摘要：智能交通數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)，例如：通信、計(jì)算機(jī)等方式對(duì)傳統(tǒng)交通運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)施改造升級(jí)，不僅能增強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，也能提高地面交通網(wǎng)絡(luò)的安全性。本文以智能交通為研究視角，在深入分析大數(shù)據(jù)技術(shù)下智能交通數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)具有的功能基礎(chǔ)上，先進(jìn)行智能交通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)整體架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層應(yīng)用層及表現(xiàn)層設(shè)計(jì)。在整體架構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步介紹智能交通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)系統(tǒng)各功能的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)智能交通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析和挖掘，便于制定科學(xué)、合理的出行決策，以期為類似研究提供一定指導(dǎo)。

Abstract： Intelligent transportation data systems use advanced technologies， such as communication and computers to transform and upgrade traditional transportation systems， which not only enhances the operating efficiency of the system， but also improves the safety of the ground transportation network. This article takes intelligent transportation as a research perspective. Based on the in-depth analysis of the functions that the intelligent transportation data platform should have under the big data technology， the overall architecture of the intelligent transportation data analysis platform is designed first， including the design of the data storage layer application layer and the presentation layer. Based on the overall architecture， the application of various functions of the intelligent transportation data analysis platform system is further introduced. Through the data analysis and mining of the intelligent transportation data analysis platform， it is easy to make scientific and reasonable travel decisions， with a view to providing some guidance for similar research.

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);智能交通;數(shù)據(jù)平臺(tái);組織優(yōu)化

Key words： big data technology;intelligent transportation;data platform;organization optimization

中圖分類號(hào)：TP301.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）15-0243-02

0 ?引言

與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)數(shù)量手段比較，大數(shù)據(jù)技術(shù)具有數(shù)據(jù)類型復(fù)雜、處理迅速、實(shí)效性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在智能交通領(lǐng)域運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以采集海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)內(nèi)包含許多不可估量的價(jià)值，通過(guò)挖掘和分析能夠快速得到所需的數(shù)據(jù)信息[1]。針對(duì)上述情況，本文提出基于大數(shù)據(jù)技術(shù)智能交通臺(tái)數(shù)據(jù)平臺(tái)各功能層設(shè)計(jì)情況，并提出其在交通數(shù)據(jù)診斷、路網(wǎng)延遲指數(shù)等方面的應(yīng)用。

1 ?智能交通數(shù)據(jù)平臺(tái)功能需求

隨著智能交通管控平臺(tái)違法數(shù)據(jù)、道路信息增長(zhǎng)速度日益加快，過(guò)去的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)在數(shù)據(jù)保存、處理等方面的性能已無(wú)法滿足龐大的數(shù)據(jù)需求。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)在對(duì)智能交通轉(zhuǎn)向場(chǎng)景的規(guī)律展開(kāi)分析時(shí)，難以從多個(gè)維度數(shù)據(jù)類型間創(chuàng)建良好的相關(guān)性聯(lián)系。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用就是為將這些結(jié)構(gòu)或者半結(jié)構(gòu)化的智能交通數(shù)據(jù)實(shí)施整合處理，因此，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)的智能交通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)具有的處理功能如下：①過(guò)車數(shù)據(jù)：處在行使?fàn)顟B(tài)的車輛從卡口、電子警察等智能視頻采集點(diǎn)通過(guò)時(shí)，能夠準(zhǔn)確記錄該車輛的車牌號(hào)、顏色、車型等結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息。②車輛違規(guī)行駛數(shù)據(jù)：前段配置的采集設(shè)備能從各路口采集車輛是否闖紅燈、壓線、違法掉頭或停車等數(shù)據(jù)。同時(shí)，利用智能的視頻采集點(diǎn)或固定源能夠?qū)崟r(shí)采集車輛行駛速度、車頭間距等車流量信息。③運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)的智能交通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)能夠與信號(hào)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，及時(shí)獲取信號(hào)控制系統(tǒng)的相位控制等信息。同時(shí)，智能交通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)還具備監(jiān)控和智能交通管控平臺(tái)，能夠提供過(guò)車信息數(shù)據(jù)、路網(wǎng)信息、違法數(shù)據(jù)等。

2 ?大數(shù)據(jù)背景下智能交通數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)

2.1 設(shè)計(jì)整體架構(gòu)

