大數據在高速公路行業的應用

曹光

摘要：本文在廣東省高速公路聯網收費數據的基礎上，探討如何利用大數據相關手段對當前聯網收費系統的數據進行處理，精準發現異常流數據，提高工作效率，實現由人工判別向計算機輔助轉變。本文重點介紹系統在數據采集和數據分析處理方面的建設思路，為建立各種應用系統提供參考。

關鍵詞：大數據 數據采集 數據分析

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）07-0108-02

1 前言

隨著全國高速公路聯網收費不斷發展，借助信息化管理手段對高速公路聯網收費數據進行分析刻不容緩。其意義主要有以下幾個方面：一是通過路段自己已有的數據分析，掌握路段的車流量，通行費等情況；二是根據大量數據分析的結果，對協商解決可能存在的問題的解決提供參考依據。

2 交通行業大數據應用需求

從大數據技術發展來看，我國大數據產業已相對成熟。如今在社會經濟不斷發展過程中，高速公路隨之出現了諸多的數據，數據種類、數量都呈跨越式增長的趨勢，在較大程度上增加了存儲成本、運用成本和查詢成本等。

目前，大部分高速公路運營單位無法有效的應用數據，數據不能夠丟棄，但是數據的應用價值也無法產生。通過分析處理高速公路大數據，可以促使運營單位數據綜合應用能力得到提高，數據得到有效應用，借助于這些數據，來做出更加科學的決策。具體來講，在大數據背景下，分析高速公路收費系統數據，可以更加有效的開展路況管理工作，通過分析處理大數據，對數據處理模式進行優化和創新，對數據自動分析處理模型進行構建，將數據分析的預警功能給充分發揮出來，還可以應用于開發和擴展更高層次的創新應用上，創造更大的商業價值。

3 交通行業大數據應用具體形式

3.1 防逃費工作的應用

隨著廣東省高速公路路網的不斷擴大、聯網收費的推進，一些不法車主在巨大經濟利益的驅使下，不斷采取各式各樣的逃費方式來少交或逃交車輛通行費，給全省高速公路帶來數以億計的通行費收入損失，打擊逃費，刻不容緩。常態稽查以高速公路聯網收費后臺數據綜合分析為基本手段，通過人工手段從高速公路聯網收費海量數據庫開展稽查分析，效率低下。利用大數據相關手段對當前聯網收費系統的數據進行處理與分析，精準發現異常流水異常車輛，提高工作效率，實現稽查手段由人工判別向科技輔助轉變，利用科技手段有效防范和打擊偷漏通行費行為。

3.2 交通信息的綜合利用

截止2014年底，廣東省高速通車總里程達到6280公里，其中由廣東交通集團有限公司負責管理的里程達到4199公里，全省民用汽車保有量為1333萬輛，其中轎車數量為772萬輛，年公路運輸旅客人數達到157234萬人次，年公路運輸貨物352926萬噸，公路運輸滲透到廣東經濟發展的每一個神經末梢，而高速公路作為公路運輸的主干網絡承擔著主要的角色。廣東省高速公路的發展已經逐步以建設為重點轉為管理為主兼顧建設的狀態，傳統的管理模式已經嚴重制約了高速公路的服務能力，同時巨大的運輸和出行基數產生了海量的道路信息需求，然而廣東高速公路出行現在存在了兩個非常嚴重的信息不對稱問題：一是高速管理部門掌握了大量的高速出行數據信息（道路監控、道路事件、道路管制等數據信息），缺少高效、方便讓公眾獲取的發布渠道；二是公眾能夠獲取到的信息十分有限，僅從可變情報板、廣播電臺、呼叫中心、短信等傳統渠道獲取的信息有限，并且存在嚴重的時間滯后問題，很多重要的出行信息沒有辦法及時獲取到，在選擇出行路徑時還需要看運氣的“原始”時代。

隨著智能手機價格和通信成本繼續降低，以iPhone和Android智能手機為代表的移動終端的普及，移動互聯網的便利性，影響了人們對交通出行的信息獲取、出行方式的選擇與出行路徑的動態變化。移動互聯網和智能設備的廣泛發展，使得外場具有相當多的智能采集和處理設備，通過人與設備之間連接，設備與設備之間的連接實現變成可能，這些又進一步促進高速公路運營的路網監測、分析和服務手段多樣化，為交通信息服務提供了一種新的技術手段。移動互聯網技術成熟和爆炸性發展，智能手機快速普及為解決高速出行信息服務發布系統提供了有利條件。

廣東省交通集團有限公司于2012年1月推出了廣東高速通系統（以下簡稱系統），包括：“高速通”智能手機端高速公路交通信息服務的移動應用APP，基于微信公眾平臺的“廣東高速通”微信公眾服務號，高速公路路況直播與客服網（以下簡稱為“出行網站”）。廣東高速通APP為高速公路出行者提供路況導航、路況簡圖、道路快覽、路徑路費、社區活動、沿途景點、用戶報料等一系列高效、專業、便捷的交通信息服務；2013年1月廣東高速通微信號為高速公路出行者提供高速查詢、實時路況、路況簡圖、附近路況、沿途景點等高速公路交通信息輕服務；出行網站為高速公路出行者實時路況、道路施工、沿途景點、服務設施、拯救服務等交通信息服務。

4 交通行業大數據應用存在問題

（1）傳統高速公路路段公司在系統建設過程中往往是一套業務系統上一套硬件設備，從而導致維護成本遞增、能源消耗巨大、可用性低下、兼容性差、資源配置與運維管理的成本非常高昂且效率底下以及對業務需求無法做到及時響應，靈活性差等一系列問題。

