CN113781779A - 一种基于5g通信的高速公路气象预警方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于5G通信的高速公路交通预警方法、设备及介质，方法包括获取多个气象信息以及交通流信息，其中，所述气象信息由分布于高速公路不同位置的气象监测模块通过5G基站发送，所述交通流信息由分布于所述高速公路不同位置的交通流监测模块通过所述5G基站发送；根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案，所述交通预警方案包括以下至少一种：限速值、安全间距值；将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块中。提高了高速公路的行车安全性，降低了交通事故发生的频率。

Description

一种基于5G通信的高速公路气象预警方法、设备及介质

技术领域

本申请涉及气象预警领域，具体涉及一种基于5G通信的高速公路气象预警方法、设备及介质。

背景技术

目前，随着高速公路通车里程的增加，灾害性天气对高速公路交通安全的影响日趋明显。在出现恶劣天气的情况下，驾驶员难以及时获取警示信息，高速公路路政部门也难以及时针对路况及时作出针对性调整，导致高速公路发生拥堵，甚至重大交通事故的情形时有发生。

当前针对高速公路的气象预警技术中，仅针对当前路段的气象情况做出相应预警，并未结合大范围地区的气象情况以及高速公路的实时路况，对高速公路的不同位置做出针对性预警及道路管理。

此外，现有技术中，获取道路信息、气象信息或发布预警信息时，通常通过4G通讯技术进行传输，其传输速度较慢，难以及时获取或发布信息。

发明内容

为了解决上述问题，即为解决难以结合大范围地区的气象情况以及高速公路的实时路况，对高速公路的不同位置做出针对性预警及道路管理，以及信息传输速度较慢，难以及时获取或发布信息的问题，本申请提出了一种基于5G通信的高速公路气象预警方法、设备及介质，包括：

一方面，本申请提出了一种基于5G通信的高速公路交通预警方法，包括：获取多个气象信息以及交通流信息，其中，所述气象信息由分布于高速公路不同位置的气象监测模块通过5G基站发送，所述交通流信息由分布于所述高速公路不同位置的交通流监测模块通过所述5G基站发送；根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案，所述交通预警方案包括以下至少一种：限速值、安全间距值；将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块，以在所述对应位置的所述信息发布模块展示所述交通预警方案。

在一个示例中，获取多个气象信息以及交通流信息之前，所述方法还包括：获取多组历史预警信息，并通过所述历史预警信息对初始交通预警模型进行训练，得到训练后的交通预警模型，其中，所述历史预警信息包括：历史气象信息、历史交通流信息、历史限速值、历史安全间距值，所述初始交通预警模型包括：输入层、模糊化层、规则前件层、归一化层、输出层；具体包括：将所述历史气象信息以及所述历史交通流信息中包含的多个第一参数按照第一预设规则划分为多个等级，并将所述历史限速值以及所述历史安全间距值中包含的多个第二参数按照第二预设规则划分为多个等级；将多个划分等级后的第一参数输入至所述输入层，并将多个划分等级后的第二参数输入至所述输出层，其中，所述输入层用于将多个所述划分等级后的第一参数传送至所述模糊化层；将初始模糊分割数、隶属度函数的中心值以及宽度值输入至所述模糊化层，以使所述模糊化层根据所述隶属度函数以及所述划分等级后的第一参数，得到所述划分等级后的第一参数与其对应等级的隶属值，其中，所述模糊化层用于将多个带有隶属值标识的第一参数传送至所述规则前件层；将多条所述模糊规则输入至所述规则前件层，以使所述规则前件层根据所述模糊规则、所述带有隶属值标识的第一参数以及适用度函数，得到所述带有隶属值标识的第一参数与其对应的所述模糊规则的适用度，其中，所述规则前件层用于将多个所述适用度传送至所述归一化层；通过所述归一化层中包含的归一化函数，以及所述适用度，得到归一化后的适用度，其中，所述归一化层用于将多个所述归一化后的适用度传送至所述输出层；将连接权重值输入至所述输出层，以使所述输出层根据输出函数以及所述归一化后的适用度，得到与所述第二参数相同的输出值。

