淺談5G時代下智能公交系統(tǒng)的應用

鄧爭

昆明公交集團有限責任公司，中國·云南 昆明 650000

1 引言

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，5G 通信技術(shù)在人們的生活、工作中得到了廣泛的應用，5G 技術(shù)在城市交通上的應用也越來越全面，讓人們可以獲得更多優(yōu)質(zhì)的服務，足不出戶就可以了解出行信息。因此，為了保證中國城市交通行業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展，必須要應用5G 通信技術(shù)，更好地保障城市交通的安全性及穩(wěn)定性。

2 5G 通信技術(shù)的背景及發(fā)展

20世紀末自1G 技術(shù)問世，到現(xiàn)在的二十多年期間，通信技術(shù)經(jīng)歷了從1G 到5G 的快速發(fā)展，5G 通信技術(shù)是從去年開始面向市場的，5G 的問世給通信行業(yè)帶來了不小的轟動，是當前最新、最快的通信技術(shù)。其可以實現(xiàn)多用戶之間的傳輸，數(shù)據(jù)傳輸效率和數(shù)據(jù)信息的處理速度都很快，比4G 的速度快了一百倍，迎合了當前人們快節(jié)奏的生活及需求，高效的傳輸效率也使5G 得到了快速的發(fā)展。5G 的到來意味著一場新的科技革命的開始，5G 的發(fā)展很大程度上也標志著中國移動通信技術(shù)的快速發(fā)展。由于5G 技術(shù)高效的數(shù)據(jù)傳輸效率，使其在生產(chǎn)、生活中得到了廣泛的應用，而且5G 技術(shù)可以脫離小型智能終端使用。因此，它可以應用于更多的移動通信設備和智能設備上[1]。

3 智慧公交系統(tǒng)的總體設計

智慧公交系統(tǒng)是城市發(fā)展進步的象征，同時也是各種信息化技術(shù)在交通系統(tǒng)的應用表現(xiàn)。智慧公交系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)管理層、中間邏輯層、顯示層三層架構(gòu)模式組成。其中，數(shù)據(jù)管理層主要負責對數(shù)據(jù)信息的采集，并從海量公交信息中選取有價值的信息進行分析，然后將數(shù)據(jù)保存于服務器與客戶端之間的緩沖區(qū)，最終將數(shù)據(jù)信息傳送給客戶端。這種傳輸方式可有效節(jié)省傳輸時間，提高傳輸效率。中間邏輯層主要通過編程設計和邏輯開發(fā)，在Arc GIS Engine 技術(shù)、GIS技術(shù)等的支持下，實現(xiàn)對多種數(shù)據(jù)庫的智能化管理，并為系統(tǒng)開發(fā)創(chuàng)造有利條件。中間邏輯層通過對原有數(shù)據(jù)的更新來完成對空間數(shù)據(jù)信息的更新，使智慧公交系統(tǒng)的各種界面結(jié)構(gòu)更加簡單，操作性更強。顯示層是將PC 機整個公交系統(tǒng)界面進行顯示，管理人員通過客戶端上的顯示層，可全面觀測到整個系統(tǒng)的具體運行狀況。顯示層通過調(diào)取核心業(yè)務模塊的相關(guān)數(shù)據(jù)，進而完成對客戶相應功能的業(yè)務處理。智慧公交系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

4 5G 在智慧公交系統(tǒng)的應用

4.1 智能調(diào)度平臺

通過車輛實時監(jiān)控系統(tǒng)，采集記錄車輛運營的載客信息及上下客流信息，并實時上傳到客流分析平臺，可準確記錄各條線路的每輛公交車、每個站點的上下車人數(shù)明細以及每輛車的滿載率，利用各條線路及道路的擁擠度等客流數(shù)據(jù)，直接導出公交站點客流、路網(wǎng)客流、區(qū)域客流的動態(tài)分布圖反映客流情況，系統(tǒng)將通過交通擁堵指數(shù)、天氣情況、乘客出行特點等大數(shù)據(jù)進行匹配計算，對客流情況進行分析，調(diào)整運力及發(fā)班時刻，實現(xiàn)精細化調(diào)度，進一步提升市民滿意度，提高公交營運效率。通過5G 技術(shù)，可滿足調(diào)度管理者在公共交通層面上綜合性全方位指揮調(diào)度的功能需求，提供高度協(xié)調(diào)所需技術(shù)支持，保持信息傳輸速度及準確性、可靠性，特別是在公共交通應急響應中，保證各公共交通終端設備及時接收、發(fā)送各類信息，降低信息傳送的延時幾率[2]。

