解讀大數(shù)據(jù)技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域中的研究和挑戰(zhàn)

（重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司，重慶 401120）

一、大數(shù)據(jù)技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域中的研究現(xiàn)狀

（一）軌道交通狀態(tài)監(jiān)測與可視化研究

隨著軌道交通不斷快速發(fā)展，各類交通樞紐客流出現(xiàn)嚴(yán)重的擁塞風(fēng)險問題。從軌道交通網(wǎng)絡(luò)的角度來講，惡意攻擊、自然災(zāi)難等成為其主要的威脅。諸多行業(yè)專家及管理者對軌道交通網(wǎng)絡(luò)的脆弱性給予足夠的關(guān)注，并且在這方面引起了較大的重視，針對當(dāng)前這一問題，國內(nèi)相關(guān)人士提出了基于站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)脆弱性測量方法，并且在實際的應(yīng)用過程中取得顯著性的成效。從其當(dāng)前客流數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等角度著手，重點(diǎn)對軌道交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面分析和研究，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)研究表明，軌道交通網(wǎng)絡(luò)的脆弱性受到諸多方面因素所共同影響，具體主要包括土地利用變量、客流、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。通過網(wǎng)絡(luò)脆弱性測量法的有效運(yùn)用，相關(guān)管理人員可以更好的對其網(wǎng)絡(luò)脆弱性進(jìn)行及時了解，并且能夠做到對關(guān)鍵站和鏈路的實際狀態(tài)做出全面的掌握，對于解決和完善軌道交通具有重要的意義。

（二）大數(shù)據(jù)的軌道交通規(guī)劃優(yōu)化問題

基于城市軌道交通的角度來講，大規(guī)模事件將會造成大量的客流，對周邊的交通運(yùn)輸及管理帶來較大的壓力。鑒于當(dāng)前軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的客流而言，要想更好的妥善解決好這一問題，則需要對其進(jìn)行做出評估和研究。據(jù)此我國交通部門正在實施一種動態(tài)較軟規(guī)劃方法，通過該方法可以對多項分對數(shù)模型、及隨便效應(yīng)函數(shù)進(jìn)行設(shè)計，不但可以對客流進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，而且有效的優(yōu)化了運(yùn)輸成本。此外，基于貨物運(yùn)輸優(yōu)化的角度來分析，業(yè)界提出了新穎的貨物運(yùn)輸決策支持框架，給出了偽多項動態(tài)規(guī)劃算法和近似算法，通過對當(dāng)前這種方法進(jìn)行推廣應(yīng)用，并且在系統(tǒng)性的研究當(dāng)中，在很大程度上解決了不同大小版本問題的速度。

二、大數(shù)據(jù)技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域中的挑戰(zhàn)

（一）數(shù)據(jù)搜集

在軌道交通數(shù)據(jù)搜集過程中，由于人們和車輛行駛較為頻繁，其特點(diǎn)的地點(diǎn)或者時間難以保證其數(shù)據(jù)搜集的準(zhǔn)確性。具體主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)不可靠、或者搜集到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，例如車輛沒有嵌入提供實時定位數(shù)據(jù)的設(shè)備，道路傳感器搜集的道路交通數(shù)據(jù)極有可能出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象。基于當(dāng)前這種情況下，要想更好的解決上述這一問題，則需要引進(jìn)新的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，借助先進(jìn)的信息技術(shù)實現(xiàn)其數(shù)據(jù)采集能力的提升。尤其近些年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了良好的發(fā)展趨勢，新的傳感器在交通領(lǐng)域得到有效的推廣，這對于提升數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量有著較大的作用。

（二）數(shù)據(jù)隱私

隱私問題作為大數(shù)據(jù)時代最具有挑戰(zhàn)性的問題，在數(shù)據(jù)的傳輸、儲存等過程中，極有可能造成個人隱私的泄露。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，傳統(tǒng)軌道交通系統(tǒng)在數(shù)據(jù)搜集過程中，往往都是交通流數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)等非個人數(shù)據(jù)。從而當(dāng)前數(shù)據(jù)搜集角度來分析，主要涉及到個人及車輛位置等個人隱私。在數(shù)據(jù)搜集過程中，如果不能夠強(qiáng)化對數(shù)據(jù)的保護(hù)管理，將會造成數(shù)據(jù)信息被盜取的風(fēng)險，屆時也將會為數(shù)據(jù)所有者帶來較大的損失。在這種情況下，隱私問題得到了社會各界的廣泛關(guān)注，而隱私保護(hù)已經(jīng)成為大數(shù)據(jù)應(yīng)用的關(guān)鍵所在。

