數(shù)據(jù)網(wǎng)格化城市交通信息系統(tǒng)理論的應(yīng)用研究

白海亭

目前，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度逐漸加快，城市交通壓力迅速上升。在這種情況下，為避免城市化進(jìn)程受阻，應(yīng)當(dāng)將信息應(yīng)用技術(shù)與城市交通系統(tǒng)相互整合，使其能夠提高效率，強(qiáng)化交通任務(wù)處理的科學(xué)性，為城市交通質(zhì)量的進(jìn)一步提升打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。基于數(shù)據(jù)構(gòu)建網(wǎng)格化交通系統(tǒng)可以為智能發(fā)展提供重要條件，同時(shí)其也可以輔助相關(guān)機(jī)構(gòu)及時(shí)掌握城市內(nèi)部交通狀態(tài)，有利于進(jìn)一步規(guī)劃與處理。本文針對基于數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化城市交通系統(tǒng)理論進(jìn)行深入研究，以供參考。

在經(jīng)典交通管控體系框架內(nèi)，主要采用交通小區(qū)、動(dòng)態(tài)控制子區(qū)等方式提供管理服務(wù)。這些應(yīng)用概念本質(zhì)上與網(wǎng)格化交通存在一定程度的趨同性，均針對交通網(wǎng)格層面存在的空間資源進(jìn)行劃分。但是，網(wǎng)格化交通基礎(chǔ)概念與上述理論仍然存在顯著差異，其屬于交通局部應(yīng)用技術(shù)，包括信息化分析、整合等。通過劃分交通系統(tǒng)中的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，可以有效降低城市這一整體的動(dòng)態(tài)復(fù)雜性，有利于充分利用網(wǎng)格思想體系，展開針對性管理活動(dòng)，最大限度降低所需資源級別并提高工作效率。在劃分過程中，網(wǎng)格化交通需要對道路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深入分析，并將其劃分為數(shù)個(gè)基礎(chǔ)區(qū)域。各區(qū)域在管理與組織層面上存在獨(dú)立性，其能夠被稱為單一交通網(wǎng)格。交通網(wǎng)格的劃分應(yīng)當(dāng)結(jié)合道路網(wǎng)絡(luò)本身交通流量狀態(tài)進(jìn)行分割，并將具有高關(guān)聯(lián)度的應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施納入管控范圍，如停車場等。同時(shí)，對于交通網(wǎng)格的應(yīng)用形式可以看作獨(dú)立整體，與其他網(wǎng)絡(luò)形態(tài)能夠進(jìn)行直接區(qū)分。在交通網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)上，通過對應(yīng)用數(shù)據(jù)與信息內(nèi)容進(jìn)行整合與共享，可以使網(wǎng)格化理念得到充分落實(shí)，進(jìn)一步提高日常交通管理工作的活動(dòng)效率，避免消耗大量時(shí)間應(yīng)對整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)工作。相對于經(jīng)典交通管理模式，網(wǎng)格化交通劃分體系穩(wěn)定性較強(qiáng)，具有工作生命周期，可以與虛擬化組織企業(yè)概念相兼容，因此屬于未來發(fā)展的重要策略之一。通過對其數(shù)據(jù)化信息特征進(jìn)行研究，能夠充分明確應(yīng)用理論與實(shí)現(xiàn)方法，可以為城市化進(jìn)程提供重要支持助力，大幅提高交通效率與質(zhì)量。

