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面向5G的智慧轨交运营解决方案技术白皮书面向5G的智慧轨交运营解决方案技术白皮书目录面向5G的智慧轨交运营解决方案技术白皮书1 序言32 智慧轨交运营应用场景和实施挑战 42.1 智慧轨交运营应用场景42.1.1 地铁站台站厅客流监控 42.1.2 地铁站内换乘客流分析 42.1.3 地铁进出站客流监控 52.1.4 地铁精准清分清算 52.2 问题和实施挑战 62.2.1 设备投资维护费用高，监控范围有限 62.2.2 乘客换乘轨迹识别技术难度高 62.2.3 闸机统计高时延 62.2.4 清分清算不精准 63 当运营商大数据遇上智慧轨交 73.1 运营商大数据的亮点 73.2 室内蜂窝定位的亮点 73.3 运营商大数据在智慧轨交运营中的优势 83.4 基于运营商大数据的智慧轨交解决方案 83.4.1 感知层—精准位置感知 93.4.2 平台层—用户位置大数据分析 103.4.3 应用层—智慧轨交应用 104 解决方案的价值 114.1 为城市增添智慧 114.2 让地铁更加智能 114.3 为运营商带来新机遇 12 1面向5G的智慧轨交运营解决方案技术白皮书5 商业模式 135.1 商业模式 135.2 产业发展倡议 146 未来发展趋势及展望 157 缩略语表 16232.1 智慧轨交运营应用场景目前，城市地铁均已建成了各类轨道交通信息系统，如：自动售检票系统AFC、轨道交通清分系统ACC、控制中心OCC 等，但当前系统数据存在15分钟以上延迟而且无法准确获知乘客的乘车轨迹，在面对部分线路已经出现了高峰时段列车拥挤、客流滞留的问题时，提高轨道交通的网络化运营效率就成为当前急切需要解决的难题。
为解决ACC、AFC系统数据时效性差、无法跟踪轨迹的问题，结合运营商信令点、线、面的数据特点，从众多应用场景中提炼出了四大核心场景。
2.1.1 地铁站台站厅客流监控为保障乘客人身安全，提升乘客乘车体验，避免造成客流大量积压导致交通瘫痪，地铁客运保障部门需要实时关注各地铁站站台、站厅、换乘通道等重点区域人群流量分布特征情况，通过对地铁站内全区域的人群热力图，可以直观的展现各区域的人群流量分布情况，为地铁运营中的安保及乘客疏导工作提供决策支撑。
5G应用场景白皮书一、智能制造领域在智能制造中，5G 技术能够实现工业设备的智能化连接和控制。
通过 5G 网络，工厂内的机器人、数控机床、传感器等设备可以实时、高效地进行数据传输和交互。
这使得生产过程更加灵活和自动化，提高了生产效率和产品质量。
例如，在汽车制造工厂中，5G 可以支持无人驾驶的运输车辆在车间内准确无误地运输零部件，同时能够对生产线上的设备进行实时监控和故障预警。
一旦某个设备出现异常，相关数据会立即通过 5G 网络传输到控制中心，技术人员可以迅速采取措施进行维修，大大减少了生产中断的时间。
此外，5G 还能实现远程操控和虚拟工厂。
技术人员可以在千里之外通过 5G 网络对工厂内的设备进行精准操控，就如同在现场一样。
虚拟工厂则利用 5G 带来的高速数据传输，对整个生产流程进行模拟和优化，提前发现潜在问题，降低生产成本。
二、智能交通领域5G 在智能交通领域的应用将极大地改善交通状况和出行体验。
首先，5G 支持车联网技术的发展，使车辆之间能够实时通信和共享信息。
车辆可以获取周边车辆的速度、位置、行驶方向等信息，从而提前做出预警和决策，避免交通事故的发生。
同时，车辆与道路基础设施之间的通信也变得更加顺畅，交通信号灯可以根据实时交通流量自动调整时长，提高道路通行效率。
其次，5G 助力自动驾驶技术的实现。
自动驾驶车辆需要大量的数据来感知周围环境和做出决策，5G 的低延迟和高速率能够确保这些数据的快速传输和处理，使车辆能够及时响应各种复杂的路况。
