鄧爭(zhēng)

昆明公交集團(tuán)有限責(zé)任公司，中國·云南 昆明 650000

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，5G 通信技術(shù)在人們的生活、工作中得到了廣泛的應(yīng)用，5G 技術(shù)在城市交通上的應(yīng)用也越來越全面，讓人們可以獲得更多優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，足不出戶就可以了解出行信息。因此，為了保證中國城市交通行業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展，必須要應(yīng)用5G 通信技術(shù)，更好地保障城市交通的安全性及穩(wěn)定性。

2 5G 通信技術(shù)的背景及發(fā)展

20世紀(jì)末自1G 技術(shù)問世，到現(xiàn)在的二十多年期間，通信技術(shù)經(jīng)歷了從1G 到5G 的快速發(fā)展，5G 通信技術(shù)是從去年開始面向市場(chǎng)的，5G 的問世給通信行業(yè)帶來了不小的轟動(dòng)，是當(dāng)前最新、最快的通信技術(shù)。其可以實(shí)現(xiàn)多用戶之間的傳輸，數(shù)據(jù)傳輸效率和數(shù)據(jù)信息的處理速度都很快，比4G 的速度快了一百倍，迎合了當(dāng)前人們快節(jié)奏的生活及需求，高效的傳輸效率也使5G 得到了快速的發(fā)展。5G 的到來意味著一場(chǎng)新的科技革命的開始，5G 的發(fā)展很大程度上也標(biāo)志著中國移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展。由于5G 技術(shù)高效的數(shù)據(jù)傳輸效率，使其在生產(chǎn)、生活中得到了廣泛的應(yīng)用，而且5G 技術(shù)可以脫離小型智能終端使用。因此，它可以應(yīng)用于更多的移動(dòng)通信設(shè)備和智能設(shè)備上[1]。

3 智慧公交系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

智慧公交系統(tǒng)是城市發(fā)展進(jìn)步的象征，同時(shí)也是各種信息化技術(shù)在交通系統(tǒng)的應(yīng)用表現(xiàn)。智慧公交系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)管理層、中間邏輯層、顯示層三層架構(gòu)模式組成。其中，數(shù)據(jù)管理層主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)信息的采集，并從海量公交信息中選取有價(jià)值的信息進(jìn)行分析，然后將數(shù)據(jù)保存于服務(wù)器與客戶端之間的緩沖區(qū)，最終將數(shù)據(jù)信息傳送給客戶端。這種傳輸方式可有效節(jié)省傳輸時(shí)間，提高傳輸效率。中間邏輯層主要通過編程設(shè)計(jì)和邏輯開發(fā)，在Arc GIS Engine 技術(shù)、GIS技術(shù)等的支持下，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種數(shù)據(jù)庫的智能化管理，并為系統(tǒng)開發(fā)創(chuàng)造有利條件。中間邏輯層通過對(duì)原有數(shù)據(jù)的更新來完成對(duì)空間數(shù)據(jù)信息的更新，使智慧公交系統(tǒng)的各種界面結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，操作性更強(qiáng)。顯示層是將PC 機(jī)整個(gè)公交系統(tǒng)界面進(jìn)行顯示，管理人員通過客戶端上的顯示層，可全面觀測(cè)到整個(gè)系統(tǒng)的具體運(yùn)行狀況。顯示層通過調(diào)取核心業(yè)務(wù)模塊的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而完成對(duì)客戶相應(yīng)功能的業(yè)務(wù)處理。智慧公交系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

4 5G 在智慧公交系統(tǒng)的應(yīng)用

4.1 智能調(diào)度平臺(tái)

通過車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，采集記錄車輛運(yùn)營的載客信息及上下客流信息，并實(shí)時(shí)上傳到客流分析平臺(tái)，可準(zhǔn)確記錄各條線路的每輛公交車、每個(gè)站點(diǎn)的上下車人數(shù)明細(xì)以及每輛車的滿載率，利用各條線路及道路的擁擠度等客流數(shù)據(jù)，直接導(dǎo)出公交站點(diǎn)客流、路網(wǎng)客流、區(qū)域客流的動(dòng)態(tài)分布圖反映客流情況，系統(tǒng)將通過交通擁堵指數(shù)、天氣情況、乘客出行特點(diǎn)等大數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配計(jì)算，對(duì)客流情況進(jìn)行分析，調(diào)整運(yùn)力及發(fā)班時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化調(diào)度，進(jìn)一步提升市民滿意度，提高公交營運(yùn)效率。通過5G 技術(shù)，可滿足調(diào)度管理者在公共交通層面上綜合性全方位指揮調(diào)度的功能需求，提供高度協(xié)調(diào)所需技術(shù)支持，保持信息傳輸速度及準(zhǔn)確性、可靠性，特別是在公共交通應(yīng)急響應(yīng)中，保證各公共交通終端設(shè)備及時(shí)接收、發(fā)送各類信息，降低信息傳送的延時(shí)幾率[2]。