數(shù)據(jù)網(wǎng)格化交通應(yīng)用系統(tǒng)在城市運(yùn)行中存在多種基礎(chǔ)特征，包括動(dòng)態(tài)性、虛擬性、自治性、精確性、協(xié)同性。動(dòng)態(tài)性代表網(wǎng)格化交通的應(yīng)用數(shù)據(jù)本質(zhì)上不屬于一成不變的類型，其在單一時(shí)間周期中較為穩(wěn)定，但隨著相關(guān)系統(tǒng)不斷革新，其數(shù)據(jù)也會出現(xiàn)顯著變化。例如，道路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)轉(zhuǎn)變會使管理域內(nèi)容得到調(diào)整，同時(shí)也迫使管理層對相關(guān)模塊進(jìn)行精細(xì)化處理，確保交通系統(tǒng)能夠維持正常應(yīng)用。此外，網(wǎng)格化交通本身對數(shù)據(jù)的應(yīng)用與組織功能也具有動(dòng)態(tài)性特征，充分證明數(shù)據(jù)內(nèi)容具有變化趨勢。虛擬性屬于網(wǎng)格化信息處理的核心概念，其同樣在管理理論中得到了重要應(yīng)用。通過將虛擬性賦予至組織層面，可以從技術(shù)上解決動(dòng)態(tài)與穩(wěn)定關(guān)系之間存在的矛盾，能夠利用虛擬化組織實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化交通的多層次與管理協(xié)同問題。通過利用虛擬性特征，管理層可以整合網(wǎng)格應(yīng)用理念與技術(shù)，最大限度應(yīng)用交通處理資源，為后續(xù)動(dòng)態(tài)化轉(zhuǎn)變提供基礎(chǔ)條件。自治性主要體現(xiàn)在網(wǎng)格化交通的應(yīng)用復(fù)雜性層面，此類管理方案可以使交通系統(tǒng)得到一定程度的自治權(quán)利，并為相對個(gè)體提供具有可行性的信息保障，有利于城市交通系統(tǒng)高效率運(yùn)行。精確性代表網(wǎng)格化交通能夠?qū)芾碛蚺c控制域進(jìn)行量化與單元化處理，這種處理方式不僅有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，同時(shí)也可以有效提高問題解決效率，使城市交通系統(tǒng)能夠快速應(yīng)對突發(fā)事件。協(xié)同性是城市交通系統(tǒng)的重要特征之一，交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本身存在強(qiáng)耦合屬性，其決定網(wǎng)格化交通無法完全獨(dú)立存在。通過合理應(yīng)用協(xié)同性，能夠?yàn)橛?jì)算技術(shù)與通訊技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用提供重要技術(shù)保障，有利于整體系統(tǒng)效率提升，解決存在的同步性問題，使數(shù)據(jù)應(yīng)用可靠性得到增強(qiáng)。

數(shù)據(jù)類型

在網(wǎng)格化城市交通系統(tǒng)構(gòu)架過程中，基于數(shù)據(jù)進(jìn)行業(yè)務(wù)處理應(yīng)當(dāng)針對應(yīng)用類型進(jìn)行區(qū)分，確保其能夠貼合實(shí)際狀態(tài)，進(jìn)一步提高網(wǎng)格化管理效率與質(zhì)量。通常情況下，為加強(qiáng)網(wǎng)格化交通運(yùn)行監(jiān)控效果，需要采集兩種數(shù)據(jù)類型。第一種為反饋交通網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)部設(shè)施狀態(tài)的靜態(tài)數(shù)據(jù)類型，第二種為反饋網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)交通流量變化的動(dòng)態(tài)類型。通過整合兩種數(shù)據(jù)信息，可以獲得交通網(wǎng)格的基礎(chǔ)內(nèi)容。此類內(nèi)容能夠在多個(gè)時(shí)空層面上反饋網(wǎng)格實(shí)時(shí)情況，屬于網(wǎng)格化交通展開管控的重要應(yīng)用部分。靜態(tài)數(shù)據(jù)類型需要將管理域內(nèi)部存在的土地利用特征納入范圍，利用特征能夠?qū)Φ貐^(qū)交通流產(chǎn)生直接影響，同時(shí)也可以為交通管控方案的判定提供參考，有利于展開子系統(tǒng)分析與決策。同時(shí)，交通網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)存在的道路屬性也需要納入靜態(tài)數(shù)據(jù)范圍，如寬度、收費(fèi)情況、車道數(shù)量等[4]。在靜態(tài)數(shù)據(jù)中，基礎(chǔ)設(shè)施類型與車輛保有狀態(tài)屬于直接影響數(shù)據(jù)，因此需要針對其分布、性質(zhì)、實(shí)際數(shù)量進(jìn)行分析，確保相關(guān)內(nèi)容得到有效應(yīng)用。相對于靜態(tài)數(shù)據(jù)類型，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型需要著重于可能產(chǎn)生變化的應(yīng)用信息，包括道路斷面實(shí)際交通流量、車輛通行速度、時(shí)間占有狀態(tài)、車輛類型等關(guān)鍵數(shù)。同時(shí)，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)還需要包含路段內(nèi)平均交通履行信息，并整合交通出行需求OD內(nèi)容，使信號管控、動(dòng)態(tài)車輛出入、交通管制等數(shù)據(jù)能夠得到全面整合，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)應(yīng)用效果。網(wǎng)格化城市交通信息管理系統(tǒng)需要合理利用靜態(tài)與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，確保信息實(shí)際價(jià)值能夠得到有效挖掘，為后續(xù)交通控制提供重要指引。

采集技術(shù)

