5G 通訊技術(shù)在交通管理中的應(yīng)用

■文/ 長沙市公安局交警支隊(duì) 繆軍

關(guān)鍵字：5G 通訊技術(shù) 指揮調(diào)度

1 引言

5G 技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展普及為交通管理中運(yùn)用5G 技術(shù)實(shí)現(xiàn)管理與服務(wù)提供了更多元化、更便捷和更高傳輸速度的手段。本文主要探討5G 技術(shù)在交通管理中的應(yīng)用。

2 5G 技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用前景

5G 網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以前的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，最高可達(dá)10Gbit/s，比當(dāng)前的有線互聯(lián)網(wǎng)要快，比4G 網(wǎng)絡(luò)快了近100 倍。另一個優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)延遲（更快的響應(yīng)時間）較低，低于1 毫秒，而4G 網(wǎng)絡(luò)為30-70 毫秒。由于數(shù)據(jù)傳輸更快，5G 網(wǎng)絡(luò)將不僅僅為手機(jī)提供服務(wù)，而且還將成為辦公和專有網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)提供商，與有線網(wǎng)絡(luò)提供商競爭。

根據(jù)5G 的技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合交通管理現(xiàn)狀，5G 在交通管理中的應(yīng)用前景非常廣泛。交通管理目前絕大部分業(yè)務(wù)主要是依托于視頻網(wǎng)、公安網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，按照系統(tǒng)部署和數(shù)據(jù)重要性及防護(hù)等級劃分，從高到低依次為公安網(wǎng)、視頻網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)。公安網(wǎng)和視頻網(wǎng)的邊界早已建成且技術(shù)比較成熟，為5G 提供便捷和高速的網(wǎng)絡(luò)通道服務(wù)交通管理打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 5G 在交通管理業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

目前,交通管理業(yè)務(wù)主要體現(xiàn)在管理和服務(wù)兩大塊：管理主要包含駕駛?cè)说墓芾?、車輛的管理、交通設(shè)施的管理、交通事故的管理、勤務(wù)的管理和科技設(shè)施的管理等等；服務(wù)主要包含對內(nèi)基礎(chǔ)服務(wù)和對人民群眾的業(yè)務(wù)服務(wù)。由于交通管理工作的特殊性，大部分工作既是管理又是服務(wù)?，F(xiàn)在是互聯(lián)網(wǎng)+時代，5G 等新技術(shù)日新月異，各業(yè)務(wù)主管部門除了在頂層設(shè)計(jì)要思考如何更好利用5G 為人民群眾服務(wù)以外，就交通管理而言，利用現(xiàn)有技術(shù)，如何解決交管工作的一些難點(diǎn)、熱點(diǎn)，以及在服務(wù)過程中，讓群眾少跑路、讓數(shù)據(jù)多跑路，切實(shí)解決人民群眾的實(shí)際困難，需要技術(shù)人員不斷創(chuàng)新。

交通管理業(yè)務(wù)涉及的系統(tǒng)多、部門廣、技術(shù)要求高，各業(yè)務(wù)部門需求多樣，如何利用現(xiàn)有技術(shù)解決一些迫在眉睫的問題，筆者認(rèn)為可以把復(fù)雜問題簡單化。5G 技術(shù)從根本上講是一個傳輸手段和工具，可以從最基本的網(wǎng)絡(luò)上想辦法，不管業(yè)務(wù)需求如何變化，最終還是解決網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸問題?；诮还軜I(yè)務(wù)的特點(diǎn)，可以把5G 應(yīng)用模塊化、場景化，設(shè)計(jì)不同網(wǎng)絡(luò)要求的模塊以適應(yīng)不同場景的需求。以下主要討論幾個基本場景。

3.1 視頻網(wǎng)運(yùn)維場景

3.1.1 應(yīng)用場景

運(yùn)維模塊主要是應(yīng)用于視頻網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)保障方面。用于臨時替代視頻網(wǎng)前端光纜裸簽傳輸故障而中斷的鏈路，因光纜傳輸故障導(dǎo)致前端監(jiān)控、信號和電警等信息無法傳回中心，而且光纜裸簽故障定位難，修復(fù)耗時長，需要8-12小時，如遇到光纜主干問題，可能需要幾天或者十幾天的時間。采用5G 傳輸模塊短時間替代裸光纖，能較大程度提高設(shè)備的在線率，提高使用效率，特別是在重大運(yùn)維保障中能夠發(fā)揮強(qiáng)大作用。

3.1.2 業(yè)務(wù)需求

視頻網(wǎng)鏈路，能通過電口級聯(lián)匯聚交換，并通過端口劃分路口各業(yè)務(wù)。

3.1.3 技術(shù)思路

運(yùn)用5G 信號高帶寬的技術(shù)優(yōu)勢，用5G 傳輸模塊替代前端接入交換的上聯(lián)口， 因目前路口存在光端機(jī)和接入交換兩種接入模式，為了使運(yùn)維模塊兼容兩種接入方式，可以采用5G 模塊作為上行并使用trunk，附加集成8 口三層交換，通過端口以及vlan 的劃分以滿足該接入點(diǎn)下面的監(jiān)控、電警、信號和三級分控等業(yè)務(wù)需求。5G 模塊和8 口交換可集成安裝，體積小，便于放置在路口機(jī)箱內(nèi)，考慮到接電問題，可以配置一塊電池用于設(shè)備2 小時左右的供電，設(shè)備模塊化即插即用，供維護(hù)搶修人員第一時間恢復(fù)鏈路并做相應(yīng)的后期處置。具體參見圖1。

