5G和北斗,交通行业新基建的正确打开方式

作者:湖南省交通运输厅科技信息中心 乔川龙

物联网智库 整理发布

5G和北斗,交通行业新基建的正确打开方式

导 读

交通运输行业应该是5G先行区,一是符合5G的机会在于与2B垂直行业的深度融合、赋能行业转型升级和高质量发展的判断;二是根据交通运输行业的特点,在与行业融合的过程中,5G需与另一国之重器北斗卫星系统形成双轮驱动,才能发挥技术创新带来的叠加效应。

4月1日,江苏省交通运输厅和中国电信江苏分公司、中国移动江苏有限公司、中国联通江苏分公司、中国铁塔江苏省分公司举行战略合作协议签约仪式,深化交通、通信跨行业合作,加强5G技术与智慧交通跨界融合发展,打造新一代智能交通,推动我省未来交通信息化、数字化、智能化建设与发展。

笔者认为这是交通行业将5G等纳入行业新基建的一次思路的主动创新,即由运营商主导变成行业主导,这是一个行业主动作为的积极信号。

5G和北斗,交通行业新基建的正确打开方式

大家知道,今年以来,以5G为代表的新基建在国家层面出台了很多推动政策和措施。具体到交通行业,国家发改委、交通运输部等11家国家部委联合发文,出台《智能汽车创新发展战略》,战略提出要结合5G商用部署,推动5G与车联网协同建设。

2020年,5G发展大势已成,笔者认为交通运输行业应该是5G先行区,一是符合5G的机会在于与2B垂直行业的深度融合、赋能行业转型升级和高质量发展的判断;二是根据交通运输行业的特点,在与行业融合的过程中,5G需与另一国之重器北斗卫星系统形成双轮驱动,才能发挥技术创新带来的叠加效应。

5G的优势在于高速率、大容量、高可靠、低延时的连接,北斗则可以提供精准的定位、导航及授时功能。笔者注意到,随着今年5月份最后一颗北斗地球静止轨道卫星在太空部署,我国北斗全球系统组网将全面完成,形成全面的服务能力。交通运输行业移动化的场景需要5G通信的移动连接和传输需求,同时交通运输行业又是基于位置服务(LBS)的场景,需要北斗提供精准的定位服务和导航服务,因此,5G与北斗遥相呼应,深度融合,相辅相成,相互赋能,将给交通运输行业带来前所未有的深刻改变。

目前的一个难题是,5G的商用推动的主角全在运营商,但运营商很难推出针对具体行业5G建设规划,从今年各运营商的基站建设计划看,其主要精力还是城市基站及支持系统的建设,其实这与5G的机会在于与垂直行业深度融合的这一判断是相悖的,如果运营商继续沿着4G网络建设的思路建设5G,面向2C的流量应用为主的话,会导致成本担不起,盈利不可期,则运营商会止步不前。

笔者在坚持5G的机会在于与2B垂直行业的深度融合这一判断下,主张面向行业的5G的通信网络建设的主体应该是行业主体,这就是前面提到的江苏省交通运输厅与运营商战略协议的意义所在,就是行业必须要主动作为,主动出击,将面向行业的5G基站的建设不应该由运营商单独投资建设,而是纳入行业的新基建范畴,由行业进行规划和投资建设。当然由行业与运营商合作,实现共建共享共赢是最好的选择,其实质是运营商基于公网频段为行业建设独立专网,与5G公网完全隔离。

其实电力行业和广电运营商合作建设5G已经给各行各业开了一个很好的先河,一方面是特定行业有专用行业网络建设的需求,5G作为新一代无线通信网络技术,纳入行业专网是应有之义;另一方面可以有效减轻运营商的投资压力,可以使5G建设得以迅速推进。举个简单的例子,建设现代农业、高效农业和智慧农业,一个显而易见的需求是农业机械、装备的自动化以及播种、除草、浇灌、施肥、灭病虫害、收割等诸多环节的精准精细化,在我国广阔的东北平原精耕细作的全自动化农业生产要求,需要农业主管部门必须要主动把5G基站、北斗地面增强基准站建设到这类地区老百姓的田间地头,而不是依赖运营商去投资建设。

回到交通行业,和农业行业是一个道理,但交通行业对5G和北斗的需求更强烈、更多样化、更迫切,更需要交通行业的决策者们创新思维、主动作为,只有这样,行业高质量发展才不会落空,交通强国建设才不会是一句口号。

首先,我们说当前正是新一轮科技革命和行业产业变革、转变发展方式的历史交汇期,交通行业也要抢抓这个机遇,深入推进大数据、云计算、人工智能、5G、物联网等新一代通信信息技术与交通行业深度融合,打造行业创新发展新引擎,引领行业高质量发展。这也是《交通强国建设纲要》里强调的,要更加注重由依靠传统要素驱动向更加注重创新驱动转变。