智能交通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)是采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等有效整合用于交通運(yùn)輸信息的管理和控制中，注重人、車與道路之間的協(xié)調(diào)，組成一種有利于改善環(huán)境、節(jié)約能源、保護(hù)安全的綜合運(yùn)輸系統(tǒng)。智能交通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)運(yùn)用層次化結(jié)構(gòu)模型展開(kāi)設(shè)計(jì)，并根據(jù)大數(shù)據(jù)建設(shè)要求，整個(gè)平臺(tái)包含數(shù)據(jù)感知、資源層、應(yīng)用層三個(gè)層次，數(shù)據(jù)感知層主要任務(wù)就是采集交通信息，資源層旨在管理交通領(lǐng)域的數(shù)據(jù);應(yīng)用層旨在負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)調(diào)度智能交通資源。本次設(shè)計(jì)的智能交通數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)能滿足采集、存儲(chǔ)、調(diào)度及處理數(shù)據(jù)等方面的需求，具體架構(gòu)如圖1所示。

2.2 各模塊層設(shè)計(jì)

2.2.1 資源層

從智能交通數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面分析，運(yùn)用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與挖掘技術(shù)實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析。其中，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)能夠滿足智能交通數(shù)據(jù)平臺(tái)處理海量數(shù)據(jù)的要求，該技術(shù)依托預(yù)設(shè)的存儲(chǔ)模式，把交通領(lǐng)域中的異構(gòu)數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)實(shí)施提取、調(diào)用、處理等操作。同時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)的倉(cāng)儲(chǔ)模型把數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，借助數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)設(shè)計(jì)的智能交通數(shù)據(jù)平臺(tái)下數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及挖掘架構(gòu)見(jiàn)圖2。

2.2.2 應(yīng)用層設(shè)計(jì)

利用SOA實(shí)現(xiàn)智能交通數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)用層的設(shè)計(jì)，該層主要包含三個(gè)子模塊：①應(yīng)用實(shí)現(xiàn)模塊：該模塊旨在完成數(shù)據(jù)的調(diào)度，借助邏輯編程及時(shí)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能;②應(yīng)用流程模塊：大數(shù)據(jù)調(diào)度流程依托專業(yè)的BPEL工具調(diào)度各種資源;③特殊調(diào)度模塊：該模塊的主要任務(wù)是把自定義調(diào)度流程轉(zhuǎn)換成BPEL流程。依托SOA服務(wù)設(shè)計(jì)的應(yīng)用層。

2.2.3 數(shù)據(jù)表現(xiàn)層

智能交通數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)中的表現(xiàn)層是使用者直接參與的界面，用戶可依托瀏覽器、平板、手機(jī)等終端設(shè)備瀏覽各種智能交通信息數(shù)據(jù)。該層主要任務(wù)是確保用戶與整個(gè)系統(tǒng)的交互性，因此，配備簡(jiǎn)潔的外觀、界面框架、各單元控件等。

3 ?智能交通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 智能交通數(shù)據(jù)共享及數(shù)據(jù)診斷

智能交通數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)各功能的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)各模塊之間的信息整合與共享，因此，實(shí)現(xiàn)各模塊信息融合的主要方式就是創(chuàng)建信息共享平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)能支持相關(guān)子模塊功能提取所需的數(shù)據(jù)資源及信息共享服務(wù)。此外，一個(gè)完整的智能交通系統(tǒng)還必須配置智能交通信息中心、管理中心、智能交通基礎(chǔ)設(shè)備等，它能滿足城市交通信息規(guī)范化發(fā)展要求，包含各類信息性質(zhì)、功能及傳送方法，組成相應(yīng)的信息流機(jī)制，對(duì)共享的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理操作。依托大數(shù)據(jù)技術(shù)的相關(guān)功能，這些共享數(shù)據(jù)可以由日益變化的智能交通各數(shù)據(jù)信息提取出來(lái)，實(shí)現(xiàn)各地區(qū)、不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施綜合處理，將歷史數(shù)據(jù)遷移至大數(shù)據(jù)平臺(tái)下，還要保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性及各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系可以理解。同時(shí)，可依據(jù)各模塊不同需求及相關(guān)關(guān)系為客戶提供各種數(shù)據(jù)信息服務(wù)，組織內(nèi)部存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù)直接輸出來(lái)，其他子系統(tǒng)保存相關(guān)數(shù)據(jù)從信息共享平臺(tái)提供一系列的查詢功能。此外，大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以及時(shí)統(tǒng)計(jì)并輸出道路網(wǎng)絡(luò)的擁堵、事故情況，并能歸納為利于用戶決策的有用信息，例如：利用大數(shù)據(jù)分析，某個(gè)路口闖紅燈數(shù)量明顯少于平時(shí)，出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)可以設(shè)置報(bào)警規(guī)則，提醒出現(xiàn)異常信息[2]。維護(hù)者對(duì)現(xiàn)場(chǎng)道路智能交通設(shè)施實(shí)施排查操作，判定是否存在設(shè)備故障。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)直觀展現(xiàn)道路不均指數(shù)，提供最佳的信號(hào)機(jī)配時(shí)/相位方案，便于決策人員制定科學(xué)的決策。

