基于5G技術的遼寧省智慧交通系統發展研究

郭莉莉 辛勝利 魏惠芳

摘要：隨著5（J技術的發展與應用，人們對消費、出行、民生等的要求越來越高。在5G和“互聯網+”時代背景下，傳統的城市交通結構、道路容量、交通控制管理設施等必將發生革命性的變化，推動城市智慧交通系統發展勢在必行。智慧交通作為一種新型的交通運輸管理模式，對于進一步提高相關部門的交通管理能力，全方位推進智慧城市的建設都具有非常重要的作用。遼寧省作為我國東北重要的省份，更是需要完善智慧交通系統，遼寧省交通的智慧化程度越高，人們的生活幸福度就越高。

關鍵詞：5G技術;智慧交通;大數據;人工智能

中圖法分類號：TP393

文獻標識碼：A

Research on development of Liaoning intelligent transportation systembased on 5G technology

GUO Lilj l ， XIN Shengli 2 ， WEI Huifang 1

（ l. Dcpartment of Information and Control Engineering， Shenyang Urban Construction Univcrsity， Shenyang 110167， China：2. Shenyang Urban and Rural Development Service Centre， Shenyang 110001， China）

Abstract： With the development and application of 5G communication technology， people in ourcountry demand more and more high quality of life， such as consumption， travel and people'slivelihood.Under the background of 5G and "Internet+ " era， traditional urban traffic structure， roadcapacity， traffic control and management facilities will definitely have revolutionary changes， and it isimperative to promote the development of urban intelligent transportation system. As a newtransportation management mode， smart transportation plays a very important role in furtherimproving the government's traffic management ability and comprehensively promoting theconstruction of smart cities. As an important province in northeast China， Liaoning province needs toimprove its intelligent transportation system. The higher the intelligent degree of transportation inLiaoning province is， the higher the happiness of people's life will be.

Key words： 5G technology， intelligent transportation， big data， artificial intelligence

1 前言

在我國城市化進程中，智慧城市的出現使人們的生活更加便捷，城市的發展和運作模式也更加高效。在智慧城市的發展中，智慧交通起著非常重要的樞紐作用。隨著5G技術的高速發展，將其更加充分地應用于智慧城市建設中，結合大數據技術、車聯網技術、人工智能技術、物聯網技術、云計算技術等，能有效提高城市交通的發展水平，可以有效應對由于城市發展帶來的交通擁堵等現象，使人們的出行更加便捷和高效。

遼寧省是東北地區唯一的既沿海又沿邊的省份，也是中國最早實行對外開放政策的沿海省份之一，被譽為“共和國長子”“東方魯爾”。遼寧省構建智慧交通系統有著重要意義。

2 研究背景

“十三五”期間，遼寧省的智慧交通取得了一定成績，對于重大戰略決策進行了全面貫徹落實，從高速公路、高鐵、碼頭、國道等多個方面，初步實現了交通管理的數字化、信息化和智能化[1]。

目前，遼寧省初步建立了多元化的交通誘導體系，包括交通廣播的實時路況報到、交通誘導信息屏、微博、微信公眾號、APP等，使人們的出行更加快捷、高效。

雖然沈陽市的智慧交通發展取得了一定的成績，但與國際大都市的先進智慧交通水平相比仍存在一定不足，包括基礎設施建設、信息共享、數據深度挖掘、功能多樣化、緊急事件處理等方面，亟須加快關鍵核心技術攻關、網絡設施升級改造，加大應用推廣和人才培養力度，促進智慧交通系統的完善和發展。

3 5G技術的特點

“5G”時代，智慧交通系統發展是必要的。在智慧交通的建設中應用了很多創新性技術，其中涉及物聯網控制技術、云計算技術、人工智能技術、通信技術等。將5G技術與物聯網技術、人工智能技術等相結合，能夠更好地實現交通系統的智能化，并且解決各種現實問題。

相比于4G技術，5G技術更加先進，主要體現在三個方面，即極高的速率、極大的容量、極低的時延。在智慧交通系統中，5G技術與大數據、物聯網、人工智能、云計算等技術下行結合，可以及時獲取更加全面的信息，全面、透徹感知交通路況，更加準確和及時獲取每個路段的車流等數據，同時也能進行路況預測。

在智慧交通系統中，5G技術可以提供更加精準的地圖定位，對交通進行智慧管控，進行違章車輛的軌跡監測、事故現場的后臺操作，建設車路協同系統，設置智慧數字標示牌，進行車流量顯示、智能收費、智慧停車場建設等。

