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行业动态

握手5G,迎接智能交通质变之战
发布时间:2018-04-12浏览次数:85

握手5G,迎接智能交通质变之战


摘要:时至当下,5G与智能,又将是另一次产业进阶中的求变之战。

    【天正安泰tzanfang.com】曾几何时,高清与智能的“组合拳”,造就了盛世安防。垂直于交通领域,时至当下,5G与智能,又将是另一次产业进阶中的求变之战。

一、5G在交通等待“瓜熟蒂落”时

5G在智能交通的征程,时间不长也不短。2019年6月6日,工信部向中国移动、中国电信、中国联通、中国广电发放5G商用牌照,标志着中国5G正式进入商用阶段。

三大运营商加快网络建设速度,计划2019年底信号覆盖50余个城市,2021年底覆盖地级市以上城市。

5G网络寄托了整个移动互联网产业链未来的希望,也将深度赋能智能交通产业,引发产业的质变。

为何5G是交通落地的成熟领域,说穿了,在一个智能时代,大数据、云技术、5G、AR/VR、元宇宙等,都是围绕智能而展开。

智能交通,肯定需要凸显智慧,将传统的管理方式彻头彻尾改变。

业务定位上变成交通行业生产系统的一部分,能够指导和辅助高效交通疏导,改善服务体验,提升管理水平。

例如:通过视频对排队长度的智能检测,能够帮助客户弹性开关服务窗口,资源效率和服务体验得到双提升;通过机场的站坪全景视频,实现远程塔台监管,提升调度管理效能。

5G建设,是传输层的项目,但最终是要释放到项目中来体现价值。未来几年,智慧交通将是智能的立体化架构,包括终端层、网络层、平台层及应用层。

  • 终端层,即基础设施层,是智慧交通的神经末梢,实现道路的全面感知与检测,同时实现感知数据的结构化处理。

  • 网络层,是基础设施层与平台应用层连接的管道,一方面将基础设施的结构化数据上传到平台层;另一方面,根据不同的业务需求提供隔离的网络资源。

  • 平台层,是智慧交通的大脑,实现车辆、路侧感知信息的采集与融合分析,面向不同应用场景提供联合决策和协同控制,实现业务管理及应用服务。

  • 应用层,实现路况监测、编队行驶、无人驾驶等智慧交通服务。

通过“端管云”架构,实现地面交通在云端的数字孪生映射,利用人工智能实现快速、高效的智慧交通业务应用。

在等待“瓜熟蒂落”之时,智能交通的5G之路,也要解决面临的几个“坎途”:

其一,智能交通也有万千场景,大多都有自身的个性化业务,机场、轨道交通、高速公路、城市道路、民用停车等,都难以“一通百通”,面对纷繁复杂的业务场景和更广泛的客户群体,是偌大市场只取“一瓢饮”还是各个部门协调来做更大的广域智能交通?

对于中小企业,肯定是在擅长之事做深耕,而华为提出的大交通以及智慧公路军团,都是讲5G纳入并付诸至更多可能性的场景;百度依托地图,收购北京精英路通也是为了将来在停车领域,探讨5G下沉的可能性与合理性。

其二,智能交通端到端的业务与一站式服务延伸时,需要具备随时随地动态加载和运行行业应用的能力,从而来满足多场景与碎片化需要。

智能交通的“路网”承载需要更加开放和灵活,设备接入需要更加的简单和便捷,业务获取需要更加方便与快速,业务端到端体验需要更佳的流程和高效,而这些与5G,息息相关。

也举例来看,移动车载类场景包括:公交车、出租车、地铁等公共交通车辆,交巡警摩托、执法警车、巡逻车等执法巡逻车辆,校车、押运车、运钞车、危化品运输车等特种车辆。

这些车辆均需要被重点监管,但受限于当前的无线技术和网络能力,监管的范围、时效性、有效性都无法保证。

一方面,由于带宽和稳定性不足,无法实现全量实时回传,对驾驶人/乘客/车辆真实状况无法掌控,可实时视频调阅的并发路数少,画质模糊,偶发卡顿,无法有效支撑突发事件高效处置。

