5G无线网络技术在智慧交通构建中的应用研究

张文紫玄

（甘肃路桥第三公路工程有限责任公司，甘肃 兰州730030）

0 引言

5G无线网络技术的到来为交通信息体系的多元化互通创造了可能，奠定了智慧城市交通系统高质量发展的有效基础。智慧交通是未来城市发展的必然趋势，将5G无线网络技术与智慧城市体系构建多元化融合可以为未来城市便捷化交通发展提供有效支持，对于推动5G无线网络技术在智慧城市层面的和谐化运维及多样化应用有着重要的意义。

1 5 G无线网络技术及智慧交通体系概述

1.1 5G无线网络无线技术内涵及特征

5G无线网络技术是借助密集的组网模式、全频谱式接入技术等高科技手段构建的第五代移动通信技术。超密集的组网模式不仅能满足千倍5G网络的增长需求，还能增强基站的部署密度及系统工作的整体接入能力，进而提升系统频谱效率；全频谱式接入技术的应用可以使5G网络在实际应用中的压力得到有效缓解，提升5G无线网络技术的耐力支撑。5G无线网络架构是基于云计算、SDN等新型技术模式之上的高效、灵活及开放式的网络环境，是基于4G无线网络技术发展的多元化组合，当前5G无线网络技术的LTE峰值速率部分还是依据4G无线通信技术来实现。由于当前4G网络技术的局限性，使得虚拟现实技术、高质量语音等服务无法实现，只能依据5G无线网络技术的频谱资源引入技术进行低延时、高速率传输、高容量容纳等方面的优势特征，为用户带来全新的技术通信新体验。

5G无线网络技术涵盖的技术方向有设备通信、自组织网络及新型无线技术等。随着当前智慧交通建设的多元化需求增加，主要借助多天线技术在无线通信领域的多样化应用来实现用户不同的需求。当前，以基站为中心的4G网络技术覆盖率低、容量受限，借助多点协作技术虽然能部分提升覆盖率，但也不能满足用户需求，只有依据D2D技术的5G通信网络近距离终端链路的数据传输，才能实现高效率的数据传输及频谱资源的多效利用。据了解，传统式的网络交通终端通常是借助人工来实现通信网络配置，不但需要大量的人力与物力，还降低了交通通信效率。为了降低交通运维的资源投入，全面优化网络配置，运营商将5G自组织网络应用到交通网络配置中，使交通网络部署以自愈合、自配置的形式来实现各个环节的自动运行。此外，面对大连接低功耗及连续广域覆盖的交通场景，5G无线通信网络可以多样化应对并能全面支撑海量数据的交互构建，并且交互运算结果与人工智能逻辑特征十分趋近。

1.2 智慧交通体系构建概述

智慧交通体系的构建是基于交通领域的云计算、物联网及通信应用等技术对交通运输、交通管理等层面进行系统监管，使交通系统能动态化获得交通车辆的状态信息，促使基础交通设施效能的发挥。智慧交通不仅能将公路、铁路等运输模式涵盖其中，为用户提供优质的道路服务，还能智能、安全、科技化解决高峰时期拥堵现象，为人们日常生活出行提供便利，助力环保低碳经济的持续化发展。智慧交通为现代化交通建设奠定了科技基础。在车辆中安装的GPS定位系统及各个道路交叉口的摄像头都会借助无线射频的形式对来往车辆信息进行识别统计，以协议关联及信息交换的形式来实现交通建设的智慧化构建。为此，5G无线网络技术在智慧交通系统中的融入可以与现代交通系统构成共享信息网络，借助云计算等新型的互联网技术为传统式交通系统中所面临的难题提供了解决方案。

智慧交通主要指的是物联网、车联网及互联网等三者之间的关联性及互通性。在智慧交通多样化技术应用的过程中主要借助5G无线网络技术标准来实现物联网海量信息通信、互联网交通系统构建等模块业务，打破了物联网在信息通信模式下的局限性，为无感支付等技术业务奠定了稳定的技术支撑。车联网是基于车辆轨迹互通、远程访问及便捷交易在内的交通形态部分，是智慧交通的重要组成部分，不仅占据了智慧交通的核心地位，还可以借助前沿定位技术对物联网业务进行实时监管，以应急响应机制等技术手段来凸显即时通信的重要性。此外，借助5G无线网络技术还可以对交通天气、路况信息等多方面进行实时采集并定时进行云端保存，为交通建设的便利性及信息的实时监管奠定了有效基础。

