5G超级物联网技术赋能智慧交通体系建设分析

马祥

（青海交通职业技术学院 青海省西宁市 810028）

当下物联网能够得到5G 网络特性的支撑，高效率、高质量的万物互联能够顺利实现，智慧社会建设基础能够随之夯实。结合实际调研可以发现，现阶段我国5G 超级物联网技术的应用尚处于起步阶段，为保证该技术较好用于智慧交通体系建设，正是本文研究的目标所在。

1 5G超级物联网的结构、功能

1.1 结构

常规物联网由应用层、网络层、感知层三个层次组成。感知层负责物体识别，能够自动采集信息，由各种传感器、感知设备、视频采集设备、RFID 等组成；网络层负责处理传递采集到的信息，包括有线电话网、移动通信网、有线宽带网等；应用层负责数据的处理及管理，并在各行业应用数据，如用于公共安全、健康医疗、农业、交通等领域。通过5G 通讯网络替换常规物联网的网络层，终端服务器与传感器即可实现高速的海量数据实时交流，更加迅速高效的信息交换即可顺利实现，5G 超级物联网的结构如图1 所示[1]。

1.2 功能

5G 超级物联网的功能可细分为三类：第一，智能识别。在RFID、传感器等技术支持下，智能识别物体内部及表面，由此获取的信息可基于5G 通讯网络向网络层传输，数据的智能化分析也能够随之实现，以此监测和控制行为对象，应用层可同时提供可视化服务。从应用场景进行分析可以发现，只有在5G 通讯网络的支持下，拥有海量信息的超级物联网才能够实现高速度、低时延的交换，满足工业智能机器人、自动驾驶等应用场景需要[2]。

2 智慧交通体系的作用与架构

2.1 作用

云计算和物联网属于智慧交通体系的核心，以此实时采集和分析城市交通数据信息，交通管理工作能够获得充足的数据支持，智慧交通体系的作用可细分为三个方面：

（1）提供数据支持。智慧交通体系的数据处理能力极为出色，而智慧交通运行需要大量的数据信息支持，由此开展准确性、时效性更高的数据信息收集及处理，提供准确的数据支撑，智慧交通调控能力将充分发挥，行政压力也能够随之减轻；

（2）提供统一模式。对于存在复杂性和系统性特点的交通行业来说，各城市交通行业与相关系统在发展过程中缺乏统一规范，很多问题会在城市交通运行过程中暴露。在智慧交通体系支持下，体系能够一同将城市交通相关行业与系统纳入其中，统一的筹划安排得以实现，基于顶层设计的具体要求，智慧交通体系能够开展一体化与智能化的城市交通行业管理，交通行业管理水平和运转效率提升、城市交通行业发展均可获得有力支持；

（3）提供多样化服务。在不断健全的智慧交通体系支持下，城市交通管理水平能够不断提升，依托便捷高效的交通服务更好服务于生活与生产。在5G 信息技术与物联网技术支持下，各类交通信息查询的便利性会大幅提升，各类交通服务的即时下单也能够同时开展，由此提供的多样化服务能够直观展现智慧交通体系的优势[3]。

图1：5G 超级物联网架构示意图

2.2 架构

智慧交通体系的结构可细分为数据中心、业务系统、应用平台。数据中心属于智慧交通体系架构的核心，其提供的分析支持属于智慧交通体系数字化功能的实现基础，在共建、共享基础上，数据中心能够整合社会资源，提供服务支持满足各项智慧交通业务需要，同时基于不同等级业务需要，在智慧交通体系内开展监控与管理，顺畅的智慧交通运行能够得到保障。为保证体系架构的规范性和安全性，需关注数据中心的信息安全防护体系建设，辅以先进的密码和安防技术，规避数据中心故障，保证智慧交通体系的正常运行不会受到影响；业务系统由视频联网系统、指挥应急系统、诱导服务系统、GPS 监控系统四部分组成。视频联网系统需实现视频监控间的联网，同时还需要实现视频监控与其他系统的联网，交通管理能够由此获得支持，视频整合平台与视频联网系统共同组成智慧交通指挥中心，负责实时监管与处理城市交通中的各类突发事件。指挥应急系统负责应对城市交通中的各类交通突发情况，通过数字化处理各类突发情况，智慧交通体系的应急能力能够有效提升，具体建设需要以GPS 监控系统、视频联网系统、诱导服务系统为基础，保证应急指挥体系的高效统一，具备足够强的应急处理能力。诱导服务系统通过定位浮动车辆采集时间及位置信息，同时开展结果分析实现交通实际情况的反映，以此预判交通状况，科学分析诊断交通流量。GPS 监控系统负责跟踪与收集交通工具运行轨迹，能够掌握交通工具的载重、行驶速度、所处位置等信息，夯实智慧交通体系的构建基础[4]。

应用平台由四部分组成，包括基础管理平台、地图信息平台、资源整合平台、视频整合平台。基础管理平台能够为智慧交通功能实现提供支持，通过开展一数一源的设备基站基本管理，设备基站的保养维护及运行效率能够得到保障，由此识别与控制访问用户身份，即可在用户与设备间形成对应访问机制；地图信息平台能够实现地图浏览、定位查询、路线分析等功能，依托GIS 系统，地图信息平台能够预估分析交通状况，并在同一地图中实现不同时期、不同地点城市交通状况的分时段展示；资源整合平台负责整合车辆GPS 资源，属于收集整理位置、调度等信息的源头，以此统一GPS数据信息的规格、格式，信息的上传与分析能够更好实现，更好完善智慧交通体系架构，体系能够获得运行条件支持；视频整合平台负责提供环境与条件，满足视频监控系统信息共享需要，统一整合管理模式，平台能够规避信息共享及传递过程中的各类问题，视频监控系统的全面、有效覆盖能够得到保障。

