5G在城市交通运输系统中的应用与展望

2019年6月6日，工信部向中国移动、中国电信、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，标志着我国5G商用正式开启。作为“新基建”时代的核心领域，5G对于各行各业而言都可能产生革命性颠覆的作用。随着我国5G基站建设加速推进，5G技术逐渐成熟，5G应用将引发交通行业的深度变革，进一步加快城市交通运输系统的智慧化进程。

5G+城市轨道交通

城市轨道交通中应用5G通信技术，一定程度上促进了城市轨道交通行业的发展，尤其体现在城市轨道交通无线通信系统方面。城市轨道交通无线通信系统由乘客无线网络、公安无线网络、运营无线网络、生产无线网络四大类构成。5G在城市轨道交通无线通信中主要应用于生产无线网络，综合承载各类生产业务，提供更好的城市轨道交通通信服务。

高速通信、端到端通信及绿色通信是5G可实现的三大主要功能。5G通信具有高频段、高速率特性，由此可简化业务流程，实现高速通信。5G通信具有先进的端到端通信技术，能够降低传输时延，更好的保障列车的安全运行，提升列车运行效率。基于5G技术可优化资源调度、优化系统运行效率，进一步保障城市轨道交通系统运行的安全与稳定，为城市绿色健康发展提供坚实基础支持。

5G+城市停车系统

5G技术作为一种新兴的、功能强大的通信技术，当城市停车系统与5G技术充分融合在一起，将使停车系统得到进一步优化。借助5G技术的低延时性和高可靠性，可实现停车设备云控制，进而实现主控PLC（可编程逻辑控制器，一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，在我们所熟知的全自动洗衣机、电梯等中均有应用）界面可视化。移至云端后的PLC主要功能更加高效和强大，可更好地整合利用各停车设备的图像、视频等数据信息，达到集约化数据管控。5G时代，城市各停车场将实现数据实时共享，有效提升有限停车位的周转效率，缓解城市交通路边停车难、车位寻找难等实际问题。

作为城市停车系统的新兴产物，智能立体停车设备数据上传云平台已渐趋成熟，若与5G技术相融合，也将得到进一步的发展。端到端网络延迟在5G环境下将由4G时期的90ms减少到1ms。高达20Gbps的5G速率为高清图像和视频数据的高速上传下载提供条件。端到端网络低延时提升了用户服务需求的响应效率，5G网络的高稳定性增加了系统运行的可靠性。5G的应用拓展了立体停车设备的实际应用场景，各停车设备制造商可提供具备竞争力的产品综合服务包，定制各智慧车库的专项功能，如智能人脸识别、AI语音、移动电子商务、大数据停车、智慧交通等，以满足用户的个性化功能需求。同时，立体停车设备也将应用AI技术，与近来研究热门的自动驾驶车辆形成对接，作为自动驾驶车辆的协同设备，辅助其实现高效智能停车，提升用户体验。

5G+城市道路交叉口

5G时代，借助云计算、图像识别、大数据分析等工具，可实现交叉口基站、车载设备、智能手机等通信终端的系统化整合，建立起具有信息收集、数据处理、信息广播等功能的控制中心，实现人与车、车与车实时互联的智能体系。基于5G技术的智能交叉口将开发出流量调节、危险预警等功能。

流量调节的关键在于精准获取交叉口处各方向车辆及行人数量。将借助5G通信系统获取管控调范围内各终端实时上传的坐标信息及交叉口各方向视频摄像机得到的行人流、车流的视频图像信息，通过5G高速上传，经云端处理，获取各方向行人及车辆数量，实时动态调整各方向信号指引，提高城市道路交叉口利用效率。

借助智能终端自有的GPS定位、网络连接功能可实现交叉口危险预警功能。控制中心利用5G实时获取管控范围内各车辆、行人的位置、速度等信息，当某一监测对象的坐标发生异常变动，结合视频摄像机传输数据，经云端计算分析后，若判定该监测对象为危险因素，控制中心可利用5G通信技术的低时延性，借助基站发布即时广播，通知附近车辆人员及时避让，避免次生交通事故的发生。

5G+城市物流配送

近些年来，城市物流配送行业发展的如火如荼，大量先进技术在该领域得到广泛运用，保证了物流配送的安全高效。同时，随着5G移动通信全面商用，大数据、人工智能、物联网等前沿技术与城市物流配送行业实现全面深度融合，产生了“5G+AI+物流”等新模式，传统物流正向新型智慧物流大步迈进。

要实现货物的安全快捷运输，需针对载运工具实现全面及时的管理监控，当前最重要的监控管理手段是在车辆上安装车载监控系统，以实现车辆远程视频浏览、车辆地理位置记录跟踪。然而由于当前无线网络技术水平的限制，监管的范围、时效性、有效性仍无法满足用户需求。一方面，车载监控视频大多离线存储在本地，设备一旦损坏，数据即丢失，无法保证突发事件下的视频调取；另一方面，由于带宽和稳定性不足，视频数据无法实现全面实时高清传输，对载运工具的真实状况无法准确掌控。而5G技术提供了足量的带宽和稳定性，可以弥补当前通信技术的不足，通过高清视频监控获取高质量监控画面并即时传回，在云端通过算法对运输状况进行实时分析，并及时反馈，实现对载运工具全面及时的管理监控。

结语

在互联网、人工智能、大数据等技术的支撑下，我国智慧交通建设已初见成效。相关数据分析结果显示，智慧交通可使车辆安全事故率降低20％以上，交通堵塞减少约60％，短途运输效率提高近70％，现有道路网的通行能力提高2—3倍。5G技术卓越的数据传输和终端接入能力，将进一步提升城市交通运输系统的智慧化水平，促进交通运输与云计算、大数据、物联网、人工智能等前沿技术的深度融合，实现对交通运输业务全面、实时、准确的感知，完善城市交通系统服务功能，使智慧交通的业务形式更加自由，助力实现交通运输管理服务智慧化、精准化、多样化，描绘出一幅关于智慧交通的最美画卷。

本文作者：谢文杰，东南大学工学硕士（在读），河南交通运输战略发展研究院（实习），河南省交通规划设计研究院股份有限公司