大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

林君萍

摘要：隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，交通擁堵問題日益嚴重，大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用，為城市交通管理提供了一條新路徑。本文首先闡述了大數(shù)據(jù)的背景，智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，然后分析了大數(shù)據(jù)給智能交通系統(tǒng)帶來的影響，大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢及產(chǎn)生的問題。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);智能交通系統(tǒng);應(yīng)用

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）17-0016-02

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

1 引言

近年隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展和城市化進程的加快，城市交通車輛快速增長，交通事故、交通擁堵等問題日益嚴重，不但影響人們的交通出行，也制約著城市的發(fā)展，面對日益凸顯的交通問題，在城市道路建設(shè)現(xiàn)有的能力前提下，如何提高道路的通行能力和管理水平已成為交通管理部門的當務(wù)之急。如何利用先進的科學技術(shù)建立一個準確、實時、高效的智能化交通管理系統(tǒng)，能夠有效地提高道路通行能力和解決交通擁堵問題，并能帶來巨大的經(jīng)濟效益。因此，大力發(fā)展智能交通系統(tǒng)是我國交通事業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而智能交通系統(tǒng)是建立在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅可以對龐大的、多樣化的交通數(shù)據(jù)進行存儲，還可以對數(shù)據(jù)進行處理，從中快速高效的挖掘出有用信息，為有效緩解和改善城市交通問題提供服務(wù)。

2 大數(shù)據(jù)的基本情況

2.1大數(shù)據(jù)的時代背景

隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展及應(yīng)用，各大行業(yè)應(yīng)用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)呈爆炸式地增長，如;網(wǎng)上購物、搜索引擎、傳感器、通信等都在瘋狂的產(chǎn)生數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的規(guī)模已遠遠超出了傳統(tǒng)的計算技術(shù)和信息系統(tǒng)的處理能力，面對海量數(shù)據(jù)帶來的挑戰(zhàn)，人們也已經(jīng)意識到數(shù)據(jù)對企業(yè)的重要性，所以，尋找有效的處理數(shù)據(jù)的技術(shù)、方法和手段已經(jīng)成為迫切的需求?！都~約時報》在2012年2月份的一篇專欄中指出，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)降臨，在經(jīng)濟、商業(yè)等其他領(lǐng)域中，所有的決策將基于數(shù)據(jù)和分析而做出[1]。2016年3月我國公布的十三五規(guī)劃中，明確提出把大數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)戰(zhàn)略性資源，實施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，全面推進大數(shù)據(jù)在各大行業(yè)中的應(yīng)用。

2.2大數(shù)據(jù)技術(shù)的特點

大數(shù)據(jù)技術(shù)之所以被全球各大行業(yè)廣泛關(guān)注與應(yīng)用，與它所具備的優(yōu)勢、特點密不可分。大數(shù)據(jù)技術(shù)具備以下幾種特點[2]：

1）實時性。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理分析方法都無法達到實時性的需求，而大數(shù)據(jù)技術(shù)可以做到及時響應(yīng)，特別是在交通領(lǐng)域，面對海量的交通數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)對交通數(shù)據(jù)的分析處理，并達到秒級響應(yīng)，便于交通管理。

2）高效性。面對海量的交通數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)解決了傳統(tǒng)的方法無法快速高效地對數(shù)據(jù)進行分析的難題，并能通過分析找出數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)、發(fā)現(xiàn)內(nèi)在規(guī)律，大大提高了交通運行效率及路網(wǎng)的通行能力，有效地緩解了交通擁堵問題。

3）預(yù)測性。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)將在交通系統(tǒng)中通過觀測得到的數(shù)據(jù)，建立區(qū)域交通狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測模型，預(yù)測早晚高峰、節(jié)假日等重大節(jié)日的道路擁堵情況，以提高交通管理水平和用戶出行質(zhì)量。

3 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1智能交通系統(tǒng)發(fā)展的國際現(xiàn)狀

