5G技術(shù)應(yīng)用給智能交通帶來春天
發(fā)布日期：2019-12-02 瀏覽次數(shù)：
6月6日，隨著5G商用牌照的發(fā)放， 一石激起千層浪。在各大媒體的爭相報(bào)道下，5G關(guān)鍵詞再度登上各個(gè)平臺的熱搜榜。
萬物互聯(lián)的5G在各行各業(yè)正逐步的運(yùn)用起來，而在交通領(lǐng)域同樣帶來了對未來的展望，日前已初步可窺得端倪。
2018年9月19日，中國移動發(fā)布國內(nèi)第一條5G自動駕駛車輛測試道路，該道路可提供5G自動駕駛所需的5G網(wǎng)絡(luò)、5G邊緣計(jì)算平臺、5G-V2X能力、5G高精度定位能力；
2019年1月5日，四川移動在成都10號線的太平園站開通國內(nèi)5G基站，成為5G室內(nèi)分布系統(tǒng)測試的重要場所。
2019年1月，青島港自動化集裝箱碼頭成功完成了基于5G連接的自動岸橋吊車的控制操作，實(shí)現(xiàn)了通過無線網(wǎng)絡(luò)抓取和運(yùn)輸集裝箱。這是全球首例在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境下的5G遠(yuǎn)程吊車操作，將推動青島港自動化碼頭再度實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級。
2019年1月24日，廣州聯(lián)通與白云國際機(jī)場正式設(shè)立覆蓋機(jī)場的5G信號網(wǎng)絡(luò)，使廣州白云國際機(jī)場成為5G智慧機(jī)場。實(shí)測速率是4G的50倍。
2019年2月18日，上海虹橋火車站采用5G室內(nèi)數(shù)字系統(tǒng)的項(xiàng)目啟動建設(shè)，將成5G智慧火車站。
在交通運(yùn)輸行業(yè)，5G技術(shù)能夠發(fā)揮的能力還有很多。如：
公路及車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域
在公路交通領(lǐng)域，已實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同的初步應(yīng)用。未來還將利用5G高可靠低時(shí)延能力實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，探索全面協(xié)同的自動駕駛應(yīng)用場景，并服務(wù)于高速公路自由流，讓人們享受更便捷、更安全、個(gè)性化的出行。
在無人駕駛方面，由于目前的機(jī)器遠(yuǎn)沒有人類聰明，不具備人類隨機(jī)應(yīng)變的能力。所以無人駕駛汽車需要額外的通信輔助才能安全地在道路上行駛。
在理想狀況下，路上所有車輛、路標(biāo)、信號燈和行人之間都會有流暢、不停歇的通信交流。這樣所有交通參與者就能了解實(shí)時(shí)路況，彌補(bǔ)無人駕駛汽車隨機(jī)應(yīng)變能力差的缺陷。
由于車輛行駛速度快，路況瞬息萬變，交通參與者之間的交流必須有超低延遲和超快反應(yīng)速度，這時(shí)5G網(wǎng)絡(luò)就派上了用場。
在華為LTE-V2X初級階段(2019-2024)應(yīng)用場景包含：交叉路口碰撞預(yù)警、變道碰撞預(yù)警、車輛緊急制動預(yù)警、前車碰撞預(yù)警、特殊車輛避讓、摩托車視線遮攔危險(xiǎn)提醒、路邊施工提醒、交通擁堵提醒、路邊單元信息廣播、危險(xiǎn)路段廣播、危險(xiǎn)天氣預(yù)警、限速提醒。
而5G-V2X高級階段(2025~)應(yīng)用的普通自動駕駛場景包含：自動駕駛L3-L5.車輛組隊(duì)，自動泊車，一鍵召車，協(xié)作駕駛(如：協(xié)作換道并線)，實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)，車輛編隊(duì)行駛(初級)，車載傳感信息共享(初級)；
可應(yīng)用的輔助駕駛場景有：紅綠燈信息推送，電子標(biāo)牌信息推送，路況天氣信息推送，碰撞預(yù)警，盲區(qū)預(yù)警，失控預(yù)警，車輛異常預(yù)警，左轉(zhuǎn)輔助，變道輔助，超車預(yù)警，行人碰撞預(yù)警，車速引導(dǎo)，限速預(yù)警，闖紅燈預(yù)警，匝道匯入預(yù)警，特種車輛優(yōu)先等等。
可應(yīng)用的特殊自動駕駛場景有：車輛編隊(duì)行駛(高級)，車載傳感信息共享(高級)，遠(yuǎn)程駕駛接管。
交通樞紐的應(yīng)用(運(yùn)營商)
2019年春運(yùn)期間，上海的春運(yùn)樞紐和通信樞紐-虹橋火車站，單日客流突破33萬人次。同比2018年春運(yùn)以上漲了2.3倍，預(yù)測2020年春運(yùn)將以更高的倍數(shù)繼續(xù)上漲。