再者，5G 还可以用于智能公交系统。
乘客可以通过手机实时获取公交车辆的位置和预计到达时间，合理安排出行。
公交公司也可以根据实时客流量数据，灵活调整车辆的发车频率和线路，提高公交服务的质量和效率。
三、医疗健康领域在医疗健康领域，5G 技术为远程医疗、医疗物联网和医疗大数据等方面带来了新的突破。
远程医疗借助 5G 网络的高速和低延迟，专家可以远程对患者进行诊断和治疗。
中国联通5G智能室内数字化定位技术白皮书2019年11月目录1 引言 (1)1.1 1.2 背景 (1)室内定位发展愿景 (1)2 室内定位现状及挑战 (3)2.1 2.2 2.3 室内定位场景分析 (3)室内定位技术现状 (4)室内定位系统面临的挑战 (6)3 智能室内数字化定位能力需求 (8)3.1 3.2 3.3 3.4 精确定位 (8)便捷规划 (9)智能管理 (9)开放交互 (10)4 智能定位实现方案 (11)4.1 4.2 定位平台架构 (11)定位平台特性 (14)5 总结与展望 (15)中国联通5G智能室内数字化定位技术白皮书1引言1.1背景随着通信技术的演进和用户行为习惯的改变，室内成为移动数据业务量新的增长点，机构预测，5G 时代室内网络将承担全部业务量的 80%以上。
未来，如何为室内用户提供更优质而完善的网络应用，将成为运营商的核心竞争力之一。
伴随着 5G 网络建设，业务种类持续增加，行业边界不断扩展，如何与行业伙伴合作，为移动用户提供更便捷丰富的线上应用是运营商面临的重要议题。
人工智能和物联网技术发展，促使基于位置服务(LBS)的行业应用，如室内导航、智慧商业、智能停车、智能办公、智慧仓储等增值业务需求迅速增长。
结合运营商网络建设与室内定位技术、智能网络管理的室内综合应用，为运营商网络增值服务提供了切入点。
国外科技巨头纷纷看好室内定位前景，早在 2015 年 Facebook 就开始向企业免费发送蓝牙信标数据用于定位营销。
谷歌也在 2017 年推出了与广告服务一起使用的访问者推动通知功能。
我国政府也十分重视室内定位技术的发展和业务应用，科技部、工信部等部委下发多项指导政策，提出要大力推动室内定位系统发展的要求。
2012 年科技部印发的《导航与位置服务科技发展“十二五”专项规划》中，明确指出要推动室内定位技术发展;2013 年，科技部和国家遥感中心等联合发布的《室内外高精度定位导航白皮书》中力推室内外精确定位系统实施，在大众位置服务、紧急救援等场合开展示范应用，并希望在 2020 年前在一百座城市完成部署，惠及一亿名用户。
《5G与智慧交通：加速未来出行大变革》阅读札记目录一、5G技术概述 (2)1.1 5G技术的定义与发展历程 (3)1.2 5G技术的核心特点与优势 (4)二、智慧交通的发展现状 (5)2.1 智慧交通的定义与目标 (7)2.2 当前智慧交通的发展趋势与挑战 (8)三、5G技术在智慧交通中的应用 (9)3.1 5G技术在智能驾驶中的应用 (10)3.2 5G技术在智能交通管理中的应用 (11)3.3 5G技术在车联网与智能交通信息服务中的应用 (13)四、5G对未来出行的影响 (14)4.1 对城市交通出行的影响 (15)4.2 对公共交通出行的影响 (17)4.3 对共享出行与物流运输的影响 (18)五、案例分析 (20)5.1 先进国家在5G与智慧交通领域的典型案例 (21)5.2 国内在5G与智慧交通领域的典型案例 (22)六、面临的挑战与展望 (23)6.1 面临的技术挑战与解决方案 (24)6.2 面临的政策与法规挑战及建议 (26)6.3 对未来5G与智慧交通发展的展望 (27)一、5G技术概述随着科技的飞速发展，5G技术已经成为了当今世界关注的焦点。
5G技术，即第五代移动通信技术，是继2G、3G和4G之后的新一代无线通信技术。