（三）數(shù)據(jù)存儲

現(xiàn)階段，大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量已經(jīng)由TB 級躍升為PB 級，其中數(shù)據(jù)增長速度明顯高于數(shù)據(jù)存儲量增長數(shù)據(jù)。尤其在軌道交通運(yùn)維的時候，傳感器將會每天產(chǎn)生各種數(shù)據(jù)。基于穿越數(shù)據(jù)存儲基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)庫工具角度來講，由于其存在一定的局限性，目前已經(jīng)無法滿足海量數(shù)據(jù)的增長要求。基于此情況下，要想更好的解決此類問題，如何設(shè)計出最合理的數(shù)據(jù)存儲體系結(jié)構(gòu)成為當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)。此外，數(shù)據(jù)存儲與智能進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，成為解決問題的關(guān)鍵所在。企業(yè)在實際的發(fā)展過程中，通過對智能管理工具進(jìn)行研發(fā)，并在存儲系統(tǒng)中提供集成分析，為企業(yè)的發(fā)展帶來全新的理念，不但有助于企業(yè)進(jìn)行資源監(jiān)控，而且還能夠強(qiáng)化對現(xiàn)有存儲基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行充分利用。

（四）數(shù)據(jù)處理

大數(shù)據(jù)技術(shù)在軌道交通中的應(yīng)用，體現(xiàn)出較強(qiáng)的時效性，需要對此類數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的處理。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前這些大數(shù)據(jù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)以下方面內(nèi)容：交通數(shù)據(jù)預(yù)處理、交通狀態(tài)識別、實時交通控制、動態(tài)路徑引導(dǎo)和實時交通調(diào)度.軌道交通數(shù)據(jù)包含了諸多來自于不同數(shù)據(jù)源的異構(gòu)數(shù)據(jù)，同時必須與歷史數(shù)進(jìn)行比較，并在短時間內(nèi)進(jìn)行處理。此外，由于大數(shù)據(jù)時代的到來，軌道交通有著海量的數(shù)據(jù)，在對當(dāng)前這些海量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理時，能否確保處理過程的及時性已經(jīng)成為當(dāng)前面臨的巨大挑戰(zhàn)。

（五）數(shù)據(jù)開放

在軌道交通數(shù)據(jù)管理過程中，為了方便程序開發(fā)人員及運(yùn)輸服務(wù)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)查找，需要根據(jù)當(dāng)前具體需要，注重對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔管理，同時要中分保證良好的質(zhì)量公開訪問。基于數(shù)據(jù)質(zhì)量的角度來講，如果大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量難以得到有效的保障，屆時將會使得對決策造成誤導(dǎo)，甚至嚴(yán)重的情況下會產(chǎn)生有害的后果。眾所周知，在優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)的開放過程中，往往數(shù)據(jù)時間和成本支持。在這種情況下，就要字高成本獲得高質(zhì)量數(shù)據(jù)與低成本下快速開放之間做出權(quán)衡。而當(dāng)前這一舉措使得高質(zhì)量數(shù)據(jù)的開放成為較大的挑戰(zhàn)。

結(jié)語：綜上所述，隨著城市不斷快速的發(fā)展，城市中的交通越來越擁擠，嚴(yán)重影響著人們的日常出行，而軌道交通的快速發(fā)展，在很大程度上緩解了城市緊張的交通壓力。同時，軌道交通具有運(yùn)輸水平高效、運(yùn)輸容量大等特點(diǎn)，導(dǎo)致軌道交通運(yùn)輸存在一定的挑戰(zhàn)性，而常規(guī)方法難以實現(xiàn)對其分析，致使大數(shù)據(jù)技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用成為一種趨勢。