摘 要：在我國科學(xué)技術(shù)水平高速發(fā)展的過程中，5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)及其在交通體系中的運用可以促進我國智慧交通體系的高質(zhì)量發(fā)展。本文從5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的功能、特點、層次結(jié)構(gòu)出發(fā)，從不同方面對其在智慧交通體系建設(shè)中的具體應(yīng)用進行深入研究，希望發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，促進我國智慧交通發(fā)展。

關(guān)鍵詞：5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 智慧交通體系 建設(shè)

1 引言

在信息時代背景下，5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在當前社會發(fā)展中具有廣泛的應(yīng)用范圍。與4G網(wǎng)絡(luò)相比，5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有更快的運行速度、更短的網(wǎng)絡(luò)延遲、更大的帶寬容量，用更短的時間完成大量信息交換。將5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用在無人駕駛、車路協(xié)同、交通路況、智能交通等方面，構(gòu)建智慧交通體系。

2 5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的功能與特點

2.1 5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的功能

在5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用中主要具有智能識別、智能監(jiān)控、對象跟蹤三項功能，借助RFID和傳感器等技術(shù)，智能識別物體內(nèi)部和表面的數(shù)據(jù)信息，并利用5G通訊網(wǎng)絡(luò)將收集到的信息向網(wǎng)絡(luò)層進行傳輸，在網(wǎng)絡(luò)層對這些數(shù)據(jù)信息進行智能化分析和處理，最終達到檢測和控制行為對象的目的，將最終的檢測和控制結(jié)果通過應(yīng)用層展現(xiàn)出來，為需要的人們提供可視化服務(wù)。在當前日常生活中常見的5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用場景包括利用移動終端在外控制室內(nèi)熱水器溫度等，還有通過RFID終端機掃描了解超市銷售產(chǎn)品的流通信息和產(chǎn)地等。在5G超級物聯(lián)網(wǎng)急速的運用中，為了促進感知層數(shù)據(jù)信息獲取準確性的進一步提升，對于層出不窮的基于電、磁、聲、熱、光等原理的各種傳感器快速發(fā)展，可以為技術(shù)的應(yīng)用提供更豐富的信息支持。對于海量的數(shù)據(jù)信息，在超級物聯(lián)網(wǎng)中要合理利用5G通訊網(wǎng)絡(luò)才能確保信息交換高質(zhì)量、低延時的效果，滿足5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不同應(yīng)用場景中的差異化需求。

2.2 5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點

5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以通過對各類傳感器的大量使用，實現(xiàn)對不同類別信息形式和信息內(nèi)容的實時獲取，并根據(jù)獲取信息的動態(tài)變化對其進行持續(xù)性更新。借助5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使人們隨時隨地借助移動終端獲取最新信息，并將其應(yīng)用在不同的生活生產(chǎn)場景中，使社會各個行業(yè)領(lǐng)域的工作效率和生活質(zhì)量得到改善。在海量數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)礁兄獙雍?，還要將其通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞出去，同時以極低延時的方式將應(yīng)用層的控制指令向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)送，整個過程對網(wǎng)絡(luò)傳輸支持的高效性和穩(wěn)定性具有較高要求。對此，5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實現(xiàn)還要完成高效的通訊網(wǎng)絡(luò)支持，深度融合互聯(lián)網(wǎng)與各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)，彌補常規(guī)物聯(lián)網(wǎng)運用中的缺陷問題，適應(yīng)多元化UI應(yīng)用場景的同時還能有效滿足其更高要求。在芯片工藝和處理器結(jié)構(gòu)的更新發(fā)展中，使物聯(lián)網(wǎng)芯片的智能處理能力得到大幅提升。作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的核心，物聯(lián)網(wǎng)芯片主要負責(zé)數(shù)據(jù)分析與處理、發(fā)出控制指令兩項工作，對該系統(tǒng)實際的應(yīng)用效果具有至關(guān)重要的影響。

3 5G超級物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)

