5G 通讯技术在交通管理中的应用

■文/ 长沙市公安局交警支队 缪军

关键字：5G 通讯技术 指挥调度

1 引言

5G 技术的进一步发展普及为交通管理中运用5G 技术实现管理与服务提供了更多元化、更便捷和更高传输速度的手段。本文主要探讨5G 技术在交通管理中的应用。

2 5G 技术特点及应用前景

5G 网络的主要优势在于数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络，最高可达10Gbit/s，比当前的有线互联网要快，比4G 网络快了近100 倍。另一个优点是网络延迟（更快的响应时间）较低，低于1 毫秒，而4G 网络为30-70 毫秒。由于数据传输更快，5G 网络将不仅仅为手机提供服务，而且还将成为办公和专有网络的网络提供商，与有线网络提供商竞争。

根据5G 的技术特点，结合交通管理现状，5G 在交通管理中的应用前景非常广泛。交通管理目前绝大部分业务主要是依托于视频网、公安网和互联网，按照系统部署和数据重要性及防护等级划分，从高到低依次为公安网、视频网、互联网。公安网和视频网的边界早已建成且技术比较成熟，为5G 提供便捷和高速的网络通道服务交通管理打下了坚实的基础。

3 5G 在交通管理业务中的应用

目前,交通管理业务主要体现在管理和服务两大块：管理主要包含驾驶人的管理、车辆的管理、交通设施的管理、交通事故的管理、勤务的管理和科技设施的管理等等；服务主要包含对内基础服务和对人民群众的业务服务。由于交通管理工作的特殊性，大部分工作既是管理又是服务。现在是互联网+时代，5G 等新技术日新月异，各业务主管部门除了在顶层设计要思考如何更好利用5G 为人民群众服务以外，就交通管理而言，利用现有技术，如何解决交管工作的一些难点、热点，以及在服务过程中，让群众少跑路、让数据多跑路，切实解决人民群众的实际困难，需要技术人员不断创新。

交通管理业务涉及的系统多、部门广、技术要求高，各业务部门需求多样，如何利用现有技术解决一些迫在眉睫的问题，笔者认为可以把复杂问题简单化。5G 技术从根本上讲是一个传输手段和工具，可以从最基本的网络上想办法，不管业务需求如何变化，最终还是解决网络间的数据传输问题。基于交管业务的特点，可以把5G 应用模块化、场景化，设计不同网络要求的模块以适应不同场景的需求。以下主要讨论几个基本场景。

3.1 视频网运维场景

3.1.1 应用场景

运维模块主要是应用于视频网的网络保障方面。用于临时替代视频网前端光缆裸签传输故障而中断的链路，因光缆传输故障导致前端监控、信号和电警等信息无法传回中心，而且光缆裸签故障定位难，修复耗时长，需要8-12小时，如遇到光缆主干问题，可能需要几天或者十几天的时间。采用5G 传输模块短时间替代裸光纤，能较大程度提高设备的在线率，提高使用效率，特别是在重大运维保障中能够发挥强大作用。

3.1.2 业务需求

视频网链路，能通过电口级联汇聚交换，并通过端口划分路口各业务。

3.1.3 技术思路

运用5G 信号高带宽的技术优势，用5G 传输模块替代前端接入交换的上联口， 因目前路口存在光端机和接入交换两种接入模式，为了使运维模块兼容两种接入方式，可以采用5G 模块作为上行并使用trunk，附加集成8 口三层交换，通过端口以及vlan 的划分以满足该接入点下面的监控、电警、信号和三级分控等业务需求。5G 模块和8 口交换可集成安装，体积小，便于放置在路口机箱内，考虑到接电问题，可以配置一块电池用于设备2 小时左右的供电，设备模块化即插即用，供维护抢修人员第一时间恢复链路并做相应的后期处置。具体参见图1。

图1 运维场景网络拓扑

3.2 指挥调度场景

3.2.1 应用场景

移动指挥调度、临时指挥部使用，例如重大交通事故、重大交通警保工作等一些需要使用应急调度指挥场所，可能是在小型车辆或者指定地点设立临时指挥部，要求能调用公安网数据，实时查看视频、无线和有线调度等指令，基本等同于指挥中心功能，原有的大型化指挥车预计将被小型化指挥车替代，小型车更灵活、维护更方便、成本更低。

3.2.2 业务需求

公安网能调取所需数据，视频网可以只部署单个vlan网络，互联网需要有线和wifi 支持，需要对PDT 进行动态重组、监听强拆等操作。要求体积小，便于携带安装，即插即用。

3.2.3 技术思路

因指挥调度业务需求多，需要至少两个5G模块来支持，一张互联网和一张指挥调度网，整个模块包括2 个5G 模块、一台互联网带wifi 交换机和一台8-12 口三层交换机，指挥调度网在已有运维模块的基础上增加公安网边界和PDT 机房链路vlan 以及端口，不同端口支持不同业务需求，设备集成安装体积不会很大，电源应支持交流、直流供电，可配备电池。具体参见图2。

能稳定访问公安网相关应用系统，办理各项交管业务，支持自助机的链路需求。

3.3.3 技术思路

因交通警察部门的大部分系统都部署在公安网内，且出于网络安全不允许通过5G 直连公安网，目前只能使用5G 通过超高效率的边界来进行授权访问，应用广泛且效果好的自助机也应该朝通过边界访问公安网的方向发展。设备通过两个5G 模块（互联网和公安网边界），集成8 口含wifi 三层交换来划分互联网和边界网络，提供各项业务办理需求。具体参见图3。

图2 指挥调度场景网络拓扑

图3 交管服务场景网络拓扑

3.4 校车、班线客车安全管理场景

3.3 交管服务场景

3.3.1 应用场景

便民服务一直是交通管理的弱项。5G 应用可以解决很多问题，诸如远程面签、远程身份证、驾驶证和行驶证查验这些互联网平台的基础运用，减少群众办事时间，还可增加民警主动到基层、到社区、到单位进行服务的场景，适用于上门服务、车管、驾管和违法等交管服务都可以应用，要求体积小，链路稳定，并支持相关采集设备的使用。

3.3.2 业务需求

3.4.1 应用场景

利用5G 高速度、低延时特点，在校车上安装监控摄像头，交警监管部门可以在监控中心实时监管各个校车、班线客车里面的超载状况及其他不规范行为。可以提高增强校车、班线客车驾驶员交通安全意识，及时发现和整改校车、班线客车的安全隐患，有效预防涉及校车、班线客车事故的发生。

3.4.2 业务需求

交警监管部门能稳定获得校车、班线客车上的实时视频，并核对视频录像。交警监管部门能远程提醒驾驶员，并对不当行为进行取证。

3.4.3 技术思路

监控摄像头通过5G 模块上行视频流到视频网，通过高效率的边界来进行授权访问。

指挥中心AI 智能实时对视频流或者图片进行分析，判断车辆是否存在超载，即时提醒交警监管部门，大大提升了违规筛查效率。具体参见图4。

4 结语

以上四种场景以及相应模块可采取定制方式，技术要求不高、制造成本较低，业务所用流量不会非常高，比较适用交管工作的各种场景。5G 应用主要是打通业务终端与中心的网络连接，应用效果主要取决于中心端能提供何种网络支持，提供的网络越多且传输速度越快，应用体验效果会更好。随着公安网按使用区域、服务计算区域划分安全域以后，严格的区域划分将更有利于5G 等无线链路的使用，应用前景更为广阔。

图4 校车、班线客车安全管理场景网络拓扑