“5G+交通”： 唱響智慧出行主旋律

常談5G改變社會(huì)，實(shí)際上5G是智造社會(huì)，因?yàn)樗鼘Ⅱ?qū)動(dòng)各領(lǐng)域、各垂直行業(yè)、各應(yīng)用場(chǎng)景的創(chuàng)新。

交通運(yùn)輸，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)和重要服務(wù)性行業(yè)，在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化的背景下，新型智慧交通業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，智慧駕駛發(fā)展日新月異，智慧道路建設(shè)需求迫切。

根據(jù)《“十三五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，部分地區(qū)和領(lǐng)域率先基本實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)100%交通基本要素信息數(shù)字化。

因此，牢牢把握交通運(yùn)輸發(fā)展的“黃金期”，建設(shè)新一代國(guó)家交通運(yùn)輸控制網(wǎng)，提供安全可靠、便捷暢通、經(jīng)濟(jì)高效、綠色低碳、智慧網(wǎng)聯(lián)的人民滿(mǎn)意的交通，是當(dāng)前建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)的重要任務(wù)之一。

2019年云棲大會(huì)上，千方技術(shù)研究院副總裁孫亞夫也講到：“‘5G+交通使車(chē)和人、車(chē)和路的連接變得越來(lái)越簡(jiǎn)單?！?/p>

確實(shí)，5G技術(shù)為交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展插上“翅膀”，推動(dòng)交通智能化大踏步式前進(jìn)。

8月31日，由北京交大鐘章隊(duì)教授、北京交大艾渤教授、中興通訊陸平副總裁、中國(guó)移動(dòng)北京公司城區(qū)三分公司李新章總經(jīng)理聯(lián)合主編的《綜合軌道交通5G應(yīng)用技術(shù)白皮書(shū)》正式發(fā)布，就5G技術(shù)在綜合軌道交通中的應(yīng)用進(jìn)行了全面深入探討。

什么是智能鐵路？

艾渤教授認(rèn)為：“除了有智能的基礎(chǔ)設(shè)施之外，還應(yīng)該有深度的互聯(lián)。除此之外，還要利用大數(shù)據(jù)的收集、融合、處理技術(shù)、挖掘技術(shù)實(shí)現(xiàn)深度的智能處理，從而實(shí)現(xiàn)智能的管理和決策。智能高速鐵路的應(yīng)用方面，包括5G智慧車(chē)站，5G的智慧編組，8K視頻監(jiān)控監(jiān)測(cè)，乘車(chē)5G服務(wù)等。”

5G通信技術(shù)助力軌道交通

綜合分析來(lái)看，軌道交通內(nèi)5G應(yīng)用場(chǎng)景，主要包括3D/超高清視頻等大流量移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)、與運(yùn)維相關(guān)的大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、全自動(dòng)駕駛自動(dòng)化業(yè)務(wù)等需要低時(shí)延、高可靠連接的場(chǎng)景。

可具體劃分為面向列車(chē)運(yùn)行、面向運(yùn)營(yíng)維護(hù)、面向乘客出行，面向應(yīng)急防災(zāi)等幾大類(lèi)。

面向列車(chē)運(yùn)行

1.窄帶/寬帶可視化語(yǔ)音通信：實(shí)現(xiàn)列車(chē)與地面之間的語(yǔ)音調(diào)度通信、廣播通信等。

2.安全可靠的中低速數(shù)據(jù)：主要是列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)、列車(chē)控制管理數(shù)據(jù)及緊急情況下文本數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)時(shí)延要求高，并且需要優(yōu)先保障數(shù)據(jù)帶寬，用于保障列車(chē)的安全運(yùn)行。

3.超高清視頻流：主要是列車(chē)上行視頻監(jiān)控圖像及控制中心下行流媒體播放。

4.3D可視化行車(chē)環(huán)境VR：將列車(chē)運(yùn)行軌道可視化和可控。

面向運(yùn)營(yíng)維護(hù)

軌道交通內(nèi)需要維護(hù)的設(shè)施很多，且分布在鐵路沿線(xiàn)、點(diǎn)多面廣、維護(hù)工作量巨大，利用IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集各機(jī)電系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)、工務(wù)系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)。