在一个示例中，将连接权重值输入至所述输出层，以使所述输出层根据输出函数以及所述归一化后的适用度，得到与所述第二参数相同的输出值之后，所述方法还包括：获取真实气象信息以及真实交通流信息，并获取对应的推荐限速值以及以及推荐安全间距值；通过所述真实气象信息、所述真实交通流信息以及所述训练后的交通预警模型，得到实际输出的限速值以及实际输出的安全间距值；根据所述实际输出的限速值、所述实际输出的安全间距值、所述推荐限速值、所述推荐安全间距值以及预设的误差函数，得到所述实际输出的限速值与所述推荐限速值之间的第一误差，以及所述实际输出的安全间距值与所述推荐安全间距值之间的第二误差；若所述第一误差与所述第二误差中的至少一个大于第一预设阈值，则对所述初始模糊分割数、所述隶属度函数的中心值、所述隶属度函数的宽度值、所述连接权重值中的一个或多个进行调整，直至所述第一误差与所述第二误差全部不大于所述第一预设阈值；得到交通预警模型。

在一个示例中，根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案之后，所述方法还包括：针对所述高速公路不同位置中的任意一个第一位置，确定对应的第二位置与第三位置，所述第二位置在所述第一位置的参考方向之后，所述第三位置在所述第一位置的所述参考方向之前，所述参考方向为车辆行进方向；获取所述第一位置与所述第二位置之间的第一路段的参数；根据所述第一路段的参数、所述第一位置处的限速值、安全间距值，以及预存的安全车容量函数，得到所述第一路段的安全车容量；根据所述第一路段的交通流监测模块，通过所述5G基站获取所述第一路段的第一实时车辆数量；若所述第一实时车辆数量大于所述安全车容量，则降低所述第二位置处的限速值和/或提高所述第二位置处的安全间距值，直至所述第一实时车辆数量不大于所述安全车容量。

在一个示例中，若所述第一实时车辆数量大于所述安全车容量，则降低所述第二位置处的限速值和/或提高所述第二位置处的安全间距值，直至所述第一实时车辆数量不大于所述安全车容量之后，所述方法还包括：获取所述第一位置与所述第三位置之间的第二路段的数据，并根据所述第二路段的交通流监测模块，通过所述5G基站获取所述第二路段的第二实时车辆数量；根据所述第二路段的数据、所述第二实时车辆数量以及预存的车辆拥堵函数，得到所述第二路段的拥堵率；若所述拥堵率大于第二预设阈值，则降低所述第一位置处的限速值和/或所述第三位置处的安全间距值，直至所述拥堵率不大于所述第二预设阈值。

在一个示例中，根据所述第二路段的数据、所述第二实时车辆数量以及预存的车辆拥堵函数，得到所述第二路段的拥堵率之后，所述方法还包括：确定所述第三位置是否为所述高速公路的入口；若是，且所述拥堵率大于第三预设阈值，则生成入口封闭指令，并根据所述入口封闭指令封闭所述入口；若否，且所述拥堵率大于所述第三预设阈值，则生成局部封闭指令，并根据所述局部封闭指令对所述第一位置进行局部封闭。

在一个示例中，将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块之后，所述方法还包括：根据所述气象信息，确定对应位置处存在极端恶劣天气；确定所述对应位置处的预设范围内，能够与所述5G基站通信的终端；将所述对应位置处对应的交通预警方案，发送至所述终端。

在一个示例中，所述方法还包括：确定车辆即将驶出所述高速公路；根据所述交通流监测模块，获取所述车辆在所述高速公路上的行驶轨迹以及行驶时间；根据所述交通流监测模块，确定所述车辆在所述行驶时间内，遵守所述行驶轨迹上对应的交通预警方案；获取所述车辆的高速费用，并根据预存折扣对所述高速费用进行打折处理，并将所述打折处理后的高速费用发送至所述车辆对应的出口收费站。

另一方面，本申请还提出了一种基于5G通信的高速公路交通预警设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如下指令：获取多个气象信息以及交通流信息，其中，所述气象信息由分布于高速公路不同位置的气象监测模块通过5G基站发送，所述交通流信息由分布于所述高速公路不同位置的交通流监测模块通过所述5G基站发送；根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案，所述交通预警方案包括以下至少一种：限速值、安全间距值；将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块中。

