大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應用

林君萍

摘要：隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，交通擁堵問題日益嚴重，大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應用，為城市交通管理提供了一條新路徑。本文首先闡述了大數(shù)據(jù)的背景，智能交通系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀，然后分析了大數(shù)據(jù)給智能交通系統(tǒng)帶來的影響，大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中應用的優(yōu)勢及產(chǎn)生的問題。

關鍵詞：大數(shù)據(jù);智能交通系統(tǒng);應用

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）17-0016-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 引言

近年隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和城市化進程的加快，城市交通車輛快速增長，交通事故、交通擁堵等問題日益嚴重，不但影響人們的交通出行，也制約著城市的發(fā)展，面對日益凸顯的交通問題，在城市道路建設現(xiàn)有的能力前提下，如何提高道路的通行能力和管理水平已成為交通管理部門的當務之急。如何利用先進的科學技術建立一個準確、實時、高效的智能化交通管理系統(tǒng)，能夠有效地提高道路通行能力和解決交通擁堵問題，并能帶來巨大的經(jīng)濟效益。因此，大力發(fā)展智能交通系統(tǒng)是我國交通事業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而智能交通系統(tǒng)是建立在大數(shù)據(jù)基礎之上的，利用大數(shù)據(jù)技術不僅可以對龐大的、多樣化的交通數(shù)據(jù)進行存儲，還可以對數(shù)據(jù)進行處理，從中快速高效的挖掘出有用信息，為有效緩解和改善城市交通問題提供服務。

2 大數(shù)據(jù)的基本情況

2.1大數(shù)據(jù)的時代背景

隨著計算機技術的迅猛發(fā)展及應用，各大行業(yè)應用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈爆炸式地增長，如;網(wǎng)上購物、搜索引擎、傳感器、通信等都在瘋狂的產(chǎn)生數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的規(guī)模已遠遠超出了傳統(tǒng)的計算技術和信息系統(tǒng)的處理能力，面對海量數(shù)據(jù)帶來的挑戰(zhàn)，人們也已經(jīng)意識到數(shù)據(jù)對企業(yè)的重要性，所以，尋找有效的處理數(shù)據(jù)的技術、方法和手段已經(jīng)成為迫切的需求。《紐約時報》在2012年2月份的一篇專欄中指出，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)降臨，在經(jīng)濟、商業(yè)等其他領域中，所有的決策將基于數(shù)據(jù)和分析而做出[1]。2016年3月我國公布的十三五規(guī)劃中，明確提出把大數(shù)據(jù)作為基礎戰(zhàn)略性資源，實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，全面推進大數(shù)據(jù)在各大行業(yè)中的應用。

2.2大數(shù)據(jù)技術的特點

大數(shù)據(jù)技術之所以被全球各大行業(yè)廣泛關注與應用，與它所具備的優(yōu)勢、特點密不可分。大數(shù)據(jù)技術具備以下幾種特點[2]：

1）實時性。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理分析方法都無法達到實時性的需求，而大數(shù)據(jù)技術可以做到及時響應，特別是在交通領域，面對海量的交通數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)對交通數(shù)據(jù)的分析處理，并達到秒級響應，便于交通管理。

2）高效性。面對海量的交通數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)技術解決了傳統(tǒng)的方法無法快速高效地對數(shù)據(jù)進行分析的難題，并能通過分析找出數(shù)據(jù)間的關聯(lián)、發(fā)現(xiàn)內(nèi)在規(guī)律，大大提高了交通運行效率及路網(wǎng)的通行能力，有效地緩解了交通擁堵問題。

3）預測性。利用大數(shù)據(jù)技術將在交通系統(tǒng)中通過觀測得到的數(shù)據(jù)，建立區(qū)域交通狀態(tài)監(jiān)測和預測模型，預測早晚高峰、節(jié)假日等重大節(jié)日的道路擁堵情況，以提高交通管理水平和用戶出行質(zhì)量。

3 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1智能交通系統(tǒng)發(fā)展的國際現(xiàn)狀