智能交通系統(tǒng)，簡稱ITS，興起于歐美日國家，是指以現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施包括（道路、機場、港口、通信等）為基礎(chǔ)，將先進的信息技術(shù)、電子傳感、檢測控制技術(shù)、計算機處理技術(shù)等，應(yīng)用于交通運輸管理體系中，搭建起一種能夠全方位發(fā)揮作用的實時、準確、高效的地面運輸管理系統(tǒng)，能夠有效地緩解城市交通擁堵問題，為公眾提供高效、便捷、安全的出行服務(wù)[3]。20世紀90年代初，美國國會就通過了綜合地面運輸效率方案，希望通過應(yīng)用高新技術(shù)和合理的交通分配方案來提高整個路網(wǎng)的通行效率、安全水平及交通運輸經(jīng)濟效益，并由美國運輸部來負責全國的ITS發(fā)展，同時政府大量撥款用來進行ITS的研究工作，并要求將ITS的發(fā)展與建設(shè)納入各級政府的基本投資計劃之中。據(jù)相關(guān)報道，目前美國ITS的應(yīng)用已高達85%。日本、新加坡對ITS的研究起步較早，并建立了較為完整的ITS技術(shù)體系，同時圍繞技術(shù)體系進行了相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用，如：將大數(shù)據(jù)應(yīng)用到城市交通管理系統(tǒng)中。目前，日本已建成了世界領(lǐng)先水平的ITS綠色出行系統(tǒng)和相應(yīng)成果，并為各國ITS的建設(shè)與發(fā)展積累了諸多寶貴經(jīng)驗?，F(xiàn)今歐美日等發(fā)達國家均已實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)相關(guān)項目的高度產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

3.2智能交通系統(tǒng)發(fā)展的國內(nèi)現(xiàn)狀

我國的智能交通行業(yè)發(fā)展離不開各項政策的支持。2016年3月開始我國陸續(xù)發(fā)布了《交通運輸科技“十三五”發(fā)展規(guī)劃》《交通運輸信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》《推進“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通促進智能交通發(fā)展的實施方案》。通過政策的影響推動作用，我國智能交通應(yīng)用將形成一個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國智能交通行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃研究報告》中數(shù)據(jù)顯示，我國智能交通市場在2020年應(yīng)用規(guī)模預(yù)計可達到千億元。目前，智能交通系統(tǒng)在我國的應(yīng)用主要是城市交通、高速公路、電子停車場等領(lǐng)域。隨著智慧城市建設(shè)的展開，城市軌道交通需求不斷增長，未來城市軌道交通將成為智能交通系統(tǒng)建設(shè)的重點。

4 大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1交通數(shù)據(jù)采集處理

利用大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，可以采集兩大類數(shù)據(jù)：1、以車為對象的GPS軌跡數(shù)據(jù)、速度數(shù)據(jù)2、以人為對象的公交IC卡數(shù)據(jù)、手機GPS數(shù)據(jù)、各類APP提供的網(wǎng)絡(luò)交通數(shù)據(jù)等移動數(shù)據(jù)。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，使得在交通數(shù)據(jù)采集上趨于動態(tài)化、微觀化，同時使用Hadoop技術(shù)的核心部分HDFS和MapReduce分別為采集到的交通數(shù)據(jù)的存儲和計算提供技術(shù)支持。

4.2優(yōu)化公共交通，實現(xiàn)智能服務(wù)

在城市中，諸多交通出行工具都是定點定線運行，以公交車為例，如果交通資源配置不合理就容易引起出行者等待時間過長、坐車擁擠等相應(yīng)問題而影響人們的正常生活。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實現(xiàn)對站點客流量進行實時動態(tài)監(jiān)測，乘客通過相關(guān)APP可以實時查詢公交車等行駛情況，及時了解車輛信息，避免出現(xiàn)盲目等待、上車困難等問題，交通資源得到合理分配。

4.3提高交通運輸安全性

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，隨之產(chǎn)生的交通需求也在不斷增加，交通事故越來越多，交通安全問題成為全民關(guān)注的問題。在過交通系統(tǒng)中，由于車輛多、氣候環(huán)境差、道路質(zhì)量差、駕駛員本身因素等綜合作用容易引起交通事故的發(fā)生。大數(shù)據(jù)的實時性、可預(yù)測性及快速處理信息的能力保證了交通系統(tǒng)對事故的主動預(yù)警，以便提前預(yù)測事故發(fā)生的可能性[4]。例如，可以通過相關(guān)監(jiān)控設(shè)備實時采集環(huán)境、道路情況等信息，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行分析和處理，并將結(jié)果通過交通廣播電臺、手機短信、車載終端等方式實時發(fā)布給附近的司機，進行必要的風險判斷提示，從而有效地降低事故發(fā)生的可能性，提高交通運輸安全性[5]。

