5G:n hyödyntäminen tieliikenteessä

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on tutkia uuden mobiiliteknologian 5G:n vaikutusta tieliikenteen ja sen turvallisuuden kehitykseen. 5G tarjoaa edistysaskeleen turvallisuuskriittisissä tieliikenteen ratkaisuissa mahdollistaen muun muassa lyhyemmän tiedonsiirron viiveen ja suuremman tiedonkäsittelyn kapasiteetin ajoneuvojen välittämän tiedon ja kommunikoinnin määrän kasvaessa. Työssä tarkastellaan 5G:n hyödyntämisen nykytilannetta sekä Suomessa että muualla Euroopassa ja maailmalla, sekä pohditaan tieliikenteen kehityssuunnan asettamia vaatimuksia älyliikenteen ja 5G:n turvallisuuskriittisille ratkaisuille. Työssä tarkastellaan myös 5G:n tarjoamien ominaisuuksien hyödyntämistä kelitiedottamisessa sekä 5G-verkon toteuttamisen ja hyödyntämisen haasteita Suomen tieliikenteelle.

Opinnäytetyö suoritettiin kirjallisuustutkimuksena, jossa hyödynnettiin pääosin Suomessa tuotettuja raportteja ja artikkeleita. Työn aluksi tehtiin kirjallisuuskatsaus työssä käsiteltävien olennaisten aiheiden taustoittamiseksi. Tämän jälkeen käsiteltiin Suomen ja muun maailman älykkään liikenteen ja 5G:n nykytilaa ja tarkasteltiin 5G:n käyttöönottovaiheen edellyttämiä testihankkeita ja niiden päämääriä sekä tuloksia. Työtä täydennettiin myös liikennetelematiikan alan asiantuntijan haastattelulla, jossa käsiteltiin useampia työn kannalta olennaisia aiheita.

Työssä tunnistettiin 5G:lle keskeisiä hyödyntämiskohteita tieliikenteen automaatiossa ja turvallisuuden kehityksessä, sekä tunnistettiin 5G-verkon toteuttamisen ja hyödyntämisen keskeiset haasteet Suomen tieliikenteelle. 5G:n testaaminen on edennyt nopeasti ja ensimmäisiä arkipäivän käyttötapauksia tieliikenteessä on jo pian havaittavissa. Suomen osalta Euroopan komission asettamiin tavoitteisiin pääsy riippuu vaadittavan infrastruktuurin toteutusaikataulusta. Lähitulevaisuudessa Suomen maanteillä prioriteettina on mobiiliverkon kattavuus, ei niinkään huippunopeus. Ajoneuvojen viestintä ei tule pohjautumaan vain mobiiliverkkoon, vaan viivekriittisissä tapauksissa tukeudutaan suoraan ajoneuvojen väliseen kommunikaatioon. Tutkimuksen perusteella 5G on kuitenkin välttämätön tekijä tieliikenteen automaatiolle. Osana digitaalisia palveluita 5G tulee kattamaan kaikkia matkantekoon liittyviä osia.

Johtopäätöksinä työstä voidaan todeta, että 5G liikenteen automaation osana luo uudenlaisen pohjan tieliikenteen turvallisuutta ja sujuvuutta kehittäville ratkaisuille ja sovelluksille mahdollistamalla sujuvan ajoneuvojen välisen, sekä ajoneuvojen ja infrastruktuurin välisen kommunikoinnin. 5G on myös ratkaiseva tekijä automaation kehittymisen edellyttämässä ajoneuvojen etähallinnassa ja -ohjauksessa tiedonsiirtovaatimusten vuoksi. Tulevien sukupolvien mobiiliteknologioilla tullaan jatkamaan tätä kehitystyötä kohti täysin automatisoitua tieliikennettä.