CN117496711A - 一种基于5g的人车路一体化智慧交通系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统及方法，所述智慧交通系统，其特征在于，包括：路侧系统、车载单元，所述路侧系统包括智能路侧设备、路侧边缘计算单元、路侧单元组成，所述车载单元由车载OBU构成；所述智能路侧设备包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达；所述智慧交通系统还包括定位系统，所述定位系统采用北斗卫星导航系统。通过上述部件，从数据采集、数据传输和数据应用3个方面建设智慧交通信息化基础设施。将以智能网联为核心，实现岛屿的车路协同智能化升级，打造“人－车‑路‑网”协同的一体化智慧服务出行区，最终针对不同交通参与者，提供全方位一体化无缝交通服务。
Description
技术领域
本发明涉及智慧交通技术领域，特别涉及一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统及方法。
背景技术
随着经济的快速发展，公交车、出租车、网约车等商用车辆运营规模及社会影响力日益增大，成为城市发展的一个重要的服务窗口，合理调整公交车、出租车、网约车、校车运营模式，利用信息化手段提升行业管理和服务水平，对于降低公交车、出租车、网约车空驶率、提高城市道路利用率、改善城市环保等具有非常重要的意义
商用车的车载监管设备安装率较高，但是通讯方式基本以 3G、4G 通信为主，很多场景受网络环境、带宽等条件限制，无法实现，现有的情况只能在地图上看到路面的堵塞情况，无法了解堵塞的原因，也无法得知准确的到达时间、中途红绿灯的情况。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统及方法，从数据采集、数据传输和数据应用3个方面建设智慧交通信息化基础设施。将以智能网联为核心，实现岛屿的车路协同智能化升级，打造“人－车-路-网”协同的一体化智慧服务出行区，最终针对不同交通参与者，提供全方位一体化无缝交通服务。
本发明还提供具有上述一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统，包括：路侧系统、车载单元，所述路侧系统包括智能路侧设备、路侧边缘计算单元、路侧单元组成，所述车载单元由车载OBU构成；
所述智能路侧设备包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达；
所述路侧边缘计算单元包括网络传输模块、感知计算模块、定位服务模块、数据存储模块；
所述路侧单元包括传输模块、网络模块、中心云模块；
所述智慧交通系统还包括定位系统，所述定位系统采用北斗卫星导航系统。
根据本发明提供的一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统，所述车载单元还包括调度视频一体机，所述调度视频一体机内置有客流分析模块、主动安全预警模块、驾驶行为分析模块、360环视模块，且客流分析模块、主动安全预警模块、驾驶行为分析模块、360环视模块均有相对应的摄像头。
根据本发明提供的一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统，所述定位系统与路侧系统、车载单元相匹配，确定车、人的确切位置。
根据本发明提供的一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统，所述智能路侧设备安装在路侧的站台、路灯、路灯上，所述站台上设置有站牌整机。
根据本发明提供的一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统，所述路侧单元与车载单元之间信号连接，所述路侧单元与车载单元内均设置有存储单元。
一种基于5G的人车路一体化智慧交通方法，所述方法采用基于5G的人车路一体化智慧交通系统来实现，所述方法包括以下步骤：
S1.在道路两侧的路灯、红绿灯、车站安装智能路侧设备，并且使其位置在定位系统中的地图上显示；
S2.将车载单元与定位系统中的地图相匹配，使车辆、道路、行人、驾驶者形成整体；
S3.智能路侧设备对覆盖区域的机动车、非机动车、行人以及其他物体进行探测，并且通过路侧边缘计算单元进行边缘计算和分析，精准识别并跟踪道路上的交通参与者的运动同行状态以及路面交通状况；
S4.车载单元采集车辆的信息以及司机的信息，并且通过路侧单元使车载单元与智能路侧设备相结合，并且联网，实现车端-路侧－云端协同感知；
S5.车载单元通过路侧系统获取红绿灯的时间、车流情况、事故情况以及预计到达时间；
S6.驾驶者通过S5中获取的信息，制定行车策略，所述行车策略包括变更路线和控制车速，避免长时间等待红灯。
根据本发明提供的一种基于5G的人车路一体化智慧交通方法，所述S4中车载单元接收路侧系统的计算结果，所述S4中司机的信息包括抽烟、打电话、打瞌睡、打哈欠的行为。
根据本发明提供的一种基于5G的人车路一体化智慧交通方法，所述S4中车辆的信息包括车辆运行的车道、车辆四周物品、车辆与前车的距离。
根据本发明提供的一种基于5G的人车路一体化智慧交通方法，所述S4中车载单元采集车辆的信息与司机的信息均采用摄像头进行收集，且摄像头采集的信息包括车厢内外高清音视频数据、车辆前行方向视频数据信息、车辆四周视频数据信息。
根据本发明提供的一种基于5G的人车路一体化智慧交通方法，所述S3中的路侧边缘计算单元对周边内的车辆的位置、车辆的速度、行人的位置、行人的速度、车辆的行驶方向、行人的前进方向进行分析和预测，并且将分析结果实时发送至相关车辆的车载OBU中。
本发明，从数据采集、数据传输和数据应用3个方面建设智慧交通信息化基础设施。将以智能网联为核心，实现岛屿的车路协同智能化升级，打造“人－车-路-网”协同的一体化智慧服务出行区，最终针对不同交通参与者，提供全方位一体化无缝交通服务。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1为本发明一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统及方法的流程示意图；
