葉竹輝

（陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院交通信息學(xué)院 陜西 西安 710016）

1 引言

隨著我國(guó)近年來網(wǎng)絡(luò)的普及和信息的快速發(fā)展，5G時(shí)代背景下的信息技術(shù)手段在生活中的運(yùn)用也變得越來越廣泛，并且逐漸滲透到生活的各個(gè)方面，使我們的社會(huì)逐漸變成一個(gè)信息化、數(shù)據(jù)化的社會(huì)[1]。對(duì)于交通路口來說，5G科技手段的運(yùn)用使得其向新一代智能交通路口變化，不過交通路口智能化也是時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物。因此，必須明確認(rèn)識(shí)到5G信息時(shí)代的優(yōu)勢(shì)，合理利用智能化科技的積極作用，推動(dòng)交通路口的快速發(fā)展，基于此，本文將對(duì)基于5G的新一代智能交通路口發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對(duì)新一代智能交通路口的結(jié)構(gòu)組成、功能以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。

2 對(duì)基于5G的新一代智能交通路口的簡(jiǎn)要概述

我們已經(jīng)步入了一個(gè)快速發(fā)展的5G時(shí)代，所謂5G，簡(jiǎn)單來說就是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，這一概念對(duì)于當(dāng)今的社會(huì)來說已經(jīng)不陌生，在此時(shí)代背景下，5G以其延時(shí)低、速度快、承載力高、傳輸量大等突出優(yōu)勢(shì)推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等媒介下的信息技術(shù)手段的變革。對(duì)于智能交通路口來說，5G的作用并不是對(duì)其進(jìn)行推翻，而是以原本道路系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在其現(xiàn)有的狀態(tài)上進(jìn)行優(yōu)化，為道路系統(tǒng)注入新的活力。在5G信息技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，將智能終端與傳統(tǒng)交通路口相互融合，可以使道路系統(tǒng)更加優(yōu)化，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)行業(yè)間的有機(jī)融合，逐漸構(gòu)成“萬物互聯(lián)”的新生態(tài)。5G的應(yīng)用使得交通路口逐漸向智能化發(fā)展，這一戰(zhàn)略措施的提出為道路系統(tǒng)的優(yōu)化開辟了一條嶄新的道路，很好的將人、車、路之間進(jìn)行實(shí)時(shí)互聯(lián)，搭建信息共享的智能管理控制體系，可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以產(chǎn)業(yè)升級(jí)提升社會(huì)生產(chǎn)力，進(jìn)而提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

此外，5G信息技術(shù)手段可以根據(jù)使用者的個(gè)人信息進(jìn)行車輛監(jiān)測(cè)，通過智能終端的數(shù)據(jù)處理，對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警，或者根據(jù)用戶需求，精準(zhǔn)計(jì)算最佳路線，進(jìn)行路線指引，或者根據(jù)周邊的信息，對(duì)周圍的危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過信息技術(shù)手段的運(yùn)用，可以有效降低道路交通危險(xiǎn)的發(fā)生幾率，提高道路安全性，并且，在未來的交通體系或者智慧城市建設(shè)過程中，5G信息技術(shù)手段可以為其提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。

3 對(duì)基于5G的新一代智能交通路口的現(xiàn)狀分析

各行各業(yè)在5G信息技術(shù)手段的推動(dòng)下都在進(jìn)行革新，而交通系統(tǒng)的智能化也是未來交通路口的發(fā)展趨勢(shì)，將傳感技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行有效集成，通過物聯(lián)網(wǎng)建立起一種可以運(yùn)用到大范圍的地面交通路口管理系統(tǒng)，并且可以高效的、全方位的、實(shí)時(shí)的發(fā)揮作用。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得智能交通路口的系統(tǒng)更加完善，交通路口作為道路智能化的重要組成部分，通過數(shù)據(jù)計(jì)算和信息傳遞對(duì)車輛進(jìn)行引導(dǎo)，并且實(shí)時(shí)分析路況，對(duì)高峰期的集中車輛進(jìn)行分流，優(yōu)化交通路口的車輛運(yùn)行情況，智能交通是5G信息技術(shù)手段的具體體現(xiàn)，也反映出道路交通以及各方面技術(shù)形成高度物聯(lián)的狀態(tài)[2]。目前，智能紅綠燈已經(jīng)投入使用，可以通過監(jiān)控設(shè)備獲取大范圍的車流量，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，傳感器對(duì)紅綠燈的時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，提高道路系統(tǒng)內(nèi)車輛運(yùn)行的效率。此外，還可以對(duì)周圍危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，進(jìn)行安全提醒，并且對(duì)行駛道路進(jìn)行規(guī)劃，優(yōu)化運(yùn)行路線，形成了更加產(chǎn)業(yè)化的系統(tǒng)。