另一方面，本申请还提出了一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：获取多个气象信息以及交通流信息，其中，所述气象信息由分布于高速公路不同位置的气象监测模块通过5G基站发送，所述交通流信息由分布于所述高速公路不同位置的交通流监测模块通过所述5G基站发送；根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案，所述交通预警方案包括以下至少一种：限速值、安全间距值；将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块中。

通过本申请提出的一种基于5G通信的高速公路气象预警方法、设备及介质能够带来如下有益效果：根据高速公路的不同位置的交通流信息以及气象信息，为该位置定制对应的交通预警方案，而非用统一标准对车辆进行管理，提高了高速公路的行车安全性，降低了交通事故发生的频率。此外，本申请中的交通预警属于实时动态的计算过程，因此，引入5G通信技术进行数据传输可以有效保证数据的时效性，提升交通预警的效率，进而保障了公众的行车安全。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中一种基于5G通信的高速公路气象预警方法的流程示意图；

图2为本申请实施例中一种基于5G通信的高速公路气象预警设备的示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先需要说明的是，本申请实施例中记载的一种基于5G通信的高速公路交通预警方法，存储或安装在相应的***或服务器中，用户可以通过相应终端来登录该***或服务器，上述终端可以是手机、平板电脑、个人计算机等具有相应功能的硬件设备。上述终端中可以预装有该***，或通过相应方式与服务器进行通讯，例如，通过APP、WEB网页等方式来登录***或服务器，以实现对高速公路进行交通预警。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

如图1所示，本申请实施例提供的一种基于5G通信的高速公路交通预警方法，包括：

S101：获取多个气象信息以及交通流信息，其中，所述气象信息由分布于高速公路不同位置的气象监测模块通过5G基站发送，所述交通流信息由分布于所述高速公路不同位置的交通流监测模块通过所述5G基站发送。

具体地，高速公路路测每间隔一定距离即设置有一组气象监测模块与交通流监测模块，气象监测模块与交通流监测模块内置有多种传感器，通过传感器数据融合技术，即可得到该路段的气象信息与交通流信息。

第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology，5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。5G基站是5G网络的核心设备，提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的信号传输。5G基站主要用于提供5G空口协议功能，以支持用户设备、核心网之间的通信。

进一步地，***可以通过设置在高速公路附近的5G基站获取气象信息以及交通流信息，该气象信息至少可以包括：温度、湿度、风速、风向、气压、降雨量、降雪量等，交通流信息至少可以包括：车速、车流量、车辆信息、车牌号等。

本申请中的交通预警属于实时动态的计算过程，因此，引入5G通信技术进行数据传输可以有效保证数据的时效性，提升交通预警的效率，进而保障了公众的行车安全。

S102：根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案，所述交通预警方案包括以下至少一种：限速值、安全间距值。

具体地，***内置有预先训练的交通预警模型，该交通预警模型的输入层用于输入气象信息以及交通流信息，进一步地，通过交通预警模型内部的数据传递以及相应的模糊规则，即可通过输出层输出交通预警方案，交通预警方案至少包括：限速值、安全间距值、超车限制、转换车道限制等。

通过交通预警模型，***可以根据接收到的气象信息以及交通流信息实时生成最优的交通预警方案，以针对该路段的气象信息以及交通流信息针对性地给出最优建议，最大程度的保证了行车安全，避免了交通事故的发生。

S103：将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块，以在所述对应位置的所述信息发布模块展示所述交通预警方案。

具体地，每组气象监测模块以及交通流监测模块的附近都设置有配套的信息发布模块，在本申请实施例中，信息发布模块以显示屏为例进行解释说明，可以通过显示屏显示文字或图片，同时，显示屏的面积以及显示亮度都符合相应标准，保证司机能够从显示屏中准确的获取信息。

基于***根据不同位置处的气象信息以及交通流信息，生成了对应的交通预警方案，即每一个交通预警方案都有其对应的适用位置。***可以通过5G基站将交通预警方案发送至对应位置的信息发布模块中。

根据不同的气象信息以及交通流信息，对不同的位置定制不同的交通预警方案，可以最大程度的提升行车安全性，避免交通事故的产生。

在一个实施例中，***在获取多个气象信息以及交通流信息之前，还可以训练得到交通预警模型。

首先，***获取多组历史预警信息，并通过历史预警信息对初始交通预警模型进行训练，得到训练后的交通预警模型，其中，历史预警信息至少包括：历史气象信息、历史交通流信息、历史限速值、历史安全间距值等，初始交通预警模型至少包括：输入层、模糊化层、规则前件层、归一化层、输出层。