4 遼寧省智慧交通系統發展的對策及建議

4.1 加強交通數據信息系統建設

為了更好地發展、建設與應用遼寧省智慧交通系統，需要對相應信息系統進行建設，主要是做好以下幾個方面的工作：通過分布在各個路段的硬件系統進行數據信息的采集、上傳、發布，并采用智能算法對交通流量進行預測;需要對大數據信息系統進行標準化建設，以實現大數據信息在不同區域或不同應用下能進行數據共享。結合遼寧省內14個地級市、16個縣級市、17個縣、8個自治縣的行政管理區域特點和交通設施的特點，根據相關部門工作屬性和數據庫建立的差異，合理利用與整合大數據資源，建立完善的智慧交通數據信息庫與功能完整的系統，提高智慧交通中大數據資源的合理利用率和整體服務能力，使遼寧省居民無論是在當地還是在省內的出行都更加便捷、安全和高效。

4.2 創新和完善智慧交通技術體系

遼寧省智慧交通的發展對5G、大數據、物聯網等技術的應用提出了客觀需求，需要采用“政、企、學、研、用”相結合的創新發展機制，構建與完善城市智慧交通的技術創新體系[2]。認真貫徹相關部門發布的各種有關技術創新的獎勵政策，激發交通科技工作人員的創新熱情和主動性，促使其更加積極地投入到智慧交通關鍵技術的研發和創新平臺的建設中來。積極參與科研院所、國有企業等右創新潛力平臺的研究與建設，同時也要吸引一些民營企業或資本參與，進一步加快智慧交通關鍵技術的突破和發展，推動遼寧省智慧交通的全面建設與深度發展。

4.3 加強5G技術與車聯網技術的融合

車聯網技術是利用設置在車上的傳感器裝置，通過移動通信技術、網絡控制技術、導航技術、物聯網技術等實現汽車、道路、駕駛員和乘客、交通設施、智慧城市的互聯，能夠實現車輛信息的實時通信和有效的智能化管理。5G技術的飛速發展對車聯網技術有很大的促進作用，而車聯網技術對智慧交通也起到了積極的促進作用。

車聯網系統是一個非常龐大的傳感器網絡系統。在龐大的車聯網系統中，車輛本身也可以作為其中一個節點，通過5G技術建立車與車、車與路、車與設施之問的互聯。對司機的駕駛可以起到非常好的輔助作用，提升智慧交通大數據傳輸的效率，促進車聯網和智慧交通的發展。

4.4 加強智慧交通基礎設施建設

在智慧交通系統中，需要進行頂層設計，加強交通監控系統的建設，包括圖像識別系統、超聲波測速系統、電子警察系統、交通事件事故視頻檢測系統、交通信號控制系統等。各個子系統協同合作，構成智慧交通系統基礎設施建設。各子系統的建設為智慧交通提供了數據支撐，增強了道路交通的通行能力，若有交通事故或者突發狀況能夠及時進行反饋與處理，為智慧交通的發展、規劃、管理提供有力的基礎數據支撐。

4.5 大數據技術在智慧交通系統中的應用

將大數據技術應用在智慧交通中，可以根據智慧交通總體結構和對數據類型、結構和數據量等的需要，整合交通數據，如高速公路、城市公交、鐵路運輸、私家車、共享車等。龐大的大數據信息庫給交通系統賦予“智能化”起到了非常關鍵的作用，再利用云計算、人工智能、物聯網等技術，可以真正形成智慧交通體系[3]。

智慧交通中的關鍵技術是大數據技術、人工智能技術。這些關鍵技術有助于共享數據信息、建立綜合性的智慧交通管理體系，對交通資源的管理、行車安全性的提升、交通事故處理的及時性等方面都起到了積極的促進作用。大數據技術在智慧交通系統中可以有以下方面的應用。

（1）能夠有效緩解城市交通擁堵

隨著經濟發展以及人們生活水平的提高，遼寧省城市汽車的保有量不斷增加。利用大數據技術和人工智能、云計算、物聯網、LBS等技術相結合，可以對城市道路擁堵情況進行分析和預測，實時進行總體調整，尤其是城市公交，通過大數據調流可以保障按時到站：對于私家車，也可以通過APP、城市交通廣播等手段進行調流，提高人們的出行效率。

（2）對交通違法行為進行有效監控

通過大數據技術的支持，如果出現超速、不系安全帶、接打電話、闖紅燈等違法行為，監控系統會第一時問進行抓拍，抓拍后的圖像數據信息量龐大。在智慧交通中，將大數據技術與人工智能技術、云計算等技術相結合，對交通違法行為進行智能分析，可以利用圖像識別等算法，結合車輛信息，提高效率，從而有效減少違法行為。

（3）對路況進行智能分析

可以利用道路上的視頻監控系統，結合傳感器技術，實時獲取道路事故、積水、施工、結冰等安全隱患，并將相關信息通過通信技術及時上傳到智慧交通管理系統，然后由智慧交通管理系統發布信息，從而為出行者提供準確信息。

