浅析5G技术在智慧出行领域的应用

浅析5G技术在智慧出行领域的应用

作者：胡康迂

来源：《数字技术与应用》2018年第12期

摘要：5G网络高带宽、低延时、传输快等特点，在物联网时代必然会大展拳脚，为各行各业的发展提供助力。本文针对5G技术在智慧出行领域的应用进行了简要讨论，文章首先介绍了5G网络的现状和影响，又介绍了智慧出行发展现状、整体解决方案及特点，最后阐述了5G技术在智慧出行中的应用，包括无人驾驶汽车、路况预知及智慧停车。 关键词：5G;智慧出行;应用

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）12-0031-02 0 引言

2018年初，阿里巴巴集团与马来西亚数字经济发展机构和吉隆坡市政厅就“共建马来西亚城市大脑”达成合作，未来，阿里云的大数据技术将结合马来西亚本地化情况，解决马来西亚城市交通、城市规划、环境保护等领域的问题，尤其是吉隆坡众所周知的城市交通拥堵问题。据悉，在项目首阶段会在吉隆坡的281个路口应用，通过AI与大数据技术控制红绿灯，实现交通灯动态调节，并实时检测交通事故，及时反馈数据，即时做出响应，缓解交通拥堵情况。这是中国基于AI和大数据的智慧城市整体方案第一次走出国门。

智慧出行作为智慧城市的重要组成部分，是物联网重点发展的方向之一。随着物联网技术的不断延伸，大规模的智慧交通布局早就悄然打开，共享单车遍布城市各个角落，网约车随叫随到，分时租赁满足所有出行计划。在地图APP上，配备智能语音的百度地图、高德地图逐渐走向高精程度，腾讯地图和滴滴地图也异军突起。自动泊车、ABS制动防抱死系统等无人驾驶相关技术早已应用在汽车技术中，无人驾驶汽车也进入到最后的实验阶段，相信不远的未来就会与我们见面。如今，随着5G时代的到来，智慧出行必将再次迎来发展的高峰。 1 5G技术

1.1 5G技术的发展现状

2018年12月20日，工信部出台了5G管理办法——《3000-5000MHz频段第五代移动通信基站与卫星地球站等无线电台（站）干扰协调管理办法》，这意味着距离5G技术的全面应用已经不远了。2018年，三大通信运营商在全国内均在超过10个以上的城市内设置小范围的试用网点。比如11月21日，重庆市首个重庆市首个5G连续覆盖试验区于21日完成建设，同时亮相的还有G（5G？）远程驾驶、5G无人飞机、虚拟现实等多个应用。同时，北京移动适合5G网络建设初期场景的4.9GHz频段服务也已经开通，密集城区、开发区、校园等各类公共场所均将被覆盖。据悉，北京移动建设的这个试点采用型号为华为64T64R的AAU5913基

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站，该基站的带宽高达100MHz。同月21日，中国电信也宣布实现了5G基站控制器分布式单元和基站有源天线单元之间链路的承载，进一步推动了5G承载技术的发展。5G相关建设工作正在如火如荼地进行中，计划在2019年中国将开始商业化试用5G网络，2020年将正式开始投入商用化使用。

如同向2019年冲刺一样，5G终端设备的研发、5G网络的铺设、5G商用的部署等等，各方面的好消息频频传出，一切行动都在按照计划紧锣密鼓地进行，5G时代，全世界都在看着中国。2017年12月完成了对应4G核心网+4G基站为主+5G基站为辅的5G网络部署方式的部署工作。2018年6月完成了对应5G核心网+5G基站的5G网络部署方式的部署工作。2019年，工信部将在一些地区发放5G临时牌照，开始5G商用的推广工作。下半年，一批5G终端产品，诸如5G手机、5GiPad等商业产品将投放市场。 1.2 5G技术带来的影响

物联网时代，万物互联的背景下，5G网络的到来，能够满足物联网时代的所有需求。5G网络核心技术之一“多址技术”的应用，使得网络对终端的承载能力大幅度提升，相当于将2车道拓宽至200车道，未来大到一辆车小到一根针都能够被这个高速的网络覆盖。

