基于大數據的智慧出行云服務平臺設計與實現

(鄭州輕工業大學 河南 鄭州 450000)

引言

鄭州綜合交通體系自緊密結合國家“十三五”規劃提出的五大發展理念以來，堅持三網融合、內捷外暢的立體交通網絡建設，提供全面、智慧的交通服務，營造低碳的交通環境，共享公平合理的交通資源，滿足多元化的交通需求，逐步進入交通設施建設和品質提升并重發展階段[1]。

現如今單一目的的服務難以滿足人們日益增長的出行需求[2]，未來的智慧交通應當深刻理解公眾多樣化的出行需求，實現數據共享并利用大數據進行預測和決策，以優化資源配置、滿足居民出行需求[3]，并通過統一的交通云服務平臺向民眾提供高效、全面的出行服務。

目前交通信息服務平臺呈現零散化和各行其是的特點，很多信息系統和出行平臺往往自成一體，無法向民眾提供一個統一的信息服務入口，形成不了完整的出行鏈服務，不能提供針對公眾出行定制化需求的公共交通實時性服務[4]，導致出行者無法在第一時間得到最及時、最全面的交通信息，從而錯過選擇最佳的出行路線和方式。

一、總體思路

(一)綜合大數據共享中心建設鄭州市綜合智慧交通云服務平臺

為解決目前跨平臺缺乏合作的問題，本文提出智能混合出行新模式，通過建立交通云服務平臺，深度整合公交車、地鐵、出租車等多種交通出行方式，讓民眾有更多、更省時、更合理的出行方式選擇，從根源上改變各交通運輸獨立運營、缺乏有效的系統整合的服務模式。

智慧出行云服務平臺應具備的主要特征包括：(1)交通云服務平臺以大數據共享中心作為載體，并對這些大數據進行統一處理和管理，最終達到數據可共享的標準[5]。(2)云平臺的交通數據采集和處理能保證數據的真實性、微觀性和可變性，使交通出行服務更加智能、精準[6]。

二、實施方案

(一)云平臺系統總體設計實現

Cloud Foundry作為業界第一個開源PaaS平臺，提供了一套相對完善的PaaS平臺解決方案，無需擔心任何基礎架構的問題。

Cloud Foundry內具有豐富的功能可供使用，能直接使用Cloud Foundry內含的服務架構體系，在這套框架的基礎上進行定制化服務擴展，以滿足功能需求。

本文將Cloud Foundry改造成一個提供智慧交通云服務的云計算平臺，在其已有的服務架構基礎上針對交通出行需求進行個性化功能擴展，不僅包含有基本服務功能，還進一步設計了個性化出行服務和出行智慧應用。

1.云服務平臺應用架構設計

以Cloud Foundry平臺為基礎進行智慧出行云服務平臺架構設計。通過對出行平臺的功能需求分析，對Cloud Foundry的服務框架進行數據庫、計算資源等出行服務功能擴展，為智慧出行應用和功能開發提供服務支持；根據出行用戶的個性化需求確定擴展的定制化服務，利用交通云服務平臺基礎服務和功能應用提供的開放接口來設計自己的應用架構體系，以便進行進一步的開發。對于智慧出行應用運行在Cloud Foundry的DEA容器中，而通用的數據庫、計算資源等主要基于Cloud Foundry的服務架構體系進行重新設計。

(二)智慧出行云服務平臺大數據解決方案

為解決云平臺中大數據帶來的一系列問題，本文將HBase數據庫與到智慧出行云平臺結合起來，這樣不僅能實現對大數據的支持，還有利于將并行計算平臺Hadoop等融合進入到云平臺中。

HBase服務節點提供創建、刪除、修改HBase表等功能。與傳統數據庫單服務器不同，HBase由多個節點組成，但HBase只對外提供一個訪問地址，即HMaster的地址。當交通信息服務節點在接到服務實例創建請求時，會緊接著在HBase上請求創建一個數據庫表，然后在本地創建一個服務實例的記錄表項來記錄服務信息。此外，DEA中的應用在綁定服務實例后便能獲取HBase數據接入的信息，應用就可以直接接入到HBase平臺。

三、平臺實現與案例分析

(一)云服務平臺實現

本文采用cfdo(Cloud Foundry Do)作為后臺管理工具，其功能包括日常使用中的安裝、配置、環境、執行四個主要操作；安裝工具采用Cloud Foundry后臺管理工具提供的Chef，利用start、stop和restart工具對簡單的部署腳本進行安裝操作和生命周期管理；此外，Cloud Foundry組件的配置文件集中在統一目錄中。此外，Cloud Foundry提供的部署工具都是基于Chef實現，但并不支持可定制化的部署，因此需要cfdo的install工具在Chef的基礎上進一步擴充，以保證能實現可定制化功能。

智慧出行云服務平臺后臺管理工具功能完成情況，對于cfdo的三個二級命令exec、env、install都可以完全實現并得到驗證在使用中運行正常。Cloud Foundry后臺管理平臺的源碼以及依賴包所使用的服務器GitLab和批量管理工具dsh對服務器的管理操作也可以得到實現。

四、結語

隨著新技術的不斷涌現，智慧出行產品的演進逐步會向智慧化、標準化、開放化的方向發展。本文針對鄭州市交通出行體系的不足和弊端提出解決方案，提出智慧出行新模式，通過進一步改進和擴展Cloud Foundry平臺，實現智慧出行云服務平臺大數據支持和交通信息數據共享，并通過實現兩個創新性的智慧出行功能模塊來驗證設計的智慧出行云服務平臺應用架構方案的可行性，塑造互聯網+傳統行業的新業態與新模式。