图2为本发明一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统及方法的路侧边缘计算单元框架图；
图3为实施例的一种电子设备。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
参照图1，本发明实施例一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统，其包括：路侧系统、车载单元，路侧系统包括智能路侧设备、路侧边缘计算单元、路侧单元组成，车载单元由车载OBU构成；
智能路侧设备包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达；
如图2所示，路侧边缘计算单元包括网络传输模块、感知计算模块、定位服务模块、数据存储模块；
路侧单元包括传输模块、网络模块、中心云模块；
智慧交通系统还包括定位系统，定位系统采用北斗卫星导航系统。
智能路侧设备安装在路侧的站台、路灯、路灯上，站台上设置有站牌整机。
在一些实施例中，车载单元还包括调度视频一体机，调度视频一体机内置有客流分析模块、主动安全预警模块、驾驶行为分析模块、360环视模块，且客流分析模块、主动安全预警模块、驾驶行为分析模块、360环视模块均有相对应的摄像头。
在一些实施例中，定位系统与路侧系统、车载单元相匹配，确定车、人的确切位置。
在一些实施例中，路侧单元与车载单元之间信号连接，路侧单元与车载单元内均设置有存储单元。
一种基于5G的人车路一体化智慧交通方法采用上述的基于5G的人车路一体化智慧交通系统来实现，方法包括以下步骤：
S1.在道路两侧的路灯、红绿灯、车站安装智能路侧设备，并且使其位置在定位系统中的地图上显示，红绿灯上的设备同时检测红绿灯的时间，车站（如公交车站）安装站牌，公布车辆到达时间、剩余座位数、其他站预估到达时间等，并且实时显示车辆的路线以及位置；
S2.将车载单元与定位系统中的地图相匹配，使车辆、道路、行人、驾驶者形成整体，将车辆上的定位、路侧单元的定位均在地图上进行显示，方便了解乘客、司机的位置，实现精准上车；
S3.智能路侧设备对覆盖区域的机动车、非机动车、行人以及其他物体进行探测，并且通过路侧边缘计算单元进行边缘计算和分析，精准识别并跟踪道路上的交通参与者的运动同行状态以及路面交通状况，通过对交通参与者的速度、方向的分析，预测将要到达的时间，便于及时对驾驶者进行预警以及建议车辆的行驶速度；
S4.车载单元采集车辆的信息以及司机的信息，并且通过路侧单元使车载单元与智能路侧设备相结合，并且联网，实现车端-路侧－云端协同感知，检测车辆四周是否有障碍物以及司机在驾驶过程中是否出现其他情况（吸烟、打瞌睡、未系安全带等）；
S5.车载单元通过路侧系统获取红绿灯的时间、车流情况、事故情况以及预计到达时间；
S6.驾驶者通过S5中获取的信息，制定行车策略，行车策略包括变更路线和控制车速，避免长时间等待红灯。
在一些实施例中，S4中车载单元接收路侧系统的计算结果，S4中司机的信息包括抽烟、打电话、打瞌睡、打哈欠的行为。
在一些实施例中，S4中车辆的信息包括车辆运行的车道、车辆四周物品、车辆与前车的距离。
在一些实施例中，S4中车载单元采集车辆的信息与司机的信息均采用摄像头进行收集，且摄像头采集的信息包括车厢内外高清音视频数据、车辆前行方向视频数据信息、车辆四周视频数据信息。
在一些实施例中，S3中的路侧边缘计算单元对周边内的车辆的位置、车辆的速度、行人的位置、行人的速度、车辆的行驶方向、行人的前进方向进行分析和预测，并且将分析结果实时发送至相关车辆的车载OBU中。
本发明，从数据采集、数据传输和数据应用3个方面建设智慧交通信息化基础设施。将以智能网联为核心，实现岛屿的车路协同智能化升级，打造“人－车-路-网”协同的一体化智慧服务出行区，最终针对不同交通参与者，提供全方位一体化无缝交通服务。
需要说明的是，本申请一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还公开一种电子设备；
具体地，图3示出了本实施例所提供的基于5G的人车路一体化智慧交通方法的电子设备的硬件结构示意图， 该设备可以包括：处理器410、存储器420、输入/输出接口430、通信接口440和总线 450。其中，处理器410、存储器420、输入/输出接口430和通信接口440通过总线450实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器410可以采用通用的CPU（Central Processing Unit，中央处理器）、微处理器、应用专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案。
存储器420可以采用ROM（Read Only Memory，只读存储器）、RAM（Random AccessMemory，随机存取存储器）、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器420可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本申请实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器420中，并由处理器410来调用执行。
输入/输出接口430用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入/输出模块可以作为组件配置在设备中（图中未示出），也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口440用于连接通信模块（图中未示出），以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式（例如，USB、网线等）实现通信，也可以通过无线方式（例如，移动网络、WIFI、蓝牙等）实现通信。