现阶段使用的4G网络虽然也能够通过手机分享热点使PC机连接上网，网络安全性也有一定的保证，但手机的耗电量却是一个让人头疼的问题，而公共场所的无线网络连接又存在极大的安全隐患。所以现在使用的移动网络连接环境并不理想。5G技术的出现将大大改善网络环境，通过云计算/边缘计算加持的5G技术安全性极高，同时终端搭载能力也将得到质的提升，为了稳定、高效、便宜的网络运行环境将使得我们的网络连接更加便捷、更加灵活。 2G时代看小说，3G时代看图片，4G时代看视频，5G时代可能连“下载”这个词都将失去意义，5G时代是网络传输速度的一次革命，据悉5G峰值下载速度：20Gb/s（每秒千兆位），5G峰值上传速度：10Gb/s（每秒千兆位）。这意味着5G时代，你想下载一部电影这件事可能就在一秒内完成，优超快的传输速度可能使优盘、移动硬盘等数据承载设备变成多余的，云盘反而更加方便实用。5G是物联网时代重要的信息传输通道，万物互联的需求必将在5G网络上搭载越来越多的终端设备，而想要搭上物联网的快车，各类终端也必将同时进行改进，同时更多现在还见不到的终端设备应运而生也未可知。 2 智慧出行

随着我国经济技术的发展，中国社会格局已经发生巨大变革，人们的生活方式也随之发生变化。随着互联网技术不断发展、物联网技术的不断延伸，传统的交通环境已经不能满足现在的出行方式，智慧出行便应运而生。 2.1 智慧出行的整体解决方案

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智慧出行主要服务于交管部门和民众，发挥出行举出设施的效能，提高出行系统运行效率和管理水平，保证民众出行安全，缓解出行拥堵、减少空气污染，为经济发展提供助力。智慧出行系统集合了信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术，在智能出行的基础上，融合了物联网、云计算、大数据、移动互联网等新技术，再加上使用了大量的数据模型、数据挖掘技术及时收集信息、反馈信息，实现了智慧出行的系统性、实时性、交互性及广泛性。

智能出行的系统解决方案是出行诱导系统，主要由信息采集平台、基于GIS的出行信息数据库和数据处理平台以及出行信息动态发布平台组成，整个系统架构分为四部分。底层外场设备层涉及的设备包括雷达、线圈检测、智能卡口、便携移动电子警察、交通信号灯、GPS导航定位、交通警情等，主要功能是采集交通信息。采集的信息会上传至数据库层进行存储，数据分类存储，有包含道路信息、交通附属设备信息、停车场信息等静态数据库，有包含交通流量信息、视频监控信息、车辆位置信息、交通事件信息等的动态数据库，还有周期拥堵信息、处罚情况、违章违法情况、车辆备案情况、评价等历史数据库。数据库信息的主要功能是为第三层的计算机辅助决策支持层提供数据支持，通过对数据库数据的分析，实现对交通情况的预测、交通仿真、路网运营能力分析、交通流量分析，为交通信息层的信息作出准确决策。最上层的交通信息发布层包括交通信息屏发布系统、移动终端发布系统、Internet发布系统、无线广播发布系统等，能够及时发布交通信息。智能出行系统包括指挥中心、治安卡口系统、智能公交系统、交通诱导系统、交通信息采集系统、交通信号控制系统、交通监控系统、电子警察系统，多系统全方位的融合，通过对多点信息的收集、处理、发布、交换、分析以及利用等，实现实时、准确、高效的综合运输和管理服务系统。 2.2 智慧出行的发展现状

虽然与国际智慧出行发展相比，中国的智慧出行起步较晚，但是中国智慧出行技术的发展程度却十分可观，目前中国的智慧出行已经从最早的摸索阶段进入到实际应用阶段，这与政策的支持分不开，“十二五”专项计划已经将智慧交通融入到交通规划体系中。如今，众多城市已经实现电子收费、信号自动控制，交通信息动态显示、交通诱导系统、电子收费系统、交通管理系统、交通监管系统、交通信号控制与指挥系统等均得到进一步的发展。同时，我国针对智慧出行领域的投资也在不断加大，2016年中国智慧出行市场规模在1300亿，涉及896个智慧出行项目。

2.3 智慧出行的特点

通过前文分析，我们知道智慧出行是将传统交通行业与移动互联网、云计算、大数据、物联网等先进技术和理念相结合，形成具有“线上资源合理分配，线下高效优质运行”的新业态和新模式。智慧出行的特点有：以数据的收集和处理为主线，为交通参与者提供更多样化的服务;传统运输与物联网、云计算、人工智能、自动控制、移动互联网技术的融合，对交通管理、运输、大众出行等业务得到全过程控制，实现各种出行方式的动态行为与车主服务的静态行为的场景融合，也实现了金融支付体系与线下的深度对接;智慧出行使交通系统的感知范围更广