作為連接不同物體的網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)可以借助傳感器、納米技術(shù)、射頻識別技術(shù)和智能終端，按照協(xié)議約定，實現(xiàn)物體在不同時間、不同地點的有效連接。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并網(wǎng)設(shè)備的豐富和應(yīng)用場景的擴展，在物品連接中需完成海量數(shù)據(jù)的實時傳輸。常規(guī)的物聯(lián)網(wǎng)層級結(jié)構(gòu)主要包含三個部分，其整體結(jié)構(gòu)從上到下依次是應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層。其中，應(yīng)用層主要與社會生產(chǎn)生活的內(nèi)容相關(guān)，通過數(shù)據(jù)處理與管理的方式，使其在公共安全、健康醫(yī)療、農(nóng)業(yè)發(fā)展、交通體系等領(lǐng)域中得到有效應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)層主要將感知層采集到的數(shù)據(jù)利用有線寬帶網(wǎng)、有線電話網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)渠道進行傳輸處理，為其應(yīng)用提供支持。感知層主要利用視頻采集設(shè)備、RDID、各種傳感器、感知設(shè)備等，實現(xiàn)對物體的精準識別和信息的全面采集。5G超級物聯(lián)網(wǎng)中綜合運用了人工智能技術(shù)、傳感器技術(shù)和通信技術(shù)，在其層次結(jié)構(gòu)q/We0m5M/TXL7Oz0Rd1sNQEkCk4+o9PKOK7xRQ8xIPQ=中，在常規(guī)物聯(lián)網(wǎng)三個層次的基礎(chǔ)上對其進行優(yōu)化處理，將網(wǎng)絡(luò)層用5G通訊網(wǎng)絡(luò)替代，在終端服務(wù)器與傳感器之間建立供海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)那?，使?shù)據(jù)信息在實時交流的過程中加快信息交換速率，提升信息傳輸質(zhì)量。

4 智慧交通體系建設(shè)中5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 無人駕駛

將5G技術(shù)應(yīng)用于無人駕駛領(lǐng)域，能夠更好支持無人駕駛過程中所產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)的處理，實現(xiàn)實時性傳輸數(shù)據(jù)的同時，提升數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)化程度；支持高精準度地圖定位的生成，提高無人價值的安全性。對于無人駕駛技術(shù)而言，其主要可以劃分為完全無人駕駛以及半自主駕駛這兩種類別，在5G技術(shù)的支持下，高精度地區(qū)的生成能夠更好、更迅速完成對交通事件的實時性處理。在當前的發(fā)展中，無人駕駛汽車的操作系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用受到更多關(guān)注，依托對相應(yīng)系統(tǒng)的利用，可以使得使用移動終端設(shè)備、電腦，結(jié)合5G技術(shù)完成對汽車的控制成為現(xiàn)實。5G無人駕駛在現(xiàn)階段的發(fā)展實踐中逐步被應(yīng)用于更多領(lǐng)域。

例如，礦山生產(chǎn)方面，5G無人駕駛的引入推動智慧礦山的建設(shè)速度大幅提高?；?G的露天礦無人駕駛系統(tǒng)，主要使用無人駕駛感知系統(tǒng)、控制及決策系統(tǒng)，搭載自研的線控底盤系統(tǒng)、車鏟協(xié)同系統(tǒng)、智能調(diào)度系統(tǒng)，遠程遙控系統(tǒng)，利用5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)礦卡的自動裝載、運輸、卸料、自主避障等全流程無人化運行。從無人駕駛硬件方面來看，無人駕駛礦山卡車搭載了RTK天線、慣性測量單元（IMU）和高精度GPS，利用數(shù)據(jù)融合使獲取的車輛位置更精準。不同方位的攝像頭、激光雷達和毫米波雷達的多傳感器融合，取長補短實現(xiàn)在不同天氣下的障礙物識別。應(yīng)用多傳感器融合、安全策略冗余架構(gòu)設(shè)計最大限度上保證無人車安全運行；礦區(qū)運輸?shù)缆纷罡邥r速能夠保持在25KM/H以上，可24小時穩(wěn)定運行，解決司機疲勞問題同時保證運載效率創(chuàng)造更大利益；根據(jù)自動駕駛的特殊性，當遇到特殊情況時可使用遠程駕駛艙對無人車進行遠程接管；自動駕駛車輛可與生產(chǎn)調(diào)度平臺對接，接收平臺調(diào)度指令編隊執(zhí)行裝載任務(wù)，做到從設(shè)計到生產(chǎn)調(diào)度再到運輸?shù)囊惑w化解決方案，實現(xiàn)礦山無人少人的宗旨。綜合來看，5G技術(shù)覆蓋廣泛，支持海量復(fù)雜數(shù)據(jù)信息的實時性傳輸與分析，因此在多場景的無人駕駛領(lǐng)域中能夠發(fā)揮出極為理想的應(yīng)用優(yōu)勢與價值，提升駕駛效率以及安全性的同時，也可以創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟效益。

