天津市交通运输基础设施养护服务中心 天津市 300201
摘要：智慧交通在提高城市运行效率、增强道路交通安全和改善居民生活质量、节能减排等方面具有优势。而。5G网络可以打破城市智慧交通发展进程中最重要的技术壁垒，给陷入发展瓶颈的智慧交通带来新的曙光。本文就5G时代下，对智慧交通发展展开了相关探究。
关键词：5G时代；智慧交通发展；智慧城市
引言：在5G通讯技术的赋能下，必须尽早找到城市交通管理领域新的突破点，深刻认识到5G通讯技术在构建城市智慧交通中的优势和不足，进而科学合理地将5G通讯技术运用在智慧交通系统中，为城市交通出行提供安全、便捷、高效的服务。
15G时代下的智慧交通概述
1.1智慧交通的技术层次
第一层次是智能车辆技术层次，包括动力传动系统、电动汽车技术、燃料技术、驾驶员辅助系统、自动驾驶技术等；第二层次是智能交通系统（ITS），包括交通定位监测系统、交通控制系统、交通管理系统、自动驾驶系统等；第三层次是智能交通数据技术，包括居民出行信息、物流信息及运输服务状态信息等数据的采集、存储、梳理、计算等技术；第四层次是以出行即服务（MaaS）为主的智能共享交通服务技术，包括共享出行、用户预约出行等。这四个领域覆盖了当前智慧交通的主要方面，体现了智慧交通是由技术科学（车辆技术及其人工智能系统）、数据科学（大数据云平台分析）和社会科学（新服务、新商业）相互结合的。
1.25G技术对智慧交通的意义
智能交通的概念产生已久，智慧交通是交通运输和信息技术交叉融合的产物，其与传统智能交通系统最大的不同是能够充分运用物联网、云计算以及人工智能等技术，通过大量的信息汇集和数据处理，对交通管理、交通运输和公众出行等交通领域进行反馈，从而实现协调管理。智慧交通系统的实现离不开大规模的数据获取数据传输和数据处理能力[1]。虽然在5G技术到来之前，互联网、信息服务、大数据以及云计算等领域就已经进入相对成熟的发展阶段，但相较于智慧交通系统对信息技术的高要求来说还显得捉襟见肘。而具有高容量、低时延、高可靠性特点的5G通讯技术弥补了传统信息技术领域的不足。5G技术在智慧交通系统中的应用将会使道路环境信息的获取更加清晰、信息地处理更加便捷、信息的传输更加高效。
2 智慧交通发展阶段
2.1智慧交通1.0
技术先行，以技术供应商为主导，用户往往被动接受服务，通过改变自身出行行为以适应技术供应商的交通服务。
2.2智慧交通2.0
政府引导，从规划的层面开展顶层设计，制定行业标准，规范市场秩序。在这一阶段，技术供应商的新技术在应用层面趋向成熟，政府及用户通过1.0阶段的接触，已经产生了个体化的认知与评判，各方参与者可以在对新技术有共识的前提下开展沟通与合作。这一阶段充分展现出智慧交通对复杂系统的灵活性特征。
2.3智慧交通3.0
公众参与共创，智慧公民智慧选择。在这一阶段，伴随着“新基建”的发展和ITS的成熟，智慧交通已融入公众的日常生活。3.0阶段侧重智慧交通与智慧城市的交互融合，旨在培养以公众参与为中心的智慧交通文化。交通管理者不再把公众当作服务的接收者或消费者，而把公众当作智慧交通管理的参与者和管理者，与公众一起共同发展智慧交通，提高城市或乡村的居民生活质量。此时，公民自身就是传感器，文化；2020年9月8日，北京市交通委员会、北京市生态环境局联合高德地图、百度地图共同启动的“MaaS出行、绿动全城”行动，借助碳交易平台，与北京市民一起探索实践碳普惠绿色出行方式。
3 5G通讯技术在智慧交通中的具体应用
3.1加速车路协同的实现