另一方面,车载监控视频存储在本地,设备易损坏,数据易丢失,无法可靠提供突发事件的视频调取。当前交通车辆已成为天网的监控盲区,只能在事后通过“回头看”获取线索。

再次,从汽车本体来看,以自动紧急刹车功能为例,在成熟的4G环境中,数据传送的时延已经可以小于20ms,但是当车速达120km/h的时候,前后车动作只有15ms的时差,在需要响应的时候,车辆经过环境监测、传输数据、计算数据等环节后,时延已经远远超过15ms,这显然是不够安全的。

而5G通讯有大于10Gbps的数据传输速率和小于1ms的时延,伴随着5G技术的推广开来,3G/4G时代遇到的难题将迎刃而解。

在道路路况运营管理过程中,智慧交通一方面通过道路沿线的传感器、摄像头等设备记录整条道路沿线的交通信息,并将其传回监控运营中心进行分析调控。

另一方面又通过调整红绿灯等指示信息实现对行车速度的的管控,并且通过引导用户调整合适的行车路线而避开堵车点,有效疏解交通拥堵问题。

这一过程中数据上传、下传都少不了通讯技术的配合,而5G技术的推广将为监控视频以及信息的传输再度提升效率,有效的管理道路干线运营。

最后,通过摄像头和传感器的协助,智慧交通将实现人工操作下无法被感知到的车辆信息、实时路况、以及安全隐患等信息都能够被有效监测。

而且基于5G高速率、低延时等特性,当行车系统在车辆以及路况环境发生变化时,在数据传输和分析、指令下发、启动执行等一系列操作过程中也能做出迅速响应,进而避免发生严重的拥堵、事故等问题,而且也充分提升了人们的出行体验。

又比如:高清视频对于网络传输是不小挑战,海量视频数据对于全程可视化的视频需求,首先要在视频采集清晰度做提升,以及从视频中提取信息的增多,对视频和信息回传网络提出了更高的挑战:更大的网络带宽,既能支持单路50Mbps以上的视频上行带宽,又能支持多路并发回传。

例如,港口的每台桥吊有18路4K视频的无线回传要求;更稳定可靠的网络质量保障,保证在线率和视频播放的质量,避免出现卡顿、花屏等问题;更低的网络时延,在远程辅助操控中匹配视频延迟的要求,例如,港口的桥吊的远程操控,要求端到端视频时延30ms。

 二、探路5G,质变之路向何方

5G有何吸引力。这是探讨5G与智能交通首先需要了解的问题。

与传统的4G相比,5G具有大带宽、高可靠低时延、海量连接等许多优点。

  • 通过5G提供的大带宽、低时延,AR/VR真正可以从概念走向商用。

  • 通过5G提供的低时延特性与计算机视觉相结合,可以实现机器人从简单的执行向人机协作生产升级,加速工业互联网的实现。

  • 5G的低时延与海量连接感知,可以实现车与车、车与路之间的通信,为AI算法提供多维数据,为辅助驾驶、无人驾驶提供技术。

  • 通过5G无线技术提供的大带宽,可以解决有线无法覆盖的安防场景,使5G走向交通的万千场景。

去年已经就5G在技术领域的征途分析,比如在无人驾驶、智慧出行、车路协同、智慧运输等,本文就不在重复,着重在落地项目中进行介绍分析。

 三、5G上高速,带来的全新体验

全国首个5G智慧高速公路项目落地湖北。

2021年,中国移动湖北公司与湖北交投科技发展有限公司、中移(上海)信息通信科技有限公司在湖北武汉签署战略合作协议,三方将共同成立“湖北5G智慧交通联合创新实验室”,推进全国首个5G智慧高速公路项目落地。

根据协议,未来,实验室主要研究方向包括推进智能网联汽车在高速公路场景的技术试验,开展5G智慧高速公路示范段的共建和运营,智慧高速公路的5G网络覆盖方案、整体信息化提升方案等技术标准验证,智慧高速相关终端产品的研发、设计等。

2022年,湖南省交通运输厅表示,湖南拟对长沙绕城高速西北段、西南段和在建的长益高速扩容项目共计113公里高速路段进行智能化及网联化改造,在全省率先建成5G智慧高速公路。

当前,不少高速公路运营体系仍然是传统的运营模式。

遇到节假日或者交通事故等情况,高速公路很容易发生拥堵,无法运用先进的信息感知技术进行交通拥堵状态的识别和预警,无法通过交通大脑进行预判分析,无法实施科学智慧的精准调度。

