交通大數(shù)據(jù)共享應用打造智能交通內(nèi)核

趙陽 張曼

摘 要：大數(shù)據(jù)作為影響未來互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)、創(chuàng)新體系、產(chǎn)業(yè)形態(tài)乃至社會治理的國家基礎性戰(zhàn)略資源，在推動政府治理精準化，推進安全保障高效化，加快民生服務普惠化等方面發(fā)揮越來越重要作用。交通運輸行業(yè)數(shù)據(jù)作為政務信息資源重要組成部分，有必要進行匯聚、梳理、整合、分析和應用，助力構(gòu)建“綜合、智慧、綠色、平安、美麗”的現(xiàn)代綜合交通運輸體系。文章詳細分析交通運輸領域數(shù)據(jù)資源體系建設和開放共享領域存在的問題，并基于此提出建設智能交通大數(shù)據(jù)共享應用平臺，并對平臺業(yè)務框架、邏輯架構(gòu)、技術架構(gòu)、功能架構(gòu)進行設計，最終構(gòu)建公路、水路、鐵路、民航以及城市交通中的城市路網(wǎng)、地面公交、軌道交通等基礎、業(yè)務、感知監(jiān)測類數(shù)據(jù)的采集、清洗、存儲、共享、應用體系。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)；現(xiàn)代綜合交通運輸體系；數(shù)據(jù)資源交換共享與開放應用平臺

中圖分類號：U495 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）02-0023-03

Abstract： Big data， as a national basic strategic resource affecting the future Internet ecology， innovation system， industrial formation and even social governance， is promoting the precision of government governance and the high efficiency of security guarantee. We will speed up the universalization of services for people's livelihood and play an increasingly important role. Transportation industry data as an important part of government information resources， it is necessary to gather， comb， integrate， analysis and application， to help build a "comprehensive， intelligent， green， safe and beautiful" modern comprehensive transportation system. This paper analyzes in detail the problems existing in the construction of data resources system and open sharing in the field of traffic and transportation， and based on this， puts forward the construction of an intelligent transportation sharing application platform for big data. The business framework， logical architecture， technical architecture and functional architecture of the platform are designed. Finally， the collection， cleaning， storage， sharing and application system of road， waterway， railway， civil aviation and urban transportation such as urban network， ground bus， rail transit， business， sensing monitoring data collection， cleaning， storage， sharing and application are constructed.

Keywords： big data； modern comprehensive transportation system； data resourcesexchange and sharing and open application platform

近年來隨著國家數(shù)據(jù)交換共享平臺的建設，將推動構(gòu)建起覆蓋全國、統(tǒng)籌調(diào)動、物理分散、邏輯集中、資源共享、縱橫協(xié)管的“大平臺、大數(shù)據(jù)、大系統(tǒng)”。推動實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，加快完善數(shù)字基礎設施，推送數(shù)據(jù)資源整合和開放共享，保障數(shù)據(jù)安全，成為“十三五”期間各行業(yè)信息化建設重中之重。

面向交通運輸信息化建設從分散轉(zhuǎn)向集約，從孤立封閉轉(zhuǎn)向共享開放，從政府推動轉(zhuǎn)向政企合作的重要轉(zhuǎn)型期，互聯(lián)網(wǎng)+、云計算、大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)等將引導行業(yè)進入新的業(yè)務協(xié)同和智能應用階段。綜合分析“互聯(lián)網(wǎng)+”、政務信息資源整合、大數(shù)據(jù)發(fā)展等相關政策文件要求，結(jié)合目前智能交通系統(tǒng)發(fā)展特征，聚焦解決交通行業(yè)數(shù)據(jù)資源采集接入能力不足、整合力度不夠、共享能力薄弱、數(shù)據(jù)源頭不統(tǒng)一造成數(shù)據(jù)血緣關系較差、數(shù)據(jù)標準體系不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)資源對綜合交通業(yè)務協(xié)同與共享支撐能力不足、全生命周期管控能力不足等痛點問題，本文提出通過構(gòu)建省級交通運輸行業(yè)數(shù)據(jù)資源交換共享與開放應用平臺，促進數(shù)據(jù)要素科學、高效流通，實現(xiàn)跨層級、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務的數(shù)據(jù)共享，發(fā)揮數(shù)據(jù)資源創(chuàng)新引擎作用，運用大數(shù)據(jù)提升行業(yè)治理現(xiàn)代化水平。

1 智能交通大數(shù)據(jù)共享應用平臺建設總體原則

1.1 整體設計、統(tǒng)籌考慮

從“智慧交通”全局信息化整體推進角度進行數(shù)據(jù)資源共享平臺規(guī)劃設計，既考慮其在天津交通運輸信息化發(fā)展中數(shù)據(jù)基礎支撐平臺的定位，又統(tǒng)籌其與交通部、天津市政務云平臺對接。

