大數(shù)據(jù)背景下的智慧交通規(guī)劃建設(shè)

唐偉

（漣水縣交通工程質(zhì)量監(jiān)督站，江蘇 淮安 223001）

0 引言

在大數(shù)據(jù)背景下，智慧交通規(guī)劃建設(shè)已成為提高城市交通效率和服務(wù)質(zhì)量的重要手段。運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)采集、存儲(chǔ)、清洗和分析交通數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交通狀況和出行需求的準(zhǔn)確把握，進(jìn)而提供多樣化的出行方案和實(shí)時(shí)路況信息，提高交通系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量。

1 智慧交通規(guī)劃建設(shè)的理論基礎(chǔ)

1.1 智慧交通概述

智慧交通（Intelligent Transportation System，簡稱ITS）是指利用先進(jìn)的信息、通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)交通系統(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)測、控制和管理。智慧交通是信息時(shí)代交通運(yùn)輸?shù)闹匾l(fā)展方向，其核心目標(biāo)是通過信息化手段提高交通系統(tǒng)的整體效率和質(zhì)量。智慧交通以信息化技術(shù)為核心，通過全面感知、實(shí)時(shí)響應(yīng)、多元化服務(wù)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、信息共享等，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)母咝?、安全、便捷、環(huán)保運(yùn)行[1]。

1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)及應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)是指面對(duì)海量、多維、異構(gòu)、復(fù)雜的數(shù)據(jù)，采用一系列的數(shù)據(jù)處理方法和技術(shù)手段，從中提取出有價(jià)值的信息和知識(shí)。在智慧交通規(guī)劃建設(shè)中，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以用于交通流量預(yù)測、道路擁堵分析、公共交通優(yōu)化、出行行為分析等方面。

1.3 大數(shù)據(jù)下智慧交通規(guī)劃建設(shè)的重要性

交通領(lǐng)域涉及的數(shù)據(jù)種類繁多，如車輛軌跡數(shù)據(jù)、人員出行數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、路況數(shù)據(jù)等。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以通過各種傳感器設(shè)備、移動(dòng)終端等手段獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行有效的存儲(chǔ)和管理。大數(shù)據(jù)在智慧交通規(guī)劃建設(shè)中的重要性主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

1.3.1 提高交通系統(tǒng)的效率和服務(wù)質(zhì)量

通過大數(shù)據(jù)分析交通流量、車速等數(shù)據(jù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路擁堵等問題，并向交通參與者提供實(shí)時(shí)預(yù)警和建議，指導(dǎo)出行方案，能夠有效提高交通系統(tǒng)的整體效率和服務(wù)質(zhì)量。

1.3.2 優(yōu)化交通規(guī)劃和決策

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測，為交通規(guī)劃和決策提供科學(xué)的依據(jù)和支持。例如，可以利用時(shí)間序列模型、回歸模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等方法對(duì)交通流量進(jìn)行預(yù)測，從而了解未來某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的交通狀況。另外，可以利用聚類分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘等方法對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從中發(fā)現(xiàn)交通熱點(diǎn)區(qū)域、交通擁堵原因等信息，為交通規(guī)劃和決策提供支持。

1.3.3 提升交通安全和環(huán)保水平

通過大數(shù)據(jù)分析交通事故數(shù)據(jù)、污染排放數(shù)據(jù)等，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)交通安全和環(huán)保問題，利用數(shù)據(jù)挖掘等方法分析交通事故規(guī)律和原因，從而采取相應(yīng)的措施預(yù)防交通事故。同時(shí)，可以利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)監(jiān)測車輛的碳排放情況，為環(huán)保管理提供支持。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧交通規(guī)劃如圖1 所示。

圖1 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧交通規(guī)劃

2 大數(shù)據(jù)在智慧交通規(guī)劃中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧交通規(guī)劃中的應(yīng)用，可以幫助交通管理部門和交通參與者更好地了解交通狀況，優(yōu)化出行方案，提高交通系統(tǒng)的整體通行效率。

