大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用

莫小星

摘要：隨著國內(nèi)城市的飛速發(fā)展，每年有1800萬人從農(nóng)村遷往城市，伴隨著人口向城市集中，城市交通需求總量急劇增長。與此同時，我國汽車化水平逐年提高，城市交通的壓力與日俱增，給人們的日常出行帶來了許多不便，以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的智能交通能夠有效提高交通信息獲取的及時性、準(zhǔn)確性，其多元化地構(gòu)建交通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為建設(shè)智能交通提供了前提條件，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用也成為改善城市交通環(huán)境問題的關(guān)鍵所在。本文從交通現(xiàn)狀出發(fā)，闡述了大數(shù)據(jù)技術(shù)與智能交通的關(guān)系，分析了大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，并以寧滬高速為例，展示了大數(shù)據(jù)為交通帶來的改變，同時對大數(shù)據(jù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)；智能交通；應(yīng)用；發(fā)展

目前，國內(nèi)的交通擁堵已經(jīng)成為一個常態(tài)化問題。交通擁堵不僅造成車輛行進(jìn)緩慢，而且造成了時間成本和燃油成本的增加，進(jìn)而增加了尾氣排放量，對環(huán)境、氣候等造成污染；同時，交通擁堵導(dǎo)致交通事故的增加，交通事故又進(jìn)一步增強交通擁堵，形成惡性循環(huán)。

造成擁堵的主要原因除了道路容量不足和汽車增長速度過快，最主要的問題是道路建設(shè)在功能上的不完善和交通管理手段的落后。只靠警察和交通燈來管理交通，會使管理與道路交通安全的聯(lián)系不密切，無法真正提高路網(wǎng)的通行效率、從根本上解決道路擁堵問題。

大數(shù)據(jù)技術(shù)是IT界的一次顛覆性的技術(shù)變革，它影響了包括國家、企業(yè)、組織以及個人的生活方式。與傳統(tǒng)的信息技術(shù)相比，大數(shù)據(jù)是一個宏大的概念，它是整合了不同類型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集的集合，難以通過目前的數(shù)據(jù)庫管理工具進(jìn)行處理。從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中，快速獲得有價值信息的能力，就是大數(shù)據(jù)技術(shù)。

以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的智能交通能夠有效提高交通信息獲取的及時性、準(zhǔn)確性，其多元化地構(gòu)建交通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為建設(shè)智能交通提供了前提條件，智能交通能夠有效地改善城市交通環(huán)境，為人們的出行提供方便，為社會的發(fā)展提供科技支持。

1.大數(shù)據(jù)技術(shù)的特點

大數(shù)據(jù)技術(shù)是對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整合、分類并分析，發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展規(guī)律，進(jìn)而提供小范圍內(nèi)最優(yōu)解的一種計算機技術(shù)。在云技術(shù)和人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)上，合理利用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠提高道路通行效率，預(yù)防意外發(fā)生。大數(shù)據(jù)技術(shù)有四個特點：

第一，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以存儲并抓取大量數(shù)據(jù)。在我國，不同城市的交通管理分散到不同部門，數(shù)據(jù)量大且復(fù)雜，傳統(tǒng)的計算機技術(shù)無法對其進(jìn)行處理。而大數(shù)據(jù)技術(shù)則可以對這些分散、碎片化的信息進(jìn)行整合，以便快速、精確的測得城市交通流的分布狀況。

第二，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠解決跨區(qū)域管理的限制。大數(shù)據(jù)技術(shù)是基于計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的一種虛擬技術(shù)，只要建設(shè)完善的信息共享原則，不同區(qū)域即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，從而有效解決跨區(qū)域交通管理的問題。

第三，大數(shù)據(jù)技術(shù)具有智能性。傳統(tǒng)的人工管理方式無法顧及到整個路網(wǎng)狀況，難以實現(xiàn)交通的動態(tài)化管理。大數(shù)據(jù)技術(shù)獨有的智能分析處理能力，能夠全方位了解道路狀況，統(tǒng)籌規(guī)劃，根據(jù)實際情況給出較好的解決方案，從而提升道路交通資源的合理利用。

第四，大數(shù)據(jù)技術(shù)具有快速性和預(yù)見性。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)Ａ坎煌愋偷臄?shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，使互聯(lián)網(wǎng)交通數(shù)據(jù)與路段實際數(shù)據(jù)融合互補，實現(xiàn)高速公路出行信息自動發(fā)布，提高出行信息的準(zhǔn)確性、及時性以及針對性，為出行者提供提前預(yù)警、路段指引、出行建議等信息。

近年來，由于城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，道路增長量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足瘋狂增長的汽車需求，建立有效的道路誘導(dǎo)系統(tǒng)、提高城市道路利用率迫在眉睫。

