本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，特別是指一種基于5g網(wǎng)絡(luò)智慧城市交通信息系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延相對(duì)較高，特別是在高峰時(shí)段或網(wǎng)絡(luò)擁堵情況下，時(shí)延問(wèn)題更加嚴(yán)重。時(shí)延的存在可能影響交通信號(hào)的實(shí)時(shí)控制、車(chē)輛導(dǎo)航的準(zhǔn)確性等關(guān)鍵應(yīng)用。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的連接設(shè)備數(shù)量有限，難以支撐智慧城市中大量交通設(shè)備的互聯(lián)需求。這限制了交通信息系統(tǒng)的擴(kuò)展性和智能化水平。

2、交通信息技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)成本較高，包括基站、傳輸線路等的日常維護(hù)和升級(jí)。隨著設(shè)備老化和技術(shù)進(jìn)步，維護(hù)成本可能持續(xù)上升。傳統(tǒng)交通信息技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全方面存在漏洞，可能遭受黑客攻擊或數(shù)據(jù)泄露。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和復(fù)雜性的增加，安全防護(hù)的難度也在加大。在傳統(tǒng)交通信息系統(tǒng)中，用戶(hù)的出行數(shù)據(jù)、位置信息等可能被收集和分析，存在隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。特別是在數(shù)據(jù)共享和交換過(guò)程中，如何保障用戶(hù)隱私是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于5g網(wǎng)絡(luò)智慧城市交通信息系統(tǒng)，優(yōu)化交通信號(hào)控制，提高道路通行效率。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種基于5g網(wǎng)絡(luò)智慧城市交通信息系統(tǒng)，包括：

4、數(shù)字交通處理模塊，用于實(shí)時(shí)收集和分析各類(lèi)交通設(shè)施與車(chē)輛的運(yùn)行數(shù)據(jù)，以識(shí)別交通流模式、預(yù)測(cè)交通狀態(tài)，得到分析結(jié)果，并根據(jù)分析結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整交通信號(hào)、優(yōu)化交通流；

5、數(shù)字政務(wù)協(xié)同模塊，用于自動(dòng)獲取并分發(fā)交通政策與法規(guī)的更新信息，自動(dòng)化處理交通違規(guī)行為，同時(shí)收集并分析公眾對(duì)于交通政策的反饋信息，得到分析報(bào)告；

6、數(shù)字教育模塊，用于利用云數(shù)據(jù)平臺(tái)與5g網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)更新并分發(fā)交通領(lǐng)域的在線教育資源和提供教育體驗(yàn)，包括通過(guò)vr技術(shù)模擬交通場(chǎng)景，進(jìn)行交通安全與規(guī)劃教育；

7、數(shù)字園區(qū)交通聯(lián)動(dòng)模塊，用于實(shí)時(shí)共享園區(qū)內(nèi)交通與物流信息，并自動(dòng)進(jìn)行交通與物流的智能調(diào)度；

8、數(shù)字水務(wù)協(xié)同管理模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通設(shè)施周?chē)乃臓顩r，包括水位、降雨量，利用預(yù)測(cè)模型，自動(dòng)預(yù)警影響交通的水務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，包括洪水、內(nèi)澇，得到預(yù)警結(jié)果，并根據(jù)預(yù)警結(jié)果，自動(dòng)生成交通管制方案；

9、數(shù)字醫(yī)療響應(yīng)模塊，用于實(shí)時(shí)進(jìn)行通訊與數(shù)據(jù)共享，當(dāng)交通事故發(fā)生時(shí)，自動(dòng)定位傷者位置，調(diào)度醫(yī)療資源進(jìn)行救援，并提供救援指導(dǎo)信息；

10、數(shù)字社區(qū)交通服務(wù)模塊，用于提供交通信息服務(wù)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)社區(qū)交通狀況，生成和發(fā)布交通監(jiān)測(cè)報(bào)告，包括擁堵情況、停車(chē)信息，同時(shí)根據(jù)居民反饋，自動(dòng)優(yōu)化和調(diào)整交通管理方案。

11、進(jìn)一步的，實(shí)時(shí)收集和分析各類(lèi)交通設(shè)施與車(chē)輛的運(yùn)行數(shù)據(jù)，以識(shí)別交通流模式、預(yù)測(cè)交通狀態(tài)，得到分析結(jié)果，并根據(jù)分析結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整交通信號(hào)、優(yōu)化交通流，包括：