2.1 交通流量預(yù)測

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以通過各種傳感器設(shè)備、移動(dòng)終端等手段獲取交通流量數(shù)據(jù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法進(jìn)行分析和預(yù)測，為交通規(guī)劃和決策提供科學(xué)依據(jù)和支持。表1 所示為某路段交通流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況。

表1 交通流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

以上交通流量數(shù)據(jù)，可以通過傳感器設(shè)備、移動(dòng)終端等手段進(jìn)行采集。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的分析和預(yù)測，可以得出交通高峰期和低谷期，為交通規(guī)劃和決策提供科學(xué)的依據(jù)和支持。通過表1 可以看出交通高峰期是在早上8 點(diǎn)和下午6 點(diǎn)左右，在這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)需要采取更多的交通管理措施，以緩解擁堵狀況。

2.2 道路擁堵分析

通過表2 可知，早上8 點(diǎn)、下午6 點(diǎn)左右道路狀況較為擁堵，此時(shí)可以向司機(jī)提供繞行建議或者提醒公眾盡量避開這些時(shí)間段出行，以緩解交通壓力。

表2 某路段交通流量、車速、道路狀況統(tǒng)計(jì)分析表

2.3 路線推薦

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以通過分析交通流量、車速等數(shù)據(jù)，為交通參與者推薦更加準(zhǔn)確、高效的路線，使出行更加便捷、快速[2]。

2.4 公共交通優(yōu)化

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以通過分析公共交通乘客數(shù)據(jù)、停車場數(shù)據(jù)等信息，為優(yōu)化公共交通線路和站點(diǎn)布局提供參考，進(jìn)而提高公共交通系統(tǒng)的整體效率和服務(wù)質(zhì)量。

2.5 出租車運(yùn)營優(yōu)化

一是出租車調(diào)度優(yōu)化。通過分析出租車行駛軌跡、乘客需求等數(shù)據(jù)，可以制訂更加科學(xué)合理的出租車調(diào)度方案，提高租車?yán)寐?，同時(shí)減少用戶等待時(shí)間。

二是路線規(guī)劃優(yōu)化。通過分析出租車行駛軌跡和交通流量等數(shù)據(jù)，可以制訂更加優(yōu)化的路線方案，以縮短乘客的行程時(shí)間，并減少出租車在路上行駛的距離和時(shí)間。

三是服務(wù)質(zhì)量優(yōu)化。通過分析用戶的反饋和評(píng)價(jià)等數(shù)據(jù)，有助于針對(duì)性地改進(jìn)出租車的服務(wù)模式，進(jìn)而提供更便捷、高效的出租車服務(wù)，提高用戶滿意度。

四是車輛管理優(yōu)化。通過分析出租車的行駛軌跡和維修記錄等數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)出租車的高效管理和維護(hù)，提高車輛的使用壽命和可靠性，同時(shí)降低運(yùn)營成本[3]。

2.6 停車場管理

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以通過分析停車場數(shù)據(jù)、車流量等信息，優(yōu)化停車場運(yùn)營管理，提高停車場的利用率和服務(wù)質(zhì)量。

一是停車場位置優(yōu)化。通過分析車流量和停車需求等數(shù)據(jù)，可以確定停車場的最佳位置，以更好地滿足用戶出行需求，并減少交通擁堵。

二是停車場布局優(yōu)化。通過分析停車場內(nèi)部車位的使用情況和車流量等數(shù)據(jù)，可以優(yōu)化停車場的布局和設(shè)計(jì)、制訂更加科學(xué)合理的停車場調(diào)度方案，以提高停車位的利用率和車輛進(jìn)出效率，減少擁堵情況、節(jié)約排隊(duì)時(shí)間。

三是停車場服務(wù)優(yōu)化。通過分析用戶的反饋和評(píng)價(jià)等數(shù)據(jù)，可以不斷改進(jìn)停車場的服務(wù)質(zhì)量，提供更加便捷、高效的停車服務(wù)，提高用戶滿意度。

