5G 将会给智慧交通带来哪些技术助力？产生哪些变化？

近日，腾讯无线网络与物联网技术负责人李秋香与高校科研教授、产业链、运营商等各行业的嘉宾一起参与了知乎「 科技共振之 5G+ 」活动，除了专业的5G探讨，也聊了不少和开发者们息息相关的问题。基于此，腾讯云开发者社区联手知乎科技，从知乎超过 10000 条 5G 相关问答中精选内容落地社区专题「 共探 5G 」。

本文为相关“5G 将会给智慧交通带来哪些技术助力？产生哪些变化？”的精华问答分享。

前言

5G技术被视为未来几年最具前瞻性的技术，对于各行各业而言，5G技术都具有革命性颠覆的作用。5G将驱动全社会的数字化转型，因为5G将赋予产业新技能，可实现产业融合，改变社会。随着时代的进步，社会经济水平的提升，城市化进程日益加快，并且逐渐掀起了建设智慧城市的浪潮。在智慧城市部署中，具有高技术含量的5G技术受到关注和重视，逐渐成为智慧城市核心竞争力的重要基础，对城市的进步与发展具有重要意义。而智能交通作为智慧城市的一部分，集成了IT、电子传感、互联网、卫星导航定位、物联网、云计算等技术，把巨大的交通数据转化为模型进而判断当前交通状态，将其与5G有机结合必将为人们创造1+1＞2的能效优势。

1. 什么是5G？

5G是第五代移动通信技术，是“标志性能力指标+一组核心关键技术”。其核心关键技术是大规模天线阵列、超密集组网、全频谱式接入和新型网络架构。其标志性能力指标为“Gbps用户体验速率”。

关键技术：

• 大规模天线阵列是提升系统频谱效率的重要技术手段，对满足5G系统容量和速率需求提供重要支撑；
• 超密集组网指通过不断地提升基站部署密度，全面满足5G网络中上千倍容量的整体增长需求，从而提升系统工作中的整体接入能力，完成系统频谱效率的提升，全频谱式接入能有效缓解5G网络在实际应用中承受的需求压力；
• 全频谱式接入能够将各种形式的频谱资源积极利用，能够有效缓解 5G 网络在实际应用过程中所承受的巨大需求压力；
• 新型式的网络架构基于SDN、NFV 和云计算等先进技术可实现以用户为中心的更灵活、智能、高效与开放的新型网络，进而全面提升系统工作过程中的整体接入能力。

关键技术

5G网络的主要特点有：

• 峰值速率需要达到Gbit/s的标准，以满足高清视频，虚拟现实等大数据量传输；
• 空中接口时延水平需要在1ms左右，满足自动驾驶，远程医疗等实时应用；
• 超大网络容量，提供千亿设备的连接能力，满足物联网通信；
• 频谱效率要比LTE提升10倍以上；
• 连续广域覆盖和高移动性下，用户体验速率达到100Mbit/s；
• 流量密度和连接数密度大幅度提高；
• 系统协同化，智能化水平提升，表现为多用户，多点，多天线，多摄取的协同组网，以及网络间灵活地自动调整。

5G特点

随着5G为代表的新一代通信技术日渐成熟，面向连续广域覆盖、低功耗大连接典型交通场景，并支持高质量海量数据的交互平台逐步构建。

2. 什么是智慧交通？

20世纪初，智慧交通的概念被提出，智能交通系统（Intelligent Traffic System，简称ITS）又称智能运输系统（Intelligent Transportation System），是将先进的科学技术（信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等）有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强车辆、道路、使用者三者之间的联系，从而形成一种保障安全、提高效率、改善环境、节约能源的综合运输系统。

智慧交通示意图

智能交通系统中的“人”是指一切与交通运输系统有关的人，包括交通管理者、操作者和参与者；“车”包括各种运输方式的运载工具；“路”包括各种运输方式的道路及航线。“智能”是ITS区别于传统交通运输系统的最根本特征。

电子信息技术的发展，“数据为王”的大数据时代的到来，为智慧交通的发展带来了重大的变革。物联网、云计算、大数据，移动互联等技术在交通领域的发展和应用，不仅给智慧交通注入新的技术内涵，也对智慧交通系统的发展和理念产生巨大影响。随着大数据技术研究和应用的深入，智慧交通在交通运行管理优化，面向车辆和出行者的智慧化服务等各方面，将为公众提供更加敏捷、高效、绿色、安全的出行环境，创造更美好的生活。

智能交通成长示意图

我国目前的智能交通平台还有以下几点的不利因素需要克服和改进：

• 不同地区智能交通的发展程度不平衡：不同地区对智能交通的需求不同。因为发达城市的自身存在的交通问题， 迫切希望能通过智能交通改善目前的现状， 但许多中小城市道路容纳车辆数量尚未饱和，没有对智能交通迫切的渴求。
• 无法统一满足用户需求：在道路交通发展成熟，拥有密集的公路网络的地区中，道路管理部门、运输部门和交通安全管理部门出于对缓解拥堵，提高效率，应对紧急情况和交通安全管理，对同一交通网提出了不同的功能性需求。
• 产业集中率低：我国建设智能交通网才刚刚起步，相应的技术和服务水平还有待提高；绝大多数城市的公路基础建设受限于 当地政府的经济条件，这也是原因之一。