4.2 社交應(yīng)用APP

智能公交系統(tǒng)綜合運(yùn)用GPS 技術(shù)、GIS 技術(shù)、通信技術(shù)、114 等信息平臺(tái)等，結(jié)合城市公交車的運(yùn)行特點(diǎn)與規(guī)律，開發(fā)創(chuàng)建了公交專用APP。借助此工具軟件，即使在陌生的地方也能為你規(guī)劃出最佳行車路線，同時(shí)在GPS 導(dǎo)航定位的幫助下，能尋找站點(diǎn)，并為使用者推薦最近的目標(biāo)站點(diǎn)。另外，社交應(yīng)用APP 能隨時(shí)對(duì)公交車所處的位置進(jìn)行查詢，讓使用者無論何時(shí)何地都能清楚自身所處位置，避免了因線路不熟悉而錯(cuò)過報(bào)站不能及時(shí)下車的情形。此APP 除具備這些查詢的基礎(chǔ)功能外，還能利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分享、互動(dòng)的功能。利用5G 技術(shù)，可進(jìn)一步提高車輛實(shí)時(shí)位置信息獲取的頻率，為后臺(tái)計(jì)算提供更加準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，提高用戶乘車體驗(yàn)度，同時(shí)還能以此為基礎(chǔ)與人進(jìn)行交流，舉辦活動(dòng)等，從而為都市人們搭建了情感傳遞的平臺(tái)[3]。

4.3 車聯(lián)網(wǎng)安全預(yù)警平臺(tái)

（1）駕駛員安全預(yù)警系統(tǒng)是基于機(jī)器視覺與人工智能的駕駛員行為監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)駕駛員疲勞、未按規(guī)定系安全帶、抽煙、玩手機(jī)、注意力分散等行為分析和預(yù)警。車輛啟動(dòng)前，系統(tǒng)對(duì)駕駛員身份進(jìn)行人臉比對(duì)，可防止非法駕駛車輛，同時(shí)可作為駕駛員考勤依據(jù)。駕駛員出現(xiàn)不良行為時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出的預(yù)警甚至報(bào)警，信息將通過車載設(shè)施對(duì)駕駛員進(jìn)行提醒和干預(yù)，包括坐墊震動(dòng)、語音提示、顯示器燈光提示等，還可以將預(yù)警或報(bào)警時(shí)的圖片、視頻等數(shù)據(jù)將實(shí)時(shí)上傳到系統(tǒng)后臺(tái)，以便后續(xù)的管理跟蹤。配合智能設(shè)備的使用，可實(shí)時(shí)采集駕駛員心率、血壓等生理指標(biāo)，系統(tǒng)檢測(cè)到駕駛員生理情況不適合駕駛的情形，會(huì)立即提醒駕駛員減速行駛并在安全地點(diǎn)停車，同時(shí)將相關(guān)信息反饋給管理人員。利用5G 傳輸速率高速等技術(shù)特點(diǎn)，可將駕駛員的面部表情及身體行為動(dòng)作視頻圖像完整及時(shí)回傳至后臺(tái)系統(tǒng)，提高分析動(dòng)態(tài)視頻信息處理能力及并行計(jì)算能力，提升駕駛員行為監(jiān)控的效率，準(zhǔn)確地獲取第一手信息，降低安全風(fēng)險(xiǎn)因素。

（2）公共交通作為城市發(fā)展建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，承擔(dān)著市民公共安全出行的責(zé)任。利用5G 技術(shù)，將人臉識(shí)別功能引入車輛安全管理當(dāng)中，通過與相關(guān)安全部門的數(shù)據(jù)聯(lián)通，實(shí)時(shí)對(duì)乘坐公共交通人員進(jìn)行人臉比對(duì)分析，在必要時(shí)開展人臉信息比對(duì)工作，發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)人員[4]。

5 面臨的問題與挑戰(zhàn)

雖然5G 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多，也為公共交通管理及市民出行帶來革命性的變化，但仍面臨兩方面的問題與挑戰(zhàn)。

一是5G 網(wǎng)絡(luò)基站的建設(shè)未全面覆蓋。由于面臨著政府審批、頻段選擇、基站建設(shè)周期及成本等亟待解決的問題，目前5G 網(wǎng)絡(luò)信號(hào)未能實(shí)現(xiàn)全線路覆蓋，實(shí)際應(yīng)用效果不佳。

二是5G 設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用高昂。雖然目前國家已頒發(fā)5G商用牌照，但是5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前仍處于試驗(yàn)性階段，相關(guān)設(shè)備設(shè)施無法直接使用到5G 信號(hào)，需要加裝一系列的信號(hào)轉(zhuǎn)接設(shè)備，單輛車的改造升級(jí)費(fèi)用就高達(dá)數(shù)10 萬元。在正常使用的情況下，單日的網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用就高達(dá)數(shù)千元，由于目前未探索到較成熟的商業(yè)模式，費(fèi)用全部由企業(yè)承擔(dān)，對(duì)企業(yè)的經(jīng)營產(chǎn)生較大的壓力[5]。

6 結(jié)語

公共交通系統(tǒng)是確保城市交通系統(tǒng)良好運(yùn)行的基礎(chǔ)，高效、安全、便捷的智能公共交通系統(tǒng)對(duì)促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)文化交流、滿足人們出行需要有著重要意義。智慧公交系統(tǒng)借助5G等信息技術(shù)的幫助，通過構(gòu)建以數(shù)據(jù)管理層、中間邏輯層、顯示層為框架的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市公共交通數(shù)據(jù)的全面收集與管理，為滿足公共交通管理者智能化管理提供了依據(jù)，同時(shí)為乘客提供了更加人性化的交通服務(wù)，使城市公共交通運(yùn)營水平大幅度提升。