序言

交通运输是国民经济的基础性、先导性、战略性产业。在产业数字化、智能化的背景下,智慧交通成为交通运输发展的重要方向,这也体现了人们对未来美好出行生活的向往。随着科技的发展,智慧交通系统从简单的交通信号控制系统发展到融合“采集、处理、决策、发布”于一体的智能化系统,以多样化、智能化的业务场景为人们提供高效便捷的出行体验。

5G作为新一代通信技术,对智慧交通的发展起到强大的推动作用。5G网络依托高速率、大连接的特性,连接车、路、人、云等对象,形成一张可随时通信、实时监控、即时决策的智慧交通网络。5G与C-V2X相结合实现了低时延、高可靠的“车—路—云”协同,是智慧交通的核心组成部分;“5G+北斗”实现高精度定位能力,为智能驾驶业务保驾护航。此外,5G与边缘计算、大数据、人工智能等其他前沿技术相结合,将极大地丰富智慧交通业务场景。以5G为核心的新型智慧交通系统将促进交通运输向数字化、网络化、智能化方向发展,是未来智慧交通发展的大势所趋。

从20世纪90年代开始,我国就开展了有关智慧交通系统的研究工作。近年来,在国内“新基建”“交通强国”等背景下,5G智慧交通领域涌现了很多新兴技术,在产业应用方面也颇见成效。在技术标准层面,中国通信标准化协会、中国智能交通产业联盟、中国汽车工程学会等多家组织积极开展无人驾驶、智能网联等方面标准的深入研究。2020年1月,中国通信标准化协会正式发布我国首批14项5G标准,涵盖核心网、无线接入网、承载网、天线、终端、安全、电磁兼容等多个领域,标志着5G相关产业的加速发展。C-V2X标准化工作也取得了显著进展,其中,核心技术和设备标准的制定与修订基本完成,行业应用类标准随产业发展在持续完善。在产业推动方面,从2018年开始,工业和信息化部C-V2X工作组组织了网络层应用层互操作、协议一致性测试。从LTE-V2X“三跨”“四跨”互联互通展示,到新四跨“跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台”的技术应用示范和车辆高精度定位测试验证,推动了车联网产业的发展成熟,加速了其规模化商用步伐。在应用示范方面,智慧高速、智能路口、智慧园区等项目在全国各地百花齐放,车联网先导区、“双智”试点等示范项目推动了交通智慧化向更高质量发展。以北京冬奥会为契机,首钢冬奥园区、延崇高速等智慧交通项目落地应用,有力地推动了国内智慧交通产业发展和商业化落地,支撑国家科技强国战略。

本书的编写及出版恰逢5G从探索性研究初期转向交通行业深度运用时期。本书编者在5G、车联网、高精度定位等领域有多年的研究经验,牵头3GPP、CCSA等多项国内外标准工作;承担科技冬奥国家项目,完成智能车联网在北京冬奥会的应用落地。本书系统介绍智慧交通的发展和关键技术,包括5G、C-V2X、无人驾驶、高精度定位等,帮助读者对智慧交通领域的关键技术形成一个全面的认识;同时兼顾智慧交通产业应用,阐述智慧交通产品体系和示范建设,并给出5G智慧交通典型业务应用案例。本书体系完整、内容翔实,对于5G智慧交通从业人员和希望了解5G智慧交通的读者均有较大的参考价值。

中国工程院院士

北京交通大学移动专用网络国家工程研究中心主任