（2）截止2015年底，廣東省高速公路總通車里程突破了7000公里，成為國內高速公路通車里程數最多的省份。廣東省在高速公路建設方面取得了非常優異的成績，但是針對高速管理制度和規范還存在一定的滯后性，尤其是各路段的養護、拯救、路段信息采編等重要的日常管理手段跟不上時代的發展。目前人工采集主要依托QQ群和OA系統，路網或路段的內部事件目前都以短信方式發送，各收費現場通過電話或對講上報路況和現場信息，由于信息眾多，沒有分類和格式化，監控員錄入工作量較大，不能直接向公眾發布，狀態更新和共享工作量都較大，難以統計分析。與此同時 ，開發了大量孤立的MIS管理系統，如路政管理系統，養護管理系統等，由于只能在電腦端運行，不僅在外場使用不便，而且由于各系統連接能力很差，形成大量的信息孤島。另外還建設有情報板、網站、微博發布系統，路況上報廳或部的一些系統等，但這些系統非定向、無信息交互等缺點，覆蓋面小，使用不方便，而且大多形成信息孤島，需多次重復錄入。

5 交通行業大數據應用問題解決對策

（1）針對目前高速公路機房建設現狀，結合目前流行的被各行業所采用的虛擬化技術，提出高速公路路段機房改造、建設的解決方案。

（2）路段新一代數據中心解決方案主要由服務器虛擬化、網絡虛擬化、存儲虛擬化以及統一運維管理服務構成，通過服務器虛擬化，將物理服務器匯聚成計算資源池，按需提供計算資源服務；通過網絡虛擬化，簡化網絡部署，實現2層到7層的網絡服務；通過存儲虛擬化，將分散在物理服務器中的硬盤資源充分使用起來，提供接近于中高端共享存儲IO處理能力和高可用保護能力。通過統一運維管理服務，全面地了解基礎設施所有層的情況。通過收集和分析性能數據、關聯異常現象，并可識別出構成性能問題的根本原因。

高速公路新一代數據中心中的存儲虛擬化解決方案采用目前成熟的存儲虛擬化產品，VMware的VSAN。其主要優勢如下：

1）專為虛擬機設計的極其簡單的存儲——VirtualSAN可以大大簡化虛擬機的存儲調配和管理。只需要直接在vSphereWebClient中單擊幾下即可快速完成存儲調配。作為自行調節的系統，VirtualSAN可以根據每個虛擬機的要求進行自我優化，以提供適當的SLA。在性能相當的情況下，大幅降低總體擁有成本——VirtualSAN利用價格便宜的服務器磁盤和閃存、采用vSphere標準網絡連接、減少電源和散熱成本并通過自動化提高運營效率，從而大幅度降低存儲資本開銷和運營開銷。2）憑借“隨增長而擴展”功能降低前期投資——與傳統存儲陣列不同，VirtualSAN不需要大量初始投資。您可以創建只包含三個服務器的VirtualSAN數據存儲。此外，VirtualSAN還允許您更精細、更前瞻地擴展存儲性能和容量，以配合計算資源的擴展。

VMware和廣泛的體系支持——Virtual SAN是一種純軟件解決方案，與硬件無關，可以在所有主流服務器OEM廠商的硬件上使用，不依賴專用硬件。

（3）利用新媒體平臺，提高用戶使用便捷和用戶體驗。微信公眾平臺的迅速發展，為建立高速公路營運管理信息網絡平臺提供了技術保障。微信是一款跨平臺的通訊工具，通過移動網絡發送語音、圖片、視頻和文字實現信息的交互。隨著移動智能終端的迅速普及以及微信用戶迅速增多，微信已經成為人們日常交流的重要渠道。微信公眾平臺是給個人、企業和組織提供業務服務與用戶管理能力的全新服務平臺，包括服務號，訂閱號與企業號三種類型。其中：企業號，旨在提供企業內部移動應用入口，可以幫助企業建立員工、上下游供應鏈與企業IT系統間的連接。

廣湛線高速公路微營運平臺是在現有的監控、收費、養護、路政等業務系統的基礎上，尤其是在廣湛線應急保暢系統的基礎上，充分利用移動互聯網相關技術，通過微信公眾平臺的企業號實現對各業務系統的有機聚合，實現信息傳遞與業務管理流程的無縫銜接，提高高速公路營運管理水平。

6 交通行業大數據應用未來發展展望

隨著信息化、計算機等技術的發展智能交通系統應運而生，人們迫切希望建立完善的智能交通系統，能夠實時、高效、準確地掌握交通運輸情況，有效的解決交通擁堵、事故頻發等問題。高速公路管理系統有三大系統：收費、通信和監控系統，通信系統承擔數據傳輸的作用，收費和監控系統屬于業務管理范疇。智能交通系統的發展使得智慧高速的呼聲越來越大。縱觀國內外信息化和高速公路管理發展方向，智慧高速的發展趨勢有以下特點：

（1）智慧化：管理系統平臺智慧化的核心是依托大數據交互平臺，實現數據互通、輔助決策數據的生成。（2）一體化：管理系統一體化管理平臺實現運行安全管理、調度指揮、系統報表、決策功能等多方面數據融合，相互協同運作。（3）網絡化：網絡化管理主要體現在信息管控、運營管理通過網絡條件實現信息系統共享，可以異址同平臺協同辦公。（4）動態化：交通信息采集、處理、管理與應用實時動態變化。（5）服務化：為管理者、公眾提供全方位的實時服務。（6）標準化：數據標準化是實現信息互通的基礎，建設標準化有利于規范管理智。

7 結語

總之，大數據已經產生，對大數據的需求正在逐步增加，在交通行業如何利用大數據和新媒體服務廣大民眾已經相關行業正應用在深入研究和應用的方向。

參考文獻

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