5G無線網絡技術在智慧交通構建中的應用探討

王黨華 丁荔芳

1. 江西高速資產經營公司 江西 南昌 330001；2. 江西交通職業技術學院 江西 南昌 330001

在第五代通信系統即5G技術研發之前，4G技術對國內各個行業的建設均提供了便利，并且幫助各行取得了較多的經濟效益。5G技術便是在4G技術上的一大延伸，并且其使用性能更具優勢，相對于4G技術的各項性能，5G技術更具頻帶利用率高、通信性能好的特點，并且在智慧交通工程建設應用中，網絡更加穩定和迅速，對智慧交通工程的發展有著積極作用。5G系統中包含的各項先進技術，具有熱點高、容量低、功耗大、連接快等優勢，5G技術的應用不僅豐富了智慧交通的功能，還為人們提供良好的交通出行體驗，具有較大的實用價值，發揮出了較大的社會價值。5G技術在智慧交通中的應用是時代所趨，智慧交通實現勢在必行。

1 5G無線網絡通信技術的相關概念

5G無線網絡通信技術實現對無線通信技術上的創新和升級，在未來的通信行業中擁有廣闊的發展前景。5G無線網絡通信技術具有很強的安全性，保障使用者的信息隱私安全，5G技術更好地利用了納米技術，可以靈活的對無線通信技術操作，強化了無線通信技術的性能。5G技術的網絡傳播速度是迄今為止通信技術最快的，比4G LTE蜂窩網絡快100倍，并且減少了能量的損耗，減少了網絡延遲[1]，降低了成本，實現了技術上的突破，提高了系統容量和大規模的設備連接。5G通信技術的實現滿足了現代社會對通信技術的需求。保護個人信息安全是5G技術的優點之一，當使用者的信息傳輸過程中受到威脅會起到保護作用。

5G無線通信網絡技術在研發的過程中繼承了前面的網絡優點，在這個基礎上創新出更有質量的特點。5G技術的更加靈活使用，為人們提供了更多的優秀服務，對通信網絡工程建設提出了更高的要求。

2 重視基于5G網絡技術的智慧交通探索的必要性

5G網絡技術具備顯著的技術優勢，傳播速率快、降低延遲、高性能等優勢在智慧城市中的應用可以優化原先的基礎設備。隨著我國人口越發密集，城市交通結構復雜化現象越發突出，對城市的發展及網絡傳輸頻率均造成了不利的影響。5G網絡技術的應用，為城市交通提供了新的發展機遇，借助5G技術可以對海量城市數據進行實時收集，并在最短的時間內找出有價值的信息[2]。利用5G網絡技術支持的大數據技術可以實現大量數據的高效管理，使各個數據發揮出最大利用價值。5G網絡技術在智慧城市中的應用無疑是有利的，面向現階段城市污染問題和能源枯竭問題，城市交通更是倡導綠色出行，綠色出行也是生態文明建設的主要內容，5G技術有助于提升公共交通的使用體驗，可以降低密集人群網絡干擾的現象，可以吸引大量人群積極使用公共交通工具，減少私家車的使用，進而便會緩解城市交通壓力，將綠色通行落實，降低城市污染。

3 5G移動通信技術在智慧交通建設中的應用

3.1 建立主動模式的交通應急聯動系統

利用5G無線網絡技術可以在智慧城市中建立主動式的交通應急聯動系統，借助5G技術的高頻傳輸優勢實現交通城市信息的傳遞和交流，保證智慧交通正常運行。其中應急聯動系統主要涉及交通信息采集，通過對獲取大量信息，利用大數據技術進行數據分析，形成可行性報告，在相應的信息服務平臺上進行共享各方面數據信息。服務平臺支持在各種類型的移動終端上使用，用戶可以安裝相應的APP注冊并登錄用戶服務平臺，支持安裝在車上，交通應急聯動系統則根據用戶所處的地理位置，分析城市交通情況及路況數據，用戶可以在信息服務平臺上利用5G網絡快速的訪問，憑借高效傳輸效率獲得交通實時圖像，用戶可以在圖像上清晰地看到該路段的擁堵情況和路況，可以及時對出行路線重新規劃，提高人們的交通體驗，改善城市交通狀況。

3.2 無人駕駛技術的應用

無人駕駛技術是近些年提出了新交通方式，無人駕駛效果的實現需要依靠高高性能的技術，并且對數據傳輸速率和網絡實時響應速度有著較高的要求。無人駕駛技術主要設計理念便是擺脫人為控制，由于缺乏人的主觀判斷，自身需要具備自動識別路況等功能。5G無線網絡技術的興起，為無人駕駛技術提供了技術支持，增加了無人駕駛應用的可能性。5G技術網絡覆蓋范圍廣，并且可以避免多個用戶之間的網絡干擾，具備網絡容量更高、數據傳輸速率更快等優勢，可以接入無人駕駛實現數據信息的獲取和分析，滿足無人駕駛技術的要求，實現快速的識別路況并做出應有的反應，保障無人駕駛的安全和可靠。

