智慧交通大數(shù)據(jù)研究與實(shí)踐

宋虎剛 官小燕 周梓旋 吳英英

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，信息化的高速發(fā)展帶動(dòng)我們生活的方方面面，在信息技術(shù)的支持下，人們利用大數(shù)據(jù)對(duì)交通進(jìn)行了全面的升級(jí)換代，利用更加科學(xué)的管理手段對(duì)交通的方方面面進(jìn)行更新，一個(gè)新的智慧交通網(wǎng)正在被構(gòu)建，人們的生活正在被極大地改善。

關(guān)鍵詞：智慧交通模式；信息數(shù)據(jù)；車載數(shù)據(jù)接收

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）13-0016-02

智慧城市是由信息和通信技術(shù)手段對(duì)整個(gè)城市的管理和運(yùn)行，在智能公交的建設(shè)方面，數(shù)字化、信息化是智能公交的基礎(chǔ)，智慧化、安全化是智能公交的未來，實(shí)現(xiàn)智能公交正常的運(yùn)行和管理，為智慧城市中的人創(chuàng)造更美好的生活，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)城市的和諧、可持續(xù)發(fā)展。所謂的智慧交通系統(tǒng)，極大地利用當(dāng)下能用到先進(jìn)的“3G”技術(shù)支持 （ GPS 定位、3G網(wǎng)絡(luò)通信、GIS地理信息系統(tǒng)） ， 合武漢市公交的運(yùn)行特點(diǎn)，智能排班，并提高公交的利用率，共同建設(shè)完善良好的公交內(nèi)站與站的監(jiān)控系統(tǒng)管理。智慧交通系統(tǒng)的普遍運(yùn)用可以極大地提升城市道路的信息化和智能化，更加方便了人們的出行；并且降低了運(yùn)營(yíng)的成本，提高了公共資源的利用率。

交通問題越來越突出， 深刻影響著武漢市民的正常生活，城市交通智能化的需要越來越迫切，智慧交通作為智慧城市重要組成部分， 對(duì)解決現(xiàn)代都市交通擁堵現(xiàn)象有著非常積極的作用， 公共交通出行是當(dāng)今社會(huì)最重要的出行方式之一， 也是各大城市為緩解城市交通擁堵而主推的出行方式， 然而， 社會(huì)公眾對(duì)公共交通服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)日漸提高，特別是智能公交系統(tǒng)得到大家的青睞和期待，我們就此問題針對(duì)交通壓力、公共交通信息查詢、靜態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)公交數(shù)據(jù)等方面進(jìn)行分析，就武漢市智能公交系統(tǒng)為例展開調(diào)查。

智慧交通系統(tǒng)現(xiàn)在依舊是一個(gè)新生的事物，但隨著技術(shù)的發(fā)展在不斷地上升。我國(guó)開始智慧交通系統(tǒng)的研究比較晚，城市公共交通一直落后于其他國(guó)家。此外，利用公共交通工具出行的人數(shù)在不斷地減少，致使智慧交通系統(tǒng)的關(guān)注度一直減少。個(gè)人私家車、地鐵等工具在交通中占有很大的比例，以其速度快，便利的特點(diǎn)深受民眾喜愛，這也從另一個(gè)方面反映出交通系統(tǒng)需要被重新關(guān)注，人工智能化是其發(fā)展的必然趨勢(shì)。

個(gè)別智慧交通系統(tǒng)除了不能給大眾提供交通到站信息、客運(yùn)信息外，也無法獲得調(diào)度管理處提供的數(shù)據(jù)。到目前為止公交擁堵是很常見的現(xiàn)象。公交遇到個(gè)別的突發(fā)事件，公司不能很好地提前做出決斷。但現(xiàn)如今很多城市都已經(jīng)著手開始建設(shè)智慧交通系統(tǒng)，APP類軟件的使用并不是每一個(gè)城市采取的措施。發(fā)達(dá)城市如北京、南京、武漢、廣州等有屬于自己的智慧交通App，但App的使用率不高。通過對(duì)不同城市智慧交通的發(fā)展進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)其服務(wù)資金少，不能為民眾提供精準(zhǔn)的服務(wù)水平，因此無法避免地就會(huì)出現(xiàn)智能播報(bào)不確定、供需現(xiàn)狀不平衡、資源浪費(fèi)等情況，民眾便不再繼續(xù)使用此類APP。