4 基于5G的新一代智能交通路口的組成結(jié)構(gòu)

當(dāng)前，智能交通路口主要由車載和手持終端、控制中心兩部分組成。車載和手持終端安裝有類似谷歌等各種智能操作系統(tǒng)，可以連接5G網(wǎng)絡(luò)，對(duì)車輛進(jìn)行定位，并將車輛信息上傳到交通路口的智能終端。而控制中心包括5G信息傳輸和通信、傳感器、云計(jì)算、監(jiān)控設(shè)備、信號(hào)顯示等，是道路交通系統(tǒng)的核心。5G信息傳輸和通信與用戶進(jìn)行信息計(jì)算和交換。傳感器對(duì)分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息傳遞。信號(hào)接受和顯示設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)信息生成控制指令，實(shí)現(xiàn)交通路口紅綠燈的動(dòng)態(tài)調(diào)整，提高道路交通效率。監(jiān)控設(shè)備會(huì)根據(jù)雷達(dá)和大數(shù)據(jù)分析抓拍違規(guī)行為。通過5G信息技術(shù)手段的運(yùn)用，可以更好的實(shí)現(xiàn)交通路口的管理控制，同時(shí)減少了交通問題，促進(jìn)了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[3]。

5 基于5G的新一代智能交通路口的功能開發(fā)

交通路口通過圖像識(shí)別、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)人、車、路的信息進(jìn)行收集整合，根據(jù)智能終端對(duì)各個(gè)方面的信息實(shí)時(shí)互聯(lián)，形成一個(gè)完整的交通路口智能體系。5G新一代智能交通路口在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了航行路線規(guī)劃、危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)測(cè)、流量數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)等功能的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了真正的道路智能。

首先，在對(duì)于航行路線的規(guī)劃方面，5G信息技術(shù)手段下的定位系統(tǒng)和地圖導(dǎo)航多方面功能都變得非常成熟，車載和手持終端都可以進(jìn)行運(yùn)用。用戶可以根據(jù)自我需求，在終端設(shè)備上傳起始點(diǎn)和終點(diǎn)的信息，服務(wù)器結(jié)合大數(shù)據(jù)平臺(tái)的信息交換結(jié)果進(jìn)行車流量分析，對(duì)最佳路線進(jìn)行規(guī)劃。如果當(dāng)前行駛的道路車流量比較大，需要等待比較長(zhǎng)的時(shí)間，或者遇到了其他情況需要進(jìn)行疏導(dǎo)，則系統(tǒng)可以把其他行駛路線推薦給用戶，用戶根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行路線選擇。除此之外，服務(wù)器還可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)此，推薦最短路線、最短時(shí)間、紅綠燈最少路線給用戶，滿足其多元化的需求。

其次，在對(duì)于危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)測(cè)方面，一般來說，十字路口的航向比較復(fù)雜，并且車流量比較集中，所以相對(duì)來說會(huì)增大安全隱患。而高密度的路口地區(qū)，一旦發(fā)生事故，引起連環(huán)事故的概率也比較高。所以，5G信息技術(shù)手段下的危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)測(cè)功能就變得十分必要。危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)測(cè)就是在一定范圍內(nèi)，系統(tǒng)對(duì)出現(xiàn)的交通路口事故的信息進(jìn)行傳輸，讓其他用戶盡早得知并采取相關(guān)的避讓措施，避免道路堵塞嚴(yán)重或者事故擴(kuò)大化。上述功能需要結(jié)合5G信息技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)功能和定位功能，智能終端實(shí)時(shí)收集用戶的位置和路線等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行大數(shù)據(jù)交換。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，應(yīng)當(dāng)結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查，判定為危險(xiǎn)信號(hào)，則控制中心利用傳感器對(duì)周邊的用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)信息傳送，避免交通事故的擴(kuò)大帶來更多傷亡。此外，在用戶有著違規(guī)行為時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)信號(hào)進(jìn)行分析，然后對(duì)用戶進(jìn)行安全提醒，避免安全事故的發(fā)生。