3 智慧交通規(guī)劃建設(shè)案例

北京市交通委員會(huì)和百度合作，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)北京市交通擁堵情況進(jìn)行分析和預(yù)測。通過分析北京市交通數(shù)據(jù)，包括交通流量、車速等指標(biāo)，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和天氣等因素，預(yù)測未來某段時(shí)間內(nèi)的道路擁堵情況，并提供實(shí)時(shí)路況信息和路線推薦服務(wù)。

上海市交通委員會(huì)和阿里云合作，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)上海市公共交通系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。通過分析上海市公共交通數(shù)據(jù)，包括公交車到站時(shí)間、換乘線路等指標(biāo)，結(jié)合人流量等因素，優(yōu)化公共交通線路和調(diào)整公交車班次，提高了公共交通服務(wù)質(zhì)量和效率。

廣東省交通集團(tuán)和中國移動(dòng)合作，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)廣東省高速公路系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。通過分析廣東省高速公路數(shù)據(jù)，包括車輛軌跡、車速等指標(biāo)，結(jié)合天氣等因素，優(yōu)化高速公路收費(fèi)站布局和調(diào)整車道數(shù)量，提高了高速公路通行效率和安全性[4]。

4 智慧交通規(guī)劃建設(shè)中存在的問題和對(duì)策

4.1 數(shù)據(jù)隱私和安全問題

智慧交通規(guī)劃建設(shè)需要大量的交通數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)往往涉及個(gè)人隱私和商業(yè)機(jī)密，保證數(shù)據(jù)安全成為智慧交通規(guī)劃建設(shè)中的重要問題。對(duì)策是制訂相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù)和隱私保護(hù)措施，確保數(shù)據(jù)使用的合法性和安全性。

4.2 數(shù)據(jù)質(zhì)量問題

智慧交通規(guī)劃建設(shè)所依賴的數(shù)據(jù)質(zhì)量直接影響其效果和應(yīng)用價(jià)值。然而，現(xiàn)實(shí)中交通數(shù)據(jù)的收集和質(zhì)量存在一些問題，如數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)缺失等。對(duì)策是建立完善的數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估體系，采用數(shù)據(jù)清洗和糾錯(cuò)技術(shù)，提高數(shù)據(jù)的可靠性。

4.3 跨部門協(xié)同問題

智慧交通規(guī)劃建設(shè)需要各個(gè)部門之間的協(xié)同配合和信息共享，但現(xiàn)實(shí)中不同部門之間的數(shù)據(jù)孤島和信息壁壘較為嚴(yán)重，協(xié)同工作存在一定的難度。對(duì)策是建立跨部門信息共享和協(xié)同機(jī)制，加強(qiáng)部門間的溝通和合作，實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通和資源共享。

4.4 技術(shù)應(yīng)用和推廣問題

智慧交通規(guī)劃建設(shè)需要依托先進(jìn)的技術(shù)手段，如大數(shù)據(jù)、人工智能等。然而，技術(shù)應(yīng)用和推廣面臨一些問題，如技術(shù)成熟度不高、應(yīng)用場景單一等。對(duì)策是加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新，拓展應(yīng)用場景，提高技術(shù)應(yīng)用和推廣的可持續(xù)性和穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?yàn)榻煌ㄒ?guī)劃和決策提供科學(xué)的依據(jù)和支持，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用水平提高，智慧交通規(guī)劃建設(shè)將會(huì)更加深入和廣泛。同時(shí)，智慧交通規(guī)劃建設(shè)還需要在多個(gè)方面進(jìn)行深入探索和實(shí)踐，克服各種問題和挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)的高效、安全、智能和可持續(xù)發(fā)展。相信在各方的共同努力下，智慧交通規(guī)劃建設(shè)會(huì)為城市交通管理帶來更多創(chuàng)新和進(jìn)步，為民眾的出行提供更多便利和安全保障。