基于 5G通信技术下的汽车无人驾驶技术探讨

基于 5G通信技术下的汽车无人驾驶技术探讨

李亭 1 肖远鹏 2 谢国兵 3

1 河南省通信建设监理有限公司 河南郑州 450000

2中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南郑州450047

3西安应用光学研究所 陕西 西安 710065

摘要：现阶段，随着我国经济的飞速发展，在当今信息技术的不断发展之中，5G网络已经开始出现。这不仅为当今的物联网产业发展提供了强大的动力，同时也带动了其他领域的发展。尤其是在汽车无人驾驶这一领域的发展之中，5G通信技术更是发挥着至关重要的作用。文章就是对5G通信技术之下的汽车无人驾驶进行分析。希望通过本次的分析，可以对5G通信技术在当今汽车无人驾驶领域之中的良好应用与发展提供一定的参考价值。

关键词：5G通信技术;汽车;无人驾驶技术

引言

互联网的飞速发展，促使许多先进技术蓬勃崛起，比如电动新能源、互联网、人工智能。共享经济的到来，改变了人们的生活方式。十年前，对于这些技术，很多人会觉得陌生、不可思议，甚至认为是天方夜谭。短短几年时间，社会发生了翻天覆地的变化，新兴技术成为人们日常生活中必不可缺的部分。这些技术条件奠基了无人驾驶汽车发展的基础。近年来，随着人们生活水平的提高，汽车渐渐走入日常生活，汽车不再是富贵人家的专属品，几乎成为家家户户的必备工具。这意味着人们对生活的追求提高，生活品质提高，但造成了车辆堵塞，增加了交通警察的工作压力，浪费了人们宝贵的时间。虽然全国很多城市都实行了限号出行政策，但是车辆增多仍导致了交通事故。司机酒后驾车、疲倦行驶、接听电话和超速驾驶等人为原因，导致交通事故频频发生。这是无人驾驶汽车被研发的原因之一。无人驾驶汽车比人为驾驶更加安全，节省能源，更加环保，老人、视力障碍者都能坐车出行，节省了时间。

15G通信技术

5G即第五代移动通信技术，它是

在4G网络的基础上发展起来的，其峰值传输速率可达4G的100倍。在实验研究中，5G技术能在28GHz的频段中以1Gb/s的速率进行数据传输，传输距离最远可覆盖2000米（陈云生，5G移动通信技术下的物联网时代：信息通信，2018）。可以说5G通信技术大大提高了移动网络的性能，并且缓解了数据传输的空间约束，能给人们带来更出色的上网体验。5G移动通信技术峰值速率高，稳定性和可靠性强，延时短，网络容量更大，具有强大的通讯和带宽能力，适合应用在各种复杂的环境中。随着未来5G技术的不断发展，许多新兴的应用领域也将逐渐普及，例如，5G低至毫秒级的时延标准使超大规模数据采集与处理和精确的远程同步成为可能，这将为更加安全可靠的无人驾驶技术奠定基础。除此之外，还有无线医疗、智慧城市、云VR/AR、社交网络等众多领域都是5G应用的热门领域（仇栋才，5G时代物联网业务发展与智能化应用：中国新通信，2019）。值得一提的是，5G移动通信技术的普及将给物联网的发展带来历史性的机遇，物联网能充分利用5G技术的各种优势，实现物联网产业的全面发展，从而为人们提供更加便利可靠的物联网智能化服务。目前5G通信技术正处于发展的初期阶段，越来越多的国家正在积极开展5G技术的研究和开发，从发展态势看，虽然未来几年4G还将在通信技术中占据主导地位，但5G网络将在2020年-2025年之间投入运营。

25G通信技术在汽车无人驾驶技术之中的应用分析

5G通信核心技术，也就是我们所说的第五代移动通信网络技术，它的理论传输峰值可以达到每秒钟数十Gb，它的网络延迟仅仅可以达到毫秒级别，它所支持的移动速度可以达到每小时500千米。将5G通信技术应用到汽车无人驾驶之中，将会对汽车的无人自动驾驶技术发展起到一个有效的推动作用。