后通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)接入回傳給專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員，能夠讓軌道交通由被動(dòng)維護(hù)轉(zhuǎn)為智能監(jiān)管，提高整個(gè)軌道交通系統(tǒng)的維護(hù)效率和強(qiáng)化系統(tǒng)安全性。

面向乘客出行

乘客智能出行是發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)5G技術(shù)接入乘客可實(shí)現(xiàn)軌道交通網(wǎng)絡(luò)購(gòu)票，實(shí)時(shí)查尋車(chē)輛到/發(fā)站信息、車(chē)站擁擠情況，定位軌道交通內(nèi)商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)等，為乘客出行提供參考，提高軌道交通的服務(wù)水平和舒適度。

近日，國(guó)鐵吉訊宣布，將聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)共同探索“5G”上高鐵通信運(yùn)營(yíng)新模式，這既是打造“智慧鐵路”發(fā)展的重要一步，也是實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)發(fā)展的必要一步，借助“5G”之力，既可進(jìn)一步優(yōu)化自身服務(wù)質(zhì)量，亦可提升擴(kuò)展服務(wù)空間，增強(qiáng)旅客出行的美好體驗(yàn)。

縱觀近些年鐵路的發(fā)展，智能化的多種融合已成為推動(dòng)鐵路服務(wù)質(zhì)量大幅提升的重要力量。諸如，手機(jī)APP購(gòu)票、刷臉進(jìn)站、高鐵訂餐以及電子客票等，“智能+”從多角度為旅客帶來(lái)全新的出行體驗(yàn)。不得不說(shuō)，5G與高鐵的融合，將成為改善高鐵服務(wù)軟實(shí)力的重要舉措。目前，高鐵WiFi每天覆蓋人數(shù)約50萬(wàn)，整體覆蓋超1.9億人次。而此數(shù)據(jù)，在未來(lái)也將持續(xù)加大，旅客出行的服務(wù)也必將更加優(yōu)質(zhì)。

此次將5G邊緣計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)切片、CDN加速等技術(shù)引入高鐵，不僅解決了高鐵上經(jīng)常出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)延遲與信號(hào)問(wèn)題，而且更令人期待的是，此項(xiàng)目方案將于今年在廣深港高鐵上進(jìn)行測(cè)試，最快明年投入實(shí)際使用。屆時(shí)旅客即可免費(fèi)暢享5G網(wǎng)絡(luò)的極速體驗(yàn)，無(wú)論是刷抖音、看視頻，還是玩游戲，網(wǎng)速都將比4G提升10倍！可以說(shuō)，5G技術(shù)推動(dòng)中國(guó)交通向“信息化智能化”進(jìn)一步前進(jìn)，將帶給民生的體驗(yàn)和品質(zhì)發(fā)生巨大變化。

面向應(yīng)急防災(zāi)

城市軌道交通列車(chē)發(fā)車(chē)密度高、客流量大，尤其是在全自動(dòng)駕駛模式下一旦出現(xiàn)緊急狀況，可以通過(guò)5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)情況直播，提高應(yīng)急防災(zāi)處理效率和決策針對(duì)性。

1.地鐵站臺(tái)站廳客流監(jiān)控：為保障乘客人身安全，提升乘客乘車(chē)體驗(yàn)，避免造成客流大量積壓導(dǎo)致交通癱瘓，地鐵客運(yùn)保障部門(mén)需要實(shí)時(shí)關(guān)注各地鐵站站臺(tái)、站廳、換乘通道等重點(diǎn)區(qū)域人群流量分布特征情況，通過(guò)對(duì)地鐵站內(nèi)全區(qū)域的人群熱力圖，可以直觀地展現(xiàn)各區(qū)域的人群流量分布情況，為地鐵運(yùn)營(yíng)中的安保及乘客疏導(dǎo)工作提供決策支撐。

2.地鐵站內(nèi)換乘客流分析：地鐵換乘站一般是地鐵線(xiàn)路中乘客最密集，人流量最大的站點(diǎn)，針對(duì)地鐵換乘站的換乘客流進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如可根據(jù)由A 線(xiàn)換乘到B 線(xiàn)人數(shù)作為依據(jù)參考，為地鐵運(yùn)營(yíng)通過(guò)調(diào)整發(fā)車(chē)頻次、增加運(yùn)力等手段避免造成客流大量積壓導(dǎo)致交通癱瘓，起到疏散導(dǎo)流作用。

