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快看!5G技術在城市軌道交通行業應用的未來
作者:邵呈龍 瀏覽量:53

如今,隨著無線通信技術的發展,3GPP組織在2018年正式發布了第一版5G通信技術標準R15,中國工業與信息化部在2019年6月正式發放了5G商用牌照,從而拉開了5G技術商用的大幕。與此同時,中國城市軌道交通快速發展,在滿足人民群眾出行需求、優化城市結構布局、緩解城市交通擁堵、促進經濟社會發展等方面發揮了越來越重要的作用。城市軌道交通的運行水平決定著城市公共交通的服務質量,城市軌道交通的運行秩序直接影響大城市社會與經濟系統的運行秩序。5G網絡作為新型基建的底層技術為整個信息基礎設施帶來了革命性升級,它將如何促進地鐵為代表的城市軌道交通體系智能化轉型是5G技術應用中必須面對和思考的一個課題。

新時代城市軌道交通行業通信網絡的特點

城市軌道交通行業的通信網絡系統具有廣域覆蓋、高速移動以及綜合業務承載的特點,融合了有線、無線通信技術為指揮調度、設備管理提供高可靠性的基礎信息平臺。隨著城市軌道交通行業智能化運營水平的提升,傳統單一技術的通信網絡已不能很好地滿足業務系統的通信需求。例如:CCTV系統中傳統有線通信系統雖然能很好地解決固定場地的高清視頻流回傳問題,卻無法滿足對運行中的列車提供實時視頻監控的需求,而基于4G的LTE-M系統雖然能解決移動性的問題,但其有限的通信帶寬仍無法滿足視頻監控質量的要求。再譬如:隨著智能感知設備的廣泛應用提升了業務系統智能化水平,而海量的數字終端接入則對通信網絡的承載能力、柔性網絡系統架構、快速部署提出了更高的要求。

針對新時代城市軌道交通行業的特點,5G通信技術的eMBB、uLLRC和mMTC三大特性可以較好地滿足城市軌道交通行業的各個業務系統的通信需求,為城市軌道交通信息系統建設提供新的通信技術手段。

城市軌道交通行業的5G網絡建設

2019年6月我國正式發放了5G商用牌照后,國內的三大運營商開啟了轟轟烈烈的5G網絡建設大潮。2019年全國建設5G基站總數超13萬座,在全國一線城市開通5G網絡服務,簽約用戶數量超過300萬;2020年全國將建設開通完成55萬個5G基站,大力推動5G網絡向SA架構演進支持網絡切片。與此同時運營商也加強了5G行業應用的推廣力度,服務重點由2C服務逐步轉向2B服務。例如中國移動開發了100個行業龍頭項目,涵蓋了工業制造、健康醫療、交通運輸、智慧農業等社會的各行各業,并以此為范例向全國進行推廣。

在城市軌道交通行業核心生產網絡的建設中,運營商所提供公網的安全性和可靠性能否滿足城市軌道交通行業的需求目前還難以準確評估,而城市軌道交通行業通信網絡對國民經濟、人們生活的影響不允許“試錯”,因此有必要建設行業專用的5G通信網絡。目前國外如德國、日本已規劃了5G的專用頻段用于工業、農業、林業等行業5G專網,我國也開展了5G專用頻段的相關規劃研究。

在未來的城市軌道交通行業將出現公專結合的5G網絡,運營商提供的5G公共網絡為城市軌道交通的乘客提供便利的客運、票務、資訊等增值服務;運營商提供的5G公共網絡行業切片作為地鐵公司內部管理網絡的補充,可用于提高地鐵公司日常運營管理的能力和工作效率;地鐵公司自建的5G專網則作為生產網絡通信平臺的重要支撐,重點解決車地通信、海量智能終端接入等瓶頸問題,結合大數據、AI技術為城市軌道交通的智能運維、應急安防等應用場景提供技術手段。

城市軌道交通行業的5G網絡應用展望

隨著5G網絡建設的加速、用戶終端的普及以及5G技術標準的演進,5G網絡將在城市軌道交通領域的乘客服務、智能運維、高效運營等方方面面發揮網絡賦能作用。

在乘客出行服務方面,得益于5G網絡定位能力的提升,基于5G網絡定位和5G網絡信令的大數據分析可以獲取乘客的完整出行軌跡信息,包括乘客出門、到達地鐵車站、進入地鐵、到達售票區、進入站廳、站臺候車、列車上、地鐵出站這一完整的過程。從而滿足面向城市交通領域出行即服務(MaaS)的需求,實現室內導航、換乘指引、車廂分流、客流分析和預測、精準清分結算等應用服務,提升智能調度運營效率和乘客出行體驗。

在智能運維方面以設備精準維護維修為導向,利用5G網絡的mMTC和uLLRC特性以及靈活的MEC技術網絡架構可實現運維設備的運行數據采集、數據互聯互通,結合大數據、物聯網、人工智能等技術手段,從人員、設備、物料、檢修、隱患、故障、分析、決策等方面實現面向多對象的主動感知、電子化流程及場景化決策控制,提升網絡化運營下的設施健康管理水平,促進智能運維。

在高效運營方面通過5G網絡采集車站、車廂、車場等現場圖像以及乘客出行、設備監管數據實現地鐵運營的全景感知,結合大數據/人工智能技術、可視化技術的應用,將運營管理場景變得可視、可管、可控,讓地鐵的運營管理工作變得更加智能化、數據化。以可視的畫面、可量化的數字來協助提升運營效率和應急處理指揮決策的針對性和準確性。

5G通信技術提升了人與物、物與物之間的通信能力,擴展了信息世界的想象空間,通過與大數據、AI技術的深度結合將極大地豐富ICT技術應用場景,在城市軌道交通領域有著廣泛的應用前景。

 

 整理人:邵呈龍/審批人:許彥茁

                            摘錄自:見道網

                              期:2020年0824

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