5G在智慧轨道交通中的创新应用

5G在智慧轨道交通中的创新应用

卢革

浙江盾安机电科技有限公司 311835

摘要：随着社会经济的快速发展，交通强国建设纲要的印发实施，我国轨道交通从快速建设阶段正式转入智能化发展的新时期。与此同时，5G移动通信技术的成熟及商用助力我国智慧轨道交通的创新应用。文章在系统阐述智慧轨道交通国内外发展现状的基础上，提出8个基于5G技术与智慧轨道交通建设路径融合的“5G+智慧轨道交通”重点应用场景，以及智慧轨道交通发展过程中5G技术需要面临的4项技术挑战，最后提出5G+智慧轨道交通的技术架构，并对未来智慧轨道交通的发展进行展望。

关键词：5G；智慧轨道交通；创新应用

引言

5G时代，可以将道路交通大数据、全球定位系统、云计算等后台信息系统有机地与交通管理中心形成对接，使得道路交通数据通过分析计算，实现交通道路智慧调控。现在很多司机在驾驶汽车过程当中都会通过定位导航来查看所行驶道路的交通情况，只有充分利用好5G技术与其进行结合，定位导航系统才能为司机选择推送最佳的行车路线。如此一来，就会在很大程度上改变道路拥堵状况，让智慧交通发挥作用。

1 5G技术概述

传统的无线互联网主要运用固定端口对数据信息进行精准传输，作为独立性网络接入技术。加之，5G技术的不断革新，给网络模式带来了较大的变革，不但能够满足基层功能需求，还可以对通信系统中增设其他类别功能进行提升，增加互联网运行容量与速度，能够将网络内容更为紧密的交叉与融合在一起，给国民提供更为高质量、高效率的数据连接服务。5G技术就理论角度上讲，能够将数据传输的速度显著提升，提升速率大约为10G/S，而无线网络体系会变得更加的优化，能够结合通信电视以及广播等多类模式，促使5G网络能够发挥出其最大的功效。5G技术实际运用可以保证大范围组合天线数据信息传输速度提升，而基站的数量将会逐步增多，通信机房内数据信息将不会降低，不会有较多能量损耗。近些年来，我们对于5G技术这个词语听到的越来越频繁，这也是由于当前互联网发展的大环境导致的，拿华为来说，近两年来一直在致力于5G技术的探索与研究。5G技术运用的优势体现在：第一，5G技术的创新，不仅仅是一个技术层面的创新，更是象征着一个时代的进步，是一次跨越性转变，用最简单的话来说，相较于4G而言，5G技术无论是在能耗上，还是在传输速率上都要遥遥领先，这也就是前面所说的跨越性转变，是一个质的飞跃，从而也会给我们带来新型的电子产品。例如在我们日常下载软件的时候，在以往的4G网络下可能需要十分钟，但是5G技术应用以后，甚至可以在10秒左右下载完成，这种下载速度的提升，能够优化我们的生活体验，提高我们的工作效率。

2 5G在智慧轨道交通中的创新应用

2.1人员智慧管理

结合5G网络、智能安全帽、智能手环等设备，实时监控现场人员的位置信息，尤其对施工危险特殊工种、监理人员等位置信息进行动态化监测，实时掌握现场作业状态，结合人行闸机、人脸识别终端等设备，解决施工现场人员实时考勤信息收集滞后、人工填报失真等问题；增加施工进出场记录，能够结合业务场景进行精细化管理（如恶意讨薪记录等）。人员管理结合视频智能识别技术、智能安全帽，自动识别到违章（工地抽烟、工人未带安全帽等）后实时联动至个人，提供定位信息，同时通过智能安全帽对讲功能与违章个人实时通话，同步记录人员不良行为，制止违章行为继续发生，实现人员违章行为闭环管控。

2.2交通应急救援中的运用

道路若是出现较大的交通事故，会导致道路出现交通拥堵问题，对交通应急救援人员与车辆来讲，会由于交通出现拥堵状况，导致不能够及时到现场中进行救援。那么，将5G技术引入其中，能够及时与精准地把重大性交通事故相关信息传动到系统的后台之中，而后交通指挥中心就可以将信息发布出，保障途径该路段车辆能够绕道而行，规避出现交通拥堵问题出现。在保障道路顺畅性较强的基础之上，救援人员与车辆可以迅速实施救治工作。