1 交通智慧調(diào)度中心平臺(tái)

交通智能平臺(tái)系統(tǒng)是在調(diào)查研究關(guān)于武漢市公交企業(yè)業(yè)務(wù)管理模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合先進(jìn)的管理理念，形成的一套針對(duì)各種運(yùn)輸形式的公交運(yùn)營(yíng)調(diào)度管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)公交車輛運(yùn)營(yíng)調(diào)度的智能化、實(shí)時(shí)化、科學(xué)化、無紙化，在提高公交企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率與服務(wù)水平的同時(shí)，可大大降低公交企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，完善面向廣大公交乘客的信息服務(wù)，很好地體現(xiàn)優(yōu)先發(fā)展城市公共交通的戰(zhàn)略思想，為營(yíng)造城市和諧的公交環(huán)境奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1）基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)管理

及時(shí)的完成線路、人員、車輛、路況、站點(diǎn)、車載終端、電子圍欄、場(chǎng)站等信息的錄入、編輯、更新和刪除。

2）運(yùn)營(yíng)的管理

及時(shí)完成對(duì)車輛的進(jìn)出場(chǎng)、進(jìn)出站、開關(guān)門、越戰(zhàn)、帶速起步的狀況、發(fā)動(dòng)機(jī)的工況、運(yùn)行的趟次、車輛的滿載率、車內(nèi)情況與道路情況等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。

3）調(diào)度的管理

及時(shí)完成對(duì)司機(jī)的考勤、車輛的排班計(jì)劃、電子化地圖、電子化的道路情況、調(diào)度策略的配置、自動(dòng)排班、發(fā)車的管理、車輛的定位、車輛軌跡的實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史軌跡的回放、行車示意圖、異常情況的運(yùn)營(yíng)監(jiān)控、線路間合理的資源調(diào)配、控制指令的下發(fā)、司機(jī)與調(diào)度員之間的信息交互等功能的管理。

4）車輛技術(shù)的管理

定期完成車輛的檢查、保養(yǎng)計(jì)劃的編制、檢查保養(yǎng)執(zhí)行情況的記錄、維修情況等車輛技術(shù)的管理。

5）客流及運(yùn)營(yíng)能力的分析

及時(shí)統(tǒng)計(jì)車輛載客的人數(shù)、車輛的載滿率狀況、站點(diǎn)斷面的載滿率、線路的平均載滿率等信息并結(jié)合GIS（地理信息系統(tǒng)），深入了解城區(qū)出行人口的分布狀況、客流的主要聚散點(diǎn)等信息，制定出可持續(xù)的發(fā)展方案，緩解城市的交通壓力，對(duì)規(guī)劃城市的可持續(xù)發(fā)展和綠色出行做出貢獻(xiàn)。

2 智能車載終端系統(tǒng)

智能車載終端系統(tǒng)集GPS全球信息定位、4G通訊（支持移動(dòng)、聯(lián)通、電信的4G模式）、車內(nèi)的視頻監(jiān)控、車況信息的采集、調(diào)度、管理等功能集為一體，具有與傳感器、報(bào)警、門的安全檢測(cè)與控制、室溫、車內(nèi)信息顯示屏、油耗情況、剎車靈敏度等控制接口是智能公交車載系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)信息的來源和發(fā)布核心，整個(gè)智能公交系統(tǒng)都是以此為基礎(chǔ)建立起來的。智能車載終端系統(tǒng)采用了嵌入式的技術(shù)，其處理器具有高性能、低功耗的特點(diǎn)，外觀采用了組合式的設(shè)計(jì)，整個(gè)終端的外形既小巧又簡(jiǎn)潔，且這個(gè)車載終端具有抗高溫、抗震動(dòng)、安裝靈活方便的特點(diǎn)。