3.2 道路網(wǎng)延遲指數(shù)分析

依托大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)各個(gè)路口/路段歷史流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，進(jìn)一步分析路網(wǎng)的延遲指數(shù)。智能交通延遲指數(shù)求解方法是實(shí)際通過(guò)旅行時(shí)間與自由流通旅行時(shí)間相減，若所得數(shù)值為負(fù)數(shù)，則設(shè)定為0，表明并未發(fā)生延遲，并把這些數(shù)據(jù)映射至[0，10]數(shù)據(jù)區(qū)間之內(nèi)。如果智能交通延遲指數(shù)較大，說(shuō)明這個(gè)地點(diǎn)的擁堵情況更嚴(yán)重。

左側(cè)向使用者展現(xiàn)設(shè)定日期、特點(diǎn)等交通延遲指數(shù)改變情況，來(lái)回移動(dòng)水平滾動(dòng)條，能夠及時(shí)查看不同時(shí)間段的延遲數(shù)據(jù)。左側(cè)展現(xiàn)路口、道路等級(jí)、行政區(qū)劃等各維度下相對(duì)應(yīng)點(diǎn)的延遲指數(shù)和排名情況。通過(guò)綜合分析道路延遲指數(shù)，能夠?yàn)闆Q策人員提供新建道路規(guī)劃等決策提供支持。

3.3 道路路口組織優(yōu)化設(shè)計(jì)

進(jìn)行組織優(yōu)化過(guò)程中，必須收集相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，包含交叉口現(xiàn)狀圖、事故數(shù)據(jù)、智能交通控制情況等?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)展開(kāi)分析，可以提供大量數(shù)據(jù)樣本，進(jìn)而輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)（空間及時(shí)間維度）。其中，時(shí)間維度主要包含小時(shí)、季度、每年、雙休日、工作日等;空間維度由交叉口、行政區(qū)劃、道路等。大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)道路過(guò)車流量展現(xiàn)分析，進(jìn)而獲得城市各區(qū)域不同點(diǎn)一天的高峰表現(xiàn)及不同模式。依托大數(shù)據(jù)平臺(tái)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)明確早晚高峰期利用大量例數(shù)數(shù)據(jù)和智能算法，盤(pán)點(diǎn)各路段或交叉口早晚高峰出現(xiàn)時(shí)間，以此把控整體及局部智能交通分布狀況，達(dá)到優(yōu)化智能交通管理方案的目的。

4 ?結(jié)論

綜上所述，在智能交通領(lǐng)域運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能有效對(duì)車流量數(shù)據(jù)、道路設(shè)施信息等海量數(shù)據(jù)實(shí)施存儲(chǔ)和處理。本文從智能交通數(shù)據(jù)平臺(tái)入手，進(jìn)一步闡述依托大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)智能交通數(shù)據(jù)分析平臺(tái)框架，詳細(xì)介紹應(yīng)用層、資源層等設(shè)計(jì)及應(yīng)用情況，以期達(dá)到智能交通組織優(yōu)化的效果，并為制定科學(xué)的出行決策提供一定指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]仇輝.智能交通管控平臺(tái)中數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué)，2015.

[2]鄭亮，張?jiān)汽?綜合交通大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].物流科技，2016，39（7）：147-149.

[3]李炬，韓偉莉.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能交通控制系統(tǒng)構(gòu)建[J].價(jià)值工程，2019，38（19）：203-205.

作者簡(jiǎn)介：梁元貞（1983-），女，廣東高州人，講師，碩士，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、軟件技術(shù)。