大數據技術在智能交通領域的應用

莫小星

摘要：隨著國內城市的飛速發展，每年有1800萬人從農村遷往城市，伴隨著人口向城市集中，城市交通需求總量急劇增長。與此同時，我國汽車化水平逐年提高，城市交通的壓力與日俱增，給人們的日常出行帶來了許多不便，以大數據為基礎的智能交通能夠有效提高交通信息獲取的及時性、準確性，其多元化地構建交通數據網絡為建設智能交通提供了前提條件，大數據技術的應用也成為改善城市交通環境問題的關鍵所在。本文從交通現狀出發，闡述了大數據技術與智能交通的關系，分析了大數據技術的優勢，并以寧滬高速為例，展示了大數據為交通帶來的改變，同時對大數據在智能交通領域的應用前景進行了展望。

【關鍵詞】大數據；智能交通；應用；發展

目前，國內的交通擁堵已經成為一個常態化問題。交通擁堵不僅造成車輛行進緩慢，而且造成了時間成本和燃油成本的增加，進而增加了尾氣排放量，對環境、氣候等造成污染；同時，交通擁堵導致交通事故的增加，交通事故又進一步增強交通擁堵，形成惡性循環。

造成擁堵的主要原因除了道路容量不足和汽車增長速度過快，最主要的問題是道路建設在功能上的不完善和交通管理手段的落后。只靠警察和交通燈來管理交通，會使管理與道路交通安全的聯系不密切，無法真正提高路網的通行效率、從根本上解決道路擁堵問題。

大數據技術是IT界的一次顛覆性的技術變革，它影響了包括國家、企業、組織以及個人的生活方式。與傳統的信息技術相比，大數據是一個宏大的概念，它是整合了不同類型數據的數據集的集合，難以通過目前的數據庫管理工具進行處理。從各種各樣類型的數據中，快速獲得有價值信息的能力，就是大數據技術。

以大數據為基礎的智能交通能夠有效提高交通信息獲取的及時性、準確性，其多元化地構建交通數據網絡為建設智能交通提供了前提條件，智能交通能夠有效地改善城市交通環境，為人們的出行提供方便，為社會的發展提供科技支持。

1.大數據技術的特點

大數據技術是對大量數據進行收集、整合、分類并分析，發現事物發展規律，進而提供小范圍內最優解的一種計算機技術。在云技術和人工智能技術的基礎上，合理利用大數據技術能夠提高道路通行效率，預防意外發生。大數據技術有四個特點：

第一，大數據技術可以存儲并抓取大量數據。在我國，不同城市的交通管理分散到不同部門，數據量大且復雜，傳統的計算機技術無法對其進行處理。而大數據技術則可以對這些分散、碎片化的信息進行整合，以便快速、精確的測得城市交通流的分布狀況。

第二，大數據技術能夠解決跨區域管理的限制。大數據技術是基于計算機技術和互聯網技術基礎上的一種虛擬技術，只要建設完善的信息共享原則，不同區域即可實現數據共享，從而有效解決跨區域交通管理的問題。

第三，大數據技術具有智能性。傳統的人工管理方式無法顧及到整個路網狀況，難以實現交通的動態化管理。大數據技術獨有的智能分析處理能力，能夠全方位了解道路狀況，統籌規劃，根據實際情況給出較好的解決方案，從而提升道路交通資源的合理利用。

第四，大數據技術具有快速性和預見性。大數據技術能夠對海量不同類型的數據進行快速處理，使互聯網交通數據與路段實際數據融合互補，實現高速公路出行信息自動發布，提高出行信息的準確性、及時性以及針對性，為出行者提供提前預警、路段指引、出行建議等信息。