具体地，历史气象信息以及历史交通流信息作为输入层数据，历史限速值以及历史安全间距值作为输出层数据。

将历史气象信息以及历史交通流信息中包含的多个第一参数按照第一规则划分为多个等级，该第一参数可以包括：温度、湿度、风速、风向、气压、降雨量、降雪量、车速、车流量、车辆信息、车牌号等。具体地，将输入层表示为x＝{x₁,x₂,x₃,...,x_n}，其中n表示第一参数的个数，n为大于等于1的整数，而x₁,x₂,...x_n分别表示具体的第一参数。

将第一参数按照从小到大的顺序划分为5个等级，分别为NB负大，NS负小，Z零，PS正小，PB正大，其意义为该第一参数的指标值为小、较小、中等、较大、大。

此外，***还将历史限速值以及历史安全间距值中包含的多个第二参数按照第二预设预设规则划分为多个等级，该第二参数作为输出层，其划分方式与上文相同，在此不再赘述。

进一步地，将多个划分等级后的第一参数输入至输入层，并将多个划分等级后的第二参数输入至输出层，其中，输入层在接收到划分等级后的第一参数后，可以将划分等级后的第一参数传送至模糊化层。

将初始模糊分割数、隶属度函数的中心值以及宽度值输入至模糊化层，以使模糊化层根据隶属度函数以及划分等级后的第一参数，得到划分等级后的第一参数与其对应等级的隶属值。具体地，隶属度函数为

其中，,j为1至m_i的整数，m_i是x_i的模糊分割数，此处m_i＝5；c_ij和σ_ij分别表示隶属度函数的中心和宽度。

模糊化层可以将多个带有隶属值标识的第一参数传送至规则前件层，以使规则前件层根据模糊规则、带有隶属值标识的第一参数以及适用度函数，得到带有隶属值标识的第一参数与其对应的模糊规则的适用度。其中，适用度函数为

或

其中a_j即用于表示模糊规则的适用度。

其中，

表示输入x_i隶属于第j个等级的隶属度，j为1至m之间的整数，m为大于等于1的整数。

规则前件层将多个适用度传送至归一化层，以通过归一化层中包含的归一化函数，以及适用度，得到归一化后的适用度。具体地，归一化函数为

其中j为1至m之间的整数，m为大于等于1的整数。

归一化层将多个归一化后的适用度传送至输出层，且***将连接权重输入至输出层，以使输出层根据输出函数以及归一化后的适用度，得到与第二参数相同的输出值。具体地，输出函数为

其中，w_r为连接权重，r为1至m之间的整数，m为大于等于1的整数。

将该模型作为训练后的交通预警模型。

***获取真实气象信息以及真实交通流信息，并获取对应的推荐限速值以及推荐安全间距值，以将上述真实气象信息、真实交通流信息作为验证集中的输入数据，将推荐限速值以及推荐安全间距值作为验证集中的输出数据。

通过真实气象信息、真实交通流信息以及训练后的交通预警模型，即将真实气象信息以及真实交通流信息输入至训练后的交通预警模型的输入层，得到实际输出的限速值与推荐限速值之间的第一误差，以及实际输出的安全间距值与推荐安全间距值之间的第二误差。

进一步地，若第一误差与第二误差中的至少一个大于第一预设阈值，则对上述初始模糊分割数、隶属度函数的中心值、隶属度函数的宽度值、连接权重值中的一个或多个进行调整，直至第一误差与第二误差全部不大于该第一预设阈值，以得到交通预警模型。

通过上述训练以及验证的过程，即可以得到相对准确的交通预警模型，该交通预警模型即可以根据气象信息以及交通流信息输出恰当合适的交通预警方案。

在一个实施例中，根据预先训练的交通预警模型，以及气象信息、交通流信息，获取针对高速公路不同位置的多个交通预警方案之后，还可以针对高速公路不同位置中的任意一个第一位置，确定对应的第二位置与第三位置。

需要说明的是，第二位置在第一位置的参考方向之后，第三位置在第一位置的参考方向之前，参考方向为车辆的行进方向，又基于高速公路为双向车道，因此，在本申请实施例中，车辆行进方向选定为右侧。

