5G 將會給智慧交通帶來哪些技術助力？產生哪些變化？

• 2019 年 12 月 6 日
• 筆記

導語：近日，騰訊無線網路與物聯網技術負責人李秋香與高校科研教授、產業鏈、運營商等各行業的嘉賓一起參與了知乎「 科技共振之 5G+ 」活動，除了專業的5G探討，也聊了不少和開發者們息息相關的問題。在為北郵學子提供5G時代來臨前的科研和就業建議時，提出 「面向 5G 的內容創作可能會迎來一個高潮，比如說影片、新媒體等創新項目。相應的一些工作機會可能也會出現，有 AR、VR 各種內容製作、編輯、導演等等這樣一些角色」。

基於此，雲加社區聯手知乎科技，從知乎超過 10000 條 5G 相關問答中精選內容落地社區專題「 共探 5G 」。與大家一起，關注從 4G 到 5G 的變化 ，討論 5G 的技術原理與未來發展方向，探尋 5G 帶來的職業發展新機遇和速度變革中的新可能。

本文為知乎用戶大聖關於「5G 將會給智慧交通帶來哪些技術助力？產生哪些變化？」的內容分享。

前言

5G技術被視為未來幾年最具前瞻性的技術，對於各行各業而言，5G技術都具有革命性顛覆的作用。5G將驅動全社會的數字化轉型，因為5G將賦予產業新技能，可實現產業融合，改變社會。隨著時代的進步，社會經濟水平的提升，城市化進程日益加快，並且逐漸掀起了建設智慧城市的浪潮。在智慧城市部署中，具有高技術含量的5G技術受到關注和重視，逐漸成為智慧城市核心競爭力的重要基礎，對城市的進步與發展具有重要意義。而智慧交通作為智慧城市的一部分，集成了IT、電子感測、互聯網、衛星導航定位、物聯網、雲計算等技術，把巨大的交通數據轉化為模型進而判斷當前交通狀態，將其與5G有機結合必將為人們創造1+1＞2的能效優勢。

1. 什麼是5G？

5G是第五代移動通訊技術，是「標誌性能力指標+一組核心關鍵技術」。其核心關鍵技術是大規模天線陣列、超密集組網、全頻譜式接入和新型網路架構。其標誌性能力指標為「Gbps用戶體驗速率」。

關鍵技術：

• 大規模天線陣列是提升系統頻譜效率的重要技術手段，對滿足5G系統容量和速率需求提供重要支撐；
• 超密集組網指通過不斷地提升基地台部署密度，全面滿足5G網路中上千倍容量的整體增長需求，從而提升系統工作中的整體接入能力，完成系統頻譜效率的提升，全頻譜式接入能有效緩解5G網路在實際應用中承受的需求壓力；
• 全頻譜式接入能夠將各種形式的頻譜資源積極利用，能夠有效緩解 5G 網路在實際應用過程中所承受的巨大需求壓力；
• 新型式的網路架構基於SDN、NFV 和雲計算等先進技術可實現以用戶為中心的更靈活、智慧、高效與開放的新型網路，進而全面提升系統工作過程中的整體接入能力。

關鍵技術

5G網路的主要特點有：

• 峰值速率需要達到Gbit/s的標準，以滿足高清影片，虛擬現實等大數據量傳輸；
• 空中介面時延水平需要在1ms左右，滿足自動駕駛，遠程醫療等實時應用；
• 超大網路容量，提供千億設備的連接能力，滿足物聯網通訊；
• 頻譜效率要比LTE提升10倍以上；
• 連續廣域覆蓋和高移動性下，用戶體驗速率達到100Mbit/s；
• 流量密度和連接數密度大幅度提高；
• 系統協同化，智慧化水平提升，表現為多用戶，多點，多天線，多攝取的協同組網，以及網路間靈活地自動調整。

5G特點

隨著5G為代表的新一代通訊技術日漸成熟，面向連續廣域覆蓋、低功耗大連接典型交通場景，並支援高品質海量數據的交互平台逐步構建。

2. 什麼是智慧交通？

20世紀初，智慧交通的概念被提出，智慧交通系統（Intelligent Traffic System，簡稱ITS）又稱智慧運輸系統（Intelligent Transportation System），是將先進的科學技術（資訊技術、電腦技術、數據通訊技術、感測器技術、電子控制技術、自動控制理論、運籌學、人工智慧等）有效地綜合運用於交通運輸、服務控制和車輛製造，加強車輛、道路、使用者三者之間的聯繫，從而形成一種保障安全、提高效率、改善環境、節約能源的綜合運輸系統。

智慧交通示意圖

智慧交通系統中的「人」是指一切與交通運輸系統有關的人，包括交通管理者、操作者和參與者；「車」包括各種運輸方式的運載工具；「路」包括各種運輸方式的道路及航線。「智慧」是ITS區別於傳統交通運輸系統的最根本特徵。