就當前的情況來看，無人駕駛依然處于試驗階段，需要結(jié)合對5G技術(shù)的應(yīng)用，逐步使得無人駕駛技術(shù)升級發(fā)展、穩(wěn)步落地，進一步向著自動導(dǎo)航、車聯(lián)網(wǎng)的方向發(fā)展。其中，對于車聯(lián)網(wǎng)而言，其主要包含著車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、車聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)、基于5G的車聯(lián)網(wǎng)等等。無人駕駛汽車通過對毫米波頻段的應(yīng)用，促使其可以達到1GHz以上的超高頻率，此時需要5G技術(shù)的支持，提升業(yè)務(wù)連接、數(shù)據(jù)處理的實時性，并在此基礎(chǔ)上，推動基于數(shù)據(jù)的決策與控制算法生成，最終達到進一步提升交通運營效率水平以及安全性程度的效果。

4.2 車路協(xié)同

近幾年，隨著5G超級物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代化信息技術(shù)的飛速發(fā)展，其具體的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴大，逐漸延伸到各個商用的相關(guān)領(lǐng)域中。其中，以“車路協(xié)同”為具體代表的智慧交通系統(tǒng)已經(jīng)逐漸在全球范圍內(nèi)獲得極大的響應(yīng)和重視。據(jù)了解，德國某電信公司，于2017在法蘭克福首次發(fā)表當代5G車路協(xié)同工作系統(tǒng)的實驗機械，歐盟則是緊隨其后，于19年在德國啟動車路協(xié)同的具體發(fā)展項目，且該項目在借助5G超級物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)的應(yīng)用過程中，順利實現(xiàn)不同車輛之間的信息交互和通訊問題，能夠幫助車主實時掌握和控制汽車的性能和狀態(tài)，進一步推動當代智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的健康可持續(xù)發(fā)展。而結(jié)合我國目前車路協(xié)同技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用情況來看，其對于促進自動駕駛技術(shù)的生產(chǎn)優(yōu)化與變革，起到了十分關(guān)鍵的核心作用，為我國汽車產(chǎn)業(yè)邁向智能化和現(xiàn)代化發(fā)展，以及推動我國現(xiàn)代智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)優(yōu)化更新，和推動當代信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與智慧交通進行有機融合，做出更具有影響意義的深遠貢獻。

