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1、5G无线网络技术在智慧交通构建中的应用分析摘要：交通运输涉及水上运输、公路运输以及铁路运输等，具有类型多样的特征， 使得智慧交通的构建具有较高的难度。对此，本文将对5G无线网络技术在智慧 交通构建中的应用进行分析，首先探析5G无线网络技术下智慧交通的总体架构, 形成整体思维框架，再通过分析关键技术与应用路径，深化对5G技术与智慧交 通构建融合的理解，在此基础上，借助实例分析5G无线网络技术在智慧交通构 建中的应用现状与优化，推动5G技术在智慧交通构建中的应用落实。关键词：5G;无线网络技术;智慧交通;构建应用引言智慧交通构建的核心目标在于实现交通管理、交通设施、交通服务、交通装 备以及交通服务
2、的智能化、网络化以及数字化发展，构成以人为原点，端-管- 云的协作体系。5G技术在智慧交通中的赋能主要表现为予以智慧交通足够的技 术支持，通过提高网联化的方式，实现智能化水平的提高，同时，5G技术与各 类交通业务皆具有良好的适配性。对此，本文将对5G无线网络技术在智慧交通 构建中的应用进行探析，了解总体构架、关键技术以及应用路径，提升5G技术 下智慧交通构建的整体认知，再结合具体实践深入了解5G技术在智慧交通构建 中的落实，为5G技术与智慧交通构建的融合提供支持。1、5G无线网络技术下智慧交通的总体架构在构建5G技术下的智慧交通时，总体框架把握是关键，一般而言，基于5G 技术的智慧交通总体构架
3、表现在网络层、终端硬件以及网络层等方面，总体构架 如图一，具体表现如下：一是终端硬件。终端硬件是5G技术下智慧交通的神经元，涉及计算与通信 设备、感知设备以及交通装备等。具体包含摄像头、边缘计算设备、车载通信设 备、毫米波雷达、直连通信设备、运维巡检机器人、AR眼镜以及无人机等。二是网络层。在智慧交通中，精准定位网络、通信网以及车联网是重要核心。 5G技术在网络层的应用，有效提升了智慧交通网络业务的承载能力，同时，卫 星通信网络、物联网以及移动互联网也带动了智慧交通的发展。三是云平台层。云平台层作为5G技术下智慧交通的大脑，以各类数据为支 撑，具有决策、调度管理以及分析等功能，一般包含交通设施
4、管理平台、数据管 理平台、用户管理平台以及业务管理平台等。此外，各类智慧交通场景将会以巨 量终端为媒介，借助AI算法对大数据进行分析，相较而言，对算法能力的要求 更高，而通过将5G技术融入到云平台层的方式，配合MEC能够实现各类云基础 设施功能的有效提升。四是应用层。5G技术在智慧交通中的核心价值体现在应用场景上，核心目标 在于实现交通基础设施与装备的智能联网。由此，在构建以5G技术为核心的应 用层时，应当重视覆盖的全面性，保障交通出行各主要环节与要素皆在应用层的 囊括范围内，如智慧公交、智慧枢纽、智慈停车、智慧道路以及智慧驾驶等。五是信息安全。基于5G技术的智慧交通蕴含大量交互频繁的信息与数
5、据， 由此，信息安全管理联动机制的构建尤为重要。对此，在构建基于5G技术的智 慧交通时，应当重视全覆盖的安全防护体系，将网络、终端以及平台硬软件皆纳 入防护范围，实现分域隔离安全问题，同时，通过构建安全管理机制的方式，强 化安全防护管理，降低恶意入侵的发生率。六是标准规范。基于5G技术的智慧交通属于跨产业链的创新融合体，具有 主体多、技术路径差异明显等特点，由此，为保障跨设备、跨芯片模组、跨安全 平台以及跨终端的服务能力，应当重视标准规范的建立，严格界定硬件、网络等 方面的要求，实现构建规范性的提升。1 15G+智能” It5G智幻路网5G转0停车）5G智公交）1城市公交）11 应用层;1 1
6、1 11臼动”脓道路代理（自动代劫泊车）编队与岐道路运雄泊车机叁人）轨道交通）玩程”驶道睇救援停车场竹理）场站作理一【 一 】-5G+智就枢纽科外港I厂信息安全标准规瓶云平台层:利融设誓好局千台）攵&篇/理四句 用户好理千A ）业务付犬14?）安金传闻14?1效滞留理: BlKfttt 4出分析）（共夕交换）图一，总体架构2、5G无线网络技术下智慧交通构建的关键技术由上可知，5G技术作为新型网络，对智慧交通构建的核心价值在于提高网联 化水平，实现智能水平提高。但是，智慧交通处于动态发展的状态，对网络速度 等的要求明显提高，相较而言，对网联化水平要求亦有所提高。由此，准确把握 当前5G无线网络技