電子資訊技術的發展，「數據為王」的大數據時代的到來，為智慧交通的發展帶來了重大的變革。物聯網、雲計算、大數據，移動互聯等技術在交通領域的發展和應用，不僅給智慧交通注入新的技術內涵，也對智慧交通系統的發展和理念產生巨大影響。隨著大數據技術研究和應用的深入，智慧交通在交通運行管理優化，面向車輛和出行者的智慧化服務等各方面，將為公眾提供更加敏捷、高效、綠色、安全的出行環境，創造更美好的生活。

智慧交通成長示意圖

中國目前的智慧交通平台還有以下幾點的不利因素需要克服和改進：

• 不同地區智慧交通的發展程度不平衡：不同地區對智慧交通的需求不同。因為發達城市的自身存在的交通問題， 迫切希望能通過智慧交通改善目前的現狀， 但許多中小城市道路容納車輛數量尚未飽和，沒有對智慧交通迫切的渴求。
• 無法統一滿足用戶需求：在道路交通發展成熟，擁有密集的公路網路的地區中，道路管理部門、運輸部門和交通安全管理部門出於對緩解擁堵，提高效率，應對緊急情況和交通安全管理，對同一交通網提出了不同的功能性需求。
• 產業集中率低：中國建設智慧交通網才剛剛起步，相應的技術和服務水平還有待提高；絕大多數城市的公路基礎建設受限於 當地政府的經濟條件，這也是原因之一。

3. 5G與智慧交通

從智慧交通成長的歷史可看出，未徹底改變傳統交通模式前，技術的發展趨勢是將資訊電子等成熟技術集成運用在交通運輸環境中，通過加強路網通道的協同性，達到安全高效的優化目標，智慧交通總體發展趨勢為載運工具智慧化，基於移動互聯的綜合交通智慧化服務。

構成綜合交通體系的智慧交通是應用人工智慧與新一代通訊技術在廣域範圍的無縫連接，是創新交通運輸模式的重要途徑。以人工智慧判斷可減少識別中的冗餘損耗，傳輸大容量資訊的無線寬頻傳輸網路是其中的重要應用技術，工具方式的進步是實現智慧交通的必要條件。智慧交通構架融合了萬物互聯的新型組態，是一種高階全感知的交互模式，能最大限度地滿足不同時段的功能請求、方位監測等各類型應用場景。5G無線傳輸網路能規避更多的地理條件限制，是構建智慧交通體系的關鍵核心技術。

全國首個5G+AI的智慧交通管理示範應用

智慧交通在5G網路時代，主要的發展趨勢表現為以下幾種形式：

（一）主動模式的交通應急聯動和安全保障

依託交通訊息採集系統，研發建設智慧行車資訊服務平台App，利用其將實時車流量、車流平均速度、擁堵狀況、目的地停車場資源等資訊發送至用戶移動手機終端與車載互聯繫統終端，用戶可根據需要，選擇利用 5G 網路超高的數據傳輸速率，查看實時監控影像，在車內即可掌握一手資訊。

（二）以移動互聯為基礎的綜合性交通智慧服務體系

結合車輛識別、貨車計重、路徑識別、移動支付等技術手段，建設基於物聯網的電子不停車收費系統，實現自由流收費方式。打造基於車聯網的車路協同服務系統，通過5G移動運營商提供的特定基地台，為道路使用者提供交通訊息，保證公眾安全出行。

（三）交通運行狀態中的精準感知與智慧化調控系統

利用車輛識別、地磁感應、高清監視、氣象監測等多源採集，依託影片分析技術，對擁堵、違停、雨霧濕滑、火災事故等道路異常交通事件動態監控，對交通狀況實施預警，引道車輛提前變道或擇路繞行。這些資訊還將發送給當地計程車指揮系統，使得計程車的出車運行效率更加高效。

（四）智慧化載運工具與人車路間協同控制

通過車輛識別設備、車載定位系統、車輛超溫檢測系統，實時監測車輛運行狀態，對客運、貨運車輛駕駛員定時發布禁止疲勞駕駛、強制車輛降溫提醒。搭載有各類感測器的智慧汽車在日常行駛時可以順便掃描路邊的停車位並將數據傳到雲端，然後再由雲端分發給所有汽車，從而幫助解決停車難題。搭載智慧攝影機的車輛日常行駛中採集車道線、道路指示牌等關鍵資訊來生成高精地圖。有了這套地圖，無人駕駛汽車能夠實時獲得外部的路況資訊或是接受由後台傳輸的高精地圖並實現自定位，從而加速無人駕駛汽車的量產落地進程。

結語

5G網路與智慧交通的發展與運營互相促進、相互支撐，智慧交通能夠深化5G網路的發展，而5G網路的不斷發展又在較大程度上推進智慧交通的不斷完善，使其在後續的發展中擁有更多元化的發展形式與更先進的技術指標。智慧交通在發展的過程中不斷的擴大運營規模，將人力、資源、網路等不斷的融合，最終達成5G網路與智慧交通的創新發展。

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作者：大聖

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