5G超級物聯網技術賦能智慧交通體系建設分析

馬祥

（青海交通職業技術學院 青海省西寧市 810028）

當下物聯網能夠得到5G 網絡特性的支撐，高效率、高質量的萬物互聯能夠順利實現，智慧社會建設基礎能夠隨之夯實。結合實際調研可以發現，現階段我國5G 超級物聯網技術的應用尚處于起步階段，為保證該技術較好用于智慧交通體系建設，正是本文研究的目標所在。

1 5G超級物聯網的結構、功能

1.1 結構

常規物聯網由應用層、網絡層、感知層三個層次組成。感知層負責物體識別，能夠自動采集信息，由各種傳感器、感知設備、視頻采集設備、RFID 等組成；網絡層負責處理傳遞采集到的信息，包括有線電話網、移動通信網、有線寬帶網等；應用層負責數據的處理及管理，并在各行業應用數據，如用于公共安全、健康醫療、農業、交通等領域。通過5G 通訊網絡替換常規物聯網的網絡層，終端服務器與傳感器即可實現高速的海量數據實時交流，更加迅速高效的信息交換即可順利實現，5G 超級物聯網的結構如圖1 所示[1]。

1.2 功能

5G 超級物聯網的功能可細分為三類：第一，智能識別。在RFID、傳感器等技術支持下，智能識別物體內部及表面，由此獲取的信息可基于5G 通訊網絡向網絡層傳輸，數據的智能化分析也能夠隨之實現，以此監測和控制行為對象，應用層可同時提供可視化服務。從應用場景進行分析可以發現，只有在5G 通訊網絡的支持下，擁有海量信息的超級物聯網才能夠實現高速度、低時延的交換，滿足工業智能機器人、自動駕駛等應用場景需要[2]。

2 智慧交通體系的作用與架構

2.1 作用

云計算和物聯網屬于智慧交通體系的核心，以此實時采集和分析城市交通數據信息，交通管理工作能夠獲得充足的數據支持，智慧交通體系的作用可細分為三個方面：

（1）提供數據支持。智慧交通體系的數據處理能力極為出色，而智慧交通運行需要大量的數據信息支持，由此開展準確性、時效性更高的數據信息收集及處理，提供準確的數據支撐，智慧交通調控能力將充分發揮，行政壓力也能夠隨之減輕；

（2）提供統一模式。對于存在復雜性和系統性特點的交通行業來說，各城市交通行業與相關系統在發展過程中缺乏統一規范，很多問題會在城市交通運行過程中暴露。在智慧交通體系支持下，體系能夠一同將城市交通相關行業與系統納入其中，統一的籌劃安排得以實現，基于頂層設計的具體要求，智慧交通體系能夠開展一體化與智能化的城市交通行業管理，交通行業管理水平和運轉效率提升、城市交通行業發展均可獲得有力支持；

（3）提供多樣化服務。在不斷健全的智慧交通體系支持下，城市交通管理水平能夠不斷提升，依托便捷高效的交通服務更好服務于生活與生產。在5G 信息技術與物聯網技術支持下，各類交通信息查詢的便利性會大幅提升，各類交通服務的即時下單也能夠同時開展，由此提供的多樣化服務能夠直觀展現智慧交通體系的優勢[3]。