获取第一位置与第二位置之间的第一路段的参数，包括但不限于：道路长度、道路宽度。

进一步地，根据第一路段的参数，第一位置处的限速值及安全间距值，以及预存的安全车容量函数，得到第一路段的安全车容量。基于第二位置在第一我位置的参考方向之后，此时第一位置处的限速值以及安全间距值能代表整条第一路段的交通方案，并根据预存的安全车容量函数，计算得到第一路段的安全车容量，即第一路段内最多存在的车辆数量。

进一步地，根据第一路段的交通流监测模块，即第一位置处的交通流监测模块以及第二位置处的交通流监测模块，通过5G基站获取第一路段的第一实时车辆数量。

进一步地，将第一实时车辆数量与安全车容量进行对比，若第一实时车辆数量大于安全车容量，则说明此时第一路段内的车辆数量过高，则***调整第二位置处的交通预警方案，即降低第二位置处的限速值和/或提高第二位置处的安全间距值，使得单位时间内进入第一路段的车辆数量减少，进而降低第一实时车辆数量，直至第一车辆数量不大于安全车容量。

在一个实施例中，若第一实时车辆数量大于安全车容量，则降低第二位置处的限速值和/或提高第二位置处的安全间距值，直至第一实时车辆数量不大于安全车容量之后，***还可以获取第一位置与第三位置之间的第二路段的数据，包括但不限于：道路长度、道路宽度。

根据第二路段的交通流监测模块，即第三位置处的交通流监测模块与第一位置处的交通流监测模块，通过5G基站获取第二路段的第二实时车辆数量。

根据第二路段的数据、第二实时车辆数量以及预存的车辆拥堵函数，得到第二路段的拥堵率，若拥堵率大于第二预设阈值，则说明第二路段中的车辆冗余过多，此时可以降低第一位置处的限速值和/或第三位置处的安全间距值，此时可以保证单位时间内更多车辆驶出第二路段，避免了道路拥堵。

在一个实施例中，根据第二路段的数据、第二实时车辆数量以及预存的车辆拥堵函数，得到第二路段的拥堵率之后，***还可以确定第三位置是否为高速公路的入口。若是，则说明拥堵可能因为大量车辆驶入高速，同时，若拥堵率大于第三预设阈值，则说明此处的拥堵较为严重，此时***可以生成入口封闭指令，并根据入口封闭指令封闭入口，即第三位置处的高速公路入口。

若否，且拥堵率大于第三预设阈值，则说明第三位置处的拥堵较为严重，此时***可以生成局部封闭指令，并根据局部封闭指令对第一位置处进行局部封闭，避免车辆驶入第二路段，以至给第三位置处造成更严重的拥堵。通过此种方式，将拥堵路段分散化而非集中化，更有利于提升高速公路行车的安全性，降低了交通事故发生的可能性。

在一个实施例中，***将交通预警方案，通过5G基站发送至对应位置的信息发布模块之后，***还可以根据该对应位置处的气象信息，确定该对应位置处存在恶劣天气，例如：暴雨、大雾等，此时司机可能难以看清信息发布模块中的信息，为解决该问题，***可以确定该对应位置处的预设范围内，能够与5G基站通信的终端，即在该交通预警方案的生效范围内，行驶在高速公路上的车辆内部的终端，该终端包括但不限于：手机、平板电脑、或其他具有相应通讯功能的硬件设备。

进一步地，***将该对应位置处的交通预警方案，发送至上述范围内的所有终端中，以对驾驶人进行提醒。

在一个实施例中，当***确定车辆即将驶出高速公路时，还可以根据交通流监测模块，获取该车辆在高速公路上的行驶轨迹以及行驶时间。

根据交通流监测模块，确定车辆在行驶时间内，遵守行驶轨迹对应的交通预警方案。

获取车辆的高速费用，并根据预存折扣对高速费用进行打折处理，并将打折处理后的高速费用发送至车辆对应的出口收费站。通过此种方式，可以进一步的鼓励驾驶人遵守交通预警方案，提高了高速公路整体的行驶安全性。

在一个实施例中，如图2所示，本申请实施例还提供了一种基于5G通信的高速公路交通预警设备，包括：至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如下指令：

