基于5G技术的辽宁省智慧交通系统发展研究

郭莉莉 辛胜利 魏惠芳

摘要：随着5（J技术的发展与应用，人们对消费、出行、民生等的要求越来越高。在5G和“互联网+”时代背景下，传统的城市交通结构、道路容量、交通控制管理设施等必将发生革命性的变化，推动城市智慧交通系统发展势在必行。智慧交通作为一种新型的交通运输管理模式，对于进一步提高相关部门的交通管理能力，全方位推进智慧城市的建设都具有非常重要的作用。辽宁省作为我国东北重要的省份，更是需要完善智慧交通系统，辽宁省交通的智慧化程度越高，人们的生活幸福度就越高。

关键词：5G技术;智慧交通;大数据;人工智能

中图法分类号：TP393

文献标识码：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

在我國城市化进程中，智慧城市的出现使人们的生活更加便捷，城市的发展和运作模式也更加高效。在智慧城市的发展中，智慧交通起着非常重要的枢纽作用。随着5G技术的高速发展，将其更加充分地应用于智慧城市建设中，结合大数据技术、车联网技术、人工智能技术、物联网技术、云计算技术等，能有效提高城市交通的发展水平，可以有效应对由于城市发展带来的交通拥堵等现象，使人们的出行更加便捷和高效。

辽宁省是东北地区唯一的既沿海又沿边的省份，也是中国最早实行对外开放政策的沿海省份之一，被誉为“共和国长子”“东方鲁尔”。辽宁省构建智慧交通系统有着重要意义。

2 研究背景

“十三五”期间，辽宁省的智慧交通取得了一定成绩，对于重大战略决策进行了全面贯彻落实，从高速公路、高铁、码头、国道等多个方面，初步实现了交通管理的数字化、信息化和智能化[1]。

目前，辽宁省初步建立了多元化的交通诱导体系，包括交通广播的实时路况报到、交通诱导信息屏、微博、微信公众号、APP等，使人们的出行更加快捷、高效。

虽然沈阳市的智慧交通发展取得了一定的成绩，但与国际大都市的先进智慧交通水平相比仍存在一定不足，包括基础设施建设、信息共享、数据深度挖掘、功能多样化、紧急事件处理等方面，亟须加快关键核心技术攻关、网络设施升级改造，加大应用推广和人才培养力度，促进智慧交通系统的完善和发展。

3 5G技术的特点

“5G”时代，智慧交通系统发展是必要的。在智慧交通的建设中应用了很多创新性技术，其中涉及物联网控制技术、云计算技术、人工智能技术、通信技术等。将5G技术与物联网技术、人工智能技术等相结合，能够更好地实现交通系统的智能化，并且解决各种现实问题。

相比于4G技术，5G技术更加先进，主要体现在三个方面，即极高的速率、极大的容量、极低的时延。在智慧交通系统中，5G技术与大数据、物联网、人工智能、云计算等技术下行结合，可以及时获取更加全面的信息，全面、透彻感知交通路况，更加准确和及时获取每个路段的车流等数据，同时也能进行路况预测。

在智慧交通系统中，5G技术可以提供更加精准的地图定位，对交通进行智慧管控，进行违章车辆的轨迹监测、事故现场的后台操作，建设车路协同系统，设置智慧数字标示牌，进行车流量显示、智能收费、智慧停车场建设等。

4 辽宁省智慧交通系统发展的对策及建议

4.1 加强交通数据信息系统建设

为了更好地发展、建设与应用辽宁省智慧交通系统，需要对相应信息系统进行建设，主要是做好以下几个方面的工作：通过分布在各个路段的硬件系统进行数据信息的采集、上传、发布，并采用智能算法对交通流量进行预测;需要对大数据信息系统进行标准化建设，以实现大数据信息在不同区域或不同应用下能进行数据共享。结合辽宁省内14个地级市、16个县级市、17个县、8个自治县的行政管理区域特点和交通设施的特点，根据相关部门工作属性和数据库建立的差异，合理利用与整合大数据资源，建立完善的智慧交通数据信息库与功能完整的系统，提高智慧交通中大数据资源的合理利用率和整体服务能力，使辽宁省居民无论是在当地还是在省内的出行都更加便捷、安全和高效。