1）實(shí)時(shí)定位

車載終端按照設(shè)定的時(shí)間定時(shí)往調(diào)度中心發(fā)送車輛的GPS位置數(shù)據(jù)，完成對(duì)車輛的定位。

2）盲區(qū)補(bǔ)傳

車輛脫離3G信號(hào)盲區(qū)后，自動(dòng)補(bǔ)傳在盲區(qū)內(nèi)未傳的車輛GPS位置數(shù)據(jù)。

3）監(jiān)控

支持調(diào)度中心按單點(diǎn)、壓縮、定時(shí)、定距的方式監(jiān)控車載終端；并支持在點(diǎn)火的情況下，按調(diào)度中心配置的主動(dòng)監(jiān)控參數(shù)上傳位置信息。

4）報(bào)警

實(shí)現(xiàn)防劫報(bào)警、超速報(bào)警、越界報(bào)警、限時(shí)行駛報(bào)警、非法啟動(dòng)車輛報(bào)警、偏移路線報(bào)警、停車報(bào)警、GPS天線短路（開路）報(bào)警、非法開門報(bào)警、自定義報(bào)警。

5）監(jiān)控

城市中心往管理車臺(tái)發(fā)送監(jiān)聽指令請(qǐng)求，車臺(tái)撥打該電話號(hào)碼，車輛處于被監(jiān)聽狀態(tài)。

6）通話

車輛接聽通話、車輛撥打通話、通話限制。

7）遠(yuǎn)程遙控

進(jìn)行遠(yuǎn)程斷油斷電、控制開（鎖）門。

8）參數(shù)配置

通過PC連接終端自帶的串口實(shí)現(xiàn)本地參數(shù)配置；通過中心對(duì)在線終端的任何參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)配置。

9）車載電話

支持掛接車載電話，并通過調(diào)度屏或手柄完成撥號(hào)、摘機(jī)、掛機(jī)、DTMF信號(hào)發(fā)送。

10）短信消息

客服終端內(nèi)置多條短信精選內(nèi)容（車輛故障、路口堵死、客流量較大、發(fā)生事故等）并對(duì)應(yīng)屏幕的按鍵功能，快速選擇以后及時(shí)地向中心平臺(tái)提供信息，短信內(nèi)容可被用戶操作和修改使用。

11）里程統(tǒng)計(jì)結(jié)果

終端是可以把從上電開始的累計(jì)里程進(jìn)行保存的，用戶可以任意時(shí)間查看車輛的行駛里程。

12）油耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

終端是可把實(shí)時(shí)油耗流量數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心隨時(shí)進(jìn)行查詢，對(duì)車輛油耗管理提出合理的解決辦法，可以防止駕駛員多開發(fā)票，數(shù)額作假，偷油等現(xiàn)象。

13）即時(shí)速度顯示

顯示即時(shí)速度，速度的采集可選擇GPS速度和汽車速度傳感器的數(shù)據(jù)。

3 公交電子站牌系統(tǒng)

公交電子站牌系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了公共交通的到站播報(bào)信息、道路變更信息發(fā)布、公眾服務(wù)信息發(fā)布等功能，為大眾出行創(chuàng)造良好的乘坐信息指南。同時(shí)，通過實(shí)時(shí)采集上傳站牌視頻圖像，可精確感知車輛位置，為公交企業(yè)及時(shí)優(yōu)化車輛調(diào)度提供數(shù)據(jù)依據(jù)。另外，作為戶外展示資源，電子站牌具有交通出行信息、廣告等資訊發(fā)布傳播的作用。

牌體功能

1）實(shí)時(shí)報(bào)站

完成站距、距離、預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間。

2）短信息發(fā)布

完成變更道路信息、服務(wù)信息、交通出行信息以及對(duì)公益/商業(yè)廣告信息的發(fā)布和實(shí)時(shí)傳播。

3）實(shí)時(shí)圖像采集信息

實(shí)時(shí)采集和保存站臺(tái)上的視頻圖像，可以遠(yuǎn)程調(diào)閱進(jìn)行查看。

4）出行人數(shù)據(jù)終端連接

集成WIFI模塊，可連接候車乘客智能手機(jī)、平板電腦（PAD）等移動(dòng)數(shù)據(jù)終端，支持公交線路的查詢和公交乘車線路規(guī)劃。