圖1 運(yùn)維場景網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

3.2 指揮調(diào)度場景

3.2.1 應(yīng)用場景

移動指揮調(diào)度、臨時指揮部使用，例如重大交通事故、重大交通警保工作等一些需要使用應(yīng)急調(diào)度指揮場所，可能是在小型車輛或者指定地點(diǎn)設(shè)立臨時指揮部，要求能調(diào)用公安網(wǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)時查看視頻、無線和有線調(diào)度等指令，基本等同于指揮中心功能，原有的大型化指揮車預(yù)計(jì)將被小型化指揮車替代，小型車更靈活、維護(hù)更方便、成本更低。

3.2.2 業(yè)務(wù)需求

公安網(wǎng)能調(diào)取所需數(shù)據(jù)，視頻網(wǎng)可以只部署單個vlan網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)需要有線和wifi 支持，需要對PDT 進(jìn)行動態(tài)重組、監(jiān)聽強(qiáng)拆等操作。要求體積小，便于攜帶安裝，即插即用。

3.2.3 技術(shù)思路

因指揮調(diào)度業(yè)務(wù)需求多，需要至少兩個5G模塊來支持，一張互聯(lián)網(wǎng)和一張指揮調(diào)度網(wǎng)，整個模塊包括2 個5G 模塊、一臺互聯(lián)網(wǎng)帶wifi 交換機(jī)和一臺8-12 口三層交換機(jī)，指揮調(diào)度網(wǎng)在已有運(yùn)維模塊的基礎(chǔ)上增加公安網(wǎng)邊界和PDT 機(jī)房鏈路vlan 以及端口，不同端口支持不同業(yè)務(wù)需求，設(shè)備集成安裝體積不會很大，電源應(yīng)支持交流、直流供電，可配備電池。具體參見圖2。

能穩(wěn)定訪問公安網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)，辦理各項(xiàng)交管業(yè)務(wù)，支持自助機(jī)的鏈路需求。

3.3.3 技術(shù)思路

因交通警察部門的大部分系統(tǒng)都部署在公安網(wǎng)內(nèi)，且出于網(wǎng)絡(luò)安全不允許通過5G 直連公安網(wǎng)，目前只能使用5G 通過超高效率的邊界來進(jìn)行授權(quán)訪問，應(yīng)用廣泛且效果好的自助機(jī)也應(yīng)該朝通過邊界訪問公安網(wǎng)的方向發(fā)展。設(shè)備通過兩個5G 模塊（互聯(lián)網(wǎng)和公安網(wǎng)邊界），集成8 口含wifi 三層交換來劃分互聯(lián)網(wǎng)和邊界網(wǎng)絡(luò)，提供各項(xiàng)業(yè)務(wù)辦理需求。具體參見圖3。

圖2 指揮調(diào)度場景網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

圖3 交管服務(wù)場景網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

3.4 校車、班線客車安全管理場景

3.3 交管服務(wù)場景

3.3.1 應(yīng)用場景

便民服務(wù)一直是交通管理的弱項(xiàng)。5G 應(yīng)用可以解決很多問題，諸如遠(yuǎn)程面簽、遠(yuǎn)程身份證、駕駛證和行駛證查驗(yàn)這些互聯(lián)網(wǎng)平臺的基礎(chǔ)運(yùn)用，減少群眾辦事時間，還可增加民警主動到基層、到社區(qū)、到單位進(jìn)行服務(wù)的場景，適用于上門服務(wù)、車管、駕管和違法等交管服務(wù)都可以應(yīng)用，要求體積小，鏈路穩(wěn)定，并支持相關(guān)采集設(shè)備的使用。

3.3.2 業(yè)務(wù)需求

3.4.1 應(yīng)用場景

利用5G 高速度、低延時特點(diǎn)，在校車上安裝監(jiān)控?cái)z像頭，交警監(jiān)管部門可以在監(jiān)控中心實(shí)時監(jiān)管各個校車、班線客車?yán)锩娴某d狀況及其他不規(guī)范行為?？梢蕴岣咴鰪?qiáng)校車、班線客車駕駛員交通安全意識，及時發(fā)現(xiàn)和整改校車、班線客車的安全隱患，有效預(yù)防涉及校車、班線客車事故的發(fā)生。

3.4.2 業(yè)務(wù)需求

交警監(jiān)管部門能穩(wěn)定獲得校車、班線客車上的實(shí)時視頻，并核對視頻錄像。交警監(jiān)管部門能遠(yuǎn)程提醒駕駛員，并對不當(dāng)行為進(jìn)行取證。

3.4.3 技術(shù)思路

監(jiān)控?cái)z像頭通過5G 模塊上行視頻流到視頻網(wǎng)，通過高效率的邊界來進(jìn)行授權(quán)訪問。

指揮中心AI 智能實(shí)時對視頻流或者圖片進(jìn)行分析，判斷車輛是否存在超載，即時提醒交警監(jiān)管部門，大大提升了違規(guī)篩查效率。具體參見圖4。

4 結(jié)語

以上四種場景以及相應(yīng)模塊可采取定制方式，技術(shù)要求不高、制造成本較低，業(yè)務(wù)所用流量不會非常高，比較適用交管工作的各種場景。5G 應(yīng)用主要是打通業(yè)務(wù)終端與中心的網(wǎng)絡(luò)連接，應(yīng)用效果主要取決于中心端能提供何種網(wǎng)絡(luò)支持，提供的網(wǎng)絡(luò)越多且傳輸速度越快，應(yīng)用體驗(yàn)效果會更好。隨著公安網(wǎng)按使用區(qū)域、服務(wù)計(jì)算區(qū)域劃分安全域以后，嚴(yán)格的區(qū)域劃分將更有利于5G 等無線鏈路的使用，應(yīng)用前景更為廣闊。

圖4 校車、班線客車安全管理場景網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>