5G時(shí)代背景下城市智慧交通發(fā)展探討

公誠管理咨詢有限公司：陳振

針對(duì)5G技術(shù)而言，其具備遠(yuǎn)超4G技術(shù)的容量優(yōu)勢與速度優(yōu)勢，對(duì)以往交通系統(tǒng)之中交通網(wǎng)絡(luò)的高延時(shí)性、交通運(yùn)輸工具安全事故多發(fā)性、交通參與者不可控性等難以逾越的技術(shù)壁壘具有較強(qiáng)針對(duì)性，因此，工作人員需要積極配合有關(guān)法律法規(guī)，在5G社會(huì)時(shí)代背景下，明確掌握城市交通將來的主要發(fā)展趨向，并借助深入探索及反饋，來將5G技術(shù)和城市交通之間進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而進(jìn)一步推動(dòng)城市智慧交通的發(fā)展進(jìn)程。

1.城市交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，私家車輛的持續(xù)增加，交通擁堵情況對(duì)城市發(fā)展及人們生活品質(zhì)的影響越發(fā)明顯，優(yōu)良出行條件已然成為了人民群眾的急切需求。目前，我國城市公共交通于多年發(fā)展下得到良好成效，但總體發(fā)展依舊比較滯后，2010-2019年我國城市公共汽電車運(yùn)營量從37.49萬輛增長到58.4萬輛，年均增長不到5%，如圖1所示，而目前在上海、北京、廣州、深圳這四個(gè)一線城市以及武漢、成都等地鐵基本成網(wǎng)城市，公交在城市客運(yùn)當(dāng)中的所占據(jù)的地位已基本讓位于地鐵，在城市客運(yùn)分擔(dān)的比重大約為30%，如圖2所示。

圖1：2010-2019年我國公共汽電車運(yùn)營量

2.5G技術(shù)對(duì)智慧交通的意義

在如今科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展環(huán)境下，移動(dòng)通訊技術(shù)也日益完備、成熟。而5G不只是4G的有效擴(kuò)展，同時(shí)也是對(duì)后者的突破與革新，其下載速度可以提高到1.25GB/s。從2005年，華為就已對(duì)5G技術(shù)進(jìn)行了早期研究。2013年，歐洲國家對(duì)于5G關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，已提供5000萬歐元作為保障。而從2016年至2018年，我國也已全力推動(dòng)了對(duì)5G關(guān)鍵技術(shù)的研究工作。

圖2：2020年全國部門城市軌道交通和公交車客運(yùn)量對(duì)比

針對(duì)智能交通概念而言，其出現(xiàn)已久，智能交通是交通運(yùn)輸和現(xiàn)代化信息技術(shù)有機(jī)融合的新產(chǎn)品，如果將它與以往智能交通系統(tǒng)間進(jìn)行比較，二者之間較為突出的差異則是能夠全面運(yùn)用人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)，借助大規(guī)模信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的收集與管理，在第一時(shí)間內(nèi)反饋交通管理、運(yùn)輸和公眾出行等多個(gè)交通運(yùn)輸領(lǐng)域，從而真正達(dá)成了統(tǒng)籌、協(xié)同的管理。另外，如果是為了真正實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)，則需依賴于眾多數(shù)據(jù)信息的收集、信息傳送、數(shù)據(jù)處理能力。雖然我國在5G技術(shù)出現(xiàn)之前，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、信息服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)等有關(guān)領(lǐng)域早已步入較為完善的發(fā)展時(shí)期，但是與智慧交通系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)代化信息技術(shù)所提出的高要求相比而言，尚不理想。同時(shí)，具備低延時(shí)、高容量、高穩(wěn)定性特征的5G現(xiàn)代化通信技術(shù)，能夠有效彌補(bǔ)以往信息技術(shù)所存在的弊端與問題。由此可見，5G技術(shù)于智慧交通系統(tǒng)當(dāng)中的合理運(yùn)用，將會(huì)讓城市道路環(huán)境數(shù)據(jù)的獲取更為清晰、信息處理更為便捷、傳輸效率更加快速。