4.2 社交應用APP

智能公交系統(tǒng)綜合運用GPS 技術(shù)、GIS 技術(shù)、通信技術(shù)、114 等信息平臺等，結(jié)合城市公交車的運行特點與規(guī)律，開發(fā)創(chuàng)建了公交專用APP。借助此工具軟件，即使在陌生的地方也能為你規(guī)劃出最佳行車路線，同時在GPS 導航定位的幫助下，能尋找站點，并為使用者推薦最近的目標站點。另外，社交應用APP 能隨時對公交車所處的位置進行查詢，讓使用者無論何時何地都能清楚自身所處位置，避免了因線路不熟悉而錯過報站不能及時下車的情形。此APP 除具備這些查詢的基礎功能外，還能利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)分享、互動的功能。利用5G 技術(shù)，可進一步提高車輛實時位置信息獲取的頻率，為后臺計算提供更加準確的基礎數(shù)據(jù)，提高用戶乘車體驗度，同時還能以此為基礎與人進行交流，舉辦活動等，從而為都市人們搭建了情感傳遞的平臺[3]。

4.3 車聯(lián)網(wǎng)安全預警平臺

（1）駕駛員安全預警系統(tǒng)是基于機器視覺與人工智能的駕駛員行為監(jiān)控，實現(xiàn)駕駛員疲勞、未按規(guī)定系安全帶、抽煙、玩手機、注意力分散等行為分析和預警。車輛啟動前，系統(tǒng)對駕駛員身份進行人臉比對，可防止非法駕駛車輛，同時可作為駕駛員考勤依據(jù)。駕駛員出現(xiàn)不良行為時，系統(tǒng)發(fā)出的預警甚至報警，信息將通過車載設施對駕駛員進行提醒和干預，包括坐墊震動、語音提示、顯示器燈光提示等，還可以將預警或報警時的圖片、視頻等數(shù)據(jù)將實時上傳到系統(tǒng)后臺，以便后續(xù)的管理跟蹤。配合智能設備的使用，可實時采集駕駛員心率、血壓等生理指標，系統(tǒng)檢測到駕駛員生理情況不適合駕駛的情形，會立即提醒駕駛員減速行駛并在安全地點停車，同時將相關(guān)信息反饋給管理人員。利用5G 傳輸速率高速等技術(shù)特點，可將駕駛員的面部表情及身體行為動作視頻圖像完整及時回傳至后臺系統(tǒng)，提高分析動態(tài)視頻信息處理能力及并行計算能力，提升駕駛員行為監(jiān)控的效率，準確地獲取第一手信息，降低安全風險因素。

（2）公共交通作為城市發(fā)展建設的一個重要組成部分，承擔著市民公共安全出行的責任。利用5G 技術(shù)，將人臉識別功能引入車輛安全管理當中，通過與相關(guān)安全部門的數(shù)據(jù)聯(lián)通，實時對乘坐公共交通人員進行人臉比對分析，在必要時開展人臉信息比對工作，發(fā)現(xiàn)潛在危險人員[4]。

5 面臨的問題與挑戰(zhàn)

雖然5G 技術(shù)的優(yōu)點很多，也為公共交通管理及市民出行帶來革命性的變化，但仍面臨兩方面的問題與挑戰(zhàn)。

一是5G 網(wǎng)絡基站的建設未全面覆蓋。由于面臨著政府審批、頻段選擇、基站建設周期及成本等亟待解決的問題，目前5G 網(wǎng)絡信號未能實現(xiàn)全線路覆蓋，實際應用效果不佳。

二是5G 設備及網(wǎng)絡費用高昂。雖然目前國家已頒發(fā)5G商用牌照，但是5G 網(wǎng)絡技術(shù)目前仍處于試驗性階段，相關(guān)設備設施無法直接使用到5G 信號，需要加裝一系列的信號轉(zhuǎn)接設備，單輛車的改造升級費用就高達數(shù)10 萬元。在正常使用的情況下，單日的網(wǎng)絡費用就高達數(shù)千元，由于目前未探索到較成熟的商業(yè)模式，費用全部由企業(yè)承擔，對企業(yè)的經(jīng)營產(chǎn)生較大的壓力[5]。

6 結(jié)語

公共交通系統(tǒng)是確保城市交通系統(tǒng)良好運行的基礎，高效、安全、便捷的智能公共交通系統(tǒng)對促進城市經(jīng)濟文化交流、滿足人們出行需要有著重要意義。智慧公交系統(tǒng)借助5G等信息技術(shù)的幫助，通過構(gòu)建以數(shù)據(jù)管理層、中間邏輯層、顯示層為框架的運行模式，實現(xiàn)對城市公共交通數(shù)據(jù)的全面收集與管理，為滿足公共交通管理者智能化管理提供了依據(jù)，同時為乘客提供了更加人性化的交通服務，使城市公共交通運營水平大幅度提升。