2 5 G无线网络技术在智慧交通的发展现状与趋势

2.1 5G无线网络技术在智慧交通发展现状

随着城镇化建设速度的加快，5G无线网络技术在智慧交通中的应用不断在全国各个城市被建立与使用，但在交通管理的过程中难免会出现一些管理及技术层面的问题，使得智慧交通发展存在一定局限性。一方面，道路监管的技术设备存在一定程度上的局限性，信息采集故障发生率较高，不能及时关联相关交通监管平台，使得5G无线网络采集传输的信息数据质量较低，不能将道路信息状况进行精准及时的传输，不但降低了道路监管的效率，还不能对交通道路建设进行及时的决策判断，降低了道路监管服务水平。另一方面，传统式的智慧交通管理水平受限，不但没有规范化的交通道路监管标准，落后的交通基础设施建设还增加了管理者对于交通道路监管的难度系数，甚至有的交通道路管理者对于5G无线网络技术在智慧交通中的应用内涵理解欠缺，不能充分认识到智慧交通为交通管理建设带来的便利及影响。为此，5G无线网络技术在智慧交通中的应用不但需要积极构建标准化的监管体系，还要不断完善交通业务流程及交通监管算法体系，及时解决道路监管过程中所遇到的技术及管理问题，立足自身交通运营区域的发展特点进行智慧交通知识的多元化引导与灌输，以5G无线网络技术与智慧交通的融合发展创新化地解决交通监管的实际问题，为智慧交通的升级优化奠定有效基础。

2.2 5G无线网络技术与智慧交通融合发展的趋势

5G无线网络技术方向有设备通信、自组织网络及新型无线技术等方面，具有低延时、高速率传输、高容量容纳的优势特征，将5G无线网络技术与智慧交通融合发展对于推动交通建设有着长远意义。当前，智慧交通在交通道路缓解监测、交通违规行为监管及交通运营信息发布等方面来提升交通道路建设的质量与水平。随着5G无线网络技术与智慧城市交通融合发展的加速，智慧交通的监测将由简单化的监管监测逐渐向精准化信息传输及交通运营方案解决等方向靠近，由点对点的交通监测转向区域化监管全覆盖，为道路基础设施及高风险区域的道路建设提供有效的监管信息。一方面，5G无线网络技术下的人工智能、物联网及定位系统技术逐渐在智慧交通领域得到全面应用，以更准确、及时的传输速率来预测交通运行状态，提升交通运输管理的成效。同时，积极构建停车管理系统、车载导航系统及交通收费系统的产品完善及升级模式，使数据场景、视频场景及地图场景多元化综合应用的形式被广泛应用。另一方面，将5G无线网络技术应用到智慧交通服务体系不但完善了公众出行的服务系统，还使交通公共服务水平在一定程度上得到了提高。例如，交通管理系统推出12328交通服务热线及手机交通监管APP，在很大程度上提升了交通出行服务效能。此外，5G无线网络技术在智慧交通系统中的融入可以与现代交通系统构成信息共享体系，借助云计算、物联网等新型的互联网技术为交通建设难题提供了解决方案。

3 5 G无线网络技术在智慧交通构建中的应用

3.1 5G无线网络技术促使交通信息实时交互，提升信息采集传输效率

智慧交通借助互联网信息系统对交通系统工程进行多样化整合与应用，依托交通信息采集及车型服务平台对实时的车辆信息进行实时监管，同时在各道路口安装信息监测设备对道路进行全面联网监测，获取道路交通数据的实时动态信息。比如，在出租车、公共汽车等来往车辆及商超停车场等人员密集的场所进行安装信息监控设备，借助5G无线网络进行数据采集传输，提升信息视频采集及回放的质量及效率，以更准确、及时的传输速率来预测交通运行状态，增强交通运输管理的成效。此外，将5G无线网络技术应用到智慧交通建设中具有高标准的传输性及可靠性，能全面提升交通管理部门对于交通建设的监管与监测，为智慧交通的优化升级奠定重要基础。