获取多个气象信息以及交通流信息，其中，所述气象信息由分布于高速公路不同位置的气象监测模块通过5G基站发送，所述交通流信息由分布于所述高速公路不同位置的交通流监测模块通过所述5G基站发送；

根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案，所述交通预警方案包括以下至少一种：限速值、安全间距值；

将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块中。

在一个实施例中，本申请还提供了一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：

获取多个气象信息以及交通流信息，其中，所述气象信息由分布于高速公路不同位置的气象监测模块通过5G基站发送，所述交通流信息由分布于所述高速公路不同位置的交通流监测模块通过所述5G基站发送；

根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案，所述交通预警方案包括以下至少一种：限速值、安全间距值；

将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块中。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备和介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请实施例提供的设备和介质与方法是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

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。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于5G通信的高速公路交通预警方法，其特征在于，包括：

获取多个气象信息以及交通流信息，其中，所述气象信息由分布于高速公路不同位置的气象监测模块通过5G基站发送，所述交通流信息由分布于所述高速公路不同位置的交通流监测模块通过所述5G基站发送；

根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案，所述交通预警方案包括以下至少一种：限速值、安全间距值；

将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块，以在所述对应位置的所述信息发布模块展示所述交通预警方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G通信的高速公路交通预警方法，其特征在于，获取多个气象信息以及交通流信息之前，所述方法还包括：

获取多组历史预警信息，并通过所述历史预警信息对初始交通预警模型进行训练，得到训练后的交通预警模型，其中，所述历史预警信息包括：历史气象信息、历史交通流信息、历史限速值、历史安全间距值，所述初始交通预警模型包括：输入层、模糊化层、规则前件层、归一化层、输出层；

通过所述历史预警信息对初始交通预警模型进行训练，具体包括：

将所述历史气象信息以及所述历史交通流信息中包含的多个第一参数按照第一预设规则划分为多个等级，并将所述历史限速值以及所述历史安全间距值中包含的多个第二参数按照第二预设规则划分为多个等级；

将多个划分等级后的第一参数输入至所述输入层，并将多个划分等级后的第二参数输入至所述输出层，其中，所述输入层用于将多个所述划分等级后的第一参数传送至所述模糊化层；

将初始模糊分割数、隶属度函数的中心值以及宽度值输入至所述模糊化层，以使所述模糊化层根据所述隶属度函数以及所述划分等级后的第一参数，得到所述划分等级后的第一参数与其对应等级的隶属值，其中，所述模糊化层用于将多个带有隶属值标识的第一参数传送至所述规则前件层；

将多条所述模糊规则输入至所述规则前件层，以使所述规则前件层根据所述模糊规则、所述带有隶属值标识的第一参数以及适用度函数，得到所述带有隶属值标识的第一参数与其对应的所述模糊规则的适用度，其中，所述规则前件层用于将多个所述适用度传送至所述归一化层；

通过所述归一化层中包含的归一化函数，以及所述适用度，得到归一化后的适用度，其中，所述归一化层用于将多个所述归一化后的适用度传送至所述输出层；

将连接权重值输入至所述输出层，以使所述输出层根据输出函数以及所述归一化后的适用度，得到与所述第二参数相同的输出值。

3.根据权利要求2所述的一种基于5G通信的高速公路交通预警方法，其特征在于，将连接权重值输入至所述输出层，以使所述输出层根据输出函数以及所述归一化后的适用度，得到与所述第二参数相同的输出值之后，所述方法还包括：

获取真实气象信息以及真实交通流信息，并获取对应的推荐限速值以及以及推荐安全间距值；

通过所述真实气象信息、所述真实交通流信息以及所述训练后的交通预警模型，得到实际输出的限速值以及实际输出的安全间距值；

根据所述实际输出的限速值、所述实际输出的安全间距值、所述推荐限速值、所述推荐安全间距值以及预设的误差函数，得到所述实际输出的限速值与所述推荐限速值之间的第一误差，以及所述实际输出的安全间距值与所述推荐安全间距值之间的第二误差；

若所述第一误差与所述第二误差中的至少一个大于第一预设阈值，则对所述初始模糊分割数、所述隶属度函数的中心值、所述隶属度函数的宽度值、所述连接权重值中的一个或多个进行调整，直至所述第一误差与所述第二误差全部不大于所述第一预设阈值；

