握手5G,智能交通将迎来四大质变!

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当下,对于任一ToB市场,5G+AI正在并行创未来E c { t 2 # } 5 [!

握手5G,智能交通将迎来四大质变!

5G和AI人工智能是未来全球科+ z X Z R ^ H技行业发展的两个重要趋势。2019年6月6日,工信部向中国移动、中国电信、中国联通、中国广电发放5G商用牌照,标志着中9 s l s国5G正式进入商用阶段。

三大运营商加快网络建设速度,计划2019年底信号覆盖50余个城市,2020年d J l ~ h底覆盖地级 G & _ V `市以上城市。5G网络寄托了整个移动互联网产业链未来的希望,也将Y * + r W y深度赋智能交通产业,引发产业的深度变革。

关于智能交通与AIQ G ( r的话题,已经不绝于耳,甚至有些审美疲劳了。4G改变生H P . 5 v R活,5G改变社会,那么,未来,5G与智能交通,能发生哪些质变呢,能开n 0 U # C启哪些新的市场成长空间,打造新的增长点呢?

无人驾驶驶向5G时代

无人驾驶,曾几何时如空中楼阁,然,有业界预测,2021年将可以实现中国式无| B w @ 5 l M人驾驶的商业落地。

5G+AI新一s L H # v t2 9 a p I K 3 m无人驾驶通过更安全的交通出行,降低交通事故的发生,让民众更有安全感;更加惠民、便民的无人驾驶共享出行方式将可增加人民的幸福感;由无人驾驶赋^ 0 o X d C Z t c能的更加智s c ( ` 5 ^慧、智能的生. ) C (活方式也将提升大众的获得感。

无人驾驶是近两年极为受人瞩目,它其实就是一种智能驾驶形态,利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

无人驾驶汽车在不断增加的传感器阵列驱动下,每天将会产生4000G的数据# ^ N ^ ~,而4GLTE的速度约为12Mbps,延迟为50ms,对无人驾驶的连接、安e L e * h 2全的自治系统需求e P Z N难以满足。

在实现5G无线网络技术后,其速度可以达到10Gbps和1MS的延迟,能够支持智能T g & h @ a l汽车的发展进程,提升汽车之间以及汽车和周围环境之间可靠沟通的水平,5G技术是无人驾驶车辆互联的关键促成器。

另外,汽车内部的数字服务也有赖于5G技术的实现,凭3 ` } W / I * q -借超低延迟处理大数据的能力为汽车制造者提高乘客体验、增G S o B # 0 =加移动收入提供工具。

当然,2019年5G在无人驾驶应用还是一种初级探索阶段,将无人驾驶车辆与更多的网络连接结合,对其安全性无疑存在一定风险。

一方面,车辆部件和系统在借助5G网络与外部进行连接时,也增加了可能受到攻击的范围。

另一方面,基于无人驾驶车辆对无线网络的依赖,5G基站的建设和维护显得至关重* V ) @ T Z O @要,保持基站长时间正常工作并且增加基站的分布} H u / O | 覆盖是保障可靠数据传输的关键。

针对以上问题,汽车制造业需要全面制定5G基站的建设计划,同时借助现有安全技术研发完善无人~ V @ n驾驶车辆的网络安全机制。

5G时F % z # ) r c代的车与路,将更加协同

如今已从万物互联迈入万物智联时代,各行各业都在拥抱智能。以智慧交通为例,汽车流量的实时监控、智能@ # Q H化交通管制等,能帮助城市改善拥堵问题。

我国即将进入5G时代,相比4G,5G不仅速度更快,低时延: z c P # Z 5为车联网提供了基础条件等特点,让交通向智慧化迈进。

V2X是2020年关于智慧路网、车路协同的关键性技术,该技术就是让车路高效协同,是车与路这两者的高度统一,有效协助。

顺理成章,其最主要的2个子系统是路侧单元和车载单元,各个交O ] / [ b E N B @通组成单元通过路侧单元和车载单元,以有线或无线通信方式来实现车辆与车辆、车辆与路侧以及路侧与路侧之间的信息传输和共享4 8 & A o G p