3.2 5G无线网络技术实现智慧交通多样化服务，提升交通运营管理水平

基于5G无线网络大容量、低延时的特点进行道路交通管理水平的提升具有重要意义。一方面，对于应用智慧连接的交通设施进行监管，借助清晰的网络信息数据分析道路基础设施的具体变化，如护栏、井盖、绿化带等基础设施的建设监管，还可以对道路维护人员的安全进行监管，减少交通事故的发生。同时，借助交通道路人工智能设备的监测，可以对道路行人的安全进行观察，特别是残疾人士、儿童、老人等行动不便的斑马线缓慢人群，借助信息数据的传输及定位导航提醒司机减速或者停止前进。另一方面，为交通运营提供优质高效的多样化服务，启动5G智慧公交车的应用，在车辆中不仅能实时监测车内乘客状况，还能对道路交通状况进行语音提示，为公交出行带来了极大的便利。此外，轨道交通运营也要与5G网络信息设备相连接，对客流信息进行实时监控。比如，为了更好地缓解上下班高峰时期的客流量，可根据监控分析状况灵活调度地铁列车的速度及车次，为轨道交通营造便利的服务。

3.3 5G无线网络技术智能化应用，提升道路应急救援及执法水平

首先，在机场、火车站等重大的交通枢纽地区都会有大量人群聚集，借助5G无线网络技术对交通枢纽场所的客流量信息数据进行采集传输，以人脸识别及定位的形式对特殊活动人群进行定位监管，减少紧急安全事件的发生。其次，道路发生重大交通事故时应急救援的车辆因为交通拥堵而无法及时赶到救援现场，此时可借助5G网络信息技术将交通事故信息上传至交通处理系统，借助智慧交通中心对此道路拥堵信息进行发布，缓解交通拥堵的同时为救援争取宝贵时间。此外，在道路运输过程中难免会出现一些超速、酒驾及违规的行为，5G网络信息技术的应用可以及时获取违法情况信息，助力执法人员精准、及时地抓捕违法人员，增强执法力度及水平。比如，借助5G无线网络技术、人工智能及定位系统对违法人员的车辆信息及画面状况进行实时捕捉，以数据场景、视频场景及地图场景多元化综合应用的形式将违法人员抓获。

3.4 5G无线网络技术促使车路协同及无人驾驶技术优化升级

将5G网络系统应用到车路协同系统中进行无线通信技术的采集与融合，不仅可以全时监控车路动态信息，还能依据车路信息的实时交互情况对车辆、道路进行协调配合，使道路运营监测系统进行升级优化。一方面，5G网络技术低延时的特性为车辆信息之间交互传输提供了可能，车辆在行驶的过程中不仅能提前预知前方的道路信息，还能根据前方的拥堵、车祸等情况及时告知司机保持一定安全距离，在很大程度上确保了司机的驾驶安全。另一方面，基于大数据信息技术、5G网络技术大容量特性对前方道路的交通信息状况进行实时传输，使车辆行驶在道路边缘时就能收到数据信息推送，司机可以及时判断行驶方向，这样既能缓解道路的交通压力，又能为出行节省时间。此外，借助5G定位系统、视觉计算及人工智能的协同操作将其应用到未来车辆的自动驾驶中去，使车辆在自动驾驶的过程中能自动获取道路情况，根据预知的道路监测情况进行安全隐患的判断，调整自动行驶的速度，确保车辆的安全。

4 结语

当前，基于5G无线网络技术与智慧科技进行多样化融合，积极构建智慧交通应用场景的同时营造高效能的交通治理体系，对促进智慧交通建设的多元化发展有着重要意义。智慧交通是未来城市发展的必然趋势，将5G无线网络技术应用到智慧交通体系可以为未来城市便捷化交通发展提供有效支持，既能提升交通信息采集传输效率及交通运营管理水平，同时还能提升道路应急救援及执法水平，推动5G无线网络技术在智慧城市层面的和谐化运维及多样化应用，同时为现代化交通建设的升级优化注入新的活力与动能。