5）車輛位置精確修正

采用先進(jìn)的短距無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛與電子路標(biāo)的雙向通訊，對(duì)車輛位置進(jìn)行修正，彌補(bǔ)GPS系統(tǒng)因遮擋和漂移帶來的數(shù)據(jù)誤差。

6）公交卡查詢

查詢公交卡余額。

7）自動(dòng)監(jiān)聽測(cè)試

站牌具有自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)檢測(cè)的功能，出現(xiàn)異常會(huì)立即報(bào)警，防止破壞和盜竊。

4 中心管理平臺(tái)功能

1）開放式接口

具有開放式數(shù)據(jù)源接口，能快速完成與車載GPS系統(tǒng)、公交調(diào)度業(yè)務(wù)系統(tǒng)、場(chǎng)站管理系統(tǒng)等多種數(shù)據(jù)源信息的對(duì)接部署。

2）多源數(shù)據(jù)接入、分析

系統(tǒng)可對(duì)精確修正后的GPS位置、車輛動(dòng)態(tài)旅行時(shí)間、車輛動(dòng)態(tài)載客數(shù)、車載設(shè)備工況等公交車輛相關(guān)的多源信息實(shí)現(xiàn)接入，通過實(shí)時(shí)智能分析、監(jiān)測(cè)問題路段、設(shè)備，為調(diào)度中心

中監(jiān)控提供信息，便于從管理上、技術(shù)上進(jìn)一步優(yōu)化預(yù)報(bào)站。

3）精確智能報(bào)站

預(yù)報(bào)站是公交電子站牌服務(wù)市民的核心，川大智勝提出了革命性的基于精確車輛位置校正、多源數(shù)據(jù)融合、時(shí)空關(guān)聯(lián)的新型報(bào)站算法，提供及時(shí)、可靠的到離站預(yù)測(cè)信息。

4）海量信息實(shí)時(shí)處理

系統(tǒng)支持海量數(shù)據(jù)接入和處理的能力，能完美支持省會(huì)級(jí)城市的電子站牌應(yīng)用需求。

5）集中可視監(jiān)控

通過集中監(jiān)控應(yīng)用服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有站牌及其內(nèi)部設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行采集與集中監(jiān)控。

6）站牌資產(chǎn)管理

詳細(xì)記錄站牌的建設(shè)時(shí)間、廣告合約期限、運(yùn)維歷史等資產(chǎn)管理信息，實(shí)現(xiàn)了全方位的站牌資產(chǎn)管理。

多方位視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，為智慧交通系統(tǒng)提供安全的依據(jù)。多方位視屏監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，為公交車輛、站臺(tái)、道路信息提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，成為智慧城市的安全基礎(chǔ)。完善的交通服務(wù)建設(shè)，讓市民出行更加安全。

完善的交通數(shù)據(jù)建設(shè)，讓市民出行更輕松。通過健全交通信息服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，市民可以使用手機(jī)等移動(dòng)客戶端更加方便地獲取交通線路實(shí)時(shí)信息、交通車輛信息等，使公交成為最優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)、舒適的出行方式。

通過科學(xué)的調(diào)度管理，智能公交的廣泛應(yīng)用不僅為公眾出行提供更便利、舒適的服務(wù)，同時(shí)也降低運(yùn)輸成本，提高公交企業(yè)的效益。當(dāng)然，智能公交平臺(tái)作為領(lǐng)先的技術(shù)支持平臺(tái)，對(duì)提升城市的信息化和智能化建設(shè)也起到了重要的推動(dòng)作用。在將來，有關(guān)部門或者公司會(huì)利用更先進(jìn)的技術(shù)手段，將公共資源進(jìn)行整合健全，將交通系統(tǒng)搭建實(shí)施，我們更加期待以后的出行，利用手機(jī)客戶端進(jìn)行公共服務(wù)，將大大的提供城市的生活水準(zhǔn)，未來我們的城市越來越美好。

參考文獻(xiàn)：

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