5G背景下智能交通的发展趋势探讨

5G背景下智能交通的发展趋势探讨

张兆捷

海口市城建集团有限公司 海南海口 570331

摘要：现阶段，我国科学技术水平显著提升，5G技术对于交通行业发展将会是巨大的，未来的城市交通将会把汽车和互联网紧密相连起来，这将帮助车联网技术的蓬勃发展，车联网能够帮助实现人、车、路、云、计算机的五者协同，能够大幅提升人们的行车安全、舒适度以及环境的保护，实现未来城市人性化的智慧运输。

关键词：5G技术；车联网；智能交通

引言

随着现代城市交通的快速发展，百姓汽车拥有率的增加导致城市交通基础设施供需矛盾日益突出，因此加快建设城市智慧交通体系成为大势所趋。目前移动互联网和物联网的结合已经日益紧密；与此同时，我国5G试点工作开展顺利使得5G网络的峰值速率能达到每秒10Gb。在这种美好的前景下，交通运输可以应用大数据技术、交通起止点调查分析等多种高新技术，总结出一条适合于我国的交通发展道路，从而助力于我国经济的迅猛发展。

15G的定义

5G也称为第五代移动通信技术，与前几代通信技术不同的是，5G没有对通信技术进行大革新，而是改进超密集异构网络，D2D、M2M通信技术等，并且加入新的无线接入技术进行辅助。形成具有低延迟、高带宽、传输速度快、稳定性好、安全性高的5G网络。

25G的主要技术方向有：

（1）新型多天线技术：随着无线通信的快速发展，用户面临的交通需求和频谱资源有限的矛盾日益突出。如何提高频谱的利用率是非常重要的，但能够可靠地提高网络稳定性和频谱效率的多天线技术目前正在应用于无线通信的各个方面。增加天线数量是确保可靠传输和提高频谱效率的有效手段。（2）设备到设备通信技术（Device-to-DeviceCommunica-tion：D2D）：目前以基站作为中心的无线通信技术，有着自身的局限性，如在覆盖率低和容纳量小等。虽然中继技术和多点协作技术可以增加小区的覆盖范围，提高小区边缘用户的吞吐量，但基站和中继节点是固定的。该系统的整体覆盖范围和小区边缘的用户体验仍然远远不能令人满意。D2D可以通过近距离的相邻终端之间的直接链路传输数据，而无需通过中间节点。这些优势使通信网络能够实现更高的数据速率，更低的延迟和更低的功耗;可以实现频谱资源的有效利用，获得资源空分复用增益;可以适应当地加速数据共享需求，如无线对等网（Peer-to-Peer:P2P）业务；通过在通信网络中利用大量广泛分布的通信终端，可以增加网络的覆盖范围。D2D对提高频谱利用率和系统质量具有重要意义，将成为未来5G网络的关键研究技术之一。

3智慧交通概述

智慧交通系统中所使用的移动互联网技术与大量物联网信息技术的应用，都极大的推动了5G网络技术发展与应用，增强了5G网络中的信息交互，打破了物联网技术发展的局限性，实现了无感支付等多种形态的信息服务模式，因此，5G技术的发展为智慧交通的发展提供了坚实可靠的基础。车联网也是智慧交通系统中的一个重要组成部分，它可实现车辆与车辆之间轨迹的信息交互、便捷的交易与远程信息访问等。车联网在智慧交通系统中起着至关重要的作用，其包含了应急响应机制在一定程度上提升了智慧交通系统的可靠性。

4 5G交通主要应用场景

4.1远程交通监管

交管部门指挥人员通过5G实时获取交管信息，当遇到突发事件，通过5G远程下达指挥，及时进行现场指挥。交警部门指挥员通过5G对道路临时故障点、道路维修点、危险路段等极易发生人员伤亡事故等地方进行交通监管，路边监控摄像机实时高清视频回传。交警部门指挥员通过5G对现场无人机上的摄像机进行远程实时操控，并通过无人机上的喊话器，对现场车辆驾驶人进行实时远程喊话，进行现场交通的协调、指挥，及时恢复道路畅通；交警部门指挥中心通过5G监测道路车辆交通流量变化，快速做出应对措施，分散车辆，减少拥堵现象。