1.2 服務導向、業(yè)務驅(qū)動

以業(yè)務服務為導向，以業(yè)務流程為驅(qū)動，圍繞天津交通運輸信息化內(nèi)部管理用戶和外部單位及人員的數(shù)據(jù)共享需求，制定能夠?qū)崿F(xiàn)服務按需定制的整體架構(gòu)目標。

1.3 系統(tǒng)構(gòu)建、突出重點

充分考慮各系統(tǒng)間的關聯(lián)、匹配與有機銜接，同時要突出重點。在信息資源整合、統(tǒng)一協(xié)同管理、綜合信息服務等方面有針對性地提出發(fā)展目標和措施建議，并與同期開展項目進行有效銜接。

2 總體邏輯架構(gòu)

智能交通大數(shù)據(jù)共享應用平臺總體架構(gòu)分為基礎設施云平臺、支撐系統(tǒng)層、數(shù)據(jù)資源層、業(yè)務應用層、用戶展現(xiàn)層5個層面。

2.1 基礎設施云平臺

主要包括主機及存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、運維系統(tǒng)及基礎軟件等。采用統(tǒng)籌集約的建設思路，通過云計算分布式技術形成統(tǒng)一的虛擬資源池，承載所有的IaaS層服務、PaaS層服務以及應用系統(tǒng)，實現(xiàn)計算的彈性擴展與資源的動態(tài)分配。

2.2 支撐軟件系統(tǒng)

為支撐數(shù)據(jù)交換共享與管理，保障數(shù)據(jù)共享安全，需配置關系型數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)管理軟件、數(shù)據(jù)交換中間件、數(shù)據(jù)處理中間件、數(shù)據(jù)服務安全網(wǎng)關等軟件。

2.3 數(shù)據(jù)資源平臺

數(shù)據(jù)資源平臺開發(fā)主要完成信息資源目錄系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換共享管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)質(zhì)量管控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源平臺監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)展現(xiàn)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)工程主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集接入、數(shù)據(jù)質(zhì)量處理、基于云平臺的數(shù)據(jù)中心的建設、信息資源目錄編著、數(shù)據(jù)資源標準體系的編制以及數(shù)據(jù)共享服務的配置。

2.4 應用系統(tǒng)層

基于云平臺、數(shù)據(jù)資源平臺，構(gòu)建服務于行業(yè)管理者、決策者的政務管理類、運行監(jiān)測和應急指揮類、安全生產(chǎn)類、決策支持和評價類等相關應用；構(gòu)建面向出行者、行業(yè)企業(yè)提供應用的公眾信息服務系統(tǒng)。

2.5 統(tǒng)一入口門戶

實現(xiàn)行業(yè)內(nèi)外應用系統(tǒng)的統(tǒng)一門戶、統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一權(quán)限管理、統(tǒng)一身份認證、統(tǒng)一審計管理“五個統(tǒng)一”和單點登錄功能。集成手機APP、PC端各項應用以及微信、微博、情報板、交通廣播等信息服務手段。

2.6 平臺數(shù)據(jù)資源相關技術規(guī)范

主要包括數(shù)據(jù)元、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)管控、數(shù)據(jù)服務、數(shù)據(jù)開放、數(shù)據(jù)目錄服務、平臺運行管理、平臺業(yè)務應用系統(tǒng)開發(fā)和部署技術規(guī)范、平臺移動服務技術規(guī)范；以及數(shù)據(jù)資源交換共享與開放應用平臺運行和服務評價辦法、數(shù)據(jù)資源交換共享與開放應用平臺運行安全管理辦法等。

3 技術架構(gòu)

（1）接入數(shù)據(jù)源：對接入數(shù)據(jù)源從接入種類進行了分析，無論內(nèi)部數(shù)據(jù)還是外部數(shù)據(jù)，主要可以歸納為4類數(shù)據(jù)，關系型數(shù)據(jù)、GPS，AIS等流數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控類的流數(shù)據(jù)及文件類型的數(shù)據(jù)。

（2）分布式數(shù)據(jù)采集接入：通過分布式的數(shù)據(jù)接入組件進行實時定時等模式的采集，對應不同源數(shù)據(jù)的類型采用不同的組件，針對GPS及視頻類的數(shù)據(jù)采用流數(shù)據(jù)組件進行接入，對于關系型數(shù)據(jù)類型采用數(shù)據(jù)庫及API接口進行接入，對于文件類型采用FTP及文件目錄監(jiān)控等模式接入。數(shù)據(jù)接入后采用多個線程進行并行處理，一路直接實時推送到數(shù)據(jù)質(zhì)量處理中心，一路進行原始數(shù)據(jù)存儲，進入原始存儲的數(shù)據(jù)就作為后期數(shù)據(jù)溯源及容災進行保留。