4.2 创新和完善智慧交通技术体系

辽宁省智慧交通的发展对5G、大数据、物联网等技术的应用提出了客观需求，需要采用“政、企、学、研、用”相结合的创新发展机制，构建与完善城市智慧交通的技术创新体系[2]。认真贯彻相关部门发布的各种有关技术创新的奖励政策，激发交通科技工作人员的创新热情和主动性，促使其更加积极地投入到智慧交通关键技术的研发和创新平台的建设中来。积极参与科研院所、国有企业等右创新潜力平台的研究与建设，同时也要吸引一些民营企业或资本参与，进一步加快智慧交通关键技术的突破和发展，推动辽宁省智慧交通的全面建设与深度发展。

4.3 加强5G技术与车联网技术的融合

车联网技术是利用设置在车上的传感器装置，通过移动通信技术、网络控制技术、导航技术、物联网技术等实现汽车、道路、驾驶员和乘客、交通设施、智慧城市的互联，能够实现车辆信息的实时通信和有效的智能化管理。5G技术的飞速发展对车联网技术有很大的促进作用，而车联网技术对智慧交通也起到了积极的促进作用。

车联网系统是一个非常庞大的传感器网络系统。在庞大的车联网系统中，车辆本身也可以作为其中一个节点，通过5G技术建立车与车、车与路、车与设施之问的互联。对司机的驾驶可以起到非常好的辅助作用，提升智慧交通大数据传输的效率，促进车联网和智慧交通的发展。

4.4 加强智慧交通基础设施建设

在智慧交通系统中，需要进行顶层设计，加强交通监控系统的建设，包括图像识别系统、超声波测速系统、电子警察系统、交通事件事故视频检测系统、交通信号控制系统等。各个子系统协同合作，构成智慧交通系统基础设施建设。各子系统的建设为智慧交通提供了数据支撑，增强了道路交通的通行能力，若有交通事故或者突发状况能够及时进行反馈与处理，为智慧交通的发展、规划、管理提供有力的基础数据支撑。

4.5 大数据技术在智慧交通系统中的应用

将大数据技术应用在智慧交通中，可以根据智慧交通总体结构和对数据类型、结构和数据量等的需要，整合交通数据，如高速公路、城市公交、铁路运输、私家车、共享车等。庞大的大数据信息库给交通系统赋予“智能化”起到了非常关键的作用，再利用云计算、人工智能、物联网等技术，可以真正形成智慧交通體系[3]。

智慧交通中的关键技术是大数据技术、人工智能技术。这些关键技术有助于共享数据信息、建立综合性的智慧交通管理体系，对交通资源的管理、行车安全性的提升、交通事故处理的及时性等方面都起到了积极的促进作用。大数据技术在智慧交通系统中可以有以下方面的应用。

（1）能够有效缓解城市交通拥堵

随着经济发展以及人们生活水平的提高，辽宁省城市汽车的保有量不断增加。利用大数据技术和人工智能、云计算、物联网、LBS等技术相结合，可以对城市道路拥堵情况进行分析和预测，实时进行总体调整，尤其是城市公交，通过大数据调流可以保障按时到站：对于私家车，也可以通过APP、城市交通广播等手段进行调流，提高人们的出行效率。

（2）对交通违法行为进行有效监控

通过大数据技术的支持，如果出现超速、不系安全带、接打电话、闯红灯等违法行为，监控系统会第一时问进行抓拍，抓拍后的图像数据信息量庞大。在智慧交通中，将大数据技术与人工智能技术、云计算等技术相结合，对交通违法行为进行智能分析，可以利用图像识别等算法，结合车辆信息，提高效率，从而有效减少违法行为。

（3）对路况进行智能分析

可以利用道路上的视频监控系统，结合传感器技术，实时获取道路事故、积水、施工、结冰等安全隐患，并将相关信息通过通信技术及时上传到智慧交通管理系统，然后由智慧交通管理系统发布信息，从而为出行者提供准确信息。

4.6 加强人工智能技术在智慧交通系统中的应用

（l）控制车流

随着我国汽车保有量迅速增加，为了防止城市道路拥堵，可以通过人工智能技术进行车流控制。在智慧交通控制与预测系统中，利用人工神经网络，结合遗传算法、专家系统等智能算法，落实算法与技术的融合工作，能够有效对城市交通网络拥堵状况进行预测和控制车流量，提高人们的出行效率。