路侧单元的主要功能是:收集路侧传感器检测到的各种信息(如交通流量、突发事件、密集人群、交叉口行人信? 2 v S s q息、道路异物侵入、路面湿滑状态),以无线短程通信的方式发送给车辆,以有线或无线通信的方式发送给其它路侧单元或管理中心;接收来自车载单元或其他路侧单元的信息。

车载单元的主要功能是:收集各类车载传感器采集到的信息(如定位、运动等)进行融合处理后发送给其它车载单元;接p i I X ] M + g收来自其它车载单元= 6 B . @ Z u + `的信息;接收来自路侧单元的信息;对接收到的信息和收集到的本车传感器信息进行融合处理,做出安全预警判断和车辆控制决策,以合适的交互方式向驾驶人提供信息,或向车辆控制单元发出控制指令。

5G赋能,让车路协同成为自动驾驶明确方向。其实当前( S q 1 f A自动驾驶的技d 3 D S + n S Z术路线,单车智能的车路协同也备受关注。

单车智能,通过更多的传感器,联合更好的算法,让车不需要任何外力就能实现相对安全的自动驾驶。

但在实践中这个目标非常难做到,面对复杂的- F r _ c t j交通环境,包括人、车的意图,意外因素,以及交通规] , v k L则的限制等,很难判断。传感器高成本也是非常重要的因素。

而利用[ G J #V2X技术,在5G的保障下,比较大的优势就是可以进行超视距的感知e c X v i G ( x i,这是单车智能无法做到的。同时还可以实现高精度和低成本的感知。

就低成本而言,如果把大多数的感知责任从车端移到云端,可以极大减少单车成本,同时提升车辆的安全性,还有很重要的一点就是能够减少车辆的耗电。

5G赋能,让出行变得更智慧/ @ X H / O

因满足运输与出行,交通才出行。$ + 3 [

2018年交通部5号令要求“两客一危”部署实时车载监控设备预防司机疲4 S * 4 i p v ~ I劳驾驶和突发公共安全事件。

目前车载视频监控主要采用3G/4G网络进行实时回传,由于上行带宽受限、覆盖、时延等原因,视频监控画面质量差、不时有卡顿及马赛克(高峰期),无法达到实时监控及及时发现高危人员的效果,存在一定 ( z c的安全隐患。

AI技术的发展,智能算法在司机上岗时对于身份进行校验,防止替换班;驾驶过程中进行驾驶行为的实时检测z , } 0 K @ 5 &预警,同时通过车身配置g ~ M e r / i L的更多的高清摄像机、雷达等传感器,对于车道偏离、前d | + b M t 2 )向碰撞、盲区监测进行主动预警。

通过驾驶过程的行为和习惯生成驾驶模型,驾驶技能评价、驾驶速度分析、短期安全系数分析、报警事件分析,企业可以用数据针对驾驶人进行考核,可S ! T # M u S实现3 H S +针对性培训,督促驾驶人更加安全的驾驶。

移动车载类场景,包括c L C U s:公交车、出租车、地铁等公共交通车辆,交巡警摩托、执法警车、巡逻车等执法巡逻车辆,校车、押运车、运钞车、危化品运输车等特种车辆。

这些车辆均需要被重点监管,但受限于当前的无线技术和网络能力,监管的范围、时效性! _ ! 4、有效性都无法保证。

一方面,由于带宽和稳定性不足,无法实现全量实时回传,对驾驶人/乘客/车辆真实状况无法掌控,可实时视频调阅的并发路数少,画质模糊,偶发卡顿,无法有效支撑突发事件高效处置。