近年來，由于城鎮化的快速推進，道路增長量已遠遠不能滿足瘋狂增長的汽車需求，建立有效的道路誘導系統、提高城市道路利用率迫在眉睫。

隨著近年新的技術、管理模式與智能交通和高速公路的結合越來越緊密，人們充分利用大數據技術，將科技前沿的技術運用到道路管理的業務實踐中，從而提高了道路管理能力。同時全面推動互聯網交通大數據、道路側監測數據、公路運營管理數據的充分整合；利用云計算技術對大數據進行加工整理，形成采集、分析、決策、發布的閉環業務應用；利用分析決策數據指導治理道路擁堵，確保道路現場處置高效；應用大數據發布技術，在道路側加密、改善發布形態，并利用互聯網+平臺打造交通信息發布的內外網全域無縫融合態勢。

2.大數據技術在智能交通中的優勢及應用

當大數據技術與智能交通相結合，有以下三點優勢：

第一，能夠有效提高通行效率，減少交通擁堵。大數據技術能整合各方數據信息，統籌規劃，根據實際情況給出短時間內的最優行駛路徑，從而提升道路交通資源的合理利用。

第二，能夠提高交通安全水平。大數據技術可以快速整合數據，構建安全模型，然后綜合分析車輛行駛的安全性，從而有效降低交通事故的可能性。

第三，能夠提供預警處理，降低風險。將大數據技術運用在城市交通管理過程中，提前預測和監控，在某些方面可以有效抑制潛藏風險的爆發，將危險扼制在萌芽中。

以寧滬高速為例，此次互聯網交通大數據的路況信息發布，選擇位于滬寧高速公路無錫段的兩個主線情報板進行試點。滬寧高速公路無錫段全長約45公里，雙向8車道，設計行車速度120km/h，與錫宜高速、錫澄高速、通錫高速、蘇州西繞城高速都有樞紐鏈接，過境流量大，斷面流量最高峰時達到20萬輛，單向流量最高峰值也達11.5萬輛，經常發生交通擁堵。伴隨著流量的增長以及天氣、重大節假日小客車免費通行的影響，無錫段的道路事故有增多趨勢，給交通運營管理部門帶來巨大壓力和挑戰。

而在2018年度春運來臨之際，寧滬高速公路股份有限公司與高德地圖、南京逸杰軟件科技有限公司等互聯網交通大數據公司簽署戰略合作協議，構建逸杰多源交通大數據信息服務平臺，以指揮調度云平臺為核心，主要運用互聯網、物聯網、車聯網三大資源，建立數據分析、數據挖掘、圖像識別、人工智能四大模塊，融合機電系統數據、GIS數據、事故養護數據、視頻數據、周邊道路數據和互聯網數據等六項數據，通過合理解析和建模運算，實現路況自動化實時更新推送和交通智能化預測誘導。并通過大數據信息服務平臺，面向道路管理者，提供指揮調度業務支撐，對監控中心交互的數據進行發布邏輯和算法處理，生成各類交通發布元數據；面向公眾出行者、公路交警和高速公路監控中心，通過智能交通信息服務系統，如車載終端、路側顯示終端等，在云調度生態體系內面向全端、全域提供信息發布服務。

該系統以新型交通態勢情報板為展現載體，依托指揮調度云平臺的后臺管理，同步高德導航系統，配合智慧錐桶的一鍵傳送施工、事故信息，實時更新發布區段通行時間，并對路況進行綠色（暢通）、黃色（緩行）、紅色（擁堵）的“可視讀”發布，路況的實時更新頻率達到20秒/次，未來有望突破10秒/次，甚至更快。

目前，無錫段共設置6套智慧發布系統，分布在高速公路主線K1117+800（N）線，無錫北匝道，無錫北收費站出口，城市道路-太湖大道，無錫東收費站入口和高速公路樞紐1096+430（N）線等區域，便于司乘多層級獲知。詳細建設情況如下：

第一，K1117+800（N）高速公路，在主線進入無錫路段入口采用新型情報板發布前方到達互通出口的道路路況和預計旅行時間，通過提供實時路況，方便司乘人員及時了解前方路況，并提前進行車速控制和合理選擇行車路線。

