淺談智能交通平臺的建設(shè)方向

□ 文/王啟東

前言

近年來，城市交通的矛盾日趨上升，一方面是車輛保有量的急劇上升，另一方面是智能交通建設(shè)的進度滯后，以交通擁堵為典型的交通管理問題甚囂塵上，高德地圖2014年中國第三季度交通報告發(fā)布，最新的全國十大擁堵城市新鮮出爐，北京、杭州、上海榮膺前三甲，以杭州為例，三季度平均擁堵指數(shù)為2.09。（擁堵指數(shù)是指擁堵情況下的行車時間和正常情況下的行車時間之比，例如正常行車20分鐘，而杭州的城市通行需要42分鐘！）

對于交通管理者而言，道路交通管理的核心職能可以分為“秩序管理”、“事故處理”、“路網(wǎng)管理”、“特勤任務(wù)”、“肇事逃逸車輛追捕”以及“交通出行服務(wù)”六大部分。

當(dāng)前絕大部分交通信息化建設(shè)手段都是圍繞著這六大目的進行展開，例如交通秩序管理，需要建設(shè)違法手動抓拍系統(tǒng)、闖紅燈自動記錄系統(tǒng)、違法占用公交車道監(jiān)測系統(tǒng)、城市道路違停系統(tǒng)、人行橫道智能監(jiān)測系統(tǒng)，規(guī)范人員的交通駕駛行為；針對交通事故管理，建設(shè)交通事件檢測系統(tǒng)，通過視頻智能分析的手段及時發(fā)現(xiàn)交通事故并預(yù)警；針對交通路網(wǎng)管理，建設(shè)交通固定監(jiān)視系統(tǒng)、交通制高點監(jiān)視系統(tǒng)、高清車輛卡口系統(tǒng)，確保路網(wǎng)的運行處于可視化的狀態(tài)；針對特勤任務(wù)、肇事車輛追捕以及交通服務(wù)等目的，分別建設(shè)交通信號控制系統(tǒng)（實現(xiàn)綠波控制）、肇事車輛逃逸追捕（利用交通測速系統(tǒng)判斷異常車輛）以及車輛監(jiān)測及參數(shù)采集系統(tǒng)、動態(tài)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)和城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)（流量采集、分析以及導(dǎo)行）。

在這些系統(tǒng)中，根據(jù)交通矛盾的激烈程度可以將系統(tǒng)分為幾大類：

第一類，處于最普遍也是最基礎(chǔ)的需求，包括交通秩序管理、交通路網(wǎng)管理；

第二類，在第一類的基礎(chǔ)上，進一步建設(shè)肇事逃逸車輛追捕、交通服務(wù)的科技強警手段措施；

第三類，補齊事故管理、特勤任務(wù)的交通管理手段。

那么如何綜合地服務(wù)于交通管理業(yè)務(wù)，將建設(shè)的前后端設(shè)備進行統(tǒng)籌管理，一個成熟、穩(wěn)定而又先進的綜合管控平臺則是進一步建設(shè)的主要手段。以?？低暈槔?，它基于智能交通綜合管控平臺，能實現(xiàn)交通狀態(tài)監(jiān)測、交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、機動車稽查布控、非現(xiàn)場違法取證、應(yīng)急指揮與協(xié)作以及交通安全態(tài)勢評估為一體的綜合應(yīng)用。

智能交通綜合管控平臺功能

智能交通綜合管控平臺，首先是一個統(tǒng)一的交通數(shù)據(jù)匯聚中心。針對不同數(shù)據(jù)的重要程度，交通數(shù)據(jù)又可以分為幾大類：

第一類數(shù)據(jù)，包括交通車輛信息、交通違法信息、交通設(shè)施信息，這類信息最為基礎(chǔ)，是組成智能交通應(yīng)用的根本數(shù)據(jù)源；

第二類數(shù)據(jù)，包括交通事件信息，交通管制信息，滿足進一步交通差異化管理的應(yīng)用需求；

第三類數(shù)據(jù)，包括交通流量信息、交通氣象信息、停車誘導(dǎo)信息、勤務(wù)安排信息以及警車單兵信息等，滿足進一步交通服務(wù)與勤務(wù)管理的需求。

其次，智能交通綜合管控平臺則應(yīng)圍繞著當(dāng)前管理的核心矛盾設(shè)計業(yè)務(wù)功能。這些功能包括交通出行秩序的管理；差異化交通綜合管控；交通統(tǒng)一違法錄入發(fā)布；交通違法行為的專項整治；一體化交通信號管控；可視化指揮調(diào)度；交通出行服務(wù)等功能。