3.5G通訊技術(shù)在智慧交通中的具體應(yīng)用

3.1 實(shí)現(xiàn)智慧交通管控

針對(duì)5G技術(shù)而言，由于其具備高穩(wěn)定性、高容量、高傳輸效率等特征，可以從某些方面大幅度改善交通工作部門的道路視頻監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集質(zhì)量、清晰度、實(shí)時(shí)性。與過去有線道路視頻監(jiān)測體系的布設(shè)方式相比較而言，基于5G傳輸技術(shù)的監(jiān)測體系，在終端設(shè)備布局設(shè)計(jì)中，更能夠?qū)ζ鋵?shí)現(xiàn)更加靈活、合理的管控，從而進(jìn)一步拓展城市交通的道路視頻監(jiān)測的總體范圍，為智慧城市交通的良好構(gòu)建，奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過5G通信技術(shù)的合理運(yùn)用，可以通過無線手段快速、有效地將從道路視頻中獲取到的數(shù)據(jù)資料，傳輸至距離最近的邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，而通過云端的可視化AI模式，不但可以真正意義上完成對(duì)城市道路交通中非法不良情況的快速監(jiān)測，同時(shí)還可以在第一時(shí)間內(nèi)將有關(guān)的非法事件情況，及時(shí)傳輸至就近終端，如此一來，則可以進(jìn)一步提高應(yīng)對(duì)和處置的綜合效能。另外，將其與以往對(duì)交通違法行為的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)相比較，5G的全視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有較低延遲性和高強(qiáng)度的圖像處理能力，能夠在某些方面顯著提升對(duì)于違法行為智能化識(shí)別的精確度，大大減少“錯(cuò)抓”“漏抓”現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性。

3.2 推動(dòng)無人駕駛技術(shù)發(fā)展

針對(duì)無人駕駛技術(shù)而言，其是我國如今智能交通建設(shè)的主要趨勢，無人駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，則會(huì)真正意義上解放車輛駕駛?cè)藛T的雙手，在完全符合國家交通日常出行需求的前提下，借助高穩(wěn)定性能的車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，來為乘客提供更為高效、便捷、安全的服務(wù)。若是想要真正意義上實(shí)現(xiàn)無人駕駛，則需要通過車輛網(wǎng)的有效建設(shè)，而唯有憑借5G網(wǎng)絡(luò)，方可實(shí)現(xiàn)車輛網(wǎng)C-V2X這一技術(shù)，進(jìn)而使車輛和萬物之間進(jìn)行互相連接，確保車輛于自動(dòng)化駕駛過程中，具有一定的安全性、高效率。同時(shí)，車輛于自動(dòng)行駛過程中，需要隨時(shí)不間斷地收集車輛周邊的視頻影響與雷達(dá)傳感器信息，并且還應(yīng)當(dāng)將所收集到的數(shù)據(jù)信息在第一時(shí)間內(nèi)傳輸至云端，通過云端計(jì)算所做的指令，還需將其傳輸回車輛，此種十分艱難的數(shù)據(jù)信息傳送任務(wù)，則需要一個(gè)具備低延遲、高帶寬特征的信息通道來得以完成，這可以說是5G技術(shù)為在自動(dòng)駕駛提供輔助的重要前提。

3.3 加速車路協(xié)同的實(shí)現(xiàn)

身為城市智慧交通的關(guān)鍵內(nèi)容，車路協(xié)同系統(tǒng)的構(gòu)建，能夠把無線通信、傳感器以及人工智能等眾多領(lǐng)先技術(shù)進(jìn)行有機(jī)整合后，再將它們合理運(yùn)用到車輛于道路基礎(chǔ)性設(shè)施之中，以便真正意義上實(shí)現(xiàn)各車輛、車輛及道路設(shè)施間的數(shù)據(jù)交互共享，從而在一定程度上為車輛的安全行駛，提供有效保障，并優(yōu)化與完善車輛行駛路徑、降低尾氣排放、實(shí)現(xiàn)節(jié)能綠色出行。