其次,交通行业的定位始终是国民经济发展的“先行官”,要适度超前发展,适度超前就是要做别人未做、行别人未行,于行业发展而言就是要做一些打基础、利长远的事情,5G、北斗设施就是行业长远发展、高质量发展的基础,因此要将其纳入到交通新基建的范畴,做到工欲善其事必先利其器。最后交通基建向来是稳投资、稳增长的稳定器和压舱石,在传统交通基建日趋饱和的情况下,必须要开辟交通基建的新战场,这个新战场就自然包含5G、北斗等基础设施建设。

具体来说,可以先从高速公路开始,就是在已建成运行的高速公路沿线建设5G基站和北斗地面增强基准站,在规划的高速公路中要包含上述建设内容,当然还包括相关的系统建设,就是要形成端、管、云、用的从感知、传输、计算和智能化应用的能力。

那么交通行业5G基站的投资价值是多少呢?以单基站初期建设成本50万元计算(北邮孙松林教授),单基站无遮挡覆盖范围350米,那么每公里需建设3个基站,每公里150万元的基站建设费用,与动辄每公里上亿元的高速公路造价相比,其实真的很不起眼。但交通投资具有规模效应的特点,目前全国已建成高速公路里程约为14.5万公里,那么做到5G全覆盖,大约需要投资2200亿元左右。这才仅仅是高速公路的投资规模,如果延伸到普通干线公路、铁路、航道等,那规模将以万亿计。至于北斗地面增强基准站的建设规模,笔者没有具体深入的了解,想必也会是一个不小的数字。

那么这些新基础设施如何赋能交通行业高质量发展呢?简单地说就是实现交通管理的可测、可控和服务的精准、及时。可以从不同的应用场景上进行简要说明。

基于5G-V2X的自动驾驶,笔者以为相比于城市道路交通的复杂多变,高速公路的场景要简单的多,所以高速公路应该是道路运输最容易落地自动驾驶应用的,同时,笔者对于基于5G公网的自动驾驶的安全性始终持质疑态度,关于5G车联网的专网,邬贺铨院士已经有公开的观点。自动驾驶还需要有车道级、厘米级的高精度定位的要求,就是通过卫星、地面基准站和车载终端组成的增强定位系统来实现,这就体现了5G与北斗双轮驱动的效果。

基于卫星定位的高速公路自由流收费体系,目前公认是最先进的收费技术,但我国仍然采用ETC收费体系,尤其令笔者不能理解的是,仍然采用OBU+记账卡的双片式终端模式,自今年取消省界收费站实现全国联网以来,更是状况百出。基于卫星定位技术可以实现车辆的精准路径识别,同时通过5G无线接入,可以实现各识别点行驶的路径信息以及高清卡口数据的快速上传,实现通行费用实时计算、实时通知到驾车人。

5G+北斗交通基础设施的状态自动监测,长大桥隧以及易滑坡、垮塌路段的状态实施监测就是防患于未然,关键交通基础设施的滑坡、垮塌往往会造成交通运输过程的长时间阻断,并带来一定的财产损失。但交通基础设施出险一般都会有先兆,并不会出现突然的滑坡和垮塌,通过5G+北斗可以实现毫米级的位移感知,就是可以预先监测出险先兆,及时预警,提前处置,这样就可以保证交通运输过程的畅通,真正做到人畅其行、货畅其流。交通行业点多、线长、面广的特点,正是可以发挥5G+北斗的精准、快速、大连接的优势,监测设备的无线连接,可以实现设备的快速部署、维护简单等,真正达到事半功倍的效果。

这次疫情,无人机大展身手,令人耳目一新。基于无人机的交通建、管、养、运的智能化应用同样前景广阔,相信在5G、北斗等技术的加持下,无人机在交通行业大有可为,前景可期。

在5G、北斗新基建双轮驱动下的交通行业,会有更多的新模式、新业态、新产业被催生,其对整个行业转型升级、高质量发展推动作用的想象空间更大更广,如基于卫星定位的“两客一危”营运车辆的轨迹跟踪、联网联控更精准更高效、5G自动化港口更好如虎添翼等等。当然,5G通信网络的建设、北斗卫星系统绝不是仅仅有型的基站、地面站这些,比如还有5G的承载网、核心网等,会需要更大的投资,在这些行业新基础设施的支撑下,会催生出更多万亿级的新产业,因此,其发展空间不可限量,交通行业的决策者和参与者需积极主动作为,开拓创新,投身5G、北斗新基建中来。

乔川龙,博士,任职于湖南省交通运输厅科技信息中心,主要从事智能交通以及交通信息化发展的政策、对策研究。

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