它不仅在传输速度、连接密度和延迟等方面具有显著优势，而且还为物联网(IoT)、人工智能(AI)和自动驾驶等领域的发展提供了强大的支持。
5G技术的普及和应用将极大地推动智慧交通的发展，为未来出行带来革命性的变革。
高速传输：5G技术的最大特点是高速传输，其理论上的最高传输速率可达20Gbps,比4G快了近10倍。
这意味着在5G网络下，用户可以实时观看高清视频、玩大型在线游戏或者下载大文件等，而不会感受到明显的卡顿和延迟。
低延迟：5G技术的另一个重要特点是低延迟。
低延迟对于许多应用场景至关重要，尤其是在自动驾驶、远程医疗和工业自动化等领域。
在5G网络下，这些应用场景的响应速度将大大提高，从而提高生产效率和生活质量。
6月27日，GSMA全球终端峰会在上海召开，《中国移动2019年智能硬件质量报告（第一期）》正式公布。
中国移动紧贴5G和AI两大技术热点，聚焦手机、智能硬件两大类产品，通过不同的通信深度测试，对产品进行了客观评估。
作为业界首份5G专业评测报告，此次评测的结果提供了相关项目数据的专业参考，也为消费者选购5G产品提供了更多可靠的依据，具有较高的权威性以及指导性。
值得注意的是，5G专题评测包括5G芯片和5G终端两部分，3款主流5G芯片、6款5G手机、3款5G CPE均参与到评测当中，而巴龙5000以及搭载该芯片的华为Mate20X(5G)在评测中更是表现突出，受到了广泛关注。
5G芯片性能整体评测聚焦5G协议栈成熟度与网络兼容性、MIMO吞吐量性能、典型场景功耗3个关键维度。
结果显示，巴龙5000芯片的网络兼容性和吞吐量性能表现良好。
巴龙5000支持上行SRS4天线轮发，结合TDD系统上下行信道互易的特点，为下行MIMO吞吐量性能带来额外增益，综合来看，在5G芯片性能测试环节中，巴龙5000表现得十分亮眼。
作为华为首款搭载巴龙5000芯片的量产智能手机产品，刚刚获得中国首张5G终端电信设备进网许可证的华为Mate 20X(5G)，也是全球首款同时支持NSA和SA组网的5G双模手机终端产品。
当前，全球各地5G产业正在快速发展，各个国家和地区的电信运营商依据本地5G发展情况，采用了SA和NSA两种主流组网方式建设本地5G网络。
而无论是哪一种组网方式下的5G网络，华为Mate20X(5G)都能够很好的适配，此次中国移动的测试结果也再次印证了华为5G技术的领先性。
事实上，支持SA/NSA的5G双模，以及采用双卡设计，支持“一张卡4G、一张卡5G”的双卡双待，都让华为Mate20X (5G)拥有了更卓越的5G体验。
除此之外，华为Mate20X(5G)还拥有AI性能强大的麒麟980芯片，在双NPU加持之下可以提供端侧AI算力，能够让用户借助手机的AI技术更从容地应对5G时代丰富的应用场景。
5G技术在轨道交通领域的应用摘要：5G技术是具有高带宽、高速率、高稳定性、低延迟等特点的新一代宽带移动通信技术，是移动通信技术的巨大飞跃，已逐步应用到轨道交通领域，并对其发展发挥着日益重要的推进作用。
文章将对5G技术在轨道交通领域的两大应用场景进行分析。
关键词：轨道交通；5G；应用1、可用的5G终端设备及网络1.1终端设备目前，随着5G芯片组的逐步商用，越来越多支持5G技术的智能手机及工业终端设备得以发布并推向市场。
这为5G技术在各领域的推广应用奠定了基础。
1.2网络目前，5G网络的组网模式有非独立组网（NSA）和独立组网（SA）2种。
NSA 模式是通过将无线移动通信网络的空中接口从4G升级到5G，使5G基站接入4G 核心网。
这意味着虽然无线移动通信网络接口已经升级到5G标准，但是数据仍然通过现有的4G核心网进行路由。
SA模式中，5G网络是完全独立建设的，其核心网、基站等设施全部采用5G技术，相比NSA模式，其技术更成熟，数据传输速率更高，投资成本更低，建设耗时更短。
在SA模式下，5G网络将实现更多的功能，如网络切片。