2.3高效协同的交通综合执法

对于道路交通运输来说，会有一些车辆在行驶过程中发生超速、超限、酒驾、违规变道等违法情况，交管部门对这种情况需要进行及时地管理和执法。但是往往由于一些客观原因会造成漏网之鱼的出现，使执法活动遭受阻碍。5G网络技术的应用可以在很大程度上提升道路交通执法人员的执法水平以及精准的抓捕交通肇事或是犯罪分子，以提升交通综合执法能力。例如在违法犯罪分子潜逃的过程中，通过超高清视频画面进行精准捕捉，将其画面和车辆信息传输到相关部门的监测系统中，使公安人员快速对其进行抓捕。这是5G网络技术、全球定位系统、AI人工智能等技术的结合，实现地图场景、数字场景以及视频场景三景合一，从而使得犯罪分子无所遁形。

2.4智能调度

受限于移动通信网络的容量，传统的调度通信系统主要实现语音业务。基于5G技术大幅提升的容量能力，在智慧轨道交通时代，调度通信系统将迎来业务范围的极大拓展。在终端侧，除传统的手持台、车载台、桌面终端外，各类新型终端形态如摄像头、AR眼镜、智能头盔、无人机、机器人等都可接入调度系统，基于广泛的感知终端和平台统一接入、智能分析的能力，未来的调度系统将成为轨道交通智慧运营的核心平台，承载音视频调度、视频会议、数据统计分析、安全要素管理、远程AR/VR指挥等各类业务；在业务上，可以实现基于多媒体、GIS等技术的多种新型业务，如通过与应急通信、灾害监测、周界防护等系统的整合和联动，增强行车指挥人员掌握现场安全状况的能力，为各运输站段、班组提供更加可靠的专用调度通信。

2.5物料管理

轨道交通智慧工地物料管理用于各参建单位对施工过程中的物料使用过程管理，主要包括供应商管理，原材料管理、商品混凝土、预拌混凝土等管理，如混凝土生产过程中，前端设备可分析混泥土基础数据，与搅拌站设备实现联动，精准控制各种原材料的投料数量、搅拌时间等，将整个物料全过程环节结合前端传感器与5G网络，将出厂、运输、报验、检验、入库、出库、使用部位等所有要素环节信息自动上传录入，有效降低数据传输延迟，将物料与工程进度实时关联，根据工程实际进度动态调整工序及时间节点，优化工程节点计划，施工材料库存时间可有效减少，提高物料使用效率，降低工程费用。

2.6安全管理

城市轨道交通建设项目周期较长、施工难度高，工程风险较大。利用5G大带宽、低延时特性，可实现1080P高清视频毫秒级实时传输，结合人脸识别、未戴安全帽识别、未穿反光衣、火灾火苗识别、危险周界等图像识别技术，通过自动化手段自动识别现场安全违章事故，降低安全事故发生概率。除了将5G与视频图像智能识别结合，还可充分利用巡检机器人、无人机等设备，在巡检过程中获得第一人称视角视频画面，现场与后台远程交互，通过远程隐蔽工程检测、巡检、预检实现远程协作检查，还可远程连线专家，实时语音、视频交互，同步指导，及时解决现场施工技术难题。

结语

5G技术运用在智慧交通工程中，可以对城市中交通压力进行环节，将交通运输管理中相关问题解决。5G技术进行全方位运用，智慧交通可以给国民出行提供出贴心服务，需要在各个模块中不断运用，提升智慧交通构建全面性与高效性。

参考文献

[1]中共中央、国务院.交通强国建设纲要[Z].2019.

[2]中国城市轨道交通协会.中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要[Z].北京：中国城市轨道交通协会，2020.

[3]马建军，李平，邵赛，等.智能高速铁路关键技术研究及发展路线图探讨[J].中国铁路，2020（7）：1-8.