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Smart transportation
智慧交通

5G通信基站内生感知,实时监测交通事件和状态

2023.05.27
智慧交通

       一、高速公路交通事件及监测现状洞察

       十四五期间,国家陆续颁发多部交通运输行业发展政策,推进高速公路建设,预期2027年,高速公路里程将突破20万公里。

       道路交通事故统计显示,全国交通事故超过25%发生在高速公路,高速公路事故致死率高达24~33%。

       统计分析,触发交通事故的主要因素包括人、车、路、交通环境。其中人的交通行为是触发事故的主要因素,包括超速行驶、违章操作、违章超车、逆向行驶、酒后驾车、疲劳驾驶等,占所有事故因素60%;路况则主要有路面损坏、路面障碍、周界入侵、标志不全、视觉盲区;交通环境主要是雨、雾、雪、风等恶劣天气、地址灾害等;车辆则有机件失灵、抛锚等风险。

       针对各种事件,视频监控在夜间、恶劣天气存在感知短板,从减少事故触发因素,提升道路通行安全与效率,智慧高速公路建设对感知设施在6个方面提出了更高要求:交通流量检测、车辆状态检测、交通事件检测、交通气象监测、地址灾害监测、重要构造物监测。当前超视距感知方案,在摄像头基础上叠加专用微波雷达方案,在夜间、恶劣天气存在的两大挑战:1)需大量部署智慧线杆,造价高、工期长;2)存在识别盲区,车道级识别问题。

       二、5G低频蜂窝网内生感知功能,实时监测交通事件和状态方案及价值

       我国5G蜂窝网络持续发展,总规模已超200万站,已组成连续的蜂窝覆盖通信网络;5G技术以64T/32TRx AAU模块为主,天线采用阵列天线,单小区带宽可达100M,sub6G与现有安防雷达、气象雷达频段接近。为了推动高速公路发展,铁塔公司沿高速公路平均700米就建设一座通信铁塔,且站点视角相对开阔。可直接升级5G系统叠加雷达感知功能,实现公路超视距事件感知功能,同时可实现1km²粒度的雨量实时监测,以及提前4小时的短临降雨预测,助力高速公路通行安全。

       5G叠加感知功能具有五大优点:1)发射功率大,可覆盖1~2km;2)基站天馈高(25~45m),可降低车辆遮挡影响;3)多站连续组网,收发分离可有效减少覆盖盲区。

       4)多基站协同感知,定位精度可提升10倍,实现米级公路事件定位;

       5)基站安插专用的感知处理单板,相比普通雷达,算力提升10x,处理精度提升3~5x;

       5G低频蜂窝网络叠加感知功能,赋能智慧高速公路、重要干道,给高速业主、老百姓、执法部门带来八大价值:

       业主价值:

       ①事件感知秒上报,提高通行效率。

       ②实时监测车流量,确保运维安全。

       ③超视距事件实时提醒,降低二次事故。

       ④高效、快速、低成本部署。

       老百姓价值:

       ⑤超视距事件实时信息获取,降低行车风险。

       ⑥全天候辅助行驶,降低事故率。

       执法价值:

       ⑦实时监控行车速度,支撑超速执法。

       ⑧实时监控高速异常事件,及时执法,支撑道路行车安全。

       三:小结

       1)洞察:高速公路发展现状

       –高速公路建设持续推进,总体事故量平稳,高速占1/4~1/3。

       –提升夜间和雨雾天超视距的事件感知能力,可降低事故发生概率,提升通行效率。

       2)5G通信基站内生感知,实时监测交通事件和状态

       –优势

       •利用现有5G网络升级感知能力,实现快速、高效、低成本、灵活部署。

       •蜂窝通信网络具有连续组网优势,可有效减少重要路段盲区。

       –价值

       •面向业主、老百姓、执法对象带来八大价值。

来源:蔡华

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