3. 5G与智慧交通

从智慧交通成长的历史可看出，未彻底改变传统交通模式前，技术的发展趋势是将信息电子等成熟技术集成运用在交通运输环境中，通过加强路网通道的协同性，达到安全高效的优化目标，智慧交通总体发展趋势为载运工具智能化，基于移动互联的综合交通智能化服务。

构成综合交通体系的智慧交通是应用人工智能与新一代通信技术在广域范围的无缝连接，是创新交通运输模式的重要途径。以人工智能判断可减少识别中的冗余损耗，传输大容量信息的无线宽带传输网络是其中的重要应用技术，工具方式的进步是实现智慧交通的必要条件。智慧交通构架融合了万物互联的新型组态，是一种高阶全感知的交互模式，能最大限度地满足不同时段的功能请求、方位监测等各类型应用场景。5G无线传输网络能规避更多的地理条件限制，是构建智慧交通体系的关键核心技术。

全国首个5G+AI的智慧交通管理示范应用

智能交通在5G网络时代，主要的发展趋势表现为以下几种形式：

（一）主动模式的交通应急联动和安全保障

依托交通信息采集系统，研发建设智慧行车信息服务平台App，利用其将实时车流量、车流平均速度、拥堵状况、目的地停车场资源等信息发送至用户移动手机终端与车载互联系统终端，用户可根据需要，选择利用 5G 网络超高的数据传输速率，查看实时监控图像，在车内即可掌握一手信息。

（二）以移动互联为基础的综合性交通智能服务体系

结合车辆识别、货车计重、路径识别、移动支付等技术手段，建设基于物联网的电子不停车收费系统，实现自由流收费方式。打造基于车联网的车路协同服务系统，通过5G移动运营商提供的特定基站，为道路使用者提供交通信息，保证公众安全出行。

（三）交通运行状态中的精准感知与智能化调控系统

利用车辆识别、地磁感应、高清监视、气象监测等多源采集，依托视频分析技术，对拥堵、违停、雨雾湿滑、火灾事故等道路异常交通事件动态监控，对交通状况实施预警，引道车辆提前变道或择路绕行。这些信息还将发送给当地出租车指挥系统，使得出租车的出车运行效率更加高效。

（四）智能化载运工具与人车路间协同控制

通过车辆识别设备、车载定位系统、车辆超温检测系统，实时监测车辆运行状态，对客运、货运车辆驾驶员定时发布禁止疲劳驾驶、强制车辆降温提醒。搭载有各类传感器的智能汽车在日常行驶时可以顺便扫描路边的停车位并将数据传到云端，然后再由云端分发给所有汽车，从而帮助解决停车难题。搭载智能摄像头的车辆日常行驶中采集车道线、道路指示牌等关键信息来生成高精地图。有了这套地图，无人驾驶汽车能够实时获得外部的路况信息或是接受由后台传输的高精地图并实现自定位，从而加速无人驾驶汽车的量产落地进程。

结语

5G网络与智慧交通的发展与运营互相促进、相互支撑，智慧交通能够深化5G网络的发展，而5G网络的不断发展又在较大程度上推进智慧交通的不断完善，使其在后续的发展中拥有更多元化的发展形式与更先进的技术指标。智慧交通在发展的过程中不断的扩大运营规模，将人力、资源、网络等不断的融合，最终达成5G网络与智慧交通的创新发展。

参考文献：

包左军. 智慧交通构建中5G网络技术浅谈[J]. 中国交通信息化, 2019, 226(01):81-82+102.

李万鹏. 5G无线网络技术在智慧交通构建中的应用[J]. 中国高新科技, 2019(12):50-52.

Camacho F, Cárdenas C, Muñoz D. Emerging technologies and research challenges for intelligent transportation systems: 5G, HetNets, and SDN[J]. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM), 2018, 12(1): 327-335.

Din S, Paul A, Rehman A. 5G-enabled Hierarchical architecture for software-defined intelligent transportation system[J]. Computer Networks, 2019, 150: 81-89.

包左军. 基于5G万物互联的智慧交通[J]. 中国交通信息化, 2017(10).

Aazam M, Harras K A, Zeadally S. Fog computing for 5g tactile industrial internet of things: Qoe-aware resource allocation model[J]. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2019, 15(5): 3085-3092.

段琳. 基于5G网络的智慧交通探讨[J]. 计算机产品与流通, 2018(05):64.

王宏武. 5G技术在智慧城市部署中的应用[J]. 电子技术与软件工程, 2019, 155(09):34.

Al-Turjman F. 5G-enabled devices and smart-spaces in social-IoT: an overview[J]. Future Generation Computer Systems, 2019, 92: 732-744.

王殿海, 李志刚, 曾文. 智能城市前瞻:基于5G技术的智能交通初探[J]. 福建电脑, 2019, 35(01):110-111.

作者：大圣

链接：https://www.zhihu.com/question/356032290/answer/908377604

来源：知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。