5G网络切片功能可将网络分为不同的切片（逻辑切片），并针对应用程序的特殊需求调整网络的传输功率，从而实现网络资源的优化配置；其具备极大的灵活性，可满足各种应用要求。
从NSA（4G+5G）模式到SA（5G）模式的转变不是一蹴而就的，因此4G和5G核心网将在未来几年共存。
2、5G技术在城市轨道交通智慧工地建设中的应用城市轨道交通智慧工地通过数据采集后综合分析（数据化）、流程信息化流转（信息化）、智能分析（智慧化）逐步发展，最终实现工程参建单位的数字化转型。
2.1人员智慧管理结合5G网络、智能安全帽、智能手环等设备，实时监控现场人员的位置信息，尤其对施工危险特殊工种、监理人员等位置信息进行动态化监测，实时掌握现场作业状态，结合人行闸机、人脸识别终端等设备，解决施工现场人员实时考勤信息收集滞后、人工填报失真等问题；增加施工进出场记录，能够结合业务场景进行精细化管理（如恶意讨薪记录等）。
5G+智慧地铁白皮书（2019）2019年10月白皮书编制单位主编单位：上海市经济和信息化委员会上海申通地铁集团有限公司中国电信股份有限公司上海分公司参编单位：中国通信服务上海公司中通服软件科技有限公司目录前言6第1章智慧地铁发展背景71.1 轨道交通智能化7 1.2 5G发展驱动创新应用升级8第2章5G助力地铁运营智慧转型92.1 地铁的智慧需求与挑战92.1.1 运营安全的挑战92.1.2 乘客服务的挑战92.1.3 运维保障的挑战102.2 智慧+5G助力地铁运营转型升级102.2.1 运营安全管理112.2.2 车站乘客服务112.2.3 运维保障升级12第3章基于5G的智慧地铁运营服务体系建设123.1 基于5G的地铁智慧运营12 3.2 三大场景九大应用的总体架构15第4章智慧地铁应用场景164.1 智慧运营场景164.1.1 基于大数据的客流态势分析应用164.1.2 基于高清视频的客流疏导应用174.1.3 三站三线联动运能优化应用18 4.2 智慧服务场景194.2.1 三站三线全5G覆盖194.2.2 基于5G的客服机器人194.2.3 出行辅助204.3 智慧维保场景204.3.1 5G-AR辅助车站巡检204.3.2 5G辅助机器人巡检214.3.3 5G高带宽车地通信21第5章智慧地铁发展建议225.1 网络建设布局建议22 5.2 数据价值挖掘的建议22 5.3 产业发展建议23第6章智慧地铁未来展望24前言作为满足城市居民公共出行的重要手段，城市轨道交通具有大容量、集约高效、节能环保等突出优点，是城市智慧交通体系的重要组成，对城市发展、居民生活起着关键的基础支撑作用。
近年来，我国城市轨道交通快速发展，在满足人民群众出行需求、优化城市结构布局、缓解城市交通拥堵、促进经济社会发展等方面发挥了越来越重要的作用。
城市轨道交通的运行水平决定着城市公共交通的服务质量，城市轨道交通的运行秩序直接影响大城市社会与经济系统的运行秩序。
随着2019年5G在我国的正式商用，5G网络作为新型基建的底层技术，为整个信息基础设施带来革命性升级，给地铁为代表的轨道交通体系智能化转型、海量连接与庞大数据资源带来新的基础能力。
作为运营线路总长705公里居世界首位（数据截至2018年12月）的上海地铁，在智慧城市的发展背景下也面临着众多新的挑战与智慧升级需求。
以进博会保障为5G智慧地铁应用的实践契机，在数据层面，整合5G信令、5G监控视频、地铁列车监控、票务清分等数据，实现进博会地铁客流感知及预警创新应用；在交互层面，结合视频对讲、AR交互、人员定位等5G应用，实现进博会地铁大客流疏导、地铁行车组织、突发事件应急处理等创新应用，构建“三大场景九大应用”的智慧地铁运营平台，从点到面提升上海地铁智慧运营、智慧服务和智慧维保能力，探索全球领先的城市轨道交通运营服务体系。
综合而言，随着智慧城市的发展，互联网、大数据、物联网等新技术的广泛应用，新一代信息技术驱动下的智慧轨交运营将成为智慧城市的主要标志之一。