（2）智能调度城市公交

在城市公交系统中，采用人工智能技术，结合北斗定位技术，可以对公交车进行完整的线路记录。而车内乘客的IC卡和扫码乘公交系统也可以记录不同路段不同时间的客流量。结合大数据技术进行分析，就可以进行有效调控，以提高公交出行效率[4]。

（3）完善智能化地图

目前，手机APP里有“百度地图”和“高德地图”等，给人们的出行带来了很多便利。在智能地图中，加人人工智能技术，可以大大提高地图的智能化水平，提高智能化地图的准确性，及时提醒拥堵路况信息，保证驾驶员切换最佳路线，也能为驾驶员提供最便捷、顺畅的出行参考路线，有效减少城市交通拥堵。

（4）有效控制行人和非机动车的交通违法行为

在城市慢行交通系统中存在行人或者非机动车闯红灯等现象，利用人工智能技术可以有效减少相关违法行为。如果该系统发现闯红灯行为，可以通过摄像头对行人进行抓拍，并进行人脸识别，进入后台数据库即可进行查询、统计、警告、处罚等;若发现行人和非机动车有违法行为也可以通过语音功能进行警示。在人工智能技术的支持下，可以大大提高行人和非机动车的安全性。

4.7 辽宁省建设智慧型高速公路

辽宁省正逐步加强省内高速公路的智慧建设，多方面促进高速公路的信息化建设，提高现代化管理水平，利用5G技术结合现代化的管理手段提高省内高速公路的运营和社会效益。

（1）加强各级管理机构的合作

通过5G技术可以使高速公路相关系统之间协同合作，提高工作效率，保证安全性。比如，与气象部门进行协同合作，若出现降雪、霜冻或者大雾天气，一定要及时预警，做好防范;若部分路段在进行维修，也需要提前上报，并由系统自动发布相关信息，避免出现事故或者拥堵等现象。

（2）提高高速公路的安全性

通过智慧交通系统，相关人员在出现事故的第一时间与其进行联动，开展救援、封锁道路、发布信息等，避免由于事故引起的拥堵或者二次事故：加强对应急车道的监控，如果机动车占用应急车道，可以准确获取车辆信息，将其加人数据库“黑名单”，并及时发布处理信息，保障生命通道的畅通。

（3）智能检测基础设施建设

可以通过物联网等技术自动排查设备的故障，减少高速公路的安全隐患，以此避免人工排查等工作方式的效率低、容易出现误查、漏查等现象[5]。

4.8 加强对国道、省道、县道、乡道的智能化建设

除了高速公路，国道、省道、县道、乡道也与人们的出行息息相关。有些地区的道路由于地势、路况等原冈，事故率较高。这些道路的智能化建设主要包括硬件基础设施建设和智能化系统建设。要布置多点位的摄像头和测速装置，加果出现违章或超速等现象，能够通过智慧交通系统进行实时反馈和处理：也可以布置信息显示屏，对于超速等违章现象能够及时进行显示，并做出预警，同时显示弯道、坡道等路况信息。

5 结语

辽宁省的智慧交通系统建设在相关部门的大力支持下已经取得了一定成果。在大数据、人工智能、云计算、物联网、车联网等新兴技术的支持下，辽宁省的智慧交通系统使人们出行更加方便快捷，而且会不断进行优化和改善，使人们的出行和生活更加高效。同时，对车流进行智能调控，可以有效解决交通拥堵问题，提高智慧交通系统的综合利用效率。

参考文献：

[1]廖琨.辽宁构建“通道+枢纽+网络”综合立体交通格局[N].中国水运报，2021-4-7.

[2]尚丹.智慧交通带动城市发展脉搏[J].信息系统工程，2019（5）：10-13.

[3]賴武军，火数据技术在智慧交通系统构建中的应用研究[J].信息记录材料，2021（6）：88-90.

[4]陈娜，王备战，浅谈人T智能技术在城市智慧交通领域中的应用[J].产业与科技论坛，2019（7）：44-45.

[5]常春光，石秋红.城市智慧交通发展对策研究[J].辽宁经济，2019（4）：20-21.

作者简介：

郭莉莉（1982-），硕士，研究方向：物联网、智能控制。

基金项目：辽宁省教育厅2020年度科学研究经费项目：构建“5G”时代辽宁智慧交通系统对策研究（LJKX202014）