最后，在對(duì)于流量數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)方面，信息平臺(tái)應(yīng)當(dāng)有效的捕捉各個(gè)方向的行駛車輛，主要依靠安裝在十字路口的監(jiān)控流量設(shè)備和通信基站進(jìn)行信號(hào)的采集和分析的。監(jiān)控流量設(shè)備可以實(shí)時(shí)拍攝車流的圖片和視頻，然后將圖像上傳到云端，服務(wù)器進(jìn)行圖像識(shí)別，得到流量數(shù)據(jù)。但是存在著圖像識(shí)別不完善，數(shù)據(jù)不精確等問題。通信基站是通過定位系統(tǒng)上傳到云端的位置信息進(jìn)行分析，服務(wù)器進(jìn)行處理，得到每個(gè)路段的車流量數(shù)據(jù)。這種方法同樣存在著缺陷，比方說有些用戶沒有打開定位系統(tǒng)或沒有使用流量數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就無法對(duì)用戶信息進(jìn)行采集，導(dǎo)致信息的不準(zhǔn)確。因此，想要使得流量數(shù)據(jù)趨于準(zhǔn)確化，就應(yīng)當(dāng)結(jié)合兩種方法相互配合，彌補(bǔ)各自的缺陷。

6 基于5G的新一代智能交通路口的關(guān)鍵技術(shù)

想要真正實(shí)現(xiàn)5G信息技術(shù)手段下的交通路口智能化，就必須保證相對(duì)來說穩(wěn)定可靠的5G網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、車輛行人同步采集的視頻流量檢測(cè)技術(shù)、快速定位及高效坐標(biāo)運(yùn)算技術(shù)以及高效的數(shù)據(jù)計(jì)算服務(wù)。第一，十字路口周圍應(yīng)當(dāng)建設(shè)更多的運(yùn)營(yíng)基站，以擴(kuò)大5G的覆蓋范圍，并且要全力優(yōu)化毫米波、大規(guī)模天線、波束成型和超密集組網(wǎng)等技術(shù)，全面提高5G的傳輸速度、抗干擾能力、節(jié)點(diǎn)運(yùn)作、傳輸容量等硬性要求。第二，要通過手持終端，按照不同路口設(shè)置多個(gè)檢測(cè)區(qū)域，通過接口單元，提升智能識(shí)別功能，嵌入式檢測(cè)交通路口的信息。第三，要大力發(fā)展定位功能，精確檢測(cè)用戶的位置、速度和三維坐標(biāo)等信息，為路線規(guī)劃、危險(xiǎn)預(yù)警提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。第四，要及時(shí)、實(shí)時(shí)對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，提高計(jì)算機(jī)平臺(tái)的性能。

7 結(jié)論

5G時(shí)代的到來促進(jìn)了各個(gè)方面的發(fā)展以及社會(huì)的革新，在5G時(shí)代背景下的科學(xué)技術(shù)手段對(duì)于智能交通路口的開發(fā)有著非常重要的支撐作用，擁有著承載能力極其高、傳輸容量極其大、信息傳播速度極其快、延時(shí)低等諸多優(yōu)勢(shì)，通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等比較成熟的媒介，搭建起了道路與實(shí)物互相聯(lián)系的智能交通路口，可以實(shí)時(shí)對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警，對(duì)道路航向進(jìn)行引導(dǎo)，對(duì)周圍危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行提醒，有效的降低了道路的事故發(fā)生幾率，對(duì)于未來交通體系的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。