智慧综合灯杆支持下车路协同智慧交通设计思路

智慧综合灯杆支持下车路协同智慧交通设计思路: 作者：中咨泰克交通工程集团有限公司来源：中国公路网时间：2023-09-19

摘要：在交通运输体系数字化、智能化转型背景下，智慧综合灯杆作为新型智慧城市的重要载体也可为智慧交通建设提供重要的技术支持。本文在智慧综合灯杆支持下，通过结合5G、物联网、边缘计算等信息技术，设计构建出全新的车路协同智慧交通方案，以强化道路交通的控制功能，为居民出行提供更智慧化的服务形式。

关键词：智慧综合灯杆；车路协同；智慧交通

引言：智慧综合灯杆是在保证自身照明功能的基础上，通过集合WIFI基站、摄像头、红外线传感器、雷达等设备，形成一个智慧载体，以实现对道路数据监控、环保检测、车辆监控等交通功能^[1]。可以说，智慧综合灯杆是在智慧灯杆的基础上，进行了再次的升级创新，通过组合各种交通信号杆、交通标志等杆件，实现对路况的智能感知、分析预判以及远程控制。因此，本文基于智慧综合灯杆，提出了车路协同智慧交通设计思路，将智能综合灯杆技术的成果与车路协同相结合，以为城市进行道路综合管控提供创新思路。

1 车路协同智慧交通整体框架

智慧综合灯杆支持下车路协同智慧交通整体框架如图1。

图1 车路协同智慧交通整体框架

从图1中可以看出，系统整体架构分为道路信息交互层、道路数据中台层、智慧交通平台层与智慧道路应用层四个部分，是以边缘计算网关为核心，构建了交通系统中不同层次、多台设备间的双向互联渠道，实现了对路况信息的快速感知，完成了对道路的综合管控。因此，以下从道路信息流设计与边缘计算网关功能要求两方面，阐述方案整体设计思路。

2 车路协同智慧交通系统设计思路

2.1道路信息流设计

智慧综合灯杆融入车路协同智慧交通的设计目的是为了提高道路基础设施的智能化和集成化水平。并通过分析视频流中的复杂数据，连接第三方平台的信息，实现与边缘计算网关的交互式数据控制，达到对道路流量状况的精确控制。其道路信息流示意图如图2所示^[2]。

图2 道路信息流示意图

从图2中可以看出，道路信息流的核心设计主要包括三大部分：第一，智慧综合灯杆的集成包括道路信息采集设备与道路信息发布设施两部分，其中集成智能设备可以通过串口、HDMI等通信方式，与智慧灯杆内边缘计算网关实现信息交互。第二，通过以信号机与边缘计算网关交互结构化数据、灯态信息等内容，可完成对路口信号的智能控制。第三，通过将车载设备安装在网联车上，实现网联车与路侧设备——RSU的信息交互，一方面，智慧综合灯杆可利用RSU完成车辆的车载服务，另一方面，车载设备也会向RSU发送车辆行驶数据和交通需求，以此形成车路协作的多元化应用场景。

2.2 边缘计算网关功能要求

边缘计算网关作为车路协同智慧交通系统的关键部分，且部署于智慧综合灯杆的设备仓内，所以应具备丰富的设备接入能力、强大的通用计算与AI推理能力等功能，如图3所示。例如，边缘计算网关应具备不同类型接口，保证边缘计算网关强大的设备接入能力，包括85接口、232接口、千兆以太网口、模拟量输入端、LORA接口等，以通过合理接入大量设备，维持智慧交通系统的正常运行。再比如，对于通用计算和AI推理能力的要求应体现在对交通路况的深度学习计算与数据融合上，通过对道路上物体、事件和条件的准确感知生成标准的交通安全信息，如行人警告、道路警告等，以实现对交通信息的快速响应。

图3 边缘计算网关功能框架

3 结语

综上所述，本文基于交通运输体系智能化转型背景下，提出一种结合智慧综合灯杆的车路协同智慧交通系统，通过以边缘计算网关为核心，完成了对道路的综合管控，有助于提高城市道路多维度感知能力和协同效应能力，为社会群众提供安全高效的高品质交通服务。

参考文献

[1]臧锋，黄李奔，刘立。基于智慧灯杆系统的关键技术发展路径研究[J].照明工程学报,2022,33(06):107-116.

[2]张国锋，李宁，秦通。智慧高速公路车路协同系统构建方案研究[J].北方交通,2023(06):91-94.

【编辑：任燕】

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