据了解,中国移动正利用5G切片以及边缘计算,实现数据快速高效交互。

目前,中国移动正依托5G网络、北斗高精定位网络、车路协同网络三网合一技术,搭建要素全量感知、业务高度协作、车路深度协同、安全主动防控、路网高效营运、公众精准服务的智慧高速运营体系,构建“运—管—养—用”多层次智能化应用体系。

当前,不少省份正在加快5G智慧高速公路试验区和试验段建设,如京台高速泰安至枣庄段改扩建高速公路示范试点;北京市房山区开展的5G自动驾驶开放测试示范区建设;浙江省杭绍甬智慧高速公路、湖北省鄂州机场智慧高速公路一期工程、湖南省长益智慧高速公路扩容项目等。

四、5G在城市的一路畅行

与高速不同,城市道路纵横交错,信号灯与路口林立与层出不穷。

2022依托苏州良好的车联网产业环境,全国首批城市级5G车联网应用目落地苏州,中国移动江苏公司苏州分公司联合中国移动上海产业研究院设立“苏州移动5G联合创新中心,依托5G+北斗定位系统,进一步推进长三角地区的5G新基建车路协同建设,助力打造5G车联网城市级应用。

已改造苏州高铁新城5G智能网联道路63.4公里,东至相城大道,西至G524国道,北至太东路,南至蠡太路,以路口为单位建设多传感器智慧路口,共计包含50个智慧路口。

作为目前国内覆盖范围最大的公开道路5G无人公交项目,全国首个常态化运营5G无人公交已在苏州实现落地。

5G无人公交途经苏州高铁新城的会议中心、购物中心、高铁站、地铁站及商业办公楼等地,正在疏通城市交通毛细血管,赋能交通微循环。

5G无人公交外形颇具科技感,就连最基本的反光镜都安装有高清摄像头,车内设有9个乘客位,配有一个32寸智慧显示屏,乘客可通过显示屏选择到达站点。

借助5G网络,该车可实时获得远距离的红绿灯信号、道路标识牌、施工路段以及异常车辆等信息,提前进行线路规划,提高无人驾驶的安全性,保证更优的乘车体验。

其实这是5G车路协同的技术体现,各子系统是路侧单元和车载单元,各个交通组成单元通过路侧单元和车载单元,以有线或无线通信方式来实现车辆与车辆、车辆与路侧以及路侧与路侧之间的信息传输和共享。

路侧单元的主要功能是:

  • 收集路侧传感器检测到的各种信息(如交通流量、突发事件、密集人群、交叉口行人信息、道路异物侵入、路面湿滑状态),以无线短程通信的方式发送给车辆,以有线或无线通信的方式发送给其它路侧单元或管理中心。

  • 接收来自车载单元或其他路侧单元的信息。

车载单元的主要功能是:

  • 收集各类车载传感器采集到的信息(如定位、运动等)进行融合处理后发送给其它车载单元,接收来自其它车载单元的信息。

  • 接收来自路侧单元的信息。

  • 对接收到的信息和收集到的本车传感器信息进行融合处理,做出安全预警判断和车辆控制决策,以合适的交互方式向驾驶人提供信息,或向车辆控制单元发出控制指令。

所以,在苏州,司机变身安全员,公交车自主选择车道,避让障碍物和行人,还能接收交通信号灯信息,实现一路畅行。

5G赋能,让车路协同成为自动驾驶明确方向。其实除了当前自动驾驶的技术路线,单车智能的车路协同也备受关注。

单车智能,通过更多的传感器,联合更好的算法,让车不需要任何外力就能实现相对安全的自动驾驶。

但在实践中,这个目标非常难做到。面对复杂的交通环境,包括人、车的意图,意外因素,以及交通规则的限制等,很难做出正确判断。当然了,传感器高成本也是非常重要的因素。

而利用V2X技术,在5G的保障下,最大的优势就是可以进行超视距的感知,这是单车智能无法做到的。

结束语

5G在交通,可能还有其他场景,但落地普遍性不高,很多是“摸石头过河”的纯试探,其技术成熟性与应用合理性还不具备参考价值,所以并不举例来说明。

2022,探路5G,智能交通的质变之战。可以畅想,握手5G的智能交通将更加全域化与自由化,突破时空所限,也随时随刻、简单明了洞知与交通的点点滴滴和每一个远方的畅行。


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