圖1：5G 超級物聯網架構示意圖

2.2 架構

智慧交通體系的結構可細分為數據中心、業務系統、應用平臺。數據中心屬于智慧交通體系架構的核心，其提供的分析支持屬于智慧交通體系數字化功能的實現基礎，在共建、共享基礎上，數據中心能夠整合社會資源，提供服務支持滿足各項智慧交通業務需要，同時基于不同等級業務需要，在智慧交通體系內開展監控與管理，順暢的智慧交通運行能夠得到保障。為保證體系架構的規范性和安全性，需關注數據中心的信息安全防護體系建設，輔以先進的密碼和安防技術，規避數據中心故障，保證智慧交通體系的正常運行不會受到影響；業務系統由視頻聯網系統、指揮應急系統、誘導服務系統、GPS 監控系統四部分組成。視頻聯網系統需實現視頻監控間的聯網，同時還需要實現視頻監控與其他系統的聯網，交通管理能夠由此獲得支持，視頻整合平臺與視頻聯網系統共同組成智慧交通指揮中心，負責實時監管與處理城市交通中的各類突發事件。指揮應急系統負責應對城市交通中的各類交通突發情況，通過數字化處理各類突發情況，智慧交通體系的應急能力能夠有效提升，具體建設需要以GPS 監控系統、視頻聯網系統、誘導服務系統為基礎，保證應急指揮體系的高效統一，具備足夠強的應急處理能力。誘導服務系統通過定位浮動車輛采集時間及位置信息，同時開展結果分析實現交通實際情況的反映，以此預判交通狀況，科學分析診斷交通流量。GPS 監控系統負責跟蹤與收集交通工具運行軌跡，能夠掌握交通工具的載重、行駛速度、所處位置等信息，夯實智慧交通體系的構建基礎[4]。

應用平臺由四部分組成，包括基礎管理平臺、地圖信息平臺、資源整合平臺、視頻整合平臺?；A管理平臺能夠為智慧交通功能實現提供支持，通過開展一數一源的設備基站基本管理，設備基站的保養維護及運行效率能夠得到保障，由此識別與控制訪問用戶身份，即可在用戶與設備間形成對應訪問機制；地圖信息平臺能夠實現地圖瀏覽、定位查詢、路線分析等功能，依托GIS 系統，地圖信息平臺能夠預估分析交通狀況，并在同一地圖中實現不同時期、不同地點城市交通狀況的分時段展示；資源整合平臺負責整合車輛GPS 資源，屬于收集整理位置、調度等信息的源頭，以此統一GPS數據信息的規格、格式，信息的上傳與分析能夠更好實現，更好完善智慧交通體系架構，體系能夠獲得運行條件支持；視頻整合平臺負責提供環境與條件，滿足視頻監控系統信息共享需要，統一整合管理模式，平臺能夠規避信息共享及傳遞過程中的各類問題，視頻監控系統的全面、有效覆蓋能夠得到保障。

3 智慧交通體系中5G超級物聯網的應用路徑

3.1 交通信息服務

在5G 超級物聯網的支持下，智慧交通體系能夠實現控制區域內的廣播信息傳輸，該功能需得到智能交通系統中網絡及各類傳感器的支持，獲取到的有用信息能夠借助信息設備向出行者及時傳遞，如公交及地鐵的換乘方式和時間、交通狀況信息、天氣情況等，出行者能夠在出現前獲得相關信息，提早做好規劃?，F階段導航系統在車輛中日漸普及，輔以智慧交通體系提供的交通信息服務，路徑導航能夠順利實現，以此為出行者的最佳行駛路線規劃提供支持，同時提供的實時交通信息在出行安全保障中也能夠發揮積極作用。

3.2 智能交通管理

基于路、車、人等關鍵要素，5G 超級物聯網下的智能交通系統能夠依托各類傳感器，實現交通管理目標的自動識別，違法行為的智能分析、自動檢出也可順利實現。以十字路口交通指揮為例，固定時長模式的紅綠燈在我國各地大量應用，低效率疏導現象很容易因此出現，進而導致道路資源浪費。依托5G 超級物聯網，智慧交通體系可設置智能信號燈系統，該系統具備自適應功能，通過針對性設置的傳感器對交通路況紅綠燈狀態和道路狀況進行自動檢測，結合實時車輛情況，智能信號燈系統能夠對路口各方向紅綠燈持續時間進行動態調整，交通路口在此支持下能夠具備更高的使用效率。