針對(duì)車路協(xié)同而言，其主要可以分成下述三個(gè)內(nèi)容：其一，車載端；其二，路側(cè)端；其三，通訊平臺(tái)。在其中，車載部分的主要職責(zé)則是獲取汽車在道路具體行駛過程中，通過傳感器所獲取的視頻和雷達(dá)信號(hào)等數(shù)據(jù)，并將所收集到的數(shù)據(jù)在第一時(shí)間內(nèi)與智能路測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)共享。路側(cè)端則主要將所接收到的信號(hào)進(jìn)行加以邊緣運(yùn)算，從而對(duì)路面實(shí)際狀況做出數(shù)字化感知。通信平臺(tái)主要負(fù)責(zé)保障各車輛與車輛及路側(cè)系統(tǒng)間的暢通通訊。而以往的車載傳感器設(shè)備將所獲取到的信息數(shù)據(jù)只是限制在范圍較小的雷達(dá)信息當(dāng)中，而在車路協(xié)同系統(tǒng)當(dāng)中的車載端系統(tǒng)，則需要收集包括圖像在內(nèi)的諸多信息資料，同時(shí)也需要一同接收由路側(cè)系統(tǒng)設(shè)備所發(fā)送的微波雷達(dá)、信號(hào)機(jī)、探測器等諸多數(shù)據(jù)。若是在環(huán)境不大理想的前提下，現(xiàn)實(shí)的道路交通環(huán)境當(dāng)中的道路車輛數(shù)量與行人數(shù)量極多，且不可控情況出現(xiàn)的可能性也很大，因此為了可以在干擾較大、隨機(jī)性較強(qiáng)的環(huán)境下，讓車路協(xié)同系統(tǒng)可以取得高效、可靠、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，通信系統(tǒng)則務(wù)必于一百毫秒之內(nèi)使指令接收、任務(wù)計(jì)算處理、決策執(zhí)行的全過程得以有效完成，此點(diǎn)是以往4G通信網(wǎng)絡(luò)無法實(shí)現(xiàn)的。但5G網(wǎng)絡(luò)以一毫秒的低延時(shí)、高帶寬則能夠完全符合系統(tǒng)對(duì)于信息數(shù)據(jù)傳送的實(shí)際需求。同時(shí)，針對(duì)智能路側(cè)系統(tǒng)而言，5G通信技術(shù)所具備的邊緣云計(jì)算能力，可以妥善解決以往中心云計(jì)算由于距離極遠(yuǎn)所出現(xiàn)的高延遲情況。5G技術(shù)因其所具有的較高帶寬、較少延遲、極大連接的特征，為我國車路協(xié)同系統(tǒng)的構(gòu)建，提供了無限可能，能夠使人、路、車三者之間真正實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化實(shí)時(shí)互動(dòng)，進(jìn)而真正實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同的根本目標(biāo)。

3.4 道路意外情況的識(shí)別與預(yù)防

現(xiàn)階段，5G技術(shù)與人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，將會(huì)對(duì)交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下智能感知系統(tǒng)的構(gòu)建帶來極大幫助，進(jìn)而讓城市道路交通意外事件的識(shí)別與預(yù)防得以真正實(shí)現(xiàn)。于5G網(wǎng)絡(luò)通信帶寬、可靠性、高效率的保證下，人工智能系統(tǒng)可以對(duì)所收集到的全路網(wǎng)圖像數(shù)據(jù)展開形式辨別與結(jié)構(gòu)化分析，在安全風(fēng)險(xiǎn)事故出現(xiàn)之前，便對(duì)車輛在短時(shí)間之內(nèi)的具體形式狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，并借助低延時(shí)無線網(wǎng)絡(luò)來實(shí)時(shí)地把預(yù)警信息傳送到相對(duì)應(yīng)車輛的車載系統(tǒng)當(dāng)中，使其可以在第一時(shí)間內(nèi)做出正確的規(guī)避反應(yīng)，從而最大限度防止交通安全事故的出現(xiàn)。