虹橋火車站超大的容量和流量需求已經(jīng)達(dá)到4G技術(shù)下物理環(huán)境的極限，5G的到來將及時(shí)的緩解現(xiàn)有的壓力。
在5G場景中，信號可靠性的提升能使列車機(jī)務(wù)數(shù)據(jù)有效傳輸，更好地保證行車安全，實(shí)現(xiàn)鐵路安全、可靠、高效運(yùn)營，讓人們出行更安心。
隨著5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和推廣，5G熱點(diǎn)逐步覆蓋機(jī)場、車站、公交站臺等地，為旅客提供增強(qiáng)移動寬帶(eMBB)服務(wù)，讓上網(wǎng)娛樂變得更加快捷。
5G技術(shù)可承載交通工具上的虛擬現(xiàn)實(shí)、高清視頻會議、多媒體娛樂、網(wǎng)絡(luò)直播等旅客業(yè)務(wù)。以后人們在交通工具運(yùn)行過程中，不僅可以通過手機(jī)、電腦等設(shè)備看高清電影，打發(fā)旅途時(shí)間，還可以開視頻會議，提高工作效率，或者使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備玩電子游戲。
軌道交通領(lǐng)域
列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生大量機(jī)務(wù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的監(jiān)控將直接關(guān)系到行車的安全。
目前機(jī)務(wù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)下載依賴人工下載和WiFi下載。人工下載低效且高成本，WiFi下載的可靠性差。礙于以上兩種下載方式的各種弊端，導(dǎo)致基于數(shù)據(jù)分析的安全巡檢及車輛設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行診斷無法實(shí)現(xiàn)。
如今5G的到來，可直接使用AirFlash進(jìn)行控制。AirFlash通過車輛部分(視頻自動記錄)、車站和場站(視頻自動轉(zhuǎn)儲)和中心機(jī)房(視頻自動分析)三部分的協(xié)調(diào)運(yùn)作，可實(shí)現(xiàn)下載數(shù)據(jù)Gbits秒級快傳；為機(jī)務(wù)應(yīng)用，提供數(shù)據(jù)存儲、分析平臺；用陣列存儲實(shí)現(xiàn)上傳數(shù)據(jù)的快速本地保存。
基于AirFlash的方案跳過了運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)階段，直接兩站對接，組網(wǎng)更簡單，鐵路內(nèi)網(wǎng)的獨(dú)立保證了數(shù)據(jù)的安全，速率和覆蓋率方面均比運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)要更快更全面。如此一來，人工下載和WiFi下載的多種弊端皆可得以避免。
利用5G大帶寬能力可實(shí)現(xiàn)高速列車機(jī)務(wù)、監(jiān)控等超大數(shù)據(jù)量的車地傳輸，直接服務(wù)于車輛巡檢和運(yùn)行監(jiān)測分析，有效提升列車行車安全。
5G技術(shù)與鐵路、地鐵等場景融合，未來軌道交通出行讓人們更加期待。發(fā)展智能鐵路可催生高速鐵路自動駕駛、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)等大量鐵路新業(yè)務(wù)，這對鐵路移動通信系統(tǒng)提出了更嚴(yán)格的要求。
5G技術(shù)的高數(shù)據(jù)傳輸速率、超可靠低時(shí)延，以及海量連接等特征，則是滿足這些鐵路新業(yè)務(wù)、新場景、新需求的關(guān)鍵。
航空領(lǐng)域
機(jī)場計(jì)劃要求“精準(zhǔn)”，航前起飛有16個(gè)階段，航后落地有17個(gè)階段，流程較為復(fù)雜。另外，資源位置也“模糊”，1100萬平方米的面積、1萬多人和幾十家單位的組織，人員復(fù)雜，且有2萬多件設(shè)備和5千輛車。如此多的資源情況下，現(xiàn)今的機(jī)場保障和調(diào)度能力并不具備在第一次時(shí)間定位的能力。
人/車/設(shè)備位置不確定，機(jī)場地面的綜合保障和調(diào)度能力不穩(wěn)定，將會直接影響綜合保障效率和正常離港率。
如今，利用5G大聯(lián)接能力可實(shí)現(xiàn)了機(jī)場范圍內(nèi)密集的人、車、設(shè)備的廣域、一體化的精準(zhǔn)位置，有效提升機(jī)坪運(yùn)作效率與安全等級。
