5G将重新定义传统产业:道路

在城市化进程中,交通是经济社会发展的命脉。如今,关于出行的话题也越来越多,我们的交通方式相比从前已经发生了巨大的变化。无论是出行方式的多样性,还是出行的便捷度、舒适度、安全性,都得到了全方位的提升。但一个残酷的现实是:道路拥堵、停车困难、交通事故频发等问题也越发严重。

交通系统具有时变、非线性、不连续、不可测、不可控的特点。在过去缺少数据的情况下,人们在“乌托邦”的状态下研究城市道路交通。但随着即时通信、物联网、大数据等技术的发展,数据采集全覆盖、解构交通出行逐渐成为了可能,一场交通系统的革命已经到来。

可以预见,智能交通协同发展将成为一种趋势。车路协同系统被称为道路交通安全的第三次革命,是智能交通发展的重要目标之一。车路协同系统的基础,是车辆之间、车辆与不同地方的路侧设备之间的相互交流。

随着5G时代的到来,车联网将会继续升级。早期的车联网仅指车上有通信装置的车载导航系统,车辆能够通过公网和车辆后台进行通信,获得导航等初级服务。现有的交通信息系统各子系统如红绿灯、出租车、高速、公交等系统相互独立,后台数据没有共享。

车路协同系统则主要通过无线短程通信技术,实现车与一公里内车辆及道路的信息交互,以获知周边车辆速度、位置信息等微环境信息,借此判断周围行车环境、预测事故概率,并实现警车优先、警务辅助、公交优先等功能,提高行车安全性及交通效率。

同时,传统的交通方式也面临着变革。现阶段,部分汽车已经能够实现半自动驾驶,但这部分汽车在行驶过程中难免会受到其他非智能汽车的干扰和影响,交通事故难以避免。未来的一段时间,当无人驾驶汽车和普通汽车并存时,在一些高速公路或者城市道路上可能会专门为智能汽车设计专有的车道,让智能汽车和普通汽车能够有序运行,这样道路的通行能力就会大幅提高。而在无人驾驶汽车全面替代普通汽车时,城市的道路规划就变得更加简单了——因为汽车能够自动识别和规避障碍物。

道路被重新定义的另一个含义,是未来的道路将是智能化的数码道路,每一平方米的道路都会被编码,用有源RFID和无源RFID来发射信号,智能交通控制中心和汽车都可以读取到这些信号包含的信息,而且通过RFID可以对地下道路、停车场进行精确的定位。

在这种精准定位的道路上,智能交通控制中心可以有效地对每一辆车进行管理,用户也可以准确地找到需要找的车。最为重要的是,每一辆车会沿着一个数码轨道运行,大大减少了事故发生的可能性。无人驾驶汽车只需要发现前方的障碍并及时反应,不需要担心因为变道、超车、障碍物带来的影响。而笔者本人已经申请了基于RFID进行道路数字化管理的专利。

设想一下,重新定义之后的智能交通将是这样的:清晨,完成充电的智能汽车从车库里驶出,它接到智能交通控制中心的指令,去接一个客人。在路上,这辆车会沿着一个已经规划好的数字轨道运行,精确地到达客人的身边,再把客人送往目的地。所有的路线都由智能交通控制中心进行规划,既保证了高速度,也不会出现交通拥堵,因为哪辆车在什么时间经过什么地方,都进行过运算。

客人下车之后,自动进行扣费。运行一天的智能汽车,晚上会进入自动消毒站消毒和清洗,然后回到地下车库的充电桩进行充电。这一切都无人控制。

曾经,中国每年有约10万人死于道路交通事故,近年管理水平有所提高,每年死于道路交通事故的人还有5万人左右。随着道路被重新定义,智能交通体系不断完善,未来每年道路交通事故的死亡人数会下降至几千人,甚至几百人。

依据科学技术发展的趋势,未来的道路交通系统必然会打破传统思维,侧重体现出人类的感应能力,车辆智能化和自动化是最基本的要求,因交通事故导致的人员伤亡事件几乎很难见到,路网的交通承载能力也会大幅提升。当然,这一切得以实现的基础,是必须确保通信技术高速、稳定和可靠。

届时,更为先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术、计算技术会得到最大限度的集成和应用,人、车、路之间的关系会提升到新的阶段,新时代的交通将具备实时、准确、高效、安全、节能等显著特点,智能交通系统必将掀起一场伟大的革命。

来源:《5G科学的发展趋势》

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2020-07-04
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