3 智慧交通体系中5G超级物联网的应用路径

3.1 交通信息服务

在5G 超级物联网的支持下，智慧交通体系能够实现控制区域内的广播信息传输，该功能需得到智能交通系统中网络及各类传感器的支持，获取到的有用信息能够借助信息设备向出行者及时传递，如公交及地铁的换乘方式和时间、交通状况信息、天气情况等，出行者能够在出现前获得相关信息，提早做好规划。现阶段导航系统在车辆中日渐普及，辅以智慧交通体系提供的交通信息服务，路径导航能够顺利实现，以此为出行者的最佳行驶路线规划提供支持，同时提供的实时交通信息在出行安全保障中也能够发挥积极作用。

3.2 智能交通管理

基于路、车、人等关键要素，5G 超级物联网下的智能交通系统能够依托各类传感器，实现交通管理目标的自动识别，违法行为的智能分析、自动检出也可顺利实现。以十字路口交通指挥为例，固定时长模式的红绿灯在我国各地大量应用，低效率疏导现象很容易因此出现，进而导致道路资源浪费。依托5G 超级物联网，智慧交通体系可设置智能信号灯系统，该系统具备自适应功能，通过针对性设置的传感器对交通路况红绿灯状态和道路状况进行自动检测，结合实时车辆情况，智能信号灯系统能够对路口各方向红绿灯持续时间进行动态调整，交通路口在此支持下能够具备更高的使用效率。

3.3 自动驾驶

车辆系统中5G 超级物联网在自动驾驶中能够发挥重要作用，辛苦的驾驶工作能够由自动驾驶取代，更加高效、环保、便捷、可靠的出行可由此在智慧交通体系下实现。自动驾驶涉及三方面内容，包括感知、决策、执行，行进过程中的自动驾驶汽车能够对周围驾驶环境进行自动感知，海量数据得以形成，辅以5G 超级物联网，交管指挥中心即可接收该数据进行自动化、智能化处理，如周围车辆与用户车辆小于安全距离，通过对各车速情况的综合分析，交管中心可通过广播发出安全预警给相关参与者，车辆碰撞事故规避能够顺利实现。

3.4 应急管理

对于快速发展的现代城市交通来说，近年来人们对交通安全的重视程度不断提升，为保证交通事故发生后应急效率的提升，智慧交通体系中5G 超级物联网的应用需要设法强化应急管理，这直接关系着城市的安全发展。在城市安全问题出现后，在基于5G 超级物联网的智能交管中心支持下，依托智能视频分析技术，交通运营管理者能够对各路线人流量及密度进行监控，辅以各类型传感器，对烟雾、温度等信息进行获取和分析，即可自动检测有毒气体、火灾、危险品等各种异常情况并实现预警，信息服务可及时向控制中心提供，及时反应的救援力量能够有效降低事故损失。

3.5 公共交通

在智慧城市建设实践中，公共交通智慧化属于重要组成部分，5G超级物联网则能够在公共交通智慧化实现过程中发挥积极作用。公共交通的发展能够较好服务于城市交通改善，因此可基于5G 超级物联网搭建公共交通信息服务系统，对地面公交及各类轨道交通运输工具客流情况和动态运行信息进行实时采集，开展针对性的大数据分析，智慧交通系统即可自动发布地面公交与轨道交通换乘信息。5G 超级物联网技术还能够获取居民利用公共交通过程中的相关信息，如目的地信息、出现数据等，以此开展分析及处理，城市基础设施建设也能够获得相应依据。

3.6 辅助监控

受快速发展的物流行业影响，近年来不断增加的商用车辆对城市交通提出了较高挑战，承载重、型号大的商用车辆一旦发生交通事故往往会带来较为严重的后果。依托5G 超级物联网，实现对商用车辆管理及运营情况的实时获取，通过对驾驶员异常驾驶行为的及时了解，自动对超速行驶、疲劳驾驶、急刹车等行为做出警示，交通事故发生几率将更好得到控制。

3.7 安全管理

对于交通运输业来说，交通安全属于其生命线，交通事故一旦发生，将带来无法弥补的财产损失和安全事故。交通事故的发生与车速的联系较为紧密，安全出现离不开安全车速的保障，因此智能交管系统在5G 超级物联网支持下需要强化对车辆车速的检测，基于视频流量摄像头、雷达等传感器，将车辆实时车速与安全值进行自动比较，即可向驾驶员实时发出车速调整提醒，这不仅能够降低交通事故发生几率，同时还能够有效提升道路资源利用效率。

3.8 电子支付

电子支付方面5G 超级物联网技术也有着出色表现，不停车电子收费系统属于电子支付的主要应用场景，通过将ETC 车载器安装于汽车上，电子收费卡中贮存的车主信息及车辆信息便相当于每辆车的电子档案。在通过高速收费站时，车辆装有的ETC 装置能够与5G 通讯网络进行联系，ETC 车载器与读卡装置的信息交换能够在车辆不减速的前提下实现，扣款过程也能够自动完成。依托5G 超级物联网技术的电子支付能够大幅提升交通繁忙桥梁及高速公路的通行能力，现金收费成本降低、停车缴费过程的尾气及噪声污染也能够有效规避。

4 结论

综上所述，基于5G 超级物联网技术的智慧交通体系具备广阔发展前景。在此基础上，本文涉及的电子支付、辅助监控等内容，则直观展示了5G 超级物联网技术的应用路径。为保证智慧交通体系更好发挥自身优势，围绕绿色、高效、和谐等目标开展的深入探索也需要得到重视。