得到交通预警模型。

4.根据权利要求1所述的一种基于5G通信的高速公路交通预警方法，其特征在于，根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案之后，所述方法还包括：

针对所述高速公路不同位置中的任意一个第一位置，确定对应的第二位置与第三位置，所述第二位置在所述第一位置的参考方向之后，所述第三位置在所述第一位置的所述参考方向之前，所述参考方向为车辆行进方向；

获取所述第一位置与所述第二位置之间的第一路段的参数；

根据所述第一路段的参数、所述第一位置处的限速值、安全间距值，以及预存的安全车容量函数，得到所述第一路段的安全车容量；

根据所述第一路段的交通流监测模块，通过所述5G基站获取所述第一路段的第一实时车辆数量；

若所述第一实时车辆数量大于所述安全车容量，则降低所述第二位置处的限速值和/或提高所述第二位置处的安全间距值，直至所述第一实时车辆数量不大于所述安全车容量。

5.根据权利要求4所述的一种基于5G通信的高速公路交通预警方法，其特征在于，若所述第一实时车辆数量大于所述安全车容量，则降低所述第二位置处的限速值和/或提高所述第二位置处的安全间距值，直至所述第一实时车辆数量不大于所述安全车容量之后，所述方法还包括：

获取所述第一位置与所述第三位置之间的第二路段的数据，并根据所述第二路段的交通流监测模块，通过所述5G基站获取所述第二路段的第二实时车辆数量；

根据所述第二路段的数据、所述第二实时车辆数量以及预存的车辆拥堵函数，得到所述第二路段的拥堵率；

若所述拥堵率大于第二预设阈值，则降低所述第一位置处的限速值和/或所述第三位置处的安全间距值，直至所述拥堵率不大于所述第二预设阈值。

6.根据权利要求5所述的一种基于5G通信的高速公路交通预警方法，其特征在于，根据所述第二路段的数据、所述第二实时车辆数量以及预存的车辆拥堵函数，得到所述第二路段的拥堵率之后，所述方法还包括：

确定所述第三位置是否为所述高速公路的入口；

若是，且所述拥堵率大于第三预设阈值，则生成入口封闭指令，并根据所述入口封闭指令封闭所述入口；

若否，且所述拥堵率大于所述第三预设阈值，则生成局部封闭指令，并根据所述局部封闭指令对所述第一位置进行局部封闭。

7.根据权利要求1所述的一种基于5G通信的高速公路交通预警方法，其特征在于，将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块之后，所述方法还包括：

根据所述气象信息，确定对应位置处存在极端恶劣天气；

确定所述对应位置处的预设范围内，能够与所述5G基站通信的终端；

将所述对应位置处对应的交通预警方案，发送至所述终端。

8.根据权利要求1所述的一种基于5G通信的高速公路交通预警方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定车辆即将驶出所述高速公路；

根据所述交通流监测模块，获取所述车辆在所述高速公路上的行驶轨迹以及行驶时间；

根据所述交通流监测模块，确定所述车辆在所述行驶时间内，遵守所述行驶轨迹上对应的交通预警方案；

获取所述车辆的高速费用，并根据预存折扣对所述高速费用进行打折处理，并将所述打折处理后的高速费用发送至所述车辆对应的出口收费站。

9.一种基于5G通信的高速公路交通预警设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如下指令：

获取多个气象信息以及交通流信息，其中，所述气象信息由分布于高速公路不同位置的气象监测模块通过5G基站发送，所述交通流信息由分布于所述高速公路不同位置的交通流监测模块通过所述5G基站发送；

根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案，所述交通预警方案包括以下至少一种：限速值、安全间距值；

将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块中。

10.一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令设置为：

获取多个气象信息以及交通流信息，其中，所述气象信息由分布于高速公路不同位置的气象监测模块通过5G基站发送，所述交通流信息由分布于所述高速公路不同位置的交通流监测模块通过所述5G基站发送；

根据预先训练的交通预警模型，以及所述气象信息、所述交通流信息，获取针对所述高速公路不同位置的多个交通预警方案，所述交通预警方案包括以下至少一种：限速值、安全间距值；

将所述交通预警方案，通过所述5G基站发送至对应位置的信息发布模块中。

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