隨著近年新的技術(shù)、管理模式與智能交通和高速公路的結(jié)合越來越緊密，人們充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，將科技前沿的技術(shù)運用到道路管理的業(yè)務(wù)實踐中，從而提高了道路管理能力。同時全面推動互聯(lián)網(wǎng)交通大數(shù)據(jù)、道路側(cè)監(jiān)測數(shù)據(jù)、公路運營管理數(shù)據(jù)的充分整合；利用云計算技術(shù)對大數(shù)據(jù)進(jìn)行加工整理，形成采集、分析、決策、發(fā)布的閉環(huán)業(yè)務(wù)應(yīng)用；利用分析決策數(shù)據(jù)指導(dǎo)治理道路擁堵，確保道路現(xiàn)場處置高效；應(yīng)用大數(shù)據(jù)發(fā)布技術(shù)，在道路側(cè)加密、改善發(fā)布形態(tài)，并利用互聯(lián)網(wǎng)+平臺打造交通信息發(fā)布的內(nèi)外網(wǎng)全域無縫融合態(tài)勢。

2.大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通中的優(yōu)勢及應(yīng)用

當(dāng)大數(shù)據(jù)技術(shù)與智能交通相結(jié)合，有以下三點優(yōu)勢：

第一，能夠有效提高通行效率，減少交通擁堵。大數(shù)據(jù)技術(shù)能整合各方數(shù)據(jù)信息，統(tǒng)籌規(guī)劃，根據(jù)實際情況給出短時間內(nèi)的最優(yōu)行駛路徑，從而提升道路交通資源的合理利用。

第二，能夠提高交通安全水平。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以快速整合數(shù)據(jù)，構(gòu)建安全模型，然后綜合分析車輛行駛的安全性，從而有效降低交通事故的可能性。

第三，能夠提供預(yù)警處理，降低風(fēng)險。將大數(shù)據(jù)技術(shù)運用在城市交通管理過程中，提前預(yù)測和監(jiān)控，在某些方面可以有效抑制潛藏風(fēng)險的爆發(fā)，將危險扼制在萌芽中。

以寧滬高速為例，此次互聯(lián)網(wǎng)交通大數(shù)據(jù)的路況信息發(fā)布，選擇位于滬寧高速公路無錫段的兩個主線情報板進(jìn)行試點。滬寧高速公路無錫段全長約45公里，雙向8車道，設(shè)計行車速度120km/h，與錫宜高速、錫澄高速、通錫高速、蘇州西繞城高速都有樞紐鏈接，過境流量大，斷面流量最高峰時達(dá)到20萬輛，單向流量最高峰值也達(dá)11.5萬輛，經(jīng)常發(fā)生交通擁堵。伴隨著流量的增長以及天氣、重大節(jié)假日小客車免費通行的影響，無錫段的道路事故有增多趨勢，給交通運營管理部門帶來巨大壓力和挑戰(zhàn)。

而在2018年度春運來臨之際，寧滬高速公路股份有限公司與高德地圖、南京逸杰軟件科技有限公司等互聯(lián)網(wǎng)交通大數(shù)據(jù)公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，構(gòu)建逸杰多源交通大數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺，以指揮調(diào)度云平臺為核心，主要運用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)三大資源，建立數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、圖像識別、人工智能四大模塊，融合機電系統(tǒng)數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)、事故養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、周邊道路數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等六項數(shù)據(jù)，通過合理解析和建模運算，實現(xiàn)路況自動化實時更新推送和交通智能化預(yù)測誘導(dǎo)。并通過大數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺，面向道路管理者，提供指揮調(diào)度業(yè)務(wù)支撐，對監(jiān)控中心交互的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)布邏輯和算法處理，生成各類交通發(fā)布元數(shù)據(jù)；面向公眾出行者、公路交警和高速公路監(jiān)控中心，通過智能交通信息服務(wù)系統(tǒng)，如車載終端、路側(cè)顯示終端等，在云調(diào)度生態(tài)體系內(nèi)面向全端、全域提供信息發(fā)布服務(wù)。

該系統(tǒng)以新型交通態(tài)勢情報板為展現(xiàn)載體，依托指揮調(diào)度云平臺的后臺管理，同步高德導(dǎo)航系統(tǒng)，配合智慧錐桶的一鍵傳送施工、事故信息，實時更新發(fā)布區(qū)段通行時間，并對路況進(jìn)行綠色（暢通）、黃色（緩行）、紅色（擁堵）的“可視讀”發(fā)布，路況的實時更新頻率達(dá)到20秒/次，未來有望突破10秒/次，甚至更快。

目前，無錫段共設(shè)置6套智慧發(fā)布系統(tǒng)，分布在高速公路主線K1117+800（N）線，無錫北匝道，無錫北收費站出口，城市道路-太湖大道，無錫東收費站入口和高速公路樞紐1096+430（N）線等區(qū)域，便于司乘多層級獲知。詳細(xì)建設(shè)情況如下：

第一，K1117+800（N）高速公路，在主線進(jìn)入無錫路段入口采用新型情報板發(fā)布前方到達(dá)互通出口的道路路況和預(yù)計旅行時間，通過提供實時路況，方便司乘人員及時了解前方路況，并提前進(jìn)行車速控制和合理選擇行車路線。

