大數據技術在智能交通管理中的運用

鄧崢

（宜賓中星技術智能系統有限公司，四川宜賓 644005）

隨著經濟社會的迅速發展，城市交通日益復雜，越來越擁堵，城市壓力日益倍增。隨著“互聯網+”時代的到來，信息技術在改善嚴峻城市交通問題上發揮著重要的作用。《交通運輸信息化“十三五”發展規劃》[1]中明確指出，我們要加快智慧交通構建，盡早形成現代化綜合交通運輸體系。同時，政府在生產組織、基礎設施、運輸服務與決策監管等方面對智能交通構建提供大力指出。因此，智能化將會是我國交通管理的主要趨勢，而大數據將會積極運用于智能交通領域中。

1.智能交通管理中引進大數據技術的重要意義

1.1 高效整合交通系統出現的關聯數據

大數據技術可積極整合智能交通系統中分散、異構的各種數據，各管理系統中信息資源互相交互，實現共享交通信息[2]。同時，該技術還能夠為大規模數據的儲存提供廣闊空間。

1.2 提升交通運營資源的配置效率

積極引入大數據，構建自動化、智能化交通管理機制，可進一步提高交通資源分配效率，增強道路網通能力，積極迎合各種交通需求，緩解交通壓力[3]。目前，私家車、物流需求持續增長，道路交通壓力較大，交通運行效率較低，采用大數據技術可實時監控交通運行現狀，基于實際情況進行合理調整，從而提高交通設施利用率。

1.3 提升交通系統安全防護水平

大數據可實時、高效率處理、分析與反饋監控信息，降低了預警反應時間，聯合使用探測設備、交通傳感器、通信傳輸網絡等現代設備可跟蹤車輛軌跡、歷史記錄，確保車輛安全行駛，并積極示警異常車輛[4]。同時，執行應急處理時，大數據能夠迅速反饋信息，確保應急人員第一時間開展救援工作，避免事故擴大化。

2.以大數據技術為基礎的智能交通管理系統構建

2.1 建立智能交通管理綜合信息網絡平臺

針對交通管理，以總體把握、先中心后外圍的原則為基礎，分步驟開展，逐步構建智能交通管理系統，搭建信息網絡平臺[5]。該平臺具有采集、分析、處理信息的職能，可確保各部門積極協作發揮“城市大腦”的主要作用，確保交通正常、有序運行。（智能交通管理綜合信息網絡平臺結構如圖1所示。）

圖1 智能交通管理綜合信息網絡平臺邏輯結構

2.2 構建智能交通管理系統框架

2.2.1 信號燈控制和流量監測系統建設

該系統由中心主機進行整體控制，并配備區域控制器以及路口設備，采取三級控制系統方式，全面監控每一個城市路口[6]，同時廣泛采集與顯示每一個范圍的交通數據。信號燈系統的傳感功能，可對交通流量進行準確計算，并以信號燈系統調節交通，以點帶線，再向面進行推廣，形成單項到整體的感應功能。另外，在單向路中構建“單行綠波帶”，雙向路中建設“雙行綠波帶”。

2.2.2 智能交通行車誘導系統建設

智能交通行車誘導系統下面設計了信息收集、數據處理和信息公開等子系統[7]。該系統先廣泛收集相關信息，將其傳輸到智慧平臺上，統一處理，最后借助信息發布系統將結果傳輸給引導終端。同時，基于主干道導向板呈現下方交通狀況，有效控制與引導車流，保障交通有序運轉。另外，這一系統同電視監控系統相結合，向交通指揮人員、行人提供實時、最新交通信息。

2.2.3 出入城卡口監控系統建設

在城市各主要出入口路段設置監控系統，可獲取出入城交通流量，并將數據第一時間傳輸給管理中心，分區域、分時段統計交通流量。同時，高清攝像頭能夠將每一輛出入收費站的車輛進行拍攝，且電子警察能夠將路過的機動車照片及信息記錄下來，且自動保存。攝像頭能夠將駕駛員外表進行清晰拍攝，可對交通事故與出逃車輛進行檢測，而且還能夠為刑事案件破解提供關鍵性信息。

2.2.4 “警務通”系統建設

這一系統具有移動通信功能，值班警察可對車輛信息、駕駛員信息、違法情況進行迅速查詢，并獲取違法人員圖片，且獲取公安系統信息支持，使用便攜式打印機進行打印，迅速完成違法處理。同時，該系統還具有攝像、通訊功能，可借助群發的功能迅速傳達相關文本、圖片信息。

2.2.5 電視監控系統建設

這一系統進一步完善了城市常見健康系統，引入先進攝像設備，且把各主線路監控點進行連接，獲取更全面的動態交通圖像，且可完成硬盤存儲、檢索及違規行為打印等任務。同時，能夠同信號控制系統相連接，處理擁堵路段交通情況。

3.大數據技術在智能交通管理中的具體應用

3.1 借助智能交通大數據分析助力交通系統監測

交通違法違法行為較多，大數據技術能夠對這些行為進行全面監視與高效處理。采用大數據圖形與圖像分析算法，對車輛信息進行精準識別，如車牌號、駕駛員開車打電話、不系安全帶等違規行為，從而引導駕駛員養成良好駕駛習慣，有效預防違規、交通事故的出現，確保城市道路始終處于通常狀態。同時，借助大數據分析技術可準確、高效率地監測出交通違規行為，減輕了交警工作量，增強了交通系統監測水平，避免違法行為的出現。另外，采取人臉識別技術對違法亂紀分析進行準確識別，可迅速追蹤到違法犯罪分子，構建和諧社會。