总线450包括一通路，在设备的各个组件（例如，处理器410、存储器420、输入/输出接口430和通信接口440）之间传输信息。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器410、存储器420、输入/输出接口430、通信接口440以及总线450，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本申请实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的基于5G的人车路一体化智慧交通方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请一个或多个实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于5G的人车路一体化智慧交通方法。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存（PRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）、其他类型的随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能光盘（DVD）或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于5G的人车路一体化智慧交通方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路（IC）芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以避免使本申请一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请一个或多个实施例的平台的（即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内）。在阐述了具体细节（例如，电路）以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构（例如，动态RAM（DRAM））可以使用所讨论的实施例。
本申请一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种基于5G的人车路一体化智慧交通系统，其特征在于，包括：路侧系统、车载单元，所述路侧系统包括智能路侧设备、路侧边缘计算单元、路侧单元组成，所述车载单元由车载OBU构成；
所述智能路侧设备包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达；
所述路侧边缘计算单元包括网络传输模块、感知计算模块、定位服务模块、数据存储模块；
所述路侧单元包括传输模块、网络模块、中心云模块；
所述智慧交通系统还包括定位系统，所述定位系统采用北斗卫星导航系统；
所述车载单元还包括调度视频一体机，所述调度视频一体机内置有客流分析模块、主动安全预警模块、驾驶行为分析模块、360环视模块，且客流分析模块、主动安全预警模块、驾驶行为分析模块、360环视模块均有相对应的摄像头；
所述定位系统与路侧系统、车载单元相匹配，确定车、人的确切位置。
2.根据权利要求1所述的基于5G的人车路一体化智慧交通系统，其特征在于，所述智能路侧设备安装在路侧的站台、路灯、路灯上，所述站台上设置有站牌整机。
3.根据权利要求1所述的基于5G的人车路一体化智慧交通系统，其特征在于，所述路侧单元与车载单元之间信号连接，所述路侧单元与车载单元内均设置有存储单元。
4.一种基于5G的人车路一体化智慧交通方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1-3任一项所述的基于5G的人车路一体化智慧交通系统来实现，所述方法包括以下步骤：
S1.在道路两侧的路灯、红绿灯、车站安装智能路侧设备，并且使其位置在定位系统中的地图上显示；
S2.将车载单元与定位系统中的地图相匹配，使车辆、道路、行人、驾驶者形成整体；
S3.智能路侧设备对覆盖区域的机动车、非机动车、行人以及其他物体进行探测，并且通过路侧边缘计算单元进行边缘计算和分析，精准识别并跟踪道路上的交通参与者的运动同行状态以及路面交通状况；
S4.车载单元采集车辆的信息以及司机的信息，并且通过路侧单元使车载单元与智能路侧设备相结合，并且联网，实现车端-路侧－云端协同感知；
S5.车载单元通过路侧系统获取红绿灯的时间、车流情况、事故情况以及预计到达时间；
S6.驾驶者通过S5中获取的信息，制定行车策略，所述行车策略包括变更路线和控制车速，避免长时间等待红灯。
5.根据权利要求4所述的一种基于5G的人车路一体化智慧交通方法，其特征在于，所述S4中车载单元接收路侧系统的计算结果，所述S4中司机的信息包括抽烟、打电话、打瞌睡、打哈欠的行为；
车辆的信息包括车辆运行的车道、车辆四周物品、车辆与前车的距离；
车载单元采集车辆的信息与司机的信息均采用摄像头进行收集，且摄像头采集的信息包括车厢内外高清音视频数据、车辆前行方向视频数据信息、车辆四周视频数据信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于5G的人车路一体化智慧交通方法，其特征在于，所述S3中的路侧边缘计算单元对周边内的车辆的位置、车辆的速度、行人的位置、行人的速度、车辆的行驶方向、行人的前进方向进行分析和预测，并且将分析结果实时发送至相关车辆的车载OBU中。
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