4.2智慧交通管控

5G的接入改变了原来监控视频通过本地缓存分析，再上传照片的模式，不仅能够实时监测违章车辆轨迹，还可以在后台实时监测事故现场处理进度，提高了管理效率交通态势实时感知，辅助城市交通治理。经实测，5G上传速率达到百兆，完全满足多路高清视频同时上传的需求，让智慧交通落到实处。可以通过警用无人机抓拍高速违章事故、设置流动违章抓拍等，这些违章数据都可以通过5G实时传回交通指挥中心。可以实现实时掌控道路交通流量，实时将数据传给指挥中心，实时在道路电子屏上显示道路状况，及时避开拥堵路段。

4.3无人驾驶的智慧生活

随着5G技术的发展，更加高精度的传感器和智能云计算系统能够应用在无人驾驶中，可以实现车内网和车外网的对接。在行驶过程中通过自动细微调整，形成车辆的跟踪，来保证良好的路况视野。行驶过程中通过前后车的监测可以保证车辆的安全距离，当即将发生事故时，车内的安全系统就会提前制动以保护乘客安全。另外，汽车将不再仅仅是代步工具，将成为兼具娱乐办公等多项功能的一个特殊载体。当自动驾驶技术完全成熟时，人们只需要花将近20%的时间专注于驾驶，剩余的80%时间可以用于自由支配。第三，可以很好地解决停车难的问题。未来当自动泊车系统完善时汽车可以自动寻找车位，完全释放驾驶员的双手，将会进一步提升人们的出行效率。

4.4AR(增强现实)导航

AR导航将实时路况指引信息在车载显示场景中叠加显示，使人们可以更为直观的理解导航。AR需要大量的存储和计算功能，这些数据和计算密集型任务如果转移到云端，就能利用云端服务器的数据存储和高速计算能力。AR设备仅仅具备连接和显示的功能，AR设备通过5G与与云端连接，可以大大降低头显的硬件成本。通过计算无线网络的双向传输时延在10ms内才能满足实时性体验的需求。而该时延要求，LTE网络无法满足。

4.5高速无障碍收费

高速拥堵的原因有很多，其中高速收费就是造成拥堵的大源头之一。其实，电子收费全覆盖也可看做高速无障碍收费工作的基础。在专属的ETC车道上，相关平台系统将对行驶汽车进行精准实时定位，在进入自动计费路段，将自动结算行驶汽车高速路费信息，跨省收费也将纳入自动结算部分。而行驶汽车在接受电子收费信息后，车主将进行网站自主电子缴费，从而省去停车缴费这一过程。一旦高速无障碍收费工作进入正轨，高速公路将从抬杠到无杠过渡，不停车快速通行也将成为现实。

结语

目前城市道路交通仍然存在着许多问题，5G和车联网就是打破这些问题瓶颈的关键技术。在车联网的帮助下，运输管理部门可以智能监控各个地区的交通状况，并且智慧运输系统会给出自我调度，平衡城市道路压力。在云端的帮助基础之下，车与车之间也会构架成密集的网络，辅以先进的GPS技术和感知技术互通实时信息，从云端和地面同时引导车辆，提升车辆驾驶的安全性以及舒适性，汽车会更加的人性化智能化，车与路形成智慧的城市交通运输系统，未来的城市智能交通一定会在全新的5G和车联网技术下开辟出一片“蓝海”。

参考文献

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[3]李奕凝.解析物联网形势下的5G技术[J].数字技术与应用，2019，37（11）：27-28.

[4]井骁.浅析车联网技术与应用[J].上海汽车，2019（04）：9-12.