另外，大數據技術能夠對車輛污染環境的情況進行監測。對汽車尾氣排放、汽車廢物處理等數據進行廣泛收集，采取大數據分析技術對這些數據進行有效處理，如構建汽車尾氣排放模型能夠對汽車污染環境的情況進行全方位監測，分析出交通行業對環境的影響，從而制訂出有效地干預措施，如減少輪胎耗損及尾氣排放量。此外，采用先進的模擬方針技術仿真模擬各種交通場景，在實驗環境中對智能交通管理系統進行評估，以此來強化監控能力。例如，模擬不同天氣狀況，如大霧天、風雪天、晴天等，對現有交通數據采集系統效率進行檢測，準確找到影響因素，進一步優化現有硬件設備，增強交通監控水平。最后，大數據技術同路邊視頻監控、傳感器進行連接，對路面交通情況進行全方位監控。通過對這些大數據的分析構建安全分析模型系統，對車輛行駛安全性能進行監控，并提醒行車危險度較高的司機注意安全，有效避免了交通事故的出現。

3.2 通過智能交通大數據分析提高交通系統效率

目前，移動互聯網日益普及，大數據技術廣泛運用于智能交通管理系統中，每一個功能系統均能夠迅速生成大規模數據，廣泛收集道路車流、人流實際情況，借助大數據技術進行分析，為交通管理決策提供可靠依據。例如，傳感器技術能夠將道路建設、事故、道路結冰及其他信息予以獲取。對此，構建交通信息實時分發系統，為人們出行提供所需服務，確定最優處罰時間、處罰路線、中轉次數等，同時也能夠為司機推薦最佳駕駛路線，以此來提高交通運營效率。大數據可視化技術可更形象、更全面地展示數據情況，如每一個地鐵站不同時段人流量，每輛公交車不同路段不同時間擁擠情況，可為交通決策調整提供指導。采用大數據分析城市公交運行數據，并構建預測模型，對每一個路段交通運行情況進行預測，如是否擁擠、擁堵頻率、時長是否被市民接受等，并提出有效的解決方案，開展城市智能交通管理試驗，在常規需求與異常需求的情形下，每一個管理方案置身于各種實驗仿真交通場景，將各種實驗仿真實施效果進行模擬呈現，評價與優化每一個方案。以此為依據構建交通系統效率綜合評價指標體系，對不同需求下的交通方案實施效果進行評價。

3.3 通過智能交通大數據分析提升交通系統規劃

借助分析交通大數據，能夠將施工道路的交通指標等，并對這部分施工道路的空間路段與擁堵時間有一充分了解，從而提供有效依據給城市道路建設，便于其展開合理的地鐵建設規劃，合理調配公交車輛，促進城市交通規劃質量的顯著提高。圍繞交通大數據處理，并將交通各行業的數據聯系起來，借助大數據分析處理，提供合理的數據化智能服務給多方應用，包括交通管理部門、交通企業與個人出行等。這一智能服務平臺主要由3部分組成，包括基本信息綜合平臺、大數據智能處理平臺與交通數據應用服務平臺。首先，基本信息綜合平臺。這一平臺是個性化服務平臺與實時交通信息發布數據源的一個重要前提，其功能主要體現在對交通信息數據進行收集與處理。再立足于數據收集規則對每個子系統中的交通數據進行收集，之后將其轉換為能夠使用的綜合交通大數據，諸如汽車信息采集系統、地鐵數據采集系統、出租車數據采集系統以及資整合系統等均包含其中。但不論是哪一種類型的數據采集系統，在采集數據方面均以攝像頭采集、各類傳感器采集和手機或IC采集為使用頻率最多的幾種方式。這些方式大同小異，使用之前都要在基本信息綜合系統中接受集中處理。交通信息發布的數據源由基本信息綜合平臺所提供，同時其也是外部數據的訪問和分發的標準接口，在智能交通信息組織中扮演著信息樞紐的角色。在完成對各系統數據的處理后，該平臺會向數據管理層導入，由數據管理層存儲和讀寫數據，并負責其他服務。而為了能夠多維度和多粒度的組織管理大數據，此層通常會對Hadoop、HBase、Hive等高性能分布式數據倉庫予以使用。其次，大數據智能處理平臺。此平臺將實際的交通系統情況聯系起來對如多維大數據挖掘技術、大數據管理技術等大數據分析技術予以應用，并針對智能交通模型系統展開研究，圍繞交通數據制定數據類型規范，基于此建設城市智能交通管理系統中心，提供有力的數據支撐給交通管理部門，完善交通企業數據服務功能。最后，交通數據應用服務平臺。通過大數據智能處理平臺的處理交通大數據在綜合信息平臺的數據倉庫中存儲，便于業界對處理好的數據資源進行調用，享受充滿個性的公共交通信息服務。同時這一平臺將發揮諸多媒體的優勢，包括電話熱線、電視廣播、手機應用等，實時提供準確服務給大眾。

4.結語

大數據時代下，交通智能化是主要趨勢，作為通訊與傳輸、自動控制與傳感、互聯網與物聯網等各種技術相融合產物，智能交通為大數據這一新興技術創設了廣闊的應用空間。大數據的智能分析技術是一個重大改革，有力地促進了智能交通的發展。大數據下的智能交通可有效解決各種交通城市疾病，將來關于交通城市病的研究，必然有助于將大數據與實踐應用相融合，且會不斷地滋生出各種新技術，大力變革人們的出行與生活方式，使得人們的生活更加便捷、美好。