4.2 智慧交通通信传输技术

信息传输包括信息发送、传输和接收等环节，最终完成把事物状态及其变化方式从空间（或时间）上的一点传送到另一点的任务，这就是一般意义上的通信过程[21]。通信传输技术的快速发展，对智慧交通系统的运行具有重要保障作用，正是基于超高速、低延迟、大容量的通信传输技术，智慧交通实时控制、视觉传感等一系列设想才得以实现。

4.2.1 通信传输技术发展历程

通信传输技术从发展历程上可大致分为三个阶段（表4-2）：第一阶段从1837年美国人摩尔斯发明了电报开始至第二次世界大战结束，这一期间诞生了电报、电话、无线电、广播、电视等诸多通信传输技术；第二阶段从1948年香农提出了信息论至20世纪70年代末，这一阶段微波、卫星、程控交换技术有了长足进步；第三阶段自1980年开始，数字移动通信等得到了广泛发展与应用。

表4-2 交通信息通信传输技术发展历程及典型技术

如图4-1所示，第一阶段，1837年，美国人摩尔斯发明了电报；1876年，贝尔发明了有线电话；1895年，马可尼发明无线电报；1919年，英国首次试行无线电广播，人类开始逐渐以光速传递信息，开启了电信号传输时代。第二阶段，1957年，苏联发射第一颗人造卫星；1975年，光纤开始在美国和欧洲试验。卫星通信和光纤通信得到应用。第三阶段，技术进入信息时代。1984年模拟蜂窝业务建成投产，是移动通信技术的开端；1990年，欧洲完成第一版GSM标准，从模拟通信升级到数字通信；2000年起，世界各国陆续开展3G业务；2010年前后，4G业务开始投入应用。

4.2.2 智慧通信传输关键技术

在智慧通信传输方面，5G技术以更高的数据传输速率以及更低的网络延迟（更快的响应时间）成为智慧交通系统关键技术中的重要组成。5G技术本质上作为通信传输技术的一种，其对智能交通系统的影响，并不局限于通信传输。正是5G技术的低时延、高可靠、超高速、高容量，极大地增强智能交通系统感知、决策和执行三个层面的能力，才能够使对智慧交通的很多设想得以实现。目前，5G技术在交通运输领域已有诸多应用，极大地改变了传统的客运、货运方式[22]。

2020年5月，全国首条5G快速公交智能调度试点线在广州中山大道BRT通道正式启用。据介绍，5G快速公交智能调度B27试点线创新构建了“前端实时采集数据—高速传输网络—后台高效处理—公众信息服务”的5G公交智能化技术标准体系，通过“广州公共交通智能管理服务平台”统一高速传输公交客流、运营调度、安全提醒等10多类信息资源，集成应用了5G公交智能排班、全景视频监控等20多项应用功能。同时，5G公交智能调度系统还可以结合客流、路况（周转时间）、配车、线路、站点等情况，仿真模拟线路车辆排班运行全过程。通过初步测算，应用5G公交智能调度系统后，在不影响服务品质的同时，该线路可节省10%的运力，公共交通资源周转效率明显提高。

2019年，在重庆智博会上，全国首个基于5G的L4级自动驾驶开放道路场景示范运营基地正式对外开放，参观者能够实地感受5G远程驾驶的神奇。此外，多地也开始进行5G+无人驾驶公共测试。2019年，中国电信江苏苏州分公司联合5G产业链合作伙伴，在公共测试道路区域内建成14个5G基站，实现5G信号及电子警察等智能交通设备的全覆盖。在5G通信环境下，该区域可与无人驾驶车辆实现多模式通信，完成定位、路径规划辅助感知功能的地理信息及导航等。此外，基于5G网络低时延、高速率优势，智能交通设备还能根据道路流量调整红绿灯时长，及时发出信息提醒无人车辆避险等。

在上海洋山深水港，5G智能重型载货汽车与港区其他智能化设备一起，在复杂的作业环境下完美协作，十几秒内就完成了货物装卸，并迅速开启自动驾驶，自主规划最优路线，精准运输到指定地点。据介绍，5G智能重型载货汽车综合应用了激光雷达、机器视觉、高精地图、5G-V2X车联通信等先进技术，打通了从电控底盘、发动机到智能驾驶系统的完整控制闭环。基于5G技术的“低时延控制、大带宽监控、高可靠连接”优势，通过实时监控、高精度定位、编组队列行驶等应用，提升港口码头在物流运输、安全监控等方面的运营效率，增强港口集装箱吞吐能力的智慧港口应用，可以降低安全风险和码头人工成本，实现港口由劳动密集型产业向自动化、智能化、无人化方向全面升级转型。