可視化交通秩序管理功能

可視化交通秩序管理包括常態(tài)的道路設(shè)施管理以及非常態(tài)的交通管制措施管理：前者包括電子監(jiān)控設(shè)備、交通信號設(shè)施、交通管控標志以及交通道路標線的管理；后者包括禁行/禁鳴/封道區(qū)域、限行路段、時間段；道路施工段以及路段、重點關(guān)注區(qū)域、事故多發(fā)路段等交通敏感區(qū)域管理，最終通過GIS地圖呈現(xiàn)，實現(xiàn)道路交通可視化監(jiān)管。

差異化道路綜合管控

面對當(dāng)前不同城市的交通現(xiàn)狀，智能交通綜合管控平臺需要滿足不同需求的道路管控措施。包括違法嫌疑車輛布控、限行車牌管控、非法占用公交車道管控、單行、潮汐、黑白名單車輛的布控等。

數(shù)據(jù)專項分析應(yīng)用

通過專門的道路交通管控以及違法數(shù)據(jù)采集，?？低暷軌蛟谝欢ǚ秶鷥?nèi)進行道路秩序的管理。但是這仍然解決不了交通警力資源與交通案件資源的矛盾，如何更高效地利用交通數(shù)據(jù)的匯總，從而達到警力資源的最優(yōu)化配置呢，這里就有對數(shù)據(jù)規(guī)律進行分析了。因此，智能交通綜合管控平臺還需要交通數(shù)據(jù)專項分析應(yīng)用的數(shù)據(jù)專家?guī)旃δ堋?/p>

例如某個城市是專門劃定了施工工地渣土的傾倒區(qū)域的，而且規(guī)定了傾倒的時間必須是夜里的某個時間段，但是現(xiàn)實中往往大貨車司機為了自身利益就近在偏僻處傾倒渣土。

如何確認這個措施是否實施得力呢？?？低晫?shù)據(jù)進行挖掘?qū)Ρ群筮M行分析，一方面統(tǒng)計大貨車在夜間的出沒頻率，判斷大貨車在夜里的出行趟數(shù)；一方面統(tǒng)計大貨車夜間遮擋號牌的次數(shù)，另一方面通過三臺合一等公安數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所接收到的投訴報警事件，從而判斷出這一現(xiàn)象是否猖獗活躍；有了這些數(shù)據(jù)后，執(zhí)法交警就可以有針對性地在出沒路口設(shè)卡攔截處置。

這就是新一代的數(shù)據(jù)專項分析應(yīng)用的范疇，數(shù)據(jù)規(guī)律的來源一方面包括前端采集設(shè)備，一方面來自于公安數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；結(jié)合前面介紹過的交通大數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行分析，從而獲取更高的數(shù)據(jù)價值，便于后續(xù)的專項整治行動。

一體化交通信號控制應(yīng)用

交通綜合管控的意義不僅僅在于道路交通違法行為或者管控措施的管理，更進一步的是結(jié)合交通流量分析的道路信號綜合管控。交通綜合管控平臺需要區(qū)域協(xié)調(diào)信號控制、單線綠波、區(qū)域綠波信號控制，公交優(yōu)先、行人優(yōu)先等多種信號控制方案，而交通路網(wǎng)監(jiān)控與交通信號控制預(yù)案更是相輔相成的功能。全網(wǎng)科學(xué)的路況分析，可協(xié)助決策最優(yōu)的信號控制預(yù)案；而合理的信號控制預(yù)案，可最大程度服務(wù)出行、減少擁堵。

可視化指揮調(diào)度功能

交通管控的另外一個重要組成部分，在于對交通事件的快速處理，能夠有效地將非現(xiàn)場執(zhí)法與現(xiàn)場執(zhí)法結(jié)合起來。在這個過程中，可視化指揮調(diào)度起到了重要的作用。前面通過視頻調(diào)度系統(tǒng)介紹了可視化指揮調(diào)度的一個案例，介紹了基于會話調(diào)度的應(yīng)用模式；那么對于一個靈活的可視化指揮調(diào)度平臺來說，在一張高度仿真的GIS地圖系統(tǒng)，結(jié)合視頻監(jiān)控進行靈活的會話調(diào)度，以及支持定向廣播的應(yīng)用是重要的指揮過程，例如某一起重大的交通事故，需要指揮多個警員進行現(xiàn)場處理，這時需要指揮中心對于不同的視頻發(fā)送給指揮人員（例如警員A處理車輛事故，進行交通導(dǎo)行；警員B處理現(xiàn)場傷員，緊急救護），那么指揮中心則分別將交通車輛事故情況以及人員事故情況分別發(fā)送，達到高效處理的目的。

最后，通過可以對整個指揮調(diào)度過程按事件的方式進行計量，后續(xù)可以對處理過程是否閉環(huán)進行確認。最終達到可視化、時間化、流程化、服務(wù)化的目的。因此智能交通綜合管控平臺需要具備可視化指揮調(diào)度功能。

