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5G融合規程化思考 智能交通體系的必然助力

2021-12-09 06:22
新潮電子 2021年11期
關鍵詞:車路交通協同

眾所周知的5G大帶寬和低時延特質,已經得到越來越多垂直行業的認同,成為業務數字化轉型的重要驅動力,之前我們聊得最多的是智能化工業和物聯網的話題,實際上后者對于交通行業的影響和延展助力,也值得深入聊聊。交通行業,在中國現代化建設進程中發揮著舉足輕重的作用,2019年國務院印發了《交通強國建設綱要》,有力推動交通行業數字化轉型,更好地服務國計民生。5G作為“新基建”的核心管道和推動力,賦能交通行業的種種舉措都是值得關注的。畢竟,安全、高效、便捷、經濟、綠色的出行,一直是人們的追求。如今,人工智能、大數據等正與交通行業加快融合,智能交通建設提速,我們離這一目標更近了。

智能交通體系的跨越式發展

交通與通信的關系一直密切。移動通信技術不僅提升了交通效率,還可以改變交通行業的經營模式和機制。早在2G時代,已有專門用于導航的設備面世,如今手機導航已經是出行的剛需。網約車模式,更是移動通信助力交通行業的一次革命。甚至乘客等公交車,都可以知道下一趟車需要等幾分鐘。

5G商用后,無人駕駛汽車就有條件成為現實?,F在流行的自動駕駛或輔助駕駛,還不是聯網狀態,從通信業角度看需要聯網,需要車路協同,也就是V2X。要實現真正聯網的無人駕駛,4G做不到,WiFi也做不到。此外,對于礦山、工程建設等安全風險較高的場景,基于5G技術的無人駕駛汽車,具有很大的應用潛力。

之前我們在很多專題內提到,5G助力交通行業數字化轉型的全面落地,既離不開基礎設施、技術與數據等層面的融合應用,也離不開行業之間的創新和協同,以及相關法律法規、行業標準和產業生態的支撐。

移動通信與交通出行關系密切,不僅能提升交通行業的運營效率,還可以改變整個交通行業的經營模式和機制。為了適應交通行業的需求,除了在覆蓋率和技術層面的提升之外,還需要相關法律法規和行業標準的建立。因為5G不僅僅是技術問題,要助力行業實現數字化轉型,還要從整體機制上來進行創新。當然,對通信運營商來說,不能再像過去一樣按照每天的使用峰值來設定一個固定網絡容量,而是需要和應用企業共同實現智能化運營。

由于當前眾多傳感設備和V2X設備分屬不同的技術體系,如何將通信和感知集成在一起,提升傳輸數據獲取和傳遞的效率是亟須解決的問題。為解決此問題,有專家提出通感融合的車路協同架構。比如通信與感知一體化架構。在此架構中,充分利用無線通信網絡具有的非通信感知功能,將通信網絡的作用延伸到感知層。

同時,在車路協同的應用中,利用移動通信網絡的定位功能,在衛星導航信號被遮擋的情況下,如隧道、地下停車場等,為車輛提供高精度定位服務,實現全場景的車聯網應用。更進一步,利用移動通信網絡廣域部署的特點,還可以進行車輛的方位測量、軌跡測量以及流量測量及預測等,實現從基礎到高級的智慧交通應用。通信和感知融合,一方面能夠實現對通信資源的最有利用,另一方面可以實現設備小型化、降低成本、易于部署。

我們知道,與傳統主要依靠設備集成提升交通智能化程度不同,人工智能、5G等新一代信息技術,有望助推智能交通實現跨越式發展。比如,傳統自動化技術也能實現一定程度的無人駕駛,但距離商用比較遠。融合了最新的人工智能、雷達、地理信息等技術,汽車“大腦”快速進化——不僅能“看”,沒了盲區;還有了“智商”,懂得決策,從而向無人駕駛邁出了一大步。

快速發展的5G技術具備低時延、廣連接等優勢,是推進智能交通的利器。比如,控制好自動駕駛狀態下運行的地鐵列車,需要精確可靠、極快速響應的傳輸信號。有了5G,這一技術不再是難題,比如今年4月深圳開通的首條無人駕駛地鐵線,就融合了5G技術,目前來看效果也很好。

小到交通信號燈的控制優化,大到搭建城市交通“智慧大腦”;從公交到地鐵,從公路到港口,交通各行業、各領域都在展開智能化嘗試,智能交通的圖景漸行漸近。但總體看,智能交通應用場景規?;涞剡€有一段距離。智能交通離不開一套相互支撐的系統,任何一個環節缺失,都可能造成“智”而不“能”。例如,高級別自動駕駛的真正落地,除了要有“聰明”的車,還得有“智慧”的路,這就需要可知可感的基礎設施、數據決策和管理系統等共同搭建起來的車路協同網絡。