3.5 基于5G手機(jī)的行人交通流檢測

一個(gè)合格、高效的智慧交通系統(tǒng)，在展開交通協(xié)調(diào)控制階段，需要高度重視起行人這一非常關(guān)鍵的交通參與群體。和車輛位置數(shù)據(jù)信息的收集相比較為不同，行人流的信息具備運(yùn)行難以預(yù)測、行動(dòng)方向比較隨機(jī)、密度較大等諸多特征，倘若是借助以往的交通檢測攝像頭來展開行人識(shí)別，則十分容易受到自然天氣因素的直接影響，且攝像頭拍攝角度也存在一定約束性。但是在5G時(shí)代背景下，依據(jù)5G通信技術(shù)的低延時(shí)性特征，能夠利用采集行人隨身攜帶的5G移動(dòng)終端的方向、位置、密度、速度這四個(gè)較為典型的運(yùn)動(dòng)信息，通過5G邊緣計(jì)算能力，來構(gòu)建模型，進(jìn)而達(dá)成對(duì)行人交通流進(jìn)行有效檢測的目標(biāo)，有益于真正實(shí)現(xiàn)城市交通信號(hào)的現(xiàn)代化、智能化發(fā)展。

4.5G時(shí)代下城市智慧交通的發(fā)展探索

4.1 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同體系，注重系統(tǒng)的維護(hù)工作

在如今5G社會(huì)時(shí)代背景下，對(duì)于城市交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來講，應(yīng)當(dāng)積極建設(shè)智慧交通網(wǎng)絡(luò)協(xié)同體系，各個(gè)城市應(yīng)當(dāng)依據(jù)其目前具體發(fā)展情況與將來發(fā)展空間，來逐步構(gòu)建起道路交通智慧服務(wù)領(lǐng)域、行為領(lǐng)域、網(wǎng)絡(luò)組建領(lǐng)域、資源適配領(lǐng)域，以求持續(xù)完善與優(yōu)化智慧交通管理系統(tǒng)，進(jìn)一步提高交通管理于城市發(fā)展過程中的服務(wù)品質(zhì)。但是此體系的構(gòu)建需要一個(gè)較為漫長的過程，相關(guān)人員切記不能盲目、隨意的跟進(jìn)，而且在此體系不斷完善時(shí)，有關(guān)工作人員還應(yīng)當(dāng)持續(xù)找出針對(duì)這一體系的有效維護(hù)對(duì)策。究其根源，主要是因?yàn)樘热暨@般煩瑣的體系于實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)階段發(fā)生了問題，則會(huì)讓整個(gè)交通系統(tǒng)面臨巨大安全風(fēng)險(xiǎn)，所以則需工作人員做到“未雨綢繆”，以便可以為城市智慧交通的良好發(fā)展，創(chuàng)造有利條件。

4.2 完善智慧交通設(shè)施，創(chuàng)新交通管理理論

針對(duì)5G技術(shù)而言，其于數(shù)據(jù)傳輸及處理方面所具有的優(yōu)勢，需要在完備設(shè)施的基礎(chǔ)上方可施展，因此若是想要盡快實(shí)現(xiàn)智慧交通，則需要交通部門的工作人員預(yù)先布置好與道路交通相關(guān)的智能設(shè)施，比如：智能傳感器、AI檢測器等，同時(shí)也需對(duì)車載終端通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)規(guī)范、統(tǒng)一的安裝，并且聯(lián)通云端服務(wù)器技術(shù)開發(fā)單位，來進(jìn)一步提高服務(wù)器對(duì)于信息數(shù)據(jù)計(jì)算處理的總體水平，以優(yōu)化與完善網(wǎng)絡(luò)兼容性。另外，雖然如今我國智慧交通基礎(chǔ)性設(shè)施得到了持續(xù)發(fā)展，交通工作人員也不可忽視交通管理觀念的創(chuàng)新任務(wù)，而是應(yīng)當(dāng)依據(jù)智慧交通的發(fā)展進(jìn)程，來對(duì)目前交通管理理論進(jìn)行有效反思與調(diào)節(jié)，借此避免過去之后觀念無法完全符合當(dāng)下需求。