7、术下智慧交通构建的关键技术尤为重要，目前，5G技术下智 慧交通的关键技术，主要包含5G+MEC, 5G+V2X、5G+高精定位，具体表现为：一是5G+V2X。车联网凭借新一代信息与通信技术，实现了车与路、车内、车 与车、车与服务平台、车与人网络的全方位连接，有效提升了汽车的自动驾驶能 力与智能化水平，为汽车与交通服务新业态的建立提供了重要支持，成为智慧交 通构建的关键技术之一。以3GPP全球统一标准为基点的车联网通信技术为C-V2X, 涉及 LTE-eV2X/LTE-V2X （由 LTE 通信技术演化）或 NR-V2X/5G-V2X （由 5GNR 平 滑演进而成）。C-V2X作为智慧交通构建
8、的关键技术，偏向于将智慧交通的各参 与要素有机联系，如人、车、云以及路，不仅能够支持车辆获取更多信息，还能 辅助解决非视距感知等导致的问题，助力交通控制优化与车辆管理优化，推动汽 车与交通服务新业态的形成与发展。二是5G+MEC。多接入边缘计算作为移动边缘计算的扩展，是5G关键技术之 一。MEC凭借在网络边缘部署网络节点，为用户提供高带宽与低时延的网络环境， 同时，还能提供个性化、大存量以及高算力等能力。构建以MEC为支撑的网络架 构，不仅能够降低数据传输的网络时延，还能推动智慧交通服务区域特色的形成。 未来5G+MEC极有可能成为智慧交通的关键技术不断发展，解决数据与业务、跨 运营业务连续性
9、等方面的技术问题，实现MEC平台与业务部署、车载终端接口协 议规范性的提升，进一步明确MEC与基础设施管理、运营以及部署的权责，促进 MEC平台业务丰富性的提高，推动MEC完整生态的形成。三是5G+高精定位。定位技术作为智慧交通中智能驾驶实现的关键技术，是 车辆安全通信的保障。当前，智能驾驶水平的差异会使得定位精准度要求有所不 同，如辅助驾驶对车辆定位的精准度要求为米级、自动驾驶对定位精准度的要求 为厘米/亚米级。即使定位精准度要求存在差异，对定位连续性的要求趋于一致， 是安全驾驶的必要前提，由于环境、成本等因素的影响，单向定位技术难以满足 车联网的定位要求。而5G+卫星定位不仅能够有效实现定
10、位精准度的提升，还能 提供自动驾驶、线路规划以及车道级导航等功能。一般而言，为满足不同环境下 的车辆高精定位要求，多将多源数据融合作为定位方案，主要包含GNSS定位数 据、传感器数据、惯性导航数据、蜂窝网络数据以及高精地图数据等，再借助平 台层提供定位平台功能，主要包含引擎定位、地图数据库以及高清动态地图等。此外，5G+高精定位主要运用于网络层，偏向于借助5G基站，结合RTK基站、 RSU实现信息传输与信号测量。5G能够有效保证数据传输的速度，满足实时传输 高精地图的需求。5G基站能够完成信号测量与上报，为车辆提供辅助定位服务。 此外，以5G边缘计算为支撑，还能实现高精地图的动态化更新，进一步
11、提高地 图的准确性，进而为应用层供给线路规划、车道级导航等应用。同时，5G在R16 版本中增设了定位功能，借助MIMO多波速特性，对TDOA、RTT、AOA等室内定位 技术进行了定义。3、5G无线网络技术在智慧交通构建中的应用路径在建设以5G技术为支持的智慧交通时，应用路径是方向指导，对5G技术在 智慧交通构建的全方位应用具有重要影响，对此，应当重点把握5G无线网络技 术在智慧交通构建中的应用路径，一般而言，5G无线网络技术在智慧交通构建 中的应用路径主要表现在地面交通、交通辅助以及轨道交通三个方面，涵盖协调 控制、自动驾驶、事故处理以及路况检测等方面，具体表现为：一是地面交通。主要表现在路况
12、监测与自动驾驶两层面。首先，自动驾驶， 借助5G技术感知与传输各类数据，完成车辆的感知。决策以及执行工作，确保 无人操作阶段车辆仍能安全驾驶；其次，路况检测，借助5G技术大容量与高传 输率的特点，在道路重点区域与两旁布设传感器，实现高质量路况监测。二是轨道交通。主要表现在维运管理.、出行、列车运行以及运行管理等方面。 具体表现为：首先，运行方面，借助5G技术，工作人员能够及时把握与管理雷 车运行数据，同时，列车内监控视频清晰度也能有所提高；其次，出行方面，借 助5G技术，乘客购票、列车查询等方面的方便度明显提升；再者，运维方面， 借助5G技术，工作人员能够实现对轨道的全方位全时段智能监控，提升
13、维运质 量；最后，运行管理方面，借助5G技术，工作人员、设备物质等的定位更加准 确。三是交通辅助系统。借助5G技术，工作人员能够借助云计算技术、大数据 技术等，对交通信息进行分析，实现对区域交通情况的有效监控与预警。实际运 用路径包含：借助车辆识别系统、超温检测系统以及车载定位系统，对车辆运行 状态进行实时监控，再结合收费站数据信息,对车辆运行的里程与时长进行监控, 若出现超出安全指数的情况，应当及时警告与制止。此外，针对于安装有智能摄 像头的车，可提取行车路线等信息，生成地图为自动驾驶提供支持。4、5G无线网络技术在智慧交通构建中的应用实例分析早于2019年，华为、上汽等完成了第一次5G+远
