基于5G的新一代智能交通路口研究

葉竹輝

（陜西交通職業技術學院交通信息學院 陜西 西安 710016）

1 引言

隨著我國近年來網絡的普及和信息的快速發展，5G時代背景下的信息技術手段在生活中的運用也變得越來越廣泛，并且逐漸滲透到生活的各個方面，使我們的社會逐漸變成一個信息化、數據化的社會[1]。對于交通路口來說，5G科技手段的運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代發展的必然產物。因此，必須明確認識到5G信息時代的優勢，合理利用智能化科技的積極作用，推動交通路口的快速發展，基于此，本文將對基于5G的新一代智能交通路口發展現狀進行分析，對新一代智能交通路口的結構組成、功能以及關鍵技術進行研究。

2 對基于5G的新一代智能交通路口的簡要概述

我們已經步入了一個快速發展的5G時代，所謂5G，簡單來說就是第五代移動通信技術，這一概念對于當今的社會來說已經不陌生，在此時代背景下，5G以其延時低、速度快、承載力高、傳輸量大等突出優勢推動了物聯網、大數據、云計算等媒介下的信息技術手段的變革。對于智能交通路口來說，5G的作用并不是對其進行推翻，而是以原本道路系統為基礎，在其現有的狀態上進行優化，為道路系統注入新的活力。在5G信息技術的驅動下，將智能終端與傳統交通路口相互融合，可以使道路系統更加優化，推動經濟發展，促進社會進步，實現行業間的有機融合，逐漸構成“萬物互聯”的新生態。5G的應用使得交通路口逐漸向智能化發展，這一戰略措施的提出為道路系統的優化開辟了一條嶄新的道路，很好的將人、車、路之間進行實時互聯，搭建信息共享的智能管理控制體系，可以帶動相關產業的發展，以產業升級提升社會生產力，進而提高社會經濟效益。

此外，5G信息技術手段可以根據使用者的個人信息進行車輛監測，通過智能終端的數據處理，對危險進行預警，或者根據用戶需求，精準計算最佳路線，進行路線指引，或者根據周邊的信息，對周圍的危險點進行預測。通過信息技術手段的運用，可以有效降低道路交通危險的發生幾率，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過程中，5G信息技術手段可以為其提供強大的技術支持。

3 對基于5G的新一代智能交通路口的現狀分析

各行各業在5G信息技術手段的推動下都在進行革新，而交通系統的智能化也是未來交通路口的發展趨勢，將傳感技術、控制技術、信息技術和通信技術進行有效集成，通過物聯網建立起一種可以運用到大范圍的地面交通路口管理系統，并且可以高效的、全方位的、實時的發揮作用。物聯網的發展使得智能交通路口的系統更加完善，交通路口作為道路智能化的重要組成部分，通過數據計算和信息傳遞對車輛進行引導，并且實時分析路況，對高峰期的集中車輛進行分流，優化交通路口的車輛運行情況，智能交通是5G信息技術手段的具體體現，也反映出道路交通以及各方面技術形成高度物聯的狀態[2]。目前，智能紅綠燈已經投入使用，可以通過監控設備獲取大范圍的車流量，然后進行數據計算，傳感器對紅綠燈的時間進行實時調整，提高道路系統內車輛運行的效率。此外，還可以對周圍危險點進行分析預測，進行安全提醒，并且對行駛道路進行規劃，優化運行路線，形成了更加產業化的系統。

4 基于5G的新一代智能交通路口的組成結構

當前，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，可以連接5G網絡，對車輛進行定位，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、云計算、監控設備、信號顯示等，是道路交通系統的核心。5G信息傳輸和通信與用戶進行信息計算和交換。傳感器對分析的數據進行信息傳遞。信號接受和顯示設備根據數據信息生成控制指令，實現交通路口紅綠燈的動態調整，提高道路交通效率。監控設備會根據雷達和大數據分析抓拍違規行為。通過5G信息技術手段的運用，可以更好的實現交通路口的管理控制，同時減少了交通問題，促進了社會的可持續發展[3]。