（3）高性能數(shù)據(jù)質(zhì)量處理：數(shù)據(jù)到達處理中心后，同樣是分為兩路進程進行數(shù)據(jù)處理，一路是對于實時性要求比較高的GPS等數(shù)據(jù)，進行簡單清洗后直接向上推送的同時進行數(shù)據(jù)存儲，對于視頻數(shù)據(jù)，通過視頻管理統(tǒng)一平臺進行標準格式轉(zhuǎn)換后也實時向上推送，另外一路是基于實時性要求相對弱的數(shù)據(jù)按規(guī)則進行相關的清洗、轉(zhuǎn)換及融合等處理后進入數(shù)據(jù)存儲。

（4）多協(xié)議的數(shù)據(jù)接口共享：針對已經(jīng)被授權(quán)的數(shù)據(jù)應用方，GPS及視頻等實時數(shù)據(jù)會通過流數(shù)據(jù)的模式直接推送到數(shù)據(jù)應用方，其他數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)中心后，可通過API接口數(shù)據(jù)實時查詢請求及定時推送等模式實現(xiàn)和數(shù)據(jù)應用端的共享開放。

4 功能架構(gòu)

整個數(shù)據(jù)資源體系的功能框架主要包括數(shù)據(jù)采集（交換）、數(shù)據(jù)質(zhì)量處理、數(shù)據(jù)共享服務接口的封裝、數(shù)據(jù)全生命周期管控、數(shù)據(jù)共享服務管理、數(shù)據(jù)資源目錄管理、數(shù)據(jù)標準體系等。

數(shù)據(jù)采集（交換）：在原數(shù)據(jù)中心建立數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)同步、批量轉(zhuǎn)移的多種機制，當有數(shù)據(jù)更新時，以相應的觸發(fā)模式、傳輸方式和技術手段實時、準實時或及時地推送到數(shù)據(jù)云中心。根據(jù)現(xiàn)有各類數(shù)據(jù)資源采集情況，結(jié)合各類數(shù)據(jù)源的特點及數(shù)據(jù)更新及交換要求，綜合考慮網(wǎng)絡條件，確定對不同類型的數(shù)據(jù)分別采用數(shù)據(jù)交換中間件、數(shù)據(jù)導入、人工錄入、直接使用等4種方式進行采集。其中數(shù)據(jù)交換中間件支持ETL、數(shù)據(jù)接口、FTP、數(shù)據(jù)適配器等多種方式。

數(shù)據(jù)質(zhì)量處理：主要針對重復、不合規(guī)的數(shù)據(jù)做清洗處理，對多源的基礎數(shù)據(jù)的融合轉(zhuǎn)換，完成交換庫的數(shù)據(jù)抽取，完成數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)則定義，數(shù)據(jù)質(zhì)量處理流程配置、部署與測試，數(shù)據(jù)入共享庫建模等流程。主要聚焦對數(shù)據(jù)自身質(zhì)量做提升，而不根據(jù)業(yè)務邏輯做數(shù)據(jù)處理。

數(shù)據(jù)共享服務接口封裝：主要包括服務接口的設計、配置、封裝、接口的部署與測試等功能。

數(shù)據(jù)全生命周期監(jiān)控：主要包括監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、指標配置、指標計算、可視化展示、預警提示、故障定位等功能。

數(shù)據(jù)共享管理：主要包括數(shù)據(jù)共享服務接口的注冊、發(fā)布、申請、審核、授權(quán)、統(tǒng)計分析等功能。

數(shù)據(jù)目錄管理：主要包括目錄編目、目錄注冊、目錄發(fā)布、目錄檢索、目錄維護等功能。

數(shù)據(jù)標準體系：主要包括數(shù)據(jù)元、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)交換共享、數(shù)據(jù)開放、數(shù)據(jù)質(zhì)量管控等。

5 結(jié)束語

在國家推進政府部門信息資源整合、開放共享的背景下，本文基于交通行業(yè)數(shù)據(jù)應用現(xiàn)狀提出省級交通主管部門建設數(shù)據(jù)交換共享平臺的一種思路，設計提出了數(shù)據(jù)交換共享平臺的總體邏輯架構(gòu)、技術架構(gòu)和功能架構(gòu)，挖掘數(shù)據(jù)隱藏價值，數(shù)據(jù)取之于交通，再用之于交通，實現(xiàn)以信息化手段促進交通運輸行業(yè)傳統(tǒng)管理模式的轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新，科學指導交通決策，更加便捷、高效的開展行業(yè)治理和管理，加快智能交通建設。構(gòu)建行業(yè)各應用系統(tǒng)建設數(shù)據(jù)來源的統(tǒng)一平臺，避免了數(shù)據(jù)交換接口重復建設，體現(xiàn)了集約化建設的原則，大大節(jié)省了未來跨系統(tǒng)、跨區(qū)域、跨業(yè)務、跨行業(yè)間數(shù)據(jù)交換共享成本。平臺有助于加強政務信息資源共享開放，提高公眾對于交通運輸環(huán)境、政策的參與度和知悉度，營造更加開放、自由的交通運輸信息共享環(huán)境，樹立良好的服務型政府形象。

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