一般來講，智能網(wǎng)聯(lián)汽車的主要工作原理，是將汽車本身和道路、駕駛員、行人、云數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等各種不同程度的信息化基礎(chǔ)設(shè)施為導(dǎo)向而開發(fā)出來的新型汽車發(fā)展方向。通過聯(lián)想智能網(wǎng)聯(lián)汽車的總體架構(gòu)，可以明顯看出5G超級物聯(lián)網(wǎng)在其中所發(fā)揮出來的作用和價值，其承擔著將各種事物進行互聯(lián)和發(fā)展的重擔，能夠以網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)等作為核心，將其與當代交通運輸?shù)南嚓P(guān)領(lǐng)域展開深度融合作為主線，保持協(xié)同創(chuàng)新為具體的發(fā)展特點，進一步推動全新一代現(xiàn)代化基礎(chǔ)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的綜合發(fā)展體系。這種將汽車作為發(fā)展核心來展開更深層次的應(yīng)用推廣，靈活融合5G超級物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)以及交通運輸和通信等內(nèi)容，將引領(lǐng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)持續(xù)升級、優(yōu)化等與當代國民經(jīng)濟的穩(wěn)步增長相結(jié)合，有效推動當代社會的進步與發(fā)展。而目前我國汽車產(chǎn)業(yè)本身處于進行全面升級的重要時期，為了在短時間內(nèi)能夠達到預(yù)期設(shè)定的目標和標準，需要推動其向著現(xiàn)代化、智能化以及網(wǎng)聯(lián)汽車等相關(guān)方向不斷邁進和努力，盡可能給予消費者和使用人員更安全、高效、全面的應(yīng)用系統(tǒng)與服務(wù)保障。5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及與應(yīng)用，能夠為車路協(xié)同領(lǐng)域提供更加可靠的技術(shù)支持與引導(dǎo)，確保其在駕駛過程中，不會出現(xiàn)明顯的通信不兼容或者信號受阻、延遲等情況。在5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，通過多傳感器、高精準度等基本能力，可以為汽車提供靈敏的自主感知，以及其他多方面的功能，為駕駛員與乘客提供更舒適和安心的體驗。

4.3 智慧管控

在傳統(tǒng)交通體系中通常利用本地分析和緩存照片的方式完成交通監(jiān)控，這種相對落后的監(jiān)控方式無法實時監(jiān)測違章車輛行駛軌跡，難以全面管理交通事故現(xiàn)場的處理進度，導(dǎo)致交通體系構(gòu)建存在諸多問題。對此，在交通監(jiān)控中加強對5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用，通過各種智能化數(shù)據(jù)采集和信息感知設(shè)備與技術(shù)，向城市交通智慧中心實時傳輸海量交通監(jiān)控數(shù)據(jù)和視頻信息，為高效開展事故處理、交通指揮等工作提供更完善的數(shù)據(jù)信息。由于5G網(wǎng)絡(luò)本身在信息傳輸方面具有低延時、高速率的優(yōu)勢，在該技術(shù)日后的發(fā)展中還會保持這個優(yōu)勢，使其功能得到進一步優(yōu)化。在智慧交通體系建設(shè)中利用5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以大幅提升其數(shù)據(jù)傳輸速率，提升各種交通事故處理、交通道路指揮等工作的開展質(zhì)量與效率。與此同時，利用大帶寬設(shè)備可以促進智慧交通體系視頻監(jiān)控傳輸效率大幅提升，基于4K分辨率的交通視頻監(jiān)控和虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬現(xiàn)實場景。使5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧交通體系建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。借助5G移動信息網(wǎng)絡(luò)傳輸高清視頻信號，不僅可以確保視頻在高清分辨率的低時延效果，還能促進其視頻播放速度的有效提高。利用5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對交通體系中的交通事故、車輛信號、現(xiàn)場信號等進行實時監(jiān)測，并將監(jiān)控通過5G大帶寬和低時延的超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時回傳至城市交通智慧中心，提升交通體系構(gòu)建的智能化水平，構(gòu)建交通體系智慧管控模式，借助可視化交通管控體系，實現(xiàn)5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在自動駕駛車輛的事故處理、安全駕駛、遠程操控等業(yè)務(wù)場景的有效應(yīng)用。