3.3 交通管控中的應用

城市交通管控維持著城市交通的正常、穩定運行，將5G網絡技術融入，有了先進技術的支持，交通管控工作便會向智能化和標準化方向發展。5G網絡技術高效的信息收集和分析能力，有助于相應的工作人員實時監控及掌握城市各個路況，通過數據反映及時對擁堵路段做出合理調度，保證城市交通的通暢。目前，智能化是新時代發展的主要導向，5G技術支持的無人機可以實現對違規車輛的抓拍，并且形成違規車輛的行駛軌跡，通過對違規目標的鎖定，無人機便會實時軌跡跟蹤。城市人口較為密集，交通管控壓力加重，5G技術可以實現實時高清視頻監控，能夠實時反映交通事故或緊急情況等，同時還會對前后行駛的車輛發出預警消息，降低交通事故造成的影響。

3.4 高速無障礙收費中的應用

目前，導致高速發生擁堵其概況概率最大的便是高速收費，依靠人工收費會涉及多種因素降低收費效率，尤其是在節假日車流量大的時間段，高速擁堵現象更加突出。5G技術的應用可以轉變高速收費工作模式，利用全路段覆蓋電子收費等無障礙收費模式[3]，能夠大程度的提高收費效率降低高速擁堵概率。電子收費具備自動檢測設備可以自行檢測車輛狀態，并對其進行定位和記錄，收費計算主要是以車輛進入高速計費路段時計算，將計算后的精確結果發送至車主的移動終端，車主收到信息后以網絡付費的模式結算。

3.5 提供優質高效的公交運營服務

智慧交通包括了各種公共交通工具，通信工程是智慧交通工程中較為重要的一環，主要利用通信技術實現對智慧交通的集中管理，判斷車輛運行狀況，為列車行駛提供安全保障。智慧交通工程中涉及多個部門，通信信息工程的建立可以實現各個部門之間的溝通，并能夠保證各項數據信息的傳輸控制，時刻保持各個部門良好的配合和合作，并實現了無感支付。5G技術對智慧交通運輸有著重要的控制作用，智慧交通系統的監測與控制可以由5G技術實現720P 高清制式視頻實時監控。例如公交行駛過程中，可以利用相應的檢測技術實時對列車行駛路面和路況進行檢查，保證列車的行駛安全，當列車在行駛過程中，如有遇到不良路況或者其他故障，會通過5G技術形成監測信息的反饋，并發出警報信息。

3.6 安全便捷的軌道交通運營

智慧交通中的信息工程與列車運行安全息息相關，城市軌道運營集中了大量的客流，通常情況下，人群密集的條件下，列車機務數據往往受到干擾導致下載速率慢，不能夠準確且及時獲取列車運行情況。可能會在運輸過程中或列車行駛過程中，沒有穩定信號覆蓋將會影響列車的正常運營。5G網絡技術的應用可以有效保障通信質量。5G網絡具有低時傳輸性能優勢，并且5G無線通信技術將實現頻譜效率提升十倍以上的技術要求。利用空分多址，將支持多用戶的波速智能性，減少用戶之間的干擾，網絡覆蓋率高。可以提高列車系統檢測效率，并對換乘客流進行實時監控。列車行駛過程中，會涉及各種信息的傳輸，可以保證數據具有絕對的可靠性，實現數據準確的傳遞。如果遇到不同的自然災害，或者其他惡劣的突發情況，可以自動啟動應急方案，保證列車行駛安全，并且要將修復時間控制到最小。

4 結束語

5G技術的興起對各行技術均有著積極作用，5G系統中包含的各項先進技術，熱點高、容量低、功耗連接等優勢在智慧交通中均得到了良好的應用。高頻傳播在智慧交通中列車運行監測發揮著重要作用，保證了列車安全，5G技術網絡覆蓋率強，并且傳播速率快、具有高性能硬件支持對主動模式的交通應急聯動系統的建立、高速無障礙收費、無人駕駛技術中得到良好的應用反饋，精確定位和高清視頻傳播技術對交通綜合執法提供了良好的配合。總而言之，5G技術的應用可以提高智慧交通通信系統的穩定性，不斷拓寬了智慧交通的功能，有效提升傳輸網的效率，保證智慧交通工程穩定運營。