5G時(shí)代下的機(jī)場，將有能力實(shí)施數(shù)字綜合保障方案，以高精度定位+超寬帶+物聯(lián)的構(gòu)成優(yōu)化現(xiàn)有的各個(gè)環(huán)節(jié)：5G站具備定位能力，針對無動力設(shè)備定位、行李推車、人員定位管理都有絕對控制能力；數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)引擎可對設(shè)備追蹤、電子圍欄、地服調(diào)度和室內(nèi)導(dǎo)航進(jìn)行全方面掌控。
而今，5G技術(shù)在交通領(lǐng)域之外的應(yīng)用也逐漸顯現(xiàn)出來。但是，無論在哪個(gè)行業(yè)，它的價(jià)值體現(xiàn)在更大帶寬、超低時(shí)延和海量連接。這也意味著5G的應(yīng)用成本更高，需要成熟的產(chǎn)業(yè)鏈支撐。
未來三年各行各業(yè)5G的投入已超5000億美元，巨大的投入給各行各業(yè)帶來的應(yīng)用想象空間無比的巨大，自然也帶來了商業(yè)模式的焦慮。
5G在被快速大規(guī)模應(yīng)用的同時(shí)，需要合理的商業(yè)模式讓技術(shù)投入及時(shí)的產(chǎn)生回報(bào)，這是我們接下來需要思考的問題。
如今，由于全球經(jīng)濟(jì)的長期疲弱，各國政府希望高科技產(chǎn)業(yè)帶動全行業(yè)發(fā)展。隨之5G被認(rèn)為是打通各行業(yè)進(jìn)入數(shù)字化革命的良機(jī)。
美國
2017年，Verizon(美國兩大運(yùn)營商之一)宣布，2018年底之前將會在美國三到五座城市推出5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
2018年2月，AT&T(美國兩大運(yùn)營商之一)宣布首批推出5G的三個(gè)城市，分別為亞特蘭大、達(dá)拉斯、韋科。
2018年9月28日，發(fā)布“5GFAST”戰(zhàn)略。
韓國
2018年平昌冬季奧運(yùn)會期間由韓國電信開展5G預(yù)商用實(shí)驗(yàn)。
2018年4月，韓國三大運(yùn)營商SK、KT與LG U+在政府的協(xié)調(diào)下達(dá)成了關(guān)于5G共建共享的協(xié)議，加速5G部署，有效的利用資源來減少重復(fù)的投資。
2018年6月，完成5G 頻譜拍賣。
2018年12月1日，韓國三大運(yùn)營商同步在韓國部分地區(qū)推出5G服務(wù)。自此，新一代移動通信服務(wù)(5G)在全球?qū)崿F(xiàn)商用。 日本 2016年6月，5G、loT和下一代lTS立項(xiàng)。 歐盟
2012年11月，啟動METIS，研發(fā)5G技術(shù)。
2013年12月，建立 5G合作項(xiàng)目框架——5G PPP。
2016年6月，5GPPP發(fā)布白皮書《對5G架構(gòu)的觀點(diǎn)》。
2016年9月14日，正式公布了5G行動計(jì)劃。
2018年1月31日，發(fā)布了 “地平線2020” 2018-2020年計(jì)劃，該計(jì)劃共包含“5G LTE”在內(nèi)的7個(gè)5G研究項(xiàng)目。
英國
2017年3月，發(fā)布《下一代移動技術(shù)：英國5G戰(zhàn)略》。
2017年11月，發(fā)布《英國數(shù)字戰(zhàn)略2017》。
2018年4月8日，發(fā)布5G頻譜，是歐洲第一個(gè)發(fā)放頻譜的國家。
中國
2013年，成立IMT-2020(5G)推進(jìn)小組，并積極布局，規(guī)模試驗(yàn)；
2018年，發(fā)改委新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程同步進(jìn)行；
2019年06月06日，工信部正式向四大運(yùn)營商發(fā)放5G商用牌照。
結(jié)語
現(xiàn)今全球都將5G上升為國家戰(zhàn)略，5G競爭如今被視為各個(gè)國家和地區(qū)間產(chǎn)業(yè)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的競爭，不再僅是通信領(lǐng)域的競爭。
隨著我國5G商用步伐的加快，5G在交通領(lǐng)域及各行各業(yè)的普及應(yīng)用相信很快可以逐步體現(xiàn)出來。我們需要做的只是“做好我們自己的事”，5G的未來就在這里，交通領(lǐng)域的春天也在這里。
參考來源：華為-5G在交通行業(yè)的應(yīng)用(交通部-公開版)、泡泡網(wǎng)、交通運(yùn)輸部網(wǎng)站、人民日報(bào)、環(huán)球網(wǎng)、傳感器與物聯(lián)網(wǎng)