4.3 強(qiáng)化應(yīng)用端人性化，補(bǔ)充相關(guān)法律空白

交通參與者作為城市內(nèi)部交通的關(guān)鍵構(gòu)成部分，智慧交通的主要作用是為人民群眾的日常出行提供更多便利支持。但是將5G技術(shù)和交通運(yùn)輸之間進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，不可避免地會(huì)對(duì)人民群眾平時(shí)的出行習(xí)慣帶來一定改變。鑒于此，有關(guān)軟件研發(fā)人員應(yīng)當(dāng)將5G交通用戶端便捷角度作為出發(fā)點(diǎn)，讓應(yīng)用端的應(yīng)用流程更為簡單化，使學(xué)習(xí)能力較差的老人與孩童也可以快速掌握其應(yīng)用方法，此種智慧交通方可實(shí)現(xiàn)便民目標(biāo)。另外，因?yàn)?G技術(shù)于道路交通之中的運(yùn)用，需要收集各個(gè)交通參與者的具體信息，涉及人們信息安全的問題，這則需要有關(guān)法律能夠在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)此空間內(nèi)容進(jìn)行合理填補(bǔ)。

4.4 開展專業(yè)教育培訓(xùn)，進(jìn)行城市交通評(píng)估

日后我國智慧交通的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，勢必需要眾多綜合素養(yǎng)較強(qiáng)的專業(yè)人才，以此來為全新的交通管理，提供有力支撐。鑒于此，有關(guān)工作部門則應(yīng)當(dāng)定期開展專業(yè)、規(guī)范的教育培訓(xùn)，借助對(duì)目前崗位人才專業(yè)化水平的培訓(xùn)，以及加強(qiáng)外來人才的引入，讓我國交通管理工作人員不僅可以具備優(yōu)良的管理工作水平，同時(shí)還具備對(duì)于大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的運(yùn)用問題的排查能力，從而使智慧交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，因?yàn)橹腔劢煌ǖ拈_展是循序漸進(jìn)的，所以交通管理工作人員還應(yīng)當(dāng)在推行各項(xiàng)交通政策時(shí)，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用，來完善與優(yōu)化城市交通評(píng)估，通過及時(shí)反饋，來確保交通參與者對(duì)法律法規(guī)的適應(yīng)性，從而為人民群眾的日常交通出行，創(chuàng)造有利條件。

5.結(jié)束語

總而言之，現(xiàn)階段，雖然人民群眾已經(jīng)對(duì)5G技術(shù)于城市智慧交通的運(yùn)用有了一個(gè)明確認(rèn)知，但若是想要真正意義上實(shí)現(xiàn)城市智慧交通，還需要人民群眾充分了解與掌握5G技術(shù)于城市交通中運(yùn)用的弊端及優(yōu)勢，在建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同體系的基礎(chǔ)上，綜合考量系統(tǒng)的維護(hù)效果，完善與優(yōu)化交通基礎(chǔ)性設(shè)施的同時(shí)，來對(duì)交通管理基礎(chǔ)理論進(jìn)行有效創(chuàng)新，進(jìn)一步提高城市智慧交通所具有的人性化優(yōu)勢，第一時(shí)間內(nèi)補(bǔ)充有關(guān)法律法規(guī)中的空白，提高管理人員的專業(yè)素養(yǎng)，注重人才引進(jìn)，強(qiáng)化對(duì)于各個(gè)投入應(yīng)用的技術(shù)的合理評(píng)估。唯有如此，方可真正實(shí)現(xiàn)5G時(shí)代背景下，城市智慧交通的良好發(fā)展。