基于5G网络高带宽技术，打破现有车地通信鸿沟，建立“车-地、车-车、人-车”之间的高速通路，实时采集地铁列车监控和视频数据，将数据分析和计算能力推送到地铁列车，为地铁线路全专业智能运维、地铁列车无人驾驶等创新应用提供支持。
第1章智慧地铁发展背景1.1 轨道交通智能化中国的轨道交通业自20世纪80年代开始孕育，随着线路长度，机车数量，客运数量等指标不断攀升，现已成为世界最大的城市轨道交通建设市场。
目前，中国大陆及港台地区城市轨交运营规模列世界第一。
预计至2020年底，我国城市轨交覆盖城市将由2005年的8座增加到45座，地铁总里程数将逾万公里。
从2011年到2018年每年新增的运营线路长度如下图所示。
图1 我国地铁新增运营线路长度1在不断增长与建设的背景下，轨道交通作为城市交通的重要组成部分，其智能化是智慧城市、智慧交通的重要组成。
在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中指明，“高速轨道交通系统”和“智能交通管系统”是优先主题。
轨道交通智能化系统是以电力/电气化系统、信号——通信系统、以及信息系统为基础的综合平台，是现代轨道交通发展的必然趋势。
1资料来源：wind，长城证券研究所图2 城市轨道交通智能化系统产值构成2根据地铁的开通周期，预计2019-2021 年将迎来开通潮，智能化系统项目将集中验收，智能技术在更大范围的轨道交通线路中应用与普及。
1.2 5G发展驱动创新应用升级5G网络作为新型基建的底层技术，有望带来整个信息基础设施的革命性升级。
我们认为5G网络和人工智能、云计算、物联网将会构成新的网络基础设施，用于收集和处理海量连接产生的庞大数据资源。
在网络基础设施构建了强有力的平台之后，将会产生新的海量数据。
通过强大的新无线网络，更多的环境数据、政府及企业的运营管理数据、个人及家庭活动数据将得以发掘和输入，为大数据的发展提供丰富原料。
快速增长的数据量将对大数据的分析和应用带来从量变到质变的影响。
大数据分析的成果将通过大规模的云服务应用在环境管理、政府和公司运作、个人生活领域，催生出更多的新社会运作模式。
因此，5G 将驱动未来更加丰富的创新应用趋势。
其中，最具潜力的应用特征有三个：增强型移动宽带(eMBB)、超可靠低延迟通信(URLLC) 和海量机器类通信(mMTC)。
从本质上讲，eMBB 可提供更加出色的移动数据连接。
这包括使2资料来源：中商产业信息网，长城证券研究所用固定无线接入与传统固定宽带竞争。
URLLC 将在对实时性要求高的医疗、工业、应急指挥等领域发挥关键作用。
在这些应用中，出色的网络性能可以节约成本并挽救生命。
而mMTC 可使智能电网和智能城市等应用成为可能。
这些应用需要出色的覆盖范围和大量连接能力，拥有改变我们生活方式的潜力。
第2章5G助力地铁运营智慧转型总体来看，作为满足城市居民公共出行的重要手段，城市轨道交通渐趋网络化、智能化发展，面对日益增长的大客流，运营安全风险仍在不断提高，居民的服务体验需求不断上升，运营管理与服务面临巨大的压力与挑战。
其中，作为运营线路总长705公里居世界首位（数据截至2018年12月）的上海地铁，在智慧城市的发展背景下也面临着众多新的挑战与智慧升级需求。
2.1 地铁的智慧需求与挑战2.1.1 运营安全的挑战地铁是由人员、设备、管理和环境组成的一个复合的、多层次的运营安全系统，超大客运量常态化在不断考验车站总体的安全治理能力。
客流不仅冲击重要换乘车站，同时使新线与旧线运能不匹配的矛盾突出。
上海轨道交通路网规模目前已经突破705公里，已开通运营的轨道交通线路达17条，车站415座，庞大的客流量对于车站运营质量也提出了更高的要求。
需要考虑如何借助逐步升级的数字化视频体系，实现广泛、连续、实时、跨站协同的智慧运营管理。
