专题
2026/5/18 16:09

智能交通中通信—感知—计算三元协同关键技术研究

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摘 要:基于车路云协同体系架构,系统研究了智能交通系统中的关键技术,介绍了通感融合基站的资源分配优化与协同组网方法;构建了面向交通场景的多模态行业大模型,引入视觉提示机制优化策略,提升复杂交通事件的定位精度;设计了基于贡献度评估的个性化联邦学习框架,克服数据异构性对联邦学习性能下降的影响。通过上述技术的协同创新,有效解决智能交通系统中的实时响应、场景理解与隐私保护等核心问题。

关键词:智能交通系统;车路云协同;通感一体;多模态大模型;联邦学习

doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2026.04.002

0 引言

智能交通利用现代信息技术、通信技术和控制技术等,对城市道路交通规划、设计、建设、运营和管理等方面进行智能化改造和升级,从安全、效率、节能等方面改善人们的出行体验。<《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》中提出积极稳妥发展工业互联网车联网,聚焦人工智能等关键技术的研发与迭代应用,构建与数字经济发展相适应的政策法规体系。车路云协同是智能交通的关键实现路径,融合了车辆智能化、道路智能化以及云端计算与通信能力,其核心在于通过高速可靠的通信网络,实现车—车(Vehicle-to-Vehicle,V2V)、车 — 路(Vehicle-to-Infrastructure,V2I)、车 — 网(Vehicle-to-Network,V2N)、车 — 人(Vehicle-to-Pedestrian,V2P)之间四联交互,实现车辆、道路基础设施与云端平台之间的高效、实时信息共享与协同决策,形成具有“线上资源合理分配,线下高效优质运行”的新业务模式,提升交通安全、缓解交通拥堵、优化出行效率。

近年来,通感一体、行业大模型、联邦学习等新兴技术在智能交通领域展现出巨大的应用潜力。通感一体技术打破了传统通信与感知相互独立的模式,实现了通信与感知功能的深度融合,可有效提升交通系统的信息获取能力。行业大模型基于大规模交通数据进行训练,能够对复杂的交通场景进行准确理解和预测,为智能交通决策提供强大支持。联邦学习则在保障数据隐私安全的前提下,实现了跨机构、跨区域的交通数据联合建模与分析,促进了交通数据的共享与利用。因此,深入研究这些技术在智能交通中的应用具有重要的现实意义。

文献[1-4]提出基于LTE 的车联网技术(LTE=V2X) ,奠定了蜂窝车联网(Cellular Vehicle-to-Everything,C-V2X)系统架构和技术路线。C-V2X 以蜂窝通信技术为基础,利用移动通信的产业规模经济降低成本。同时提出基于车联网“聪明的车、智慧的路、协同的云”的智能交通发展模式。

通感一体(Integrated Sensing and Communication,ISAC)技术[2][6],作为5G-A的一项革新技术,将通信与感知能力融合在同一硬件平台和同一频段中,能够有效降低系统硬件开销、提高频谱效率。ISAC也是6G中的一项重要发展方向。

多模态大模型是融合了文本、图像、视频、音频等多种模态信息处理能力的新一代AI模型[11-20],主要由3个核心模块组成:模态编码器、预训练语言模型和模态接口。多模态大模型在智能交通领域具有显著优势,多模态信息融合能力,能够有效整合视觉图像、传感器数据等多种信息源,可辅助实现目标识别、环境感知、交通事件检测、交通流量预测、交通信号优化、出行路线规划等交通场景需求。

联邦学习是一种在不披露数据隐私的前提下,让各参与方协作进行模型训练的分布式机器学习框架[17-19]。 联邦学习常常面临着数据异构的严峻挑战,为此研究者提出多种个性化联邦学习算法[30-34]。其核心逻辑是:“压缩传输内容+减少无效通信+适配异构特性”。通过模型压缩降低单次通信量,通过动态策略减少总轮次,同时结合个性化模型设计减少全局与本地的参数差异,最终在保护数据隐私和适应数据异构的前提下,提升模型的准确性和效能。

本文首先对车路云协同系统[2026]的网络架构进行概述;接着分别针对通感融合基站、多模态行业大模型、个性化联邦学习等关键技术要点展开阐述。

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