12、實(shí)時(shí)收集交通設(shè)施與車(chē)輛的運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括車(chē)輛速度、位置、流量、道路狀況；

13、從數(shù)據(jù)中提取與交通流模式識(shí)別相關(guān)特征，包括時(shí)間特征、空間特征和流量特征，并將相關(guān)特征組合成特征向量；

14、將特征向量輸入預(yù)設(shè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和模式識(shí)別，以識(shí)別交通流模式；

15、根據(jù)識(shí)別的交通流模式和歷史數(shù)據(jù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)未來(lái)的交通狀態(tài)，包括擁堵情況、車(chē)流速度，得到預(yù)測(cè)結(jié)果；

16、根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，自動(dòng)調(diào)整交通信號(hào)的控制方案，包括調(diào)整紅綠燈時(shí)長(zhǎng)、優(yōu)化信號(hào)配時(shí)。

17、進(jìn)一步的，自動(dòng)獲取并分發(fā)交通政策與法規(guī)的更新信息，自動(dòng)化處理交通違規(guī)行為，同時(shí)收集并分析公眾對(duì)于交通政策的反饋信息，得到反饋報(bào)告，包括：

18、按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔定期向數(shù)字政務(wù)平臺(tái)發(fā)送請(qǐng)求，以查詢(xún)是否有新的交通政策與法規(guī)更新；

19、數(shù)字政務(wù)平臺(tái)接收并解析交通政策與法規(guī)更新數(shù)據(jù)，提取關(guān)鍵信息，包括政策名稱(chēng)、發(fā)布時(shí)間、內(nèi)容，并通過(guò)5g網(wǎng)絡(luò)，將提取的關(guān)鍵信息實(shí)時(shí)分發(fā)至交通管理部門(mén)、交通參與者和公眾；

20、實(shí)時(shí)獲取交通違規(guī)行為數(shù)據(jù)，并根據(jù)交通政策與法規(guī)更新數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，以識(shí)別違規(guī)行為類(lèi)型、時(shí)間、地點(diǎn)信息；根據(jù)預(yù)設(shè)的處理規(guī)則，自動(dòng)對(duì)違規(guī)行為進(jìn)行處罰；

21、實(shí)時(shí)接收公眾對(duì)交通政策的反饋信息，包括意見(jiàn)、建議、投訴，并對(duì)反饋信息進(jìn)行分類(lèi)和整理，得到反饋報(bào)告。

22、進(jìn)一步的，實(shí)時(shí)共享園區(qū)內(nèi)交通與物流信息，并自動(dòng)進(jìn)行交通與物流的智能調(diào)度，包括：

23、實(shí)時(shí)采集交通流量、車(chē)輛位置、道路狀況、貨物狀態(tài)原始數(shù)據(jù)，并將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為狀態(tài)向量；

24、根據(jù)狀態(tài)向量，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，并初始化一組調(diào)度參數(shù)，調(diào)度參數(shù)包括交通信號(hào)的控制方案、車(chē)輛的路徑規(guī)劃、貨物的裝卸順序；

25、通過(guò)園區(qū)交通與物流信息共享平臺(tái)實(shí)時(shí)更新?tīng)顟B(tài)向量，以得到更新后狀態(tài)向量；

26、根據(jù)更新后狀態(tài)向量，計(jì)算目標(biāo)函數(shù)關(guān)于調(diào)度參數(shù)的梯度，并迭代調(diào)整調(diào)度參數(shù)，得到優(yōu)化后的調(diào)度參數(shù)；

27、將優(yōu)化后的調(diào)度參數(shù)傳遞至園區(qū)的交通管理系統(tǒng)和物流操作系統(tǒng)，自動(dòng)進(jìn)行交通與物流的智能調(diào)度，包括調(diào)整交通信號(hào)、引導(dǎo)車(chē)輛行駛、安排貨物的裝卸、運(yùn)輸和配送。