14、程驾驶的探索，在展馆的驾 驶员可远程操控远在三十多千米之外的车辆，由此可见，5G技术能够保证操控 信号与高清视频的实时下发与同传。2021年，伤害洋山深水港的重卡与道路智 能化明显提升，临港区实现了运营线路40. 7km的智能化改造，提高了智能路测 设备与智能重卡信息互通性的提升，提升了智能重卡的工作时长。由此可见，5G 无线网络技术在智慧交通构建中的应用具有较强的可行性。此外，本文将以C 市为例，分析5G无线网络技术在智慧交通构建中的应用现状与优化。4. 1应用现状在推行智慧交通建设的过程中，主要流程表现为：首先，在构建工作展开前， 明确智慧交通系统基础架构，确定智慧交通构建的整体思路与启动
15、要求；其次, 构建工作实施阶段，构建了以UPS电源、中心机房、智慧交通专网以及DLP大屏 显示等为支持的指挥调度技术支持中心，为指挥调度工作和信息处理提供必要环 境与硬件基础。以G1S地图的支撑，建设了集警力定位、接警处、匝道控制、诱 导发布以及异常检测等功能模块为一体的基层应用管理平台，为交通管理业务提 供了必要的技术支持。其中高清监控系统以场外高清设备为媒介，实现了对道路 实况的巡检、查看以及图像存储等。同时，通过在路段、路口等设置检测设备的 方式，配合后台应用功能模块，形成了综合性高清检测系统，实现了对机动车违 章行为的有效检测、号牌识别、参数采集以及异常报警等。此外，还在智能管控 系统
16、中增加了违法行为抓拍的功能。4. 2应用优化由应用现状可知,C市智慧交通构建的现状良好，但是仍有较大的进步空间。 从5G技术的角度出发，结合部分城市5G技术下智慧交通建设的经验可知，于C 市而言，在建设智慧交通阶段，应当重点优化信息采集与数据分析两方面，具体表现为：一是数据采集优化。C市交通信息采集的主要方式为摄像头，存在一定的局 限性。现行交通信息采集设备还包含红外雷达监测器、GPS车载导航、光学检测 仪以及超声波检测等,在基于5G技术的智慧交通中，皆属于总体架构的感知层， 致力于采集交通信息，而信息传输系统主要包含光纤网络、卫星以及基站等。当 前,C市的5G基站建设规模正在不断扩大。由此,
17、C市在构建智慧交通的过程中， 应当充分借助5G高速率、大容量的特点，增设无线高清摄像头，用以提升驾驶 行为判断的准确性，实施把握与处理车辆的违章行为,促进事故处理效率的提升。二是信息分析优化。高效信息分析处理能力是实现环境、路、车以及人协同 的关键。一般而言，交通信息主要包含车辆数据、道路数据、信号数据以及事故 数据等，且各类数据会在平台层汇总，实现信息共享。相较于部分城市而言，C 市交通运行管理应用平台的功能有待完善。由此，C市应当重点完善分析与预测 系统，实现对路况的实时显示，自主划分道路畅通与拥堵的登记，为交通环境的 优化提供支持。止匕外，还应当具备紧急程度评估功能，用以提升道路突发事件
18、的 解决能力。结束语综上所述，近年来，在新一代信息技术快速发展与应用的推动下，交通产业 与信息技术稳步融合，各类交通工具逐渐向应用终端与智能移动空间的方向转变, 呈现平台化、网络化的特征。各地开始践行5G技术下的智慧交通，但是，认知 的差异导致践行成效存在差别，对此，在落实5G技术下的智慧交通时，应当重 视总体框架、关键技术以及应用路径的把握，在此基础上，结合现行智慧交通的 实践情况融合5G技术，重点优化信息分析与数据采集等层面内容，实现5G技术 在智慧交通建设中价值的最大化，推动5G技术下智慧交通构建质量的提升。参考文献：1邹志宏.C市高速公路交通管理路径优化研究一一以5G技术引用为例D. 重庆:西南政法大学,2020.2杨轩.基于5G技术智慧交通的研发应用J.广东公路交 通,2022,48(3): 53-56.3祁超.基于5G的智慧交通技术架构和关键技术J.电信快 报,2022 (3): 18-22.4张清云.5G技术在智慧交通中的应用探讨J.科学与信息 化,2022 (9): 172T74.5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(1):83-85, 105.6刘玉龙.智慧交通中5G技术应用浅谈J.电子通信与计算机科 学,2022, 4(4).