3.3 自動駕駛

車輛系統中5G 超級物聯網在自動駕駛中能夠發揮重要作用，辛苦的駕駛工作能夠由自動駕駛取代，更加高效、環保、便捷、可靠的出行可由此在智慧交通體系下實現。自動駕駛涉及三方面內容，包括感知、決策、執行，行進過程中的自動駕駛汽車能夠對周圍駕駛環境進行自動感知，海量數據得以形成，輔以5G 超級物聯網，交管指揮中心即可接收該數據進行自動化、智能化處理，如周圍車輛與用戶車輛小于安全距離，通過對各車速情況的綜合分析，交管中心可通過廣播發出安全預警給相關參與者，車輛碰撞事故規避能夠順利實現。

3.4 應急管理

對于快速發展的現代城市交通來說，近年來人們對交通安全的重視程度不斷提升，為保證交通事故發生后應急效率的提升，智慧交通體系中5G 超級物聯網的應用需要設法強化應急管理，這直接關系著城市的安全發展。在城市安全問題出現后，在基于5G 超級物聯網的智能交管中心支持下，依托智能視頻分析技術，交通運營管理者能夠對各路線人流量及密度進行監控，輔以各類型傳感器，對煙霧、溫度等信息進行獲取和分析，即可自動檢測有毒氣體、火災、危險品等各種異常情況并實現預警，信息服務可及時向控制中心提供，及時反應的救援力量能夠有效降低事故損失。

3.5 公共交通

在智慧城市建設實踐中，公共交通智慧化屬于重要組成部分，5G超級物聯網則能夠在公共交通智慧化實現過程中發揮積極作用。公共交通的發展能夠較好服務于城市交通改善，因此可基于5G 超級物聯網搭建公共交通信息服務系統，對地面公交及各類軌道交通運輸工具客流情況和動態運行信息進行實時采集，開展針對性的大數據分析，智慧交通系統即可自動發布地面公交與軌道交通換乘信息。5G 超級物聯網技術還能夠獲取居民利用公共交通過程中的相關信息，如目的地信息、出現數據等，以此開展分析及處理，城市基礎設施建設也能夠獲得相應依據。

3.6 輔助監控

受快速發展的物流行業影響，近年來不斷增加的商用車輛對城市交通提出了較高挑戰，承載重、型號大的商用車輛一旦發生交通事故往往會帶來較為嚴重的后果。依托5G 超級物聯網，實現對商用車輛管理及運營情況的實時獲取，通過對駕駛員異常駕駛行為的及時了解，自動對超速行駛、疲勞駕駛、急剎車等行為做出警示，交通事故發生幾率將更好得到控制。

3.7 安全管理

對于交通運輸業來說，交通安全屬于其生命線，交通事故一旦發生，將帶來無法彌補的財產損失和安全事故。交通事故的發生與車速的聯系較為緊密，安全出現離不開安全車速的保障，因此智能交管系統在5G 超級物聯網支持下需要強化對車輛車速的檢測，基于視頻流量攝像頭、雷達等傳感器，將車輛實時車速與安全值進行自動比較，即可向駕駛員實時發出車速調整提醒，這不僅能夠降低交通事故發生幾率，同時還能夠有效提升道路資源利用效率。

3.8 電子支付

電子支付方面5G 超級物聯網技術也有著出色表現，不停車電子收費系統屬于電子支付的主要應用場景，通過將ETC 車載器安裝于汽車上，電子收費卡中貯存的車主信息及車輛信息便相當于每輛車的電子檔案。在通過高速收費站時，車輛裝有的ETC 裝置能夠與5G 通訊網絡進行聯系，ETC 車載器與讀卡裝置的信息交換能夠在車輛不減速的前提下實現，扣款過程也能夠自動完成。依托5G 超級物聯網技術的電子支付能夠大幅提升交通繁忙橋梁及高速公路的通行能力，現金收費成本降低、停車繳費過程的尾氣及噪聲污染也能夠有效規避。

4 結論

綜上所述，基于5G 超級物聯網技術的智慧交通體系具備廣闊發展前景。在此基礎上，本文涉及的電子支付、輔助監控等內容，則直觀展示了5G 超級物聯網技術的應用路徑。為保證智慧交通體系更好發揮自身優勢，圍繞綠色、高效、和諧等目標開展的深入探索也需要得到重視。