5G技術與智慧交通應用

張春

（甘肅紫光智能交通與控制技術有限公司 甘肅省蘭州市 730010）

智慧交通作為智慧城市交通整體系統發展的重點方向，主要是把5G 技術、數據傳輸與通信技術、控制技術、電子傳感技術與計算機技術等各類技術有機集成在一起，對交通進行系統化管理，確保交通運輸管理系統更具精準性、實時性與高效性。智慧交通系統能夠顯著降低交通負荷以及環境污染問題的出現，確保交通安全，可以顯著提升運輸的質量與效率，受到較為廣泛的關注。本文將主要分析5G 技術與智慧交通應用，希望對智慧交通建設有所幫助。

1 5G技術

傳統的無線互聯網主要運用固定端口對數據信息進行精準傳輸，作為獨立性網絡接入技術。加之，5G 技術的不斷革新，給網絡模式帶來了較大的變革，不但能夠滿足基層功能需求，還可以對通信系統中增設其他類別功能進行提升，增加互聯網運行容量與速度，能夠將網絡內容更為緊密的交叉與融合在一起，給國民提供更為高質量、高效率的數據連接服務。5G 技術就理論角度上講，能夠將數據傳輸的速度顯著提升，提升速率大約為10G/S，而無線網絡體系會變得更加的優化，能夠結合通信電視以及廣播等多類模式，促使5G 網絡能夠發揮出其最大的功效。5G 技術實際運用可以保證大范圍組合天線數據信息傳輸速度提升，而基站的數量將會逐步增多，通信機房內數據信息將不會降低，不會有較多能量損耗。近些年來，我們對于5G 技術這個詞語聽到的越來越頻繁，這也是由于當前互聯網發展的大環境導致的，拿華為來說，近兩年來一直在致力于5G 技術的探索與研究。5G 技術運用的優勢體現在：第一，5G 技術的創新，不僅僅是一個技術層面的創新，更是象征著一個時代的進步，是一次跨越性轉變，用最簡單的話來說，相較于4G而言，5G 技術無論是在能耗上，還是在傳輸速率上都要遙遙領先，這也就是前面所說的跨越性轉變，是一個質的飛躍，從而也會給我們帶來新型的電子產品。例如在我們日常下載軟件的時候，在以往的4G 網絡下可能需要十分鐘，但是5G 技術應用以后，甚至可以在10 秒左右下載完成，這種下載速度的提升，能夠優化我們的生活體驗，提高我們的工作效率[1]。

2 5G技術與智慧交通應用

2.1 公路治堵應用

公路出現擁堵（圖1 為公路治堵流程圖）作為公路所面臨的關鍵性與嚴峻性挑戰。公路的擁堵一般包含：常態化的擁堵以及突發性擁堵。引入5G 技術在智慧交通中，實施聯合治理，可以實施監測、研判以及消除等各個階段。擁堵監測關鍵是運用“雷達+視頻”類融合模式，運用MEC 設備于前端進行判斷與處理。擁堵監測主要包含:車輛、道路狀況、異常事件以及天氣狀況等監測。而車輛監測會包含：車速監測、車輛監測、車道密度監測、車流量監測、排隊長度監測等。其中的異常事件包括監測交通事故、監測施工占道、監測非法停車等。加之，道路狀況包括：路面異物監測、路面積水監測、路面破損監測等。其中，天氣狀況包括監測雪天、監測雨天霧天。擁堵研判關鍵是在交通態勢之下開展研判，主要包含：分析車流、對比路徑、預警預測以及分析統計等。消除擁堵模式包含：車和路(I2V )協同模式、車和車(V2V )協同模式、動態誘導和提醒模式、擁堵處置模式等。

圖1：公路治堵流程圖

2.2 智能精準管理與養護應用

5G 技術具有大容量特征，能夠把道路內運用設備開展智慧性連接，例如，信號、路燈、護欄、道路綠化帶以及井蓋等相關基礎性設施，能夠在適宜的狀況下開展行之有效的管理。需要運用超高清的視頻數據信息進行分析，對道路變化狀況進行判斷。例如，若是道路出現車禍的時候，需要重點對現場進行管理與控制，保障道路維護與綠化需要保障人員安全，可以在較大程度上降低出現交通事故的概率[2]。

2.3 慢行過街環境中的應用

5G 技術運用能夠給行人提供出貼心與安全的慢行過街環境，能夠在交通要道斑馬線上安裝出AI 人工智能設備亦或是紅外線監測設備，可以對行人過馬路狀況實時掌握，特別是對兒童、老人以及殘疾人等人群，需要保障其可以緩慢過斑馬線。若是監測出行人通過了斑馬線，就可以運用過街信息控制機將數據傳輸到定位導航系統以及智慧交通系統中,對駕駛人員進行提醒，促使駕駛人員可以意識到有行人通過，保障車輛可以減速慢行，保障行人安全通過。

2.4 公交運營服務的應用

2019年5月31日廣州市研制出的首臺“5G+智慧公交車”已經投入到試運行期間段內，進入到“5G+公交”運轉的第一步驟，已然成為國內第一個商業化的運營“5G+ 公交”示范性城市。該車輛內，不但具有超高清視頻圖像，對畫面實施監測，還可以在道路交通狀況開展實時化語音提醒。可以在較大程度上提高公交運行服務的水準，促使市民可以有較高新鮮感的同時，還可以感受到公交服務在出行的時候能夠提供出優質的服務[3]。