3.地鐵進(jìn)出站客流監(jiān)控：上下班高峰期或商業(yè)、景點(diǎn)等沿線(xiàn)地鐵站，進(jìn)出站的人數(shù)較多，地鐵客運(yùn)保障部門(mén)需要實(shí)時(shí)關(guān)注進(jìn)出站的客流量，如發(fā)現(xiàn)客流量異常等突發(fā)情況以便及時(shí)采取應(yīng)急預(yù)案，通過(guò)對(duì)地鐵進(jìn)出站進(jìn)行實(shí)時(shí)的客流統(tǒng)計(jì)，客運(yùn)保障部門(mén)可以及時(shí)掌握進(jìn)出站客流信息，并可根據(jù)客流增長(zhǎng)趨勢(shì)提前預(yù)警，指導(dǎo)地鐵線(xiàn)路的運(yùn)力評(píng)估及高效運(yùn)營(yíng)。

5G通信技術(shù)在應(yīng)用中存在的問(wèn)題

5G通信技術(shù)的運(yùn)用，雖然給軌道交通帶來(lái)了革命與發(fā)展，但5G技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)下并不全面。因此，在應(yīng)用的過(guò)程中便會(huì)存在諸多問(wèn)題。首先，5G通訊所使用的D2D通訊最大的特點(diǎn)便是減少干擾，節(jié)約資源、提高傳輸效率，但是其在蜂窩通訊共享資源的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)采用何種共享方式，且如何提高其可靠性、安全性卻是當(dāng)下亟待解決的問(wèn)題。而且，目前軌道交通內(nèi)使用的漏纜不支持5G，還應(yīng)根據(jù)頻率采用適當(dāng)?shù)臒o(wú)線(xiàn)覆蓋方式。其二是接口標(biāo)準(zhǔn)，基于軌道交通內(nèi)的應(yīng)用場(chǎng)景分析，各類(lèi)業(yè)務(wù)應(yīng)用與5G系統(tǒng)存在相應(yīng)的接口，需要定制相關(guān)協(xié)議接口標(biāo)準(zhǔn)化。其三是網(wǎng)絡(luò)兼容性，軌道交通內(nèi)5G應(yīng)用應(yīng)考慮當(dāng)前既有網(wǎng)絡(luò)的兼容性和匹配性，比如與TETRA系統(tǒng)、LTE系統(tǒng)、WLAN系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，提高資源利用率。

正處于發(fā)展階段的5G技術(shù)，應(yīng)提高技術(shù)的應(yīng)用性與延展性，保證在現(xiàn)有4G通訊的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)改造與升級(jí)，當(dāng)5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)生突發(fā)事故的時(shí)候，就可以轉(zhuǎn)到其他設(shè)備上進(jìn)行通訊的維持，以此保持列車(chē)的運(yùn)行安全，提高通信技術(shù)安全水平，促進(jìn)通信資源的有效利用。

如今，5G技術(shù)被視為未來(lái)幾年最具前瞻性的技術(shù)，對(duì)于各行各業(yè)而言，都具有革命性顛覆的作用，5G將驅(qū)動(dòng)全社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，因?yàn)?G將賦予產(chǎn)業(yè)新技能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)融合，改變社會(huì)。尤其是隨著智慧城市的浪潮興起之后，5G技術(shù)將促進(jìn)智慧城市建設(shè)的高速向前發(fā)展。而智能交通作為智慧城市的一部分，其發(fā)展也將受益于5G。

5G推動(dòng)萬(wàn)物互聯(lián)，只有讓信息和數(shù)據(jù)跟隨高鐵的人流、車(chē)站的物流等一起快速流動(dòng)起來(lái)，減少信息孤島，打破數(shù)據(jù)壁壘，才能實(shí)現(xiàn)智慧交通的美好明天。

中國(guó)的通信技術(shù)正如高鐵技術(shù)一樣領(lǐng)先世界，當(dāng)5G遇上軌道交通，一場(chǎng)車(chē)輪上的變革給人留下無(wú)限期待。