4.6 加強人工智能技術在智慧交通系統中的應用

（l）控制車流

隨著我國汽車保有量迅速增加，為了防止城市道路擁堵，可以通過人工智能技術進行車流控制。在智慧交通控制與預測系統中，利用人工神經網絡，結合遺傳算法、專家系統等智能算法，落實算法與技術的融合工作，能夠有效對城市交通網絡擁堵狀況進行預測和控制車流量，提高人們的出行效率。

（2）智能調度城市公交

在城市公交系統中，采用人工智能技術，結合北斗定位技術，可以對公交車進行完整的線路記錄。而車內乘客的IC卡和掃碼乘公交系統也可以記錄不同路段不同時間的客流量。結合大數據技術進行分析，就可以進行有效調控，以提高公交出行效率[4]。

（3）完善智能化地圖

目前，手機APP里有“百度地圖”和“高德地圖”等，給人們的出行帶來了很多便利。在智能地圖中，加人人工智能技術，可以大大提高地圖的智能化水平，提高智能化地圖的準確性，及時提醒擁堵路況信息，保證駕駛員切換最佳路線，也能為駕駛員提供最便捷、順暢的出行參考路線，有效減少城市交通擁堵。

（4）有效控制行人和非機動車的交通違法行為

在城市慢行交通系統中存在行人或者非機動車闖紅燈等現象，利用人工智能技術可以有效減少相關違法行為。如果該系統發現闖紅燈行為，可以通過攝像頭對行人進行抓拍，并進行人臉識別，進入后臺數據庫即可進行查詢、統計、警告、處罰等;若發現行人和非機動車有違法行為也可以通過語音功能進行警示。在人工智能技術的支持下，可以大大提高行人和非機動車的安全性。

4.7 遼寧省建設智慧型高速公路

遼寧省正逐步加強省內高速公路的智慧建設，多方面促進高速公路的信息化建設，提高現代化管理水平，利用5G技術結合現代化的管理手段提高省內高速公路的運營和社會效益。

（1）加強各級管理機構的合作

通過5G技術可以使高速公路相關系統之間協同合作，提高工作效率，保證安全性。比如，與氣象部門進行協同合作，若出現降雪、霜凍或者大霧天氣，一定要及時預警，做好防范;若部分路段在進行維修，也需要提前上報，并由系統自動發布相關信息，避免出現事故或者擁堵等現象。

（2）提高高速公路的安全性

通過智慧交通系統，相關人員在出現事故的第一時間與其進行聯動，開展救援、封鎖道路、發布信息等，避免由于事故引起的擁堵或者二次事故：加強對應急車道的監控，如果機動車占用應急車道，可以準確獲取車輛信息，將其加人數據庫“黑名單”，并及時發布處理信息，保障生命通道的暢通。

（3）智能檢測基礎設施建設

可以通過物聯網等技術自動排查設備的故障，減少高速公路的安全隱患，以此避免人工排查等工作方式的效率低、容易出現誤查、漏查等現象[5]。

4.8 加強對國道、省道、縣道、鄉道的智能化建設

除了高速公路，國道、省道、縣道、鄉道也與人們的出行息息相關。有些地區的道路由于地勢、路況等原岡，事故率較高。這些道路的智能化建設主要包括硬件基礎設施建設和智能化系統建設。要布置多點位的攝像頭和測速裝置，加果出現違章或超速等現象，能夠通過智慧交通系統進行實時反饋和處理：也可以布置信息顯示屏，對于超速等違章現象能夠及時進行顯示，并做出預警，同時顯示彎道、坡道等路況信息。

5 結語

遼寧省的智慧交通系統建設在相關部門的大力支持下已經取得了一定成果。在大數據、人工智能、云計算、物聯網、車聯網等新興技術的支持下，遼寧省的智慧交通系統使人們出行更加方便快捷，而且會不斷進行優化和改善，使人們的出行和生活更加高效。同時，對車流進行智能調控，可以有效解決交通擁堵問題，提高智慧交通系統的綜合利用效率。

參考文獻：

[1]廖琨.遼寧構建“通道+樞紐+網絡”綜合立體交通格局[N].中國水運報，2021-4-7.

[2]尚丹.智慧交通帶動城市發展脈搏[J].信息系統工程，2019（5）：10-13.

[3]賴武軍，火數據技術在智慧交通系統構建中的應用研究[J].信息記錄材料，2021（6）：88-90.

[4]陳娜，王備戰，淺談人T智能技術在城市智慧交通領域中的應用[J].產業與科技論壇，2019（7）：44-45.

[5]常春光，石秋紅.城市智慧交通發展對策研究[J].遼寧經濟，2019（4）：20-21.

作者簡介：

郭莉莉（1982-），碩士，研究方向：物聯網、智能控制。

基金項目：遼寧省教育廳2020年度科學研究經費項目：構建“5G”時代遼寧智慧交通系統對策研究（LJKX202014）