利用5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智慧交通體系，解決傳統(tǒng)視頻監(jiān)控體系中智能硬件數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的共享性問題，通過高速聯(lián)網(wǎng)的方式連接遠程終端與現(xiàn)實場景，自動識別交通體系中超重超速超限超載等問題，然后將識別到的交通問題通過遠程監(jiān)控、動態(tài)測量、自動報警、精準測量、科學(xué)處罰的方式實現(xiàn)智慧交通管理與控制，基于智慧交通體系的全天候自動化運行，結(jié)合多部門遠程開展聯(lián)合執(zhí)法活動，與城市交通管理部門展開密切配合，構(gòu)建交通體系數(shù)字化管理模式。除此之外，在貨車駕駛輔助系統(tǒng)中，還能應(yīng)用5G+AI的方式，在車載駕駛行為檢測和視頻監(jiān)控的基礎(chǔ)上，結(jié)合AI算法，對駕駛員在行車過程中撥打電話、疲勞駕駛、抽煙等違規(guī)行為進行檢測和識別，同時為道路行人等碰撞預(yù)警進行實時檢測，將車輛實際行駛位置上報系統(tǒng)，利用實時報警語音提醒，使出現(xiàn)交通事故的可能性大幅降低，同時幫助交通管理部門提升事故處置效率。利用5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智慧交通體系建設(shè)賦能，綜合運用5G網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、北斗定位等先進的現(xiàn)代化技術(shù)，將交通管理中出現(xiàn)的所有異常信息及時向執(zhí)法部門上報，將其作為采取交通處罰的重要依據(jù)，提升交通治超效率，讓超重超速超限超載問題得到相應(yīng)的處罰。

4.4 無障礙收費

在傳統(tǒng)的交通運輸體系中，如果高速公路的車輛數(shù)量稍微增加，就會在其出入口的收費環(huán)節(jié)出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，這也是高速公路出現(xiàn)都擁堵問題的主要原因之一。對此，在高速公路收費系統(tǒng)中應(yīng)用5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，促使其完善高速公路業(yè)務(wù)處理、超高清視頻傳輸、高速移動業(yè)務(wù)等功能，自動感知車輛數(shù)據(jù)、車道流量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、數(shù)據(jù)處理等信息，并通過精準處理的方式使高速公路在多個場景下的車輛通行效率進一步提升，優(yōu)化高速公路服務(wù)模式，為車輛駕駛?cè)藛T提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。隨著電子支付模式的發(fā)展，在我國當前的高速公路收費系統(tǒng)中已經(jīng)實現(xiàn)了無障礙收費網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，但高速公路電子支付仍處于關(guān)鍵的發(fā)展時期，具有廣闊的發(fā)展空間和前景。在移動通信終端和5G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上利用互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)的方式完成5G電子支付模式的構(gòu)建，在其具體的構(gòu)建過程中，要先連接各個設(shè)備，使其構(gòu)成完整的層次結(jié)構(gòu)，通過在應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層之間完成數(shù)據(jù)信息交互與傳輸?shù)姆绞?，達到處理終端、控制并管理應(yīng)用端的目的。

在“5G+收費站”功能建設(shè)的基礎(chǔ)上，為降低車輛擁堵出現(xiàn)的可能性，在高速公路的收費站區(qū)域中還可專門設(shè)置臨時服務(wù)點，供有需求的車輛快速完成繳費工作，提升高速公路收費效率。將專用收費車道設(shè)置在不擁堵的路段中，可以使車輛在繳費環(huán)節(jié)實現(xiàn)不停車快捷通行。除了當前廣泛應(yīng)用的ETC系統(tǒng)外，車輛駕駛者還能通過自助繳費設(shè)備或高速繳費APP實現(xiàn)高速通行費用的繳納，用戶可以根據(jù)自身需求選擇在線繳費、離線繳費或自助繳費。與此同時，針對高速公路車輛通行不穩(wěn)定、擁堵情況突出、用戶體驗不佳等問題，還可以加強高速收費系統(tǒng)的信息化建設(shè)，通過智能升級改造收費站的方式，優(yōu)化高速移動服務(wù)。

5 結(jié)語

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展的背景下，在交通運輸管理中加強對5G超級物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進科技的綜合應(yīng)用，通過無人駕駛、車路協(xié)同、智慧管控、無障礙收費等構(gòu)建智慧交通體系，深度整合交通行業(yè)發(fā)展資源，在技術(shù)支持下提升交通管理和服務(wù)的智能化水平，促進城市高質(zhì)量發(fā)展。

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