另一方面,车载监控视k ^ n频存储在本地,设备易损坏,数据易丢失,无法可靠提供突发事件的视频调取。当3 V k前交通车辆已成为天网的监控盲区,只能在事后通过“回头看”获取线索。

随着5G网络时代的到来,使得车载监控系统从标清化向高清化、联网化、智能化的方向发展成为可能。

借助= p a 0 = _ k5G网络的大带宽、高可c ? K [ B靠、低时延特N q n n | K性,可以满足高帧率、高质量的视频数据实时传输需求,把视频回传到后台进行云化存储,保障数据不丢失,大幅提高数据存储可靠性。

同时高清视频传输也为后续开展智能化应用提供数据基础,结合后端AI能力,对司机危险驾驶行为进行智能识别及预警,实现对运| B q输车辆的p 7 ) ( ^ I实时监测和精细化管理。

随着经济的发展,飞机成为人们出行的主流方式,飞行提升了出行效率,但机场的重重安检却又降低了出行效率,值机、托运、预安检、安检、登机等繁琐流{ 4 X X程,重复验证降低了出行的体验。

另一方面机场当前在管理上也多依靠人工巡检、人工视频监控,效率低,隐患大y K G O

5G及人工智能技术E $ e的发展,让数据在各个系^ I W VY K 2 S [中统一,通过一张脸即可通关场景,除了r O o ^上述的场景7 * ^ x可以实现自助验证通关,大大提升效率外,还可以在登机路线规划、晚到旅客精准定位、VIP客户精准服务等环节提升出行体验;接机时可以通过客人信息实现到港位置提醒,无需看屏找人。

超高清摄H W #像机以及无人机等新的手段,可以实现机场的无死角覆盖,T 3 - v 1 0结合人工智能的算法,可以自动识别机场风险,诸如周界入侵检测; ~ + 7 [、航班降落跟踪、航班停机路线规划等b ] 0 g更多智能应用,在降低风险的前提下提升管理效率。

5G与智慧运C ^ g M ] _ m @ 6输的质变

随着计算机与通信技术的高速发展,物流行业也随之发生了天翻地覆的变化,大量前沿技术得以g H B b广泛运用,极大提高了物流的效率和安全质量。

同时,随着5G移动网络不断成熟和全面商用,人工智能、大数据、云计算、物联网、Ak , h Q @ - 8R/VR等关键技术与物流全流程深度融合,将在现代物流行业的仓储、运输、配送等多个领域内得到广泛应用,以“5G+AI+物流”的新模式,全z ` I面促进传统物流向智慧物流转型。

物流企业除负责普通货物运输外,还覆盖食品运输、医药冷链运输、危化品运输等领域,所以针对物流车辆的管理监控非常重要。

通过在车辆上安装车载监控系统,实现车辆远程视频浏览、车辆地理位置记录跟踪,是当前的重要管理w ) T $ P S @ k手段。

但受限于当前无线技术和网络能力,监管的范围、时效性、有效性都存在较大限制。

一方面,由于带宽和稳定性不足,视频无法实现全量实时高清回传,对驾驶人/车K q _辆真实状况无法掌控;另一方面,车载监控视频大多离线存储在本地,设备易损坏| V u f G,数据易丢失,无法可靠提供突发事件的视频调取。

传统港口环境下,龙门吊、集卡(集装箱卡车)、视频监控等关键业务系统传统W b t 2 B上采用光纤、工业WiFi等通信手段,存在建设和运维成本高、部署不灵活、稳定性与可靠性不高等痛点。

传统港口的龙门吊机主要靠人工进行操控,工作辛苦、效率w D P q较低,并且近年来司机老龄化严重,人员短缺。

对于实现龙门吊远程操控需求迫切M u :,远程操控对于网络要求高,网络时延要求是毫秒级(30毫秒),当前龙门吊通过光纤[ # * b e N通讯,需部署光纤转} / o q G r盘,长期操控易出现故障,每个龙门吊的光电缆部署需7 5 w s I T / 7要200万元以上,且每两年需要更换,多台同时操作Y H L 5 2 @ T 5时光纤拖地易缠绕。