在運營調度層面中，引入5G 技術，把公交車于道路中行駛狀況實時傳輸，把站臺內等候車輛數以及人數詳細廖家。道路交通是不是會出現擁堵狀況，對有關數據與信息進準記錄，給公交的運行能力提高提供出較大的助力。就安全運行層面上，駕駛人員在上當班前，需要運用人臉識別模式對數據信息進行采集，規避有他人出現違規冒名頂替狀況。駕駛人員在駕駛的時候，若是其駕駛操作不夠規范，系統將會及時的將語音信息進一步提醒，保障駕駛人員能夠安全與穩定駕駛。線路優化與出行層面上，運用5G 技術交通基礎設備數據信息進一步匯總，優化交通線路設置狀況，從而滿足居民出行需求[4]。

2.5 軌道交通運營的應用

城市中軌道交通作為城市中運動客流的大動脈，能夠運用5G技術所具備的低時延以及大容量性能，保障城市中軌道交通都能與5G 技術連接上，對客流進一步監督與控制。例如，處于上下班高峰期間段，地鐵站中等候的人數相對較多，經常會導致密閉空間中匯集較多的人流量，可以將客流高峰段的交通運輸顯著緩解。

2.6 交通樞紐中的運用

在火車站與機場等各個關鍵性交通樞紐客流量較多，運用5G技術能把其中客流的實時信息數據開展視頻傳輸，還可以運用人臉識別與定位模式，對特殊行為群體開展定位監督與控制，規避出現重大與緊急性安全事件[5]。

2.7 交通應急救援中的運用

道路若是出現較大的交通事故，會導致道路出現交通擁堵問題，對交通應急救援人員與車輛來講，會由于交通出現擁堵狀況，導致不能夠及時到現場中進行救援。那么，將5G 技術引入其中，能夠及時與精準地把重大性交通事故相關信息傳動到系統的后臺之中，而后交通指揮中心就可以將信息發布出，保障途徑該路段車輛能夠繞道而行，規避出現交通擁堵問題出現。在保障道路順暢性較強的基礎之上，救援人員與車輛可以迅速實施救治工作[6]。

2.8 交通運輸轉型升級中的應用

2.8.1 智能車輛的編隊行駛

5G 技術運用，將其低時延凸顯出，可以實現車路、車車間可以對數據信息進行傳輸，促使車輛在運行的時候，可以提前預知到前方道路具體狀況。

2.8.1 邊緣計算

邊緣計算會運用到5G 技術低時延與大容量特征，主要是依照云服務與大數據信息實施精準性計算。把前面道路狀況、路網交通先關數據信息以及交通信號中所顯示出的數據信息等開展實時傳輸。以便于通過車輛在其即將靠近道路的邊緣時能及時收到數據信息，便于判斷是否選擇行駛該條道路，環節道路壓力[7]。

2.9 車聯網V2X 技術的運用

智慧交通融合技術的發展是一個協同促進的過程，而 5G 無線網對推動無線車聯網的發展具有里程碑的價值。現階段，車聯網促使人和車之間建立起了密切地聯系。車聯網關鍵是運用汽車中的RFID 識別、GPS 定位、傳感器、圖像處理以及攝像頭等各類電子組件，在V2V（車與車）、V2I（車與路)、V2P（車與人)間建立出無限通信和信息交換類系統網。自古代馬車轉變成為目前汽車，國民都沒有改變追求高效出行。但，汽車將會給出行人員出行方式進行轉變，還會為國民帶來較多的困擾。在上班與下班的高峰期間段時亦或是發達城市內，道路汽車出現擁堵狀況，會對道路運輸的安全性與效率造成影響，這個問題也是國民關注的重點問題[8]。車聯網技術具有的最大功效為將城市中心化道路存在的不確定性與隨機性降低，由于道路中具有隨機性，會導致道路出現擁堵和交通事故。其中道路交通最關鍵因素包含：人、路、車、場以及環境。2018年華為與大科、千方科技聯手打造 LTE-V2X 車路協同產業生態，并在去年的世界物聯網博覽會中，六大汽車廠商采用了華為 LTE-V2X 車載終端，并成功進行了 V2X 智慧交通場景演示，使其成為國內首個在開放道路上成功應用的 LTE-V2X 車載終端，智慧交通的概念是系統能夠收集信息并進行信息處理做出決策。未來汽車發展有三個方面：互聯化、電氣化以及智能化，汽車的智能化發展便是終極無人駕駛，無人駕駛技術并不新鮮，這一項技術可以追隨到 80年代的學術研究。但是，直到2011年谷歌的無人駕駛汽車的路面測試，才點燃了全球投入無人駕駛技術的熱情。讓汽車智能起來還需要讓道路變得智能起來，這便是智慧交通的發展方向。由此主動創新，由信息化帶動工業化的發展，從中國制造變為中創造，是實現工業信息化的必經之路，而 V2X 正走在這一道路上，保障智慧交通系統建設的全面性，提升交通質量與效率[9]。

3 結束語

綜上，5G 技術運用在智慧交通工程中，可以對城市中交通壓力進行環節，將交通運輸管理中相關問題解決。5G 技術進行全方位運用，智慧交通可以給國民出行提供出貼心服務，需要在各個模塊中不斷運用，提升智慧交通構建全面性與高效性。