布平臺組成，整個系統架構分為四部分。底層外場設備層涉及的設備包括雷達、線圈檢測、智能卡口、便攜移動電子警察、交通信號燈、GPS導航定位、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據庫層進行存儲，數據分類存儲，有包含道路信息、交通附屬設備信息、停車場信息等靜態數據庫，有包含交通流量信息、視頻監控信息、車輛位置信息、交通事件信息等的動態數據庫，還有周期擁堵信息、處罰情況、違章違法情況、車輛備案情況、評價等歷史數據庫。數據庫信息的主要功能是為第三層的計算機輔助決策支持層提供數據支持，通過對數據庫數據的分析，實現對交通情況的預測、交通仿真、路網運營能力分析、交通流量分析，為交通信息層的信息作出準確決策。最上層的交通信息發布層包括交通信息屏發布系統、移動終端發布系統、Internet發布系統、無線廣播發布系統等，能夠及時發布交通信息。智能出行系統包括指揮中心、治安卡口系統、智能公交系統、交通誘導系統、交通信息采集系統、交通信號控制系統、交通監控系統、電子警察系統，多系統全方位的融合，通過對多點信息的收集、處理、發布、交換、分析以及利用等，實現實時、準確、高效的綜合運輸和管理服務系統。

2.2 智慧出行的發展現狀

雖然與國際智慧出行發展相比，中國的智慧出行起步較晚，但是中國智慧出行技術的發展程度卻十分可觀，目前中國的智慧出行已經從最早的摸索階段進入到實際應用階段，這與政策的支持分不開，“十二五”專項計劃已經將智慧交通融入到交通規劃體系中。如今，眾多城市已經實現電子收費、信號自動控制，交通信息動態顯示、交通誘導系統、電子收費系統、交通管理系統、交通監管系統、交通信號控制與指揮系統等均得到進一步的發展。同時，我國針對智慧出行領域的投資也在不斷加大，2016年中國智慧出行市場規模在1300億，涉及896個智慧出行項目。

2.3 智慧出行的特點

通過前文分析，我們知道智慧出行是將傳統交通行業與移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等先進技術和理念相結合，形成具有“線上資源合理分配，線下高效優質運行”的新業態和新模式。智慧出行的特點有：以數據的收集和處理為主線，為交通參與者提供更多樣化的服務;傳統運輸與物聯網、云計算、人工智能、自動控制、移動互聯網技術的融合，對交通管理、運輸、大眾出行等業務得到全過程控制，實現各種出行方式的動態行為與車主服務的靜態行為的場景融合，也實現了金融支付體系與線下的深度對接;智慧出行使交通系統的感知范圍更廣闊，充分保障了交通的安全，更充分地發揮了交通設施的作用，提升了交通系統的管理水平，更為百姓提供了更加即時的交通信息傳播渠道，大大提升了出行效率。

3 5G技術在智慧出行領域的應用

智慧出行為我們創造了便利的出行條件，5G時代的到來，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

很多行業對5G的期待都是基于5G的實時性和高帶寬，但對于無人駕駛汽車來說，最終要的技術卻是低延時。實時性和高帶寬提高了自動駕駛汽車地圖的準確性和精細度，確保形成路線準確無誤，但安全性問題卻主要依靠低延時。當遇到障礙物的時候，控制器會立刻發出一個停車的控制指令，那么及時接收指令并做出剎車動作是行駛安全的決定因素，可以說這種緊急時刻，幾秒鐘的延時都可能造成致命的傷害。5G網絡帶來的低延時，大大降低了信息的延時性，使得無人駕駛汽車投入市場的進度進一步加快。

3.2 路況預知

5G時代車聯網的程度進一步得到提升，在道路情況預知方面將變得更加靈活、及時。一臺車作為一個載體，結合5G網絡按照接下來的道路規劃，汽車會在行駛的過程接收到實時路況實景信息，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，車載電腦還會根據這些道路信息規劃更佳的行車路線，節省車主的時間。

3.3 智慧停車

高速公路上的ETC自動收費系統投入使用后，大大提高了高速公路行車效率，尤其是出行高峰期，不需要停下車排隊取卡、繳費，節省了很多出行時間。現在，車輛的ETC貼片傳感器設備構建的ETC支付行業應用場景分布越來越廣泛，ETC收費方式不僅僅只應用在路橋收費高速收費等交通運管場景，隨著5G網絡覆蓋范圍的擴大，各個停車場基于ETC、二維碼、RFID等多種技術方式的實現的智能收費方案將得到落實。

4 結語

在工業4.0及物聯網的背景下，智慧出行是未來交通系統的重點發展方向，有了5G網絡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網絡的推廣逐漸滲透到我們的日常生活中。相信隨著技術的逐步提升，5G網絡高帶寬、低延時、傳輸快的特點會幫助智慧出行領域創造更多奇跡。

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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