关于5G技术应用于城市交通规划的调研
电子科技大学 格拉斯哥学院 2017级 王翔龙
前言
2018年6月13日，圣地牙哥3GPP会议订下了第一个国际5G标准。这意味着，5G在近两年商用并且逐渐走进我们的生活已经不争的事实。5G由于其独特的技术特征，与4G相比除了在传输速率上的大幅增加外，还能达到更低时延和更多的连接数。这些新的特征给智慧城市的建设无疑提供了更多的思路。建设智慧城市，先从解决拥堵开始。
主体
5G由于采用了毫米波级别的频段进行通信，传统的基站以及网络运营模式将不在适合5G的应用。换句话说，以后的5G基站将随处可见，路旁的路灯或者商店里的某个装饰品都可作为天线，并且5G支持设备至设备的点对点链接与多种网络无缝衔接的能力。也就是说，对于某一处区域内的所有人之间的联系将比以往更便捷快速。那么这些特征在解决交通拥堵时又有什么优势呢？不妨我们先总结下目前城市交通拥堵的原因。简单来说，城市交通拥堵一方面是由于机动车数量激增与道路资源和停车资源的矛盾，另一方面则是交通信号及相关交通管理的失当。虽然拥堵的时间，方向，严重程度虽然可以大概预知，但依然难以具体分析与预测，对于在路上的司机与交通管理部门，在堵塞发生前就能及时疏导的几率几乎为零。从前面描述，5G由于其去中心化的特点，使得一片区域内的信息收集与交换非常方便，比如可是实时统计每条路段的车辆数量与行驶方向，或者在得到车主的隐私许可的情况下，获取车辆的行驶目的地等等。综合以上，我们可以利用5G技术从这么几个方面为解决城市交通拥堵提供想法。
1. 行程规划
基于5G，我们能够比以往更容易得到实时与精准的路况信息，基于这一部分数据，可以根据路况实时调整我们的行驶路线，而方便的车对车联系，也让行驶在路上的司机更加明晰周围车辆的行驶去向。首先是能充分利用城市中停车资源，避免抵达目的地时找不到停车场的尴尬。其次对于车辆的换道，进入路口时的路线，针对前方车辆可能的动作（路边停车，前方路口掉头等）等这些道路实时的进程也可作出预测，在减少拥堵的同时，也可减少交通事故的发生（如可换道或即将停车时提前告知周围车辆以避免擦挂追尾等交通事故）。
2. 交通信号管理
相对与目前各个路口交通信号灯固定的红绿灯时间，在有了5G加持过后的实时数据统计便可以对信号灯的时间有一个动态调整，比如将车流大而垂直方向车流量较少的红绿灯的绿灯时间延长一些。在比如现在城市中会有潮汐路段的设置，除了在可预测的时段诸如早晚高峰之外的时间出现了一向车流量过大，也可实时将路段改为某方向的潮汐路段，并且还能实时通知到在周围行驶的车辆。
3. 公共交通资源的分配
对于地铁，公交车等我们常用的公共交通系统，如何合理调度以避免乘客积压导致系统瘫痪是一个公共交通是否优秀的重要问题。而目前公共交通系统系统多个部件都可作为5G设备的接口，诸如自动售票系统，门闸系统，调度系统等等。对于乘客的数据收集可从乘客进出站开始，然后针对各个站台的流量统计，并以此为基础，分析并预测乘客换乘轨迹，合理安排调度，确保安保工作的有序进行。
4. 未来城市规划模型预测
5G技术所带来的变革，将使我们更快，更实时的处理数据，也提供了可靠的低时延物联网的基础。在5G一开始用于城市建设时，我们只能针对目前已有的城市结构进行改造，这并不意味着5G的应用会因为某些城市特殊结构原因出现困难，其强大的数据收集能力在一定的时间运行后可以得出一个完整城市运行模型，这对于未来的城市道路建设规划，交通信号灯的布局与相应的公共交通配套会提供巨大的帮助，也为下一步万物互联打下了坚实的基础。
结语
5G技术被认为是万物互联的开始，针对其强大的连接能力与处理能力，在未来城市建设，交通管理中将起到重要的作用，同时也有许多我们还未想到的5G应用场景，期待未来会更美好。
参考文献：
面向5G的智慧轨交运营解决方案技术白皮书，https://www-file.huawei.com/-/media/CORPORATE/PDF/mbb/5g-smart-rail-transaction-solution-technical-white-paper-cn.pdf?la=zh&source=corp_comm
Key Elements for the 5G Network, https://www.sdxcentral.com/5g/definitions/key-elements-5g-network/
5G能在智慧城市中有哪些应用？， http://rf.eefocus.com/article/id-332628