交通信息服務(wù)功能

當(dāng)然，近年來交通管理的核心矛盾已經(jīng)逐漸從交通管控向交通服務(wù)進行轉(zhuǎn)變，而交通服務(wù)的內(nèi)容包括交通流量信息服務(wù)、停車誘導(dǎo)服務(wù)等等，隨著RFID技術(shù)、電子車牌等新技術(shù)在今后幾年應(yīng)用場景將越來越廣泛，因此交通信息服務(wù)的形式也越來越廣泛，更進一步貼近實際應(yīng)用。因此智能交通綜合管控平臺需要集成豐富的交通信息服務(wù)功能。

智能交通綜合管控平臺架構(gòu)

平臺的應(yīng)用功能決定了上層應(yīng)用模型，而如何構(gòu)建一套先進的平臺架構(gòu)以支撐業(yè)務(wù)功能呢？云計算和大數(shù)據(jù)為智能交通平臺提供了很好的思路。?？低曋悄芙煌ňC合管控平臺參考網(wǎng)絡(luò)OSI七層模型，結(jié)合了時下最流行的云平臺架構(gòu)，設(shè)計包括接入層、轉(zhuǎn)發(fā)層、存儲管理層、接口服務(wù)層等架構(gòu)在內(nèi)的核心模塊，同時融合全網(wǎng)運維平臺與數(shù)據(jù)共享平臺，最終匯總到綜合業(yè)務(wù)展示層。

同時?？低曋悄芙煌ňC合管控平臺，不僅僅是軟件平臺架構(gòu)的升級，更進一步在于平臺與云存儲與大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合。為了保證數(shù)據(jù)存儲的安全和可靠性，一套面向視頻、圖片以及文本應(yīng)用的交通云存儲系統(tǒng)是支撐交通數(shù)據(jù)存儲、分析、挖掘的重要組成部分。相比于傳統(tǒng)的存儲模式，例如DVR的本地存儲模式，IPNAS以及IPSAN等數(shù)據(jù)中心模式等，云存儲在三個方面進行改進：

第一方面是管理信令層，簡單來說就是架構(gòu)更簡單了，管理的只做管理，業(yè)務(wù)的只做業(yè)務(wù)，而且管理的設(shè)備有熱備技術(shù)，一臺壞了另外一臺馬上頂上去；

第二方面是數(shù)據(jù)存儲層，基于視頻的云存儲系統(tǒng)是面向于視頻流的應(yīng)用的，比起其他面對文本數(shù)據(jù)的模式存儲效率更高，存儲更安全；

第三方面是業(yè)務(wù)應(yīng)用層，集成了類似報警聯(lián)動、事件存儲等安防的應(yīng)用，更加聚焦業(yè)務(wù)本身。

而交通大數(shù)據(jù)的核心意義在于解決四個V的問題，何為四個V呢，即：

Volume（數(shù)據(jù)量）：以一個中等城市的卡口規(guī)模為例，1000個卡口系統(tǒng)的項目，一年的過車數(shù)據(jù)量將達到36.5億條；

Velocity（速度）：對智能交通而言，數(shù)據(jù)處理越及時，轉(zhuǎn)換成有效價值的速度越快，那么數(shù)據(jù)的使用價值就越高；

Variety（多樣性）：交通數(shù)據(jù)類型包括音視頻數(shù)據(jù)、過車數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)、軌跡數(shù)據(jù)等等，一方面體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的來源性多樣化，另一方面體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的類型多樣化。

Value（價值）：視頻監(jiān)控的價值體現(xiàn)在海量數(shù)據(jù)中尋找有用的數(shù)據(jù)規(guī)律，從而進一步攫取數(shù)據(jù)的價值。

因此，交通大數(shù)據(jù)系統(tǒng)通過部署新的Hadoop系統(tǒng)以及Hbase數(shù)據(jù)庫，采用分布式的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)解決數(shù)據(jù)量巨大的問題；通過全文檢索系統(tǒng)解決查詢速度慢的問題；通過改變新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決數(shù)據(jù)類型多樣的問題；通過數(shù)據(jù)分析模型提升數(shù)據(jù)價值的問題。

結(jié)語

2014年，是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)大放異彩的一年，阿里的高調(diào)上市讓“互聯(lián)網(wǎng)思維”一下子成了千家萬戶最熱門的話題。似乎互聯(lián)網(wǎng)這個模式一下子開始沖擊各大傳統(tǒng)行業(yè)，在不斷拓展人們的思路的同時，也在逐漸改變原有行業(yè)的游戲規(guī)則。

在智能交通領(lǐng)域，電子車牌規(guī)范剛剛登臺亮相，集成指揮平臺則粉墨登場；似乎一時間，智能交通行業(yè)大有亂花漸欲迷人眼之勢。而作為行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的海康威視，在這行業(yè)浪潮的沖擊中，則是以兼收并蓄之勢，博采眾長，直指交通業(yè)務(wù)矛盾的核心關(guān)注點，將云計算、大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)思維融會貫通。相信在不遠的未來，智能交通綜合管控平臺必將智慧交通提升到新的高度！