基于5G的系統可為駕駛員提示潛在碰撞

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This article is part of our exclusive IEEE Journal Watch series in partnership with IEEE Xplore.

隨著5G技術的興起，保持道路安全的新方法正在成為可能。在最近的一篇論文（https://ieeexplore.ieee.org/document/10189240）中，德國的研究人員認為，這項技術可以用來警告駕駛員潛在的碰撞，也有助于更廣泛地引導交通。研究人員現在正準備明年某個時候在Aalen展示他們的系統原型，該系統結合了一系列傳感器、交通流算法和5G網絡。

他們的方法是基于5G技術的速度。理論上，本地系統可以感知其他車輛的接近，咨詢預測算法，并及時警告駕駛員潛在的危險情況，以防止碰撞。目標是利用傳感器和邊緣計算，幫助駕駛員實時做出更明智的決策。

“新一代通信技術的主要特點是它們都是超可靠和超低延遲的，”合著者、德國阿倫應用科學大學博士后研究員Mohammad Reza Mousavi解釋道，“關鍵是，現在有了5G，我們可以擁有一些低延遲的基礎設施，而且我們實際上可以實現比以前更短的反應時間。”

該研究團隊還包括來自Helmut Schmidt大學和同樣位于德國的Fraunhofer IAO等機構的研究人員，他們將該系統設計為具有多個組件，需要一個中央管理系統來提供邊緣計算能力，以及一個可以計算交通流量和碰撞風險的算法。

這項技術還依賴于另一個系統，該系統負責向司機或任何接近十字路口的人發送警告信息。該論文指出，在危險的十字路口，這些警告可以采取點亮的文本顯示、閃光燈或聲音信號的形式；所有這些信號對駕駛員和行人都有利。這些信息也可以傳輸到駕駛員手機上的應用程序或用戶汽車的導航顯示屏上。但作者也寫道，這種警告實際上可能具有破壞性，并表示他們計劃研究不同警告方法的影響。

同時，還需要能夠跟蹤車輛、行人和騎自行車的人的位置并且能夠在惡劣天氣條件下生存的傳感器。數據最終將來自各種來源，包括光學相機、雷達和收集位置信息的用戶應用程序，以及事件日歷和天氣預報。

該技術主要有兩個應用：防撞和交通管理。該系統可用于根據快速收集的即將轉彎的汽車或從后面駛來的自行車的數據，向駕駛員發出等待警告。當應用于幾個相連的十字路口時，該系統也可能被部署為優先考慮某些綠燈車輛。例如，交通系統可能會優先考慮應急車輛和公交車，而不是單人小型汽車。

對潛在智能交通技術的研究越來越普遍。最近，德國的其他研究人員也參與了KI4LSA項目，該項目使用人工智能和邊緣計算對紅綠燈進行預測控制。英國伯明翰阿斯頓大學的一項研究利用人工智能訓練了一個系統，該系統使用實時攝像頭控制紅綠燈，從而避免了延誤和堵塞。

在倫敦，官員們甚至測試了一種系統，該系統可以自動為行人提供通行權，并且只有當傳感器檢測到附近有車輛時才會切換。

Mousavi指出，5G交通控制系統存在挑戰。任何新技術的實施都可能需要時間，而6G蜂窩技術的到來可能會迫使工程師重新設計他們的系統。另一個令人擔憂的問題是，公眾需要意識到這項技術是如何運作的，并相信它的發展目的。

盡管如此，智能交通控制可能有助于推進氣候和安全優先事項。事實上，作者們已經在研究如何使用他們的系統來告知行人潛在的交通安全問題。畢竟，雖然汽車配備了一系列可以提醒駕駛員的設備，但行人——包括兒童和老年人——不一定處于同一位置。

Mousavi解釋道：“我們正在考慮如何提醒大家 —— 你附近有危險。需要一種新的報警方法，讓街上的所有人都能報警。”

Mousavi認為，這項技術可以幫助世界更接近智能城市，也可以為自動駕駛汽車鋪平道路。最終，紅綠燈可能會變成虛擬的，通過直接與車輛通信，自行做出一系列決定。