28、進(jìn)一步的，目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算公式為：

29、；

30、其中，表示目標(biāo)函數(shù)；表示權(quán)重系數(shù)；表示園區(qū)內(nèi)車(chē)輛的平均行駛速度；表示擁堵指數(shù)的權(quán)重系數(shù)；表示擁堵指數(shù)；表示權(quán)重系數(shù)；表示貨物的平均運(yùn)輸時(shí)間；表示貨物的裝卸時(shí)間；表示配送準(zhǔn)時(shí)率的權(quán)重系數(shù)；表示配送準(zhǔn)時(shí)率；表示權(quán)重系數(shù)；表示交通信號(hào)的控制效率；表示車(chē)輛的路徑規(guī)劃效率；表示貨物的裝卸順序效率。

31、進(jìn)一步的，優(yōu)化后的調(diào)度參數(shù)計(jì)算公式為：

32、；

33、其中，表示第次迭代更新后的參數(shù)向量；表示第次迭代后的參數(shù)向量；表示第次迭代的學(xué)習(xí)率；表示目標(biāo)函數(shù)在參數(shù)向量處的梯度向量；、表示正則化參數(shù)；、表示動(dòng)量參數(shù)；、表示第?次和第次迭代后的參數(shù)向量。

34、進(jìn)一步的，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通設(shè)施周?chē)乃臓顩r，包括水位、降雨量，利用預(yù)測(cè)模型，自動(dòng)預(yù)警影響交通的水務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，包括洪水、內(nèi)澇，得到預(yù)警結(jié)果，并根據(jù)預(yù)警結(jié)果，自動(dòng)生成交通管制方案，包括：

35、將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的水文數(shù)據(jù)輸入預(yù)測(cè)模型中，預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的水務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，得到水務(wù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果，包括風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型、發(fā)生概率、影響范圍；

36、根據(jù)水務(wù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果，評(píng)估洪水、內(nèi)澇水務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率和影響程度，得到風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果；

37、當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果超過(guò)預(yù)設(shè)閾值時(shí)，自動(dòng)發(fā)布預(yù)警信息，包括風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型、預(yù)警級(jí)別、影響范圍；

38、根據(jù)預(yù)警信息，初始化一組交通管制方案，包括封閉某些路段、限制車(chē)輛通行，得到初始交通管制方案集；

39、將初始交通管制方案集中的每個(gè)方案作為一個(gè)解向量，并對(duì)解向量進(jìn)行隨機(jī)變異，生成新的候選解；

40、將新的候選解與原始解向量進(jìn)行交叉，生成新的解向量組合；

41、根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)評(píng)估新的解向量組合，并確定進(jìn)入下一輪迭代的解向量；

42、重復(fù)進(jìn)行變異、交叉和評(píng)估過(guò)程直至達(dá)到預(yù)設(shè)的迭代次數(shù)，從解向量集中確定最終解作為交通管制方案。

43、進(jìn)一步的，適應(yīng)度函數(shù)的計(jì)算公式為：

44、；

45、其中，表示在交通管制方案下的適應(yīng)度值；表示交通流暢度的權(quán)重系數(shù)；表示第條路段的車(chē)輛平均速度；表示路段的總數(shù)；表示第條路段的權(quán)重系數(shù)；、表示索引變量；表示風(fēng)險(xiǎn)緩解的權(quán)重系數(shù)；表示在交通管制方案下處于水務(wù)風(fēng)險(xiǎn)中的區(qū)域面積；表示風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積的調(diào)整系數(shù)；表示總區(qū)域面積；表示實(shí)施成本的權(quán)重系數(shù)；表示成本項(xiàng)的總數(shù)；表示第項(xiàng)實(shí)施成本；表示第項(xiàng)成本的權(quán)重系數(shù)；表示安全性的權(quán)重系數(shù)；表示在交通管制方案下預(yù)測(cè)的交通事故數(shù)量；表示基準(zhǔn)事故數(shù)量。

46、進(jìn)一步的，實(shí)時(shí)進(jìn)行通訊與數(shù)據(jù)共享，當(dāng)交通事故發(fā)生時(shí)，自動(dòng)定位傷者位置，調(diào)度醫(yī)療資源進(jìn)行救援，并提供救援指導(dǎo)信息，包括：

47、實(shí)時(shí)監(jiān)控交通狀況，以檢測(cè)異常的交通狀況，包括車(chē)輛突然停止、速度急劇下降，并確定異常的交通狀況是否是事故現(xiàn)場(chǎng)；

48、若確定是事故現(xiàn)場(chǎng)，則對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包括車(chē)輛位置、攝像頭監(jiān)控畫(huà)面，以確定傷者的位置，并訪問(wèn)數(shù)字地圖和gps數(shù)據(jù)，確定傷者的地理位置；