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阔，充分保障了交通的安全，更充分地发挥了交通设施的作用，提升了交通系统的管理水平，更为百姓提供了更加即时的交通信息传播渠道，大大提升了出行效率。 3 5G技术在智慧出行领域的应用

智慧出行为我们创造了便利的出行条件，5G时代的到来，更是为车与车、车与路、车与人之间的信息交换提供了一条“高速公路”，使得智慧出行组件之间的联动更加灵活，整个智慧出行的智能化将再次得到提升。 3.1 无人驾驶

很多行业对5G的期待都是基于5G的实时性和高带宽，但对于无人驾驶汽车来说，最终要的技术却是低延时。实时性和高带宽提高了自动驾驶汽车地图的准确性和精细度，确保形成路线准确无误，但安全性问题却主要依靠低延时。当遇到障碍物的时候，控制器会立刻发出一个停车的控制指令，那么及时接收指令并做出刹车动作是行驶安全的决定因素，可以说这种紧急时刻，几秒钟的延时都可能造成致命的伤害。5G网络带来的低延时，大大降低了信息的延时性，使得无人驾驶汽车投入市场的进度进一步加快。 3.2 路况预知

5G时代车联网的程度进一步得到提升，在道路情况预知方面将变得更加灵活、及时。一台车作为一个载体，结合5G网络按照接下来的道路规划，汽车会在行驶的过程接收到实时路况实景信息，通过汽车配置的车载电脑终端，车主在车上就能知道接下来的路况信息。更灵活的操作是，车载电脑还会根据这些道路信息规划更佳的行车路线，节省车主的时间。 3.3 智慧停车

高速公路上的ETC自动收费系统投入使用后，大大提高了高速公路行车效率，尤其是出行高峰期，不需要停下车排队取卡、缴费，节省了很多出行时间。现在，车辆的ETC贴片传感器设备构建的ETC支付行业应用场景分布越来越广泛，ETC收费方式不仅仅只应用在路桥收费高速收费等交通运管场景，随着5G网络覆盖范围的扩大，各个停车场基于ETC、二维码、RFID等多种技术方式的实现的智能收费方案将得到落实。 4 结语

在工业4.0及物联网的背景下，智慧出行是未来交通系统的重点发展方向，有了5G网络的加持智慧出行将变得更加智慧。无人驾驶、道路交通管理、智慧行车、智慧停车等多种多样的智慧出行方式将随着5G网络的推广逐渐渗透到我们的日常生活中。相信随着技术的逐步提升，5G网络高带宽、低延时、传输快的特点会帮助智慧出行领域创造更多奇迹。 参考文献

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[1]蔡团结.交通部：推进绿色交通、智慧出行的三大工作方向[J].汽车纵横，2017（11）：22-23.

[2]包左军.基于5G万物互联的智慧交通[J].中国交通信息化，2017（10）：18-20. [3]刘川，陈金鹰，朱正模，etal.5G对无人驾驶汽车的影响分析[J].通信与信息技术，2017（3）：43-44.

[4]袁晔.交通运输部印发《推进智慧交通发展行动计划（2017—2020年）》[J].人民公交，2017（3）：74-74.

[5]张永珍.谈智慧交通发展趋势及目标与框架构建[J].山西建筑，2018：249-250.

[6]郭俊财，盖文娟.无人驾驶技术下智能交通系统发展展望[J].合作经济与科技，2018：18-20.

Analysis on the Application of 5G Technology in the Field of Smart Travel HU Kang-yu

（Wuzhou， Hunan Province， Yongzhou Hunan 425000）

Abstract：5G network features high bandwidth， low latency， fast transmission， etc. It will inevitably show great strength in the Internet of Things era， and provide assistance for the

development of all walks of life. This paper briefly discusses the application of 5G technology in the field of smart travel. The article first introduces the status quo and influence of 5G network， introduces the development status of smart travel， overall solution and characteristics， and finally expounds the 5G technology in smart travel. Applications， including driverless cars， road forecasting and smart parking.

Key words：5G; smart travel; application