2.1促进无人驾驶技术安全性的提升

经研究发现，当紧急情况发生时，人类驾驶员的反应时间大约是500毫秒。而这样的反应时间还是在驾驶员正常状态之下的反应时间，如果驾驶员处于疲劳驾驶状态，其反应时间将会更长。由此可见，由于人类驾驶员对紧急情况的反应时间比较长，所以在紧急情况发生时，也就更容易发生交通事故。但是，如果将5G通信技术应用到无人驾驶之中，其网络延迟几乎能低至1毫秒，远远低于人类驾驶员的反应时间，这样就可以显著提升汽车远程无人驾驶的安全性。根据预测，当5G网络实现全面覆盖之后，所有远程遥控无人驾驶汽车的延迟率都会降低到5毫秒以下，这也就意味着未来的远程遥控无人驾驶汽车完全可以安全行驶在高速公路上。同时，该技术也会在未来的自动代驾之中得到广泛应用，比如酒驾代驾。在具体的应用过程中，可以直接借助于驾驶模拟来实现跟踪互联，然后将汽车开到规定的区域之中即可。通过这样的方式，也可以进一步杜绝酒驾情况的发生，使交管部门以及交管工作人员的工作强度得以有效降低，并进一步保障交通安全，促进社会的和谐稳定发展。

2.2利用5G网络以及自动驾驶技术解决城市的交通拥堵问题

近年来城市机动车增长速度很快，我国成为了世界上汽车保有量最多的国家，但城市路网结构不合理，整体效能低，交通拥堵现象十分严重。尤其在一线城市以及各大省会城市，交通拥堵严重影响了城市的正常运作。如果5G网络和自动驾驶技术的应用可以普及，这个问题有可能得以解决。交通部门可以借助低延迟的5G网络将车辆的实时行车信息上传到服务器，由服务器统一调度汽车的加速装置、刹车装置和转向装置。这样，车辆之间就可以保持很短的间隔距离，并且能够高速行驶。另外，交管部门可以根据实时的交通情况为汽车分配合理路线，实现自动交通分流。

2.3促进人工智能AI技术在无人驾驶汽车之中的应用和发展

就目前的AI技术而言，其发展不仅仅被算法所限制，同时也被目前的智能终端所限制。通过研究发现，目前所应用的智能终端在运算性能方面依然远远达不到AI技术对于大量运算的需求。因此，要想将AI技术在未来的远程遥控无人驾驶汽车之中得以良好应用，并使之得到更好的发展，5G技术就是一个关键的突破口。因为5G网络的传输速度极高，借助于5G网络，可以将主要的运算负担快速朝着具备更高性能的服务器之中转移，甚至可以将其转移到超级计算机之中。在这样的情况下，就可以实现运算性能的大幅度提升，进而有效满足当今AI技术发展所需要的大量运算。将AI技术应用到汽车无人驾驶之中，该技术可以对驾驶员的所有驾驶习惯进行全面的学习与快速掌握，然后对驾驶员的驾驶习惯进行模拟，这样就可以让无人驾驶汽车的运行变得更加人性化。同时，在应用AI技术进行无人驾驶汽车的控制过程中，对于一些突发性的紧急情况，也可以做到更加灵活地应对。通过这样的方式，也可以让汽车无人驾驶的安全性与可靠性得到进一步提升。

结语

5G网络的普及将极大地推进自动驾驶汽车的发展，无人车的技术瓶颈有望实现历史性的突破，当前车联网以及无人车的技术难题将得到有效解决。基于5G网络，自动驾驶有可能实现接近100%的安全性，并且可以完全替代人类驾驶员，将5G网络、云计算以及AI技术结合，可以有效解决城市交通拥堵问题，让人们的出行更加便捷。

参考文献

[1]"5G+无人驾驶":让汽车读懂世界[J].人民交通,2019(21):27-29.

[2]刘港,彭一夫.5G对无人驾驶汽车的影响分析[J].中国高新区,2019(4):213.

[3]张朝阳,李星宏.5G在无人驾驶汽车中的应用前景分析[J].无人系统技术,2019(2):65-68.

[4]陈明月.基于北斗导航系统与5G技术下的无人驾驶汽车的发展研究[J].信息与电脑,2019(13):148-149.