49、數(shù)字醫(yī)療平臺(tái)接收事故現(xiàn)場(chǎng)信息，根據(jù)傷者的位置和傷情調(diào)度醫(yī)療資源進(jìn)行救援，并通過(guò)5g網(wǎng)絡(luò)向救援人員提供實(shí)時(shí)的救援指導(dǎo)信息，包括救援路線、傷者位置的描述、傷情評(píng)估。

50、進(jìn)一步的，提供交通信息服務(wù)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)社區(qū)交通狀況，生成和發(fā)布交通監(jiān)測(cè)報(bào)告，包括擁堵情況、停車(chē)信息，同時(shí)根據(jù)居民反饋，自動(dòng)優(yōu)化和調(diào)整交通管理方案，包括：

51、根據(jù)社區(qū)內(nèi)的交通數(shù)據(jù)，生成包含擁堵情況、停車(chē)信息、平均車(chē)速的交通監(jiān)測(cè)報(bào)告；

52、將交通監(jiān)測(cè)報(bào)告通過(guò)社區(qū)公告欄進(jìn)行發(fā)布，并通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷、在線評(píng)論、社區(qū)會(huì)議渠道自動(dòng)收集對(duì)交通狀況和管理方案的反饋，形成反饋數(shù)據(jù)集；

53、根據(jù)反饋數(shù)據(jù)集，對(duì)現(xiàn)有交通管理方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，包括調(diào)整交通信號(hào)配時(shí)、增加停車(chē)位、改善擁堵路段。

54、本發(fā)明的上述方案至少包括以下有益效果：

55、實(shí)時(shí)收集和分析交通數(shù)據(jù)，精確識(shí)別交通流模式，有效預(yù)測(cè)交通狀態(tài)，為交通管理提供科學(xué)依據(jù)。自動(dòng)調(diào)整交通信號(hào)和優(yōu)化交通流，減少交通擁堵，提高道路通行效率。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)交通異常情況，提升交通安全性。與數(shù)字政務(wù)平臺(tái)無(wú)縫對(duì)接，確保交通政策與法規(guī)的及時(shí)更新和廣泛傳播。

56、自動(dòng)化處理交通違規(guī)行為，提高效率，減少人為干預(yù)。收集并分析公眾反饋，為政策制定和調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持，增強(qiáng)公眾參與度。利用云數(shù)據(jù)平臺(tái)和5g網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)交通領(lǐng)域在線教育資源的實(shí)時(shí)更新和廣泛分發(fā)。

57、通過(guò)vr技術(shù)模擬真實(shí)交通場(chǎng)景，提供沉浸式交通安全與規(guī)劃教育體驗(yàn)，提高教育效果。擴(kuò)大交通教育的受眾范圍，提升公眾的交通安全意識(shí)和規(guī)劃能力。實(shí)時(shí)共享園區(qū)內(nèi)交通與物流信息，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和智能調(diào)度。提高園區(qū)內(nèi)交通和物流的協(xié)同效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，提升園區(qū)整體競(jìng)爭(zhēng)力。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通設(shè)施周?chē)乃臓顩r，及時(shí)預(yù)警水務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，如洪水、內(nèi)澇等。根據(jù)預(yù)警結(jié)果自動(dòng)生成交通管制方案，確保交通安全，減少災(zāi)害損失。提升城市應(yīng)對(duì)水務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的能力，保障交通系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

58、實(shí)時(shí)進(jìn)行通訊與數(shù)據(jù)共享，確保在交通事故發(fā)生時(shí)能夠迅速定位傷者位置。

59、高效調(diào)度醫(yī)療資源進(jìn)行救援，提供及時(shí)的救援指導(dǎo)信息，減少傷害。提升救援的響應(yīng)速度和服務(wù)質(zhì)量。提供便捷的交通信息服務(wù)，幫助居民及時(shí)了解交通狀況，合理規(guī)劃出行路線。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)社區(qū)交通狀況，生成和發(fā)布交通監(jiān)測(cè)報(bào)告，為居民提供準(zhǔn)確的交通信息。根據(jù)居民反饋?zhàn)詣?dòng)優(yōu)化和調(diào)整交通管理方案，滿(mǎn)足居民需求，提升社區(qū)交通管理水平。