智能交通系統(tǒng)，簡稱ITS，興起于歐美日國家，是指以現(xiàn)代交通基礎設施包括（道路、機場、港口、通信等）為基礎，將先進的信息技術、電子傳感、檢測控制技術、計算機處理技術等，應用于交通運輸管理體系中，搭建起一種能夠全方位發(fā)揮作用的實時、準確、高效的地面運輸管理系統(tǒng)，能夠有效地緩解城市交通擁堵問題，為公眾提供高效、便捷、安全的出行服務[3]。20世紀90年代初，美國國會就通過了綜合地面運輸效率方案，希望通過應用高新技術和合理的交通分配方案來提高整個路網(wǎng)的通行效率、安全水平及交通運輸經(jīng)濟效益，并由美國運輸部來負責全國的ITS發(fā)展，同時政府大量撥款用來進行ITS的研究工作，并要求將ITS的發(fā)展與建設納入各級政府的基本投資計劃之中。據(jù)相關報道，目前美國ITS的應用已高達85%。日本、新加坡對ITS的研究起步較早，并建立了較為完整的ITS技術體系，同時圍繞技術體系進行了相關產(chǎn)品的開發(fā)與應用，如：將大數(shù)據(jù)應用到城市交通管理系統(tǒng)中。目前，日本已建成了世界領先水平的ITS綠色出行系統(tǒng)和相應成果，并為各國ITS的建設與發(fā)展積累了諸多寶貴經(jīng)驗。現(xiàn)今歐美日等發(fā)達國家均已實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)相關項目的高度產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

3.2智能交通系統(tǒng)發(fā)展的國內(nèi)現(xiàn)狀

我國的智能交通行業(yè)發(fā)展離不開各項政策的支持。2016年3月開始我國陸續(xù)發(fā)布了《交通運輸科技“十三五”發(fā)展規(guī)劃》《交通運輸信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》《推進“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通促進智能交通發(fā)展的實施方案》。通過政策的影響推動作用，我國智能交通應用將形成一個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國智能交通行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃研究報告》中數(shù)據(jù)顯示，我國智能交通市場在2020年應用規(guī)模預計可達到千億元。目前，智能交通系統(tǒng)在我國的應用主要是城市交通、高速公路、電子停車場等領域。隨著智慧城市建設的展開，城市軌道交通需求不斷增長，未來城市軌道交通將成為智能交通系統(tǒng)建設的重點。

4 大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應用

4.1交通數(shù)據(jù)采集處理

利用大數(shù)據(jù)相關技術，可以采集兩大類數(shù)據(jù)：1、以車為對象的GPS軌跡數(shù)據(jù)、速度數(shù)據(jù)2、以人為對象的公交IC卡數(shù)據(jù)、手機GPS數(shù)據(jù)、各類APP提供的網(wǎng)絡交通數(shù)據(jù)等移動數(shù)據(jù)。利用大數(shù)據(jù)技術，使得在交通數(shù)據(jù)采集上趨于動態(tài)化、微觀化，同時使用Hadoop技術的核心部分HDFS和MapReduce分別為采集到的交通數(shù)據(jù)的存儲和計算提供技術支持。

4.2優(yōu)化公共交通，實現(xiàn)智能服務

在城市中，諸多交通出行工具都是定點定線運行，以公交車為例，如果交通資源配置不合理就容易引起出行者等待時間過長、坐車擁擠等相應問題而影響人們的正常生活。利用大數(shù)據(jù)技術可以實現(xiàn)對站點客流量進行實時動態(tài)監(jiān)測，乘客通過相關APP可以實時查詢公交車等行駛情況，及時了解車輛信息，避免出現(xiàn)盲目等待、上車困難等問題，交通資源得到合理分配。

4.3提高交通運輸安全性

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，隨之產(chǎn)生的交通需求也在不斷增加，交通事故越來越多，交通安全問題成為全民關注的問題。在過交通系統(tǒng)中，由于車輛多、氣候環(huán)境差、道路質(zhì)量差、駕駛員本身因素等綜合作用容易引起交通事故的發(fā)生。大數(shù)據(jù)的實時性、可預測性及快速處理信息的能力保證了交通系統(tǒng)對事故的主動預警，以便提前預測事故發(fā)生的可能性[4]。例如，可以通過相關監(jiān)控設備實時采集環(huán)境、道路情況等信息，利用大數(shù)據(jù)技術進行分析和處理，并將結(jié)果通過交通廣播電臺、手機短信、車載終端等方式實時發(fā)布給附近的司機，進行必要的風險判斷提示，從而有效地降低事故發(fā)生的可能性，提高交通運輸安全性[5]。

