應(yīng)用5G 來解決因視野盲區(qū)所引發(fā)交通事故的技術(shù)研究

王世彤 李書林 陳鑫鑫 崔素萍 王辛巖

（西藏大學(xué)，西藏 拉薩850000）

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007 年我國(guó)由于交通事故死亡的人數(shù)達(dá)到了81649 人，道路交通安全現(xiàn)狀不容樂觀。另據(jù)世界衛(wèi)生組織研究報(bào)告指出，每年僅僅由于交通事故喪生的接近125 萬人，據(jù)官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)稱每全球死亡人數(shù)占比約為5.2%。國(guó)內(nèi)外研究樹狀圖已經(jīng)顯示：只有在交通危險(xiǎn)出現(xiàn)的1.5s 內(nèi)，依靠駕駛?cè)藛T的操作，才有可能躲避90%的交通危險(xiǎn)事故的發(fā)生。一個(gè)人生理反應(yīng)無論如何迅速也難以跟上瞬間事變的突發(fā)速度，僅僅依賴駕駛?cè)藛T的心里警覺與生理反應(yīng)來操縱車輛以避免或減少交通事故的發(fā)生，是一件很不可靠的事情。本文將會(huì)通過對(duì)安全車距的智能監(jiān)控技術(shù)和汽車防撞行人智能技術(shù)入手進(jìn)行合理演算，利用5G 通信技術(shù)將其解決交通事故中視野盲區(qū)帶來的危害?，F(xiàn)在常見的有駐車?yán)走_(dá)和倒車?yán)走_(dá)還有360 全景。但是這三樣普及都有很大難度，駐車?yán)走_(dá)成本過高，360 全景對(duì)車體損害較大且實(shí)際操作容易失靈故障，行車記錄儀常規(guī)是四個(gè)攝像也導(dǎo)致會(huì)有一些視野盲區(qū)，而且人們也不太可能長(zhǎng)時(shí)間盯著屏幕看，如果行車記錄儀攝像頭呈遞過來的圖像過多的話會(huì)喪失人的專注度，傳統(tǒng)智能車輛節(jié)點(diǎn)分布密集，導(dǎo)致車輛間信號(hào)頻繁切換，信號(hào)傳遞并不穩(wěn)定。5G 技術(shù)將無線電、大規(guī)模MIMO 等高新技術(shù)融合，使得車輛間的信號(hào)傳遞實(shí)現(xiàn)無縫實(shí)時(shí)換接；并通過計(jì)算機(jī)和智能技術(shù)的深入普及，帶動(dòng)其強(qiáng)大的環(huán)境感覺與協(xié)調(diào)能力，使得5G 與智能車輛行駛環(huán)境的信息交換方式發(fā)生變革。所以可通過信號(hào)探測(cè)器來檢測(cè)周圍信號(hào)可以作為行車記錄儀的輔助手段，增強(qiáng)人的專注度排除其他非主要因素的影響，而且成本較低。

圖1

1 對(duì)前方車輛的快速識(shí)別方法

1.1 模板匹配法原理

圖2

針對(duì)圖2，我們可以再利用matlb 做出對(duì)比圖使圖像對(duì)比度更明顯更清晰更具有直觀感，再通過仿真技術(shù)甄別其合理性并提出更合理的方案。

1.2 毫米波的傳播性質(zhì)

對(duì)于性能優(yōu)良的毫米波系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要了解相關(guān)衰減因素。毫米波的頻率、接收信號(hào)距離等都會(huì)產(chǎn)生不同的衰減度。大氣層中的衰減性質(zhì)是影響毫米波系統(tǒng)的重要且無法忽視的原因。大氣層中存在眾多不同介質(zhì)的物質(zhì)，對(duì)毫米波信號(hào)在相對(duì)晴朗的大氣相對(duì)傳播過程中有著極強(qiáng)的衰減影響。大氣在晴朗天氣的傳播中以水分子和氧氣分子等重要影響因素。在大氣介質(zhì)、信號(hào)頻率等許多因素的協(xié)同作用下，使得毫米波信號(hào)在傳播過程會(huì)產(chǎn)生不同程度的衰減以及信號(hào)改變極化等。傳播影響因數(shù)對(duì)毫米波工作有著極大影響，對(duì)毫米波特性的研究存在必要性。最終所得結(jié)果如圖4 表示，由圖4 可以清晰而直觀的計(jì)算出下面的公式。

圖3

圖4 晴朗天氣水平傳播的毫米波單程衰減

圖5 結(jié)構(gòu)圖

由圖4 所得，隨著海拔的增高，吸收開始明顯減弱。在的路徑上，將所有大氣吸收系數(shù)求和再根據(jù)圖4 求得：

式中：α0是氧氣的吸收系數(shù)（dB/km）;α 是水蒸氣的吸收系數(shù)。所有總吸收系數(shù)的前提條件水蒸氣的含量占比和溫度高低，這兩樣通常占主導(dǎo)地位。對(duì)于相應(yīng)的給定頻率，有以下遞推公式

我們可以依據(jù)圖5 來進(jìn)行上述理論的實(shí)體化。

2 結(jié)論

通過上述條件介紹了對(duì)5G 通信技術(shù)與視野盲區(qū)的整體流程和詳細(xì)處理流程，再次基礎(chǔ)上運(yùn)用軟件VISSIM進(jìn)行道路車輛仿真，用算法進(jìn)行跟進(jìn)。目前，在仿真環(huán)境、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景、實(shí)際路況中，算法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均顯示能到達(dá)本文目的，但由于5G 技術(shù)尚未完全普及，精度測(cè)量誤差，濾波參數(shù)等影響，仍然有大量需要改進(jìn)的地方為此我們可以:（1）通過調(diào)差研究查找數(shù)據(jù)來確定行人和車輛之間在某一時(shí)速某種地段的安全距離。（2）根據(jù)車輛選擇合適的信號(hào)檢測(cè)裝置，由于手機(jī)容易受到其他干擾，可以在車輛尤其是重型貨車或者公交車等安裝雷達(dá)等信號(hào)探測(cè)裝置。（3）通過程序來使行人的手機(jī)發(fā)出特別的信號(hào)可被信號(hào)檢測(cè)裝置檢測(cè)到。（4）程序應(yīng)合理判斷使用者為行人和司機(jī)的，可手z 設(shè)置或通過使用者的速度來判別使用者的屬性。（5）程序在合適的情況下來發(fā)出警示信號(hào)以此來提示司機(jī)或者強(qiáng)行是車輛通過一些措施來規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。