第二，無錫北匝道分叉口，通過F型可變信息標(biāo)志發(fā)布當(dāng)前匝道及宜興方向通行情況；在匝道發(fā)生擁堵時，清晰展示擁堵路況，并配以文字說明，誘導(dǎo)車輛往宜興方向，避免路口積壓，影響道路通行。

第三，無錫北收費站出口，新建3072mm×4096mm、P16全彩終端發(fā)布出口前方樞紐城市道路路況，當(dāng)?shù)缆钒l(fā)生擁堵時，及時發(fā)布去市區(qū)的建議繞行方案，做好說明服務(wù)工作，誘導(dǎo)出行者更好地選擇出行方案。

第四，改造城市道路太湖大道入口F型可變信息標(biāo)志，顯示面積為3840mm×1920mm，分辨率為192×96點，雙基色。通過改造控制系統(tǒng)，使其滿足新形式的發(fā)布需求。在城市道路發(fā)布前方樞紐進(jìn)入高速路況和旅行時間，提示出行者高速公路關(guān)閉或擁堵時選擇其他道路出行，避免由于出行者得不到及時信息，堵塞在收費站口，造成擁堵，同時耽誤行程。

第五，無錫東收費站入口，新建3360mm×4480mm，P10全彩大數(shù)據(jù)終端發(fā)布交通管控禁令標(biāo)識、高速路況和旅行時間發(fā)布高速路況和旅行時間，若流量較大，可提前告知司乘人員，便于提前選擇繞行路線，避開擁堵路段。

第六，在高速公路樞紐無錫互通（K1096+430）南京方向前新建光帶復(fù)合屏，指示往江陰大橋、泰州大橋方向擁堵情況和預(yù)計旅行時間，可以誘導(dǎo)出行者選擇不太擁堵的泰州大橋進(jìn)行過江，降低江陰大橋的過度擁堵，節(jié)省出行者旅行時間。

經(jīng)過兩個多月的努力，最終成功實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)交通大數(shù)據(jù)的路況信息發(fā)布，為過往旅客提供量化的擁堵信息服務(wù)。交通信息智慧發(fā)布系統(tǒng)上線以來，深受司乘歡迎，路況的窗口日均問詢次數(shù)從151次下降到73次，同比降低51.7%，司乘滿意度高達(dá)98.3%，在一定程度上緩解了因信息不明而產(chǎn)生的焦躁感，使得春運出行更加從容和有序。真正實現(xiàn)大數(shù)據(jù)與智能交通相結(jié)合，為交通帶來便利。下一步，寧滬高速公路股份有限公司將根據(jù)實際使用情況，進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化交通信息智慧發(fā)布內(nèi)容，并視情逐步擴大應(yīng)用范圍。同時積極對接超大流量路段工程示范項目建設(shè)，力爭實現(xiàn)滬寧路東段智慧擴容20%以上，最大限度釋放暢通示范路創(chuàng)建成效，打造更有溫度、更具質(zhì)感的出行服務(wù)體驗。

3.對于大數(shù)據(jù)智能交通的展望

與國外相比，國內(nèi)智能交通的發(fā)展仍然比較緩慢，雖然基礎(chǔ)設(shè)施和集成應(yīng)用上已經(jīng)取得顯著成就，但是技術(shù)與國外還有很大差距。國家現(xiàn)在急需突破瓶頸，而交通+互聯(lián)網(wǎng)必是未來交通發(fā)展的大方向，其核心就在于智能管控與大數(shù)據(jù)應(yīng)用。大數(shù)據(jù)與交通相結(jié)合，不僅有利于快速有效傳達(dá)信息、優(yōu)化公交系統(tǒng)，同時在優(yōu)化決策分析上，大數(shù)據(jù)的分析能力更是可以提供強有力的決策支撐。交通的規(guī)劃不合理，可能會導(dǎo)致很多交通問題，而基于海量大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，在城市規(guī)劃、道路規(guī)劃、方向規(guī)劃、交通燈設(shè)置、道路轉(zhuǎn)向設(shè)置等方面，就可以更有效地進(jìn)行交通規(guī)劃決策，進(jìn)而提升整體效率。更好地為城市道路網(wǎng)規(guī)劃、交通發(fā)展戰(zhàn)略、可持續(xù)發(fā)展等提供技術(shù)支撐。

4.結(jié)束語

本文從交通現(xiàn)狀、大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢、大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用以及對未來大數(shù)據(jù)交通的展望等幾個方面分析了大數(shù)據(jù)技術(shù)對快速發(fā)展智能交通的重要作用。同時以寧滬高速為例，簡單闡述了大數(shù)據(jù)技術(shù)為人們帶來的便利，僅為拋磚引玉。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的交通管理方式唯有與大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，才能適應(yīng)國家政策，為交通發(fā)展提供更詳盡的數(shù)據(jù)，構(gòu)建綜合交通運輸?shù)男畔⒒w系，全面實現(xiàn)現(xiàn)代化交通強國戰(zhàn)略。

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