第二，無錫北匝道分叉口，通過F型可變信息標志發布當前匝道及宜興方向通行情況；在匝道發生擁堵時，清晰展示擁堵路況，并配以文字說明，誘導車輛往宜興方向，避免路口積壓，影響道路通行。

第三，無錫北收費站出口，新建3072mm×4096mm、P16全彩終端發布出口前方樞紐城市道路路況，當道路發生擁堵時，及時發布去市區的建議繞行方案，做好說明服務工作，誘導出行者更好地選擇出行方案。

第四，改造城市道路太湖大道入口F型可變信息標志，顯示面積為3840mm×1920mm，分辨率為192×96點，雙基色。通過改造控制系統，使其滿足新形式的發布需求。在城市道路發布前方樞紐進入高速路況和旅行時間，提示出行者高速公路關閉或擁堵時選擇其他道路出行，避免由于出行者得不到及時信息，堵塞在收費站口，造成擁堵，同時耽誤行程。

第五，無錫東收費站入口，新建3360mm×4480mm，P10全彩大數據終端發布交通管控禁令標識、高速路況和旅行時間發布高速路況和旅行時間，若流量較大，可提前告知司乘人員，便于提前選擇繞行路線，避開擁堵路段。

第六，在高速公路樞紐無錫互通（K1096+430）南京方向前新建光帶復合屏，指示往江陰大橋、泰州大橋方向擁堵情況和預計旅行時間，可以誘導出行者選擇不太擁堵的泰州大橋進行過江，降低江陰大橋的過度擁堵，節省出行者旅行時間。

經過兩個多月的努力，最終成功實現互聯網交通大數據的路況信息發布，為過往旅客提供量化的擁堵信息服務。交通信息智慧發布系統上線以來，深受司乘歡迎，路況的窗口日均問詢次數從151次下降到73次，同比降低51.7%，司乘滿意度高達98.3%，在一定程度上緩解了因信息不明而產生的焦躁感，使得春運出行更加從容和有序。真正實現大數據與智能交通相結合，為交通帶來便利。下一步，寧滬高速公路股份有限公司將根據實際使用情況，進一步調整優化交通信息智慧發布內容，并視情逐步擴大應用范圍。同時積極對接超大流量路段工程示范項目建設，力爭實現滬寧路東段智慧擴容20%以上，最大限度釋放暢通示范路創建成效，打造更有溫度、更具質感的出行服務體驗。

3.對于大數據智能交通的展望

與國外相比，國內智能交通的發展仍然比較緩慢，雖然基礎設施和集成應用上已經取得顯著成就，但是技術與國外還有很大差距。國家現在急需突破瓶頸，而交通+互聯網必是未來交通發展的大方向，其核心就在于智能管控與大數據應用。大數據與交通相結合，不僅有利于快速有效傳達信息、優化公交系統，同時在優化決策分析上，大數據的分析能力更是可以提供強有力的決策支撐。交通的規劃不合理，可能會導致很多交通問題，而基于海量大數據的分析結果，在城市規劃、道路規劃、方向規劃、交通燈設置、道路轉向設置等方面，就可以更有效地進行交通規劃決策，進而提升整體效率。更好地為城市道路網規劃、交通發展戰略、可持續發展等提供技術支撐。

4.結束語

本文從交通現狀、大數據技術的優勢、大數據技術在智能交通中的應用以及對未來大數據交通的展望等幾個方面分析了大數據技術對快速發展智能交通的重要作用。同時以寧滬高速為例，簡單闡述了大數據技術為人們帶來的便利，僅為拋磚引玉。在信息技術飛速發展的今天，傳統的交通管理方式唯有與大數據技術相結合，才能適應國家政策，為交通發展提供更詳盡的數據，構建綜合交通運輸的信息化體系，全面實現現代化交通強國戰略。

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