如果采用Wifi方式只适用于单机远程操作,且传输距离比较受限;采用波导电缆、波导管方式带宽受限,带宽一般只有1X . 3 i00M左右,最新一代也不过在200M左右。

前端在每个龙门吊安装4个实时回传高清摄像机,通过5G网络回传到中控室。

5G无线网络解决了光纤缠G V +绕的问题,可以同时操作多台龙门吊并行工作,v [ ! l有效降低设备购置率,同时降低了线缆更换的维护成本;大带宽的能力保证多龙门吊的并发高清视频上行需求;低时7 = S & ~ d u延有效保证远程控制的精度。

码头内集卡主要有AGV和跨运车两种,主要负责码头前沿到堆场的运输。

AGV可靠性高,依靠磁钉运行,对于磁钉的安装环境要求高,且扩展难度大;跨运车与龙门吊相似,如果要实现远程操控,也受限于传统的网络的高时延。

港口环境复杂,没有红绿灯,堆场情况变化快,需要有摄像机和多种传感器对于周边环境进行感知,人与车、车与车、车7 h ( 1 ; J与物之间的实时交互,实时决策,保障远程操控的半自动化,自动化。

在车载端,Ax r W Y f o = RGV车身前部和后部各安装3个5G高清摄像机,采集360度环视视频,通过5G网络与自动驾驶车辆底盘线控设备以及视频采集设备进行数据交互,实现对智能车的实时监测和管控。

在监控中心发现自动驾驶车辆有异常时,可人工接管车辆,通过远程驾驶将车辆行驶至安全地带。

城市道路管理b % v M 0 G包括城区主干道和桥梁、高架、隧道等重点道路,通常由各级道路桥梁监督管理服务中心负责维护。传统的维护主要靠巡检P v P f 5 = e W车辆进行日常巡检。每辆车巡检1w e u W _ F次时间约30分钟,每天巡检2次。

路桥情况更多的采用人工靠肉眼进行评估。当前操作模式依靠巡检人员经验判断,如果路面情况严重影响通行,则马上电话通知维护值班人员至现场处理,并通过微信将现场情况拍照提供给维护人员。

巡检过程中路面视频记录在车载Nf c , K z R o ZVR,回到所里后拷贝至存储服务器,归档管理12个月,但数据并没有进s * m : & 行结构化分析,成为沉睡的数据。

5G和AI技术的发展,可以通过前端高清视频监控获取高质量路面画面,P o Z ~ d通过算法对路害进行实时分析,并根据路桥严重程度行程高中x G { & 7 # l低三类优先级工单,针对高优先级的工单B S V $可以及时通过5G网络将高M $ F ( Y I清视频画面回传,支撑监控中心对路害进行分析并制定相应解决方案;中低级的路害工单则派发至对应管理所进行统筹管理。

5G对智能交通产业在行业覆盖、产业转型、业务覆盖、视频采集提档升级、感知运用、防控能力等方面带来深刻变革。

使能智能交通,从“专制专用”走向“和谐民生”;从“看见”走向“洞见、预见”;覆盖从“零散稀疏”走向“无处不在”,实现业务覆盖的全域{ w i =7 C S、自由化、简捷化;感知从“后知后觉”走向“通感联觉”,伴随着5G、感知控制技术、视频渲染技术、智能设施装备的成熟和应用,将使智能交通的业务形式更加的自由。

既能从物理世界投射到数字世界,也能把数字世界叠加渲染进物理世界,形成虚实协同的数g I E 1 h l [字孪生,重构全天候、全时空、全要素、全融合为特征的智能交通新体系,也描绘出一幅关乎于智能交通的最美画卷。

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原文发布时间:2020-06-30
本文作者:罗超
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