2.1.2 乘客服务的挑战在城市化加速、客运压力加大的时代，城市市民不断追求更安全、更便捷、更智慧的交通出行方式，以及个性化服务和丰富的多元性乘坐体验。
乘客在轨道交通出行的过程中，依然会存在移动互联网需求，而且移动互联网的需求会与当前技术的发展保持同步，可能会涉及视频点播/直播、视频通话、视频会议、视频监控等大视频业务。
需要考虑在轨道交通人员密集环境下，特别是乘客在列车车厢内，如何满足公众移动通信的需求。
2.1.3 运维保障的挑战随着国内城市轨道交通的飞速发展及客流量的增加，也暴露了设备运行强度大、维保人员工作量增加、夜间维护窗口时间较短等一系列问题，对当前运营设备维保工作提出了更高的要求与挑战。
据不完全统计，目前国内车辆维修平均人车比为0.6。
以上海地铁为例，由于其超大规模、车辆数量激增、运营时间延长、运维压力增大等因素，同时建设时序长（新线不断开通，老线已进入大量更新、改造）以及长期的高负荷运行，迫切需要通过采用新的技术手段，改进运营管理的水平，提高运营列车可用度。
因此，以智能运维建设为抓手，综合先进的自动化控制技术、智能化分析技术和系统集成技术，改造并提升传统车站监控系统的技术能级，激活更多的地铁信息数据连接能力，同时还能提升智能地铁数据分析与决策能力。
从而有效降低人工服务和人工操作的频次，全面提高车站客运管理能力、车站设备管理能力和车站人员管理能力，使实现车站运营管理模式的变革，进而摆脱传统管理模式的束缚、提升车站运营管理水平，体现智能运维建设对轨道交通系统的促进作用和运营管理水平的拉动效应，推进智慧地铁产业的形成和加速发展。
2.2 智慧+5G助力地铁运营转型升级因此，综合来看地铁及车站的运营、服务与保障具有客流量大、数据并发高、跨站点协同、实时性要求高、数据分析复杂等特征与挑战。
以5G为代表的新一代信息技术的融合与应用，是未来轨道交通发展、应对特大城市公共交通运营保障需求的重要手段。
2.2.1 运营安全管理在地铁的视频监控应用从模拟技术转向数字技术之后，根据数字化方式的特点，通过构建基于云计算技术的视频服务平台，支撑图像识别、采集、分析方面的各类应用，并在过程中纳入各类人工智能技术，提升视频应用的效能。
如基于车站视频、刷卡及WIFI数据，通过实时视频分析、机器学习及多源异构数据融合，实现客流态势分析及客流预测，支撑态势监控、客流预警、应急调度指挥等业务应用，保障运营秩序及乘客安全。
同时，检查整站厅层、换乘通道乘客流向情况展示。
特别是换乘通道和大型换乘枢纽，在大客流情况下是否存在人流对冲。
结合客流拥挤度情况与车站地理空间，实时反映全站客流实时分布、行进速度、拥挤程度（流速图），展示乘客流向和密度情况。
其它基于数字化视频实时传输与智能分析的业务场景还包括：车站异常行为识别、乘客快速进站、车内乘客异常行为识别等；这些业务场景需要进行跨站、跨车地之间的摄像头数据进行综合分析，需要将全部视频实时汇聚到中心视频计算平台进行集中处理，对网络基础与计算能力提出新的要求。
最终实现地铁运营的全景智慧管控。
根据不同的运营保障目标，加强按线路或区域的跨站协同运营管理，实现全业务、全场景、智能识别、实时化、全局化的管理和控制。
2.2.2 车站乘客服务上海轨道交通作为广大乘客的第二生活空间，移动通信网络是必不可少的基础设施，应随着城市公众移动通信系统的升级而升级。
尤其到了5G时代，通过移动互联网与物联网，5G将渗透到公众日常生活、工作的方方面面。
智能语音在智能购票、语音互动智能查询终端、智能客服的应用可以提升企业管理效能、消除业务短板，同时还可以减少乘客困扰、降低站内服务成本、提高乘客的出行体验。
最终为乘客提供精准、便捷、安全、可靠、高效、经济的智慧车站服务，未来延伸各类智能客服、室内导航、精准推荐、自助服务、无感通行（过闸）等创新服务与体验升级。