车路协同分为3个部分，车载端、路侧端和通讯平台。车载部分负责获取车辆行驶中车辆传感器采集到的视频和雷达数据等信息，并将取得的信息共享给智能路侧系统。路侧端将接收到的数据进行边缘计算，实现对路况的数字化感知。通讯平台负责保证车辆之间以及车辆和路侧系统之间的通信畅通。传统的车辆传感器系统采集的数据仅限于少量雷达数据，但车路协同系统中的车载端设备需要获取包括视频影像在内的大量数据信息，甚至要同时接收路侧系统传来的微波雷达、检测器、信号机等数据[2]。在非理想条件下，真实交通场景中的交通参与者众多，且随机事件出现的可能性较大。为了能够在随机性强、干扰大的条件下使车路协同系统高效可靠稳定运行，通讯系统必须在100毫秒内完成从指令接收、任务运算处理到决策执行的整个过程，这是4G通讯网络所达不到的。对于智能路测系统来说，5G通讯技术具有的边缘云计算能力能够切实有效地解决传统中心云计算因距离较远而产生的高延迟问题。5G的超高带宽、超低延迟、超大连接能力为车路协同系统的搭建提供了可能，实现人、车、路之间的实时互动，从而达到车路协同。
3.2道路意外情况的识别与事故预防
5G技术以及人工智能技术的发展，将会有助于构建涉及整个交通网络运行状态的智能感知系统，从而使得道路意外事件的预警和事故预防成为可能[3]。在5G网络通讯带宽、效率以及稳定性的保证下，人工智能系统对采集的全路网图像信息进行模式识别与结构化分析，在事故发生之前就能预测车辆短时间内的运行状态。通过低时延无线网络实时将预警信息传输到对应车辆的车载系统，使之及时做出规避反应，进而有效避免交通事故。
3.3实现智慧交通管控
基于5G传输能力的监控系统在部署终端设备时能够更加灵活并且更容易控制成本，从而扩大了城市交通视频监控的覆盖范围，为智慧交通建设打下坚实基础。利用5G通讯技术，以无线的方式快速高效地将城市道路视频拍摄数据传输至就近的边缘计算服务器，凭借云端部署的视觉AI模型，可以实现交通违法行为的精准自动检测，并将相关的违法事件信息及时输出到就近终端，加快响应和处理的效率。与传统的交通违法行为自动识别系统相比，基于5G网络的视频交控系统具有超低延迟率和高强度的边缘处理能力，可以极大地提高违法行为智能识别的准确率，降低“漏抓”、“错抓”的概率。
3.4推动无人驾驶技术发展
无人驾驶技术的实现基于车联网的建立，而只有依靠5G网络，车联网的C—V2X技术才能实现，从而做到车与万物互联，保证车辆在自动化驾驶的同时兼顾安全和效率。车辆在自动行驶的过程中要时刻不停地采集车辆周围的视频影像数据和雷达传感器数据，同时要将采集到的数据及时发送到云端，经过云端运算做出的指令还要传回车辆。如此艰巨的数据传输任务需要一个高带宽低延迟的信息通道来完成，这也正是5G技术辅助自动驾驶的基础。
3.5基于5G手机的行人交通流检测
与车辆位置信息的采集不同，行人流信息具有密度大、运行方向较为随机、运行较难预测等特点。通过传统的交通检测摄像头进行行人识别与检测的方法受天气影Ⅱ向较大，且摄像头的拍摄角度也有局限性。但随着5G手机的普及，基于5G通信低时延的特性，可以通过采集行人携带的5G移动终端的位置、速度、密度、方向等4个典型的运动特征信息，利用5G边缘计算能力建立模型，从而实现对行人交通流的检测，有助于实现交通信号的智能化。
结束语
总之，5G时代背景下建设城市智慧交通，有望从真正意义上实现“万物互联”，但这有赖于对5G技术的合理运用。下一阶段，智慧交通的发展和城市交通服务的完善要重点关注相关基础设施的合理部署、系统运维能力的加强。加大对5G技术应用以及万物互联领域方面研究的投入，并在应用过程中对5G技术支持下的智慧交通应用效果进行分析评价，不断对系统进行优化，从而保证城市道路交通的良好运行。
参考文献：
[1]李智，吴鼎，詹念武，张守懿.一种基于5G的智慧交通基础服务平台[J].信息通信，2020（01）：220-221.
[2]廖倩，梁于青，曾蕾洁.5G技术在智慧城市部署中的应用[J].营销界，2019（43）：126-127.
[3]挽柔.5G时代的到来，把智慧交通推升到一个新的高度[J].互联网周刊，2019（15）：22-23.