4.4提供交通誘導方案

傳統(tǒng)的交通誘導方法已經(jīng)無法滿足當前城市交通管理的需求，大數(shù)據(jù)作為一種新興的技術，為城市交通誘導管理提供了新思路。城市交通系統(tǒng)中，每時每刻都在產(chǎn)生交通數(shù)據(jù)，如網(wǎng)絡交通數(shù)據(jù)、公交交通數(shù)據(jù)、車輛GPS數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)等，利用大數(shù)據(jù)技術可以實現(xiàn)對交通數(shù)據(jù)實時收集、快速分析處理，并通過預測模型做出交通預測，監(jiān)管部門根據(jù)預測信息發(fā)布交通路況，提醒出行者關注路況，可以使出行者減少行駛時間、縮短行駛距離，讓交通路網(wǎng)的通行能力得到充分利用。

5 大數(shù)據(jù)給智能交通系統(tǒng)帶來的影響

在網(wǎng)絡信息技術高速發(fā)展的今天，我們已經(jīng)迎來了大數(shù)據(jù)時代，大數(shù)據(jù)已經(jīng)走入我們的日常工作和生活中，并成為不可缺失的一部分。顯然數(shù)據(jù)資產(chǎn)已經(jīng)成為推動各大行業(yè)優(yōu)化發(fā)展的有力媒介，在交通領域亦是如此，通過運用大數(shù)據(jù)技術，良好的使用、處理交通數(shù)據(jù)，才能解決我國當面面臨的嚴峻交通問題。

5.1大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中應用的優(yōu)勢

（1）利用大數(shù)據(jù)技術可以實現(xiàn)區(qū)域交通的動態(tài)監(jiān)測、公共交通的智能化管理、交通資源的合理分配。比如利用大數(shù)據(jù)的預測性，幫助出行者預知前方的路況信息，避免交通擁堵，一旦某個路段出現(xiàn)交通問題，出行者也可以通過大數(shù)據(jù)及時獲取道路的實時信息，確保交通順暢。

（2）通過利用大數(shù)據(jù)技術可以實現(xiàn)道路交通狀態(tài)城市路網(wǎng)信息等可視化的展現(xiàn)，在發(fā)生問題的第一時間讓出行者及時了解情況，讓相關管理部門及時處理現(xiàn)場情況。

（3）將大數(shù)據(jù)技術應用到智能化交通管理系統(tǒng)中，在城市現(xiàn)有的交通設施中可以有效提高城市道路的通行效率，緩解道路擁堵問題，減少公路、地鐵等交通設施的新建及擴建，節(jié)約資金、降低成本。

（4）利用大數(shù)據(jù)技術可以做到高速處理、實時分析海量的交通數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)信息的跨區(qū)域共享，真正打破跨區(qū)域限制的交通管理，從而切實解決交通問題。

5.2大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中應用產(chǎn)生的問題

（1）安全與隱私問題，大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)上運用有諸多好處，但也可能因制度盲區(qū)、監(jiān)管不力，致使個人信息，如個人位置信息，出行習慣等私人信息被泄露。

（2）數(shù)據(jù)開放問題，智能交通系統(tǒng)中每天都在產(chǎn)生大量的交通數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)基本上是供各部門系統(tǒng)內(nèi)部使用，利用率低，且容易造成數(shù)據(jù)封閉管理的現(xiàn)象，為了使數(shù)據(jù)得到有效利用，交通數(shù)據(jù)應該得到公開，促進數(shù)據(jù)開放共享[6]。

（3）數(shù)據(jù)存取問題，智能交通系統(tǒng)可以利用各硬件設備采集的動態(tài)數(shù)據(jù)，但對于靜態(tài)數(shù)據(jù)，如路面上的停車情況等數(shù)據(jù)無法讀取和利用，所以靜態(tài)數(shù)據(jù)應該統(tǒng)一成交通系統(tǒng)可以利用的格式或建立智能化的交通數(shù)據(jù)存取中心，提高數(shù)據(jù)存取的多樣性[7]。

6 結(jié)論

本文主要從理論角度闡述了大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應用，并分析了應用過程中的優(yōu)勢與問題。總體而言，大數(shù)據(jù)與智能交通的融合，可以顯著提高城市交通管理水平，有效緩解交通擁堵問題。

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【通聯(lián)編輯：王力】