5 基于5G的新一代智能交通路口的功能開發

交通路口通過圖像識別、物聯網、大數據等技術對人、車、路的信息進行收集整合，根據智能終端對各個方面的信息實時互聯，形成一個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上進行了航行路線規劃、危險點預測、流量數據調節等功能的開發，實現了真正的道路智能。

首先，在對于航行路線的規劃方面，5G信息技術手段下的定位系統和地圖導航多方面功能都變得非常成熟，車載和手持終端都可以進行運用。用戶可以根據自我需求，在終端設備上傳起始點和終點的信息，服務器結合大數據平臺的信息交換結果進行車流量分析，對最佳路線進行規劃。如果當前行駛的道路車流量比較大，需要等待比較長的時間，或者遇到了其他情況需要進行疏導，則系統可以把其他行駛路線推薦給用戶，用戶根據實際情況進行路線選擇。除此之外，服務器還可以根據實時數據進行對此，推薦最短路線、最短時間、紅綠燈最少路線給用戶，滿足其多元化的需求。

其次，在對于危險點預測方面，一般來說，十字路口的航向比較復雜，并且車流量比較集中，所以相對來說會增大安全隱患。而高密度的路口地區，一旦發生事故，引起連環事故的概率也比較高。所以，5G信息技術手段下的危險點預測功能就變得十分必要。危險點預測就是在一定范圍內，系統對出現的交通路口事故的信息進行傳輸，讓其他用戶盡早得知并采取相關的避讓措施，避免道路堵塞嚴重或者事故擴大化。上述功能需要結合5G信息技術下的網絡功能和定位功能，智能終端實時收集用戶的位置和路線等數據，并進行大數據交換。一旦發現數據異常，應當結合監控系統進行調查，判定為危險信號，則控制中心利用傳感器對周邊的用戶進行實時信息傳送，避免交通事故的擴大帶來更多傷亡。此外，在用戶有著違規行為時，系統可以根據信號進行分析，然后對用戶進行安全提醒，避免安全事故的發生。

最后，在對于流量數據的調節方面，信息平臺應當有效的捕捉各個方向的行駛車輛，主要依靠安裝在十字路口的監控流量設備和通信基站進行信號的采集和分析的。監控流量設備可以實時拍攝車流的圖片和視頻，然后將圖像上傳到云端，服務器進行圖像識別，得到流量數據。但是存在著圖像識別不完善，數據不精確等問題。通信基站是通過定位系統上傳到云端的位置信息進行分析，服務器進行處理，得到每個路段的車流量數據。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或沒有使用流量數據，系統就無法對用戶信息進行采集，導致信息的不準確。因此，想要使得流量數據趨于準確化，就應當結合兩種方法相互配合，彌補各自的缺陷。

6 基于5G的新一代智能交通路口的關鍵技術

想要真正實現5G信息技術手段下的交通路口智能化，就必須保證相對來說穩定可靠的5G網絡互聯技術、車輛行人同步采集的視頻流量檢測技術、快速定位及高效坐標運算技術以及高效的數據計算服務。第一，十字路口周圍應當建設更多的運營基站，以擴大5G的覆蓋范圍，并且要全力優化毫米波、大規模天線、波束成型和超密集組網等技術，全面提高5G的傳輸速度、抗干擾能力、節點運作、傳輸容量等硬性要求。第二，要通過手持終端，按照不同路口設置多個檢測區域，通過接口單元，提升智能識別功能，嵌入式檢測交通路口的信息。第三，要大力發展定位功能，精確檢測用戶的位置、速度和三維坐標等信息，為路線規劃、危險預警提供基礎數據。第四，要及時、實時對運行數據進行整合，提高計算機平臺的性能。

7 結論

5G時代的到來促進了各個方面的發展以及社會的革新，在5G時代背景下的科學技術手段對于智能交通路口的開發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、延時低等諸多優勢，通過大數據平臺、云計算、物聯網等比較成熟的媒介，搭建起了道路與實物互相聯系的智能交通路口，可以實時對危險進行預警，對道路航向進行引導，對周圍危險點進行提醒，有效的降低了道路的事故發生幾率，對于未來交通體系的發展奠定了基礎。