4.4提供交通誘導方案

傳統(tǒng)的交通誘導方法已經(jīng)無法滿足當前城市交通管理的需求，大數(shù)據(jù)作為一種新興的技術(shù)，為城市交通誘導管理提供了新思路。城市交通系統(tǒng)中，每時每刻都在產(chǎn)生交通數(shù)據(jù)，如網(wǎng)絡(luò)交通數(shù)據(jù)、公交交通數(shù)據(jù)、車輛GPS數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)等，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實現(xiàn)對交通數(shù)據(jù)實時收集、快速分析處理，并通過預(yù)測模型做出交通預(yù)測，監(jiān)管部門根據(jù)預(yù)測信息發(fā)布交通路況，提醒出行者關(guān)注路況，可以使出行者減少行駛時間、縮短行駛距離，讓交通路網(wǎng)的通行能力得到充分利用。

5 大數(shù)據(jù)給智能交通系統(tǒng)帶來的影響

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，我們已經(jīng)迎來了大數(shù)據(jù)時代，大數(shù)據(jù)已經(jīng)走入我們的日常工作和生活中，并成為不可缺失的一部分。顯然數(shù)據(jù)資產(chǎn)已經(jīng)成為推動各大行業(yè)優(yōu)化發(fā)展的有力媒介，在交通領(lǐng)域亦是如此，通過運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，良好的使用、處理交通數(shù)據(jù)，才能解決我國當面面臨的嚴峻交通問題。

5.1大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢

（1）利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實現(xiàn)區(qū)域交通的動態(tài)監(jiān)測、公共交通的智能化管理、交通資源的合理分配。比如利用大數(shù)據(jù)的預(yù)測性，幫助出行者預(yù)知前方的路況信息，避免交通擁堵，一旦某個路段出現(xiàn)交通問題，出行者也可以通過大數(shù)據(jù)及時獲取道路的實時信息，確保交通順暢。

（2）通過利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實現(xiàn)道路交通狀態(tài)城市路網(wǎng)信息等可視化的展現(xiàn)，在發(fā)生問題的第一時間讓出行者及時了解情況，讓相關(guān)管理部門及時處理現(xiàn)場情況。

（3）將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到智能化交通管理系統(tǒng)中，在城市現(xiàn)有的交通設(shè)施中可以有效提高城市道路的通行效率，緩解道路擁堵問題，減少公路、地鐵等交通設(shè)施的新建及擴建，節(jié)約資金、降低成本。

（4）利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以做到高速處理、實時分析海量的交通數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)信息的跨區(qū)域共享，真正打破跨區(qū)域限制的交通管理，從而切實解決交通問題。

5.2大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中應(yīng)用產(chǎn)生的問題

（1）安全與隱私問題，大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)上運用有諸多好處，但也可能因制度盲區(qū)、監(jiān)管不力，致使個人信息，如個人位置信息，出行習慣等私人信息被泄露。

（2）數(shù)據(jù)開放問題，智能交通系統(tǒng)中每天都在產(chǎn)生大量的交通數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)基本上是供各部門系統(tǒng)內(nèi)部使用，利用率低，且容易造成數(shù)據(jù)封閉管理的現(xiàn)象，為了使數(shù)據(jù)得到有效利用，交通數(shù)據(jù)應(yīng)該得到公開，促進數(shù)據(jù)開放共享[6]。

（3）數(shù)據(jù)存取問題，智能交通系統(tǒng)可以利用各硬件設(shè)備采集的動態(tài)數(shù)據(jù)，但對于靜態(tài)數(shù)據(jù)，如路面上的停車情況等數(shù)據(jù)無法讀取和利用，所以靜態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)該統(tǒng)一成交通系統(tǒng)可以利用的格式或建立智能化的交通數(shù)據(jù)存取中心，提高數(shù)據(jù)存取的多樣性[7]。

6 結(jié)論

本文主要從理論角度闡述了大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用，并分析了應(yīng)用過程中的優(yōu)勢與問題。總體而言，大數(shù)據(jù)與智能交通的融合，可以顯著提高城市交通管理水平，有效緩解交通擁堵問題。

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