一直以來,通信和交通的發展都是密切相關的。5G高帶寬、低時延,廣連接等特性,是交通產業向高質量轉型升級的重要推手。以廣連接為例,就能很好地適用于交通點多、線長、面廣、體系龐大的等特點。也有專家特別強調,“真正的V2X在以前是不可能的, 即便是在港口等較為封閉的交通場景內,4G和Wi-Fi也難以滿足對通信能力的需求?!边@個觀點,我們下面的章節主要會展開說說。

安全的大方向 讓5G參與的基礎更牢實

我國新基建的提速,將為車路協同發展打下良好基礎。隨著技術解決方案的進步,車路協同網絡也將不斷完善。業內認為,未來交通是以人為中心、人車路智聯的“生命體”?!巴ㄟ^感知設備采集數據,人工智能算法處理數據,數據和算法雙輪驅動,交通行業有望實現從分析、預測、決策到反饋的全生命周期的智慧化升級?!庇袑<抑赋?,智能交通發展會經歷“數字化升級、網聯化轉型、自動化變革”三個階段,三者同步推進,并非一個接著一個階段開啟。未來城市可能會出現智能交通運營商,高效、綠色、共享的自動駕駛車輛,并與其他交通工具結合,形成全新的出行和運輸模式。

很多專家都強調,5G的確能夠為交通行業帶來的變化(普通用戶也不懷疑這個觀點),可以說是全方位的,從基建到出行的變化,從應用創新到商業模式的變革。但是,作為各大互聯網廠商和運營商在智能交通領域拓展的動能,5G在智能網聯、車路協同等領域的應用,并利用在C端的優勢,幫助用戶在特定區域內感知5G車路協同,才是未來一段時間內的首要工作。

實際上,數字化技術能夠深刻改變企業的營銷模式、研發模式、制造模式、服務模式、管理模式和決策模式,而云計算、人工智能、大數據和物聯網等關鍵技術,都是以網絡通信為基礎的。從現在已知的信息來看,當初設計5G的時候,就考慮到今后十年市場和大眾對流量增長的需要,所以5G一定會在行業的數字化轉型過程中發揮重要作用。

不過,盡管具備高帶寬和低時延等諸多優勢的5G已經在工業制造、交通出行和消費醫療等諸多領域內得到了一定程度的應用,但距離全面爆發和大規模推廣還有一段較長的距離。因為, 5G應用落地和價值釋放,需要場景的支撐和行業的融合。5G在持續自我優化的同時,還需進一步深化行業融合——這依舊是段需要耐心去沉淀的長途旅程。以導航為例,從平面導航到三維立體的實景導航,帶寬能力提升后才能做到?;疖嚻睓z票等應用,顯示出通信技術與交通行業的結合無處不在。5G的技術特性更強,不過也存在很多挑戰,最主要是商業模式的挑戰,通信深度融合到交通領域,兩者之間將存在很多磨合。再就是法律、安全等層面的挑戰,例如自動駕駛,實現商用后,如果出現事故,算誰的責任?

在此我們反復強調車聯網的安全問題,也是現在市場反映的主流思路。5G能夠幫助司機提供精準導航、提高運輸效率等,但對于端到端的安全服務還不夠,例如車輛內部的情況。因此,5G的確可以幫助實現高清監控,能夠在發生事故后還原整個過程。

總之,技術落地需要場景支撐,5G應用最大的機會是在B端市場,最大的挑戰也是在B端市場。作為5G落地的重要場景,隨著交通行業智慧升級浪潮的到來,5G應用也迎來了關鍵的節點。在行業的協同創新下,在5G的未來應用中,甚至會出現一種全新的角色。

只是,由于5G運營商和應用企業之間還需要長期的磨合,可能會出現一種虛擬系統集成商的角色,從而能夠更好地促進5G和行業之間的融合。要知道,“融合”,的確是5G助力交通數字化轉型的關鍵詞。畢竟,在傳統的交通業態下,很多數據是圖紙式的,在數據的共享和應用上,建設和運營等環節很難打通。智慧交通就是在原有的土木設施的基礎上,增加一層數字化的基礎設施,也就是現在說的融合基礎設施。

后記

顯然,5G賦能交通行業,是確定性的命題,是前景廣闊的大方向,挑戰是需要解決前進路上的一個個阻礙。對于公共交通,可能還需要更多的試點、積累,而在行業性場景,5 G發揮的價值將愈加明顯。目前,智能交通發展仍不夠系統,發展不平衡,各個方向缺乏協調,系統性的智能化應用和集成還有待加強。比如,交通控制設備基本能夠滿足單一控制場景,但要適應于未來的車路協同場景,還應進一步優化。針對短板,政府部門和產業界正在發力。今年5月有關部門表示,要著力推進“單車智能+網聯賦能”,加速推進智能網聯汽車產業化。另外,今年是中國共產黨成立100周年,也是"十四五"規劃開局之年。我們知道,“十四五”時期正是加快建設交通強國開局和起步的重要階段,而5G本身的通感融合需要經歷“ 通信+感知”“ 通感融合”“協同控制”等階段,最終實現“車路一體化”的目標。

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