通常情況下，交通網(wǎng)格內(nèi)部所包含的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)中靜態(tài)類型變化頻率較低，因此其時(shí)效性相對良好，采集應(yīng)用技術(shù)可以通過兩種主要方式進(jìn)行，即人工調(diào)查、從其他應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)調(diào)取。人工調(diào)查統(tǒng)計(jì)精確性相對較高，但時(shí)間消耗長，不利于高效率管理。因此，當(dāng)前較為常用的采集技術(shù)以調(diào)取其他應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)為主。通過利用此類方式，可以對區(qū)域內(nèi)土地性質(zhì)、道路屬性、停車規(guī)劃等關(guān)鍵信息進(jìn)行整理，并從相關(guān)部門數(shù)據(jù)庫調(diào)用需要展開深入分析的應(yīng)用類型，使信息能夠得到科學(xué)應(yīng)用。除靜態(tài)數(shù)據(jù)外，網(wǎng)格化城市交通信息管理系統(tǒng)還需要獲取動(dòng)態(tài)信息內(nèi)容，如交通基礎(chǔ)參數(shù)、拓展信息、其它交通管理數(shù)據(jù)等。針對這些數(shù)據(jù)內(nèi)容的獲取可以采用多種應(yīng)用方案，確保整體采集效果能夠達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)。利用應(yīng)用組合式交通數(shù)據(jù)流采集技術(shù)，包括環(huán)形線圈、微波檢測、射頻卡等，可以有效提高整體檢測效率，使數(shù)據(jù)能夠快速得到傳輸與整理，并在高精確度前提下提供重要參考信息。此外，還可以利用其他信息系統(tǒng)接口獲取對應(yīng)內(nèi)容，如交通管制情況、天氣狀態(tài)等，確保動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)能夠得到完善應(yīng)用。

實(shí)踐應(yīng)用

在實(shí)踐應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)給予數(shù)據(jù)化交通狀態(tài)評價(jià)方式，對城市內(nèi)部交通流量系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)建模，盡可能避免復(fù)雜化與精確性不足的負(fù)面問題。通過此類措施，可以使交通流數(shù)據(jù)得到實(shí)時(shí)應(yīng)用，有利于解決地點(diǎn)差異、時(shí)間差異、情況差異導(dǎo)致的負(fù)面問題，可以從精確角度對系統(tǒng)的實(shí)際性能進(jìn)行反饋。同時(shí)，采用數(shù)據(jù)化網(wǎng)格交通管理系統(tǒng)可以對交通網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的單交叉口、路段等狀態(tài)進(jìn)行全面管理，有利于挖掘影響道路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵因素，因此對城市化進(jìn)程的發(fā)展具有重要影響意義。對交通道路網(wǎng)格實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行分析與評價(jià)屬于數(shù)據(jù)化網(wǎng)格城市交通管理系統(tǒng)的重要組成部分，因此需要從管理策略、控制策略、誘導(dǎo)策略層面落實(shí)應(yīng)用方案，確保系統(tǒng)得到科學(xué)建設(shè)。在未來實(shí)踐應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步針對交通流存在的相似性特征進(jìn)行深入研究，并采用在線與離線兩種模式管理交通流基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，使其在宏觀層面存在的基礎(chǔ)規(guī)律得到有效明確。實(shí)踐操作階段，還可以應(yīng)用交通流重復(fù)與相似性研究處理方案，使其能夠從時(shí)間角度進(jìn)行預(yù)測，進(jìn)一步總結(jié)交通網(wǎng)絡(luò)組織形式與時(shí)空特性之間的對應(yīng)關(guān)系。除此之外，在未來發(fā)展過程中，還需要對交通應(yīng)用資源狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)，并根據(jù)資源分配情況設(shè)置網(wǎng)格化交通管理系統(tǒng)運(yùn)行方法，確保數(shù)據(jù)理念能夠得到科學(xué)整合，為后續(xù)調(diào)度與管控提供重要參考。為確保其能夠達(dá)到理想分析與管理效果，需要對不同屬性的交通應(yīng)用資源與分配狀態(tài)展開深入研究，確保交通資源管控方案能夠得到科學(xué)分配，進(jìn)一步強(qiáng)化信息系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效率，為應(yīng)對未來發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過科學(xué)分析數(shù)據(jù)基礎(chǔ)中存在的宏觀與微觀交通流，能夠?yàn)槌鞘袘?yīng)用網(wǎng)格化交通信息管理系統(tǒng)提供理想條件，有利于整合實(shí)際道路狀態(tài)時(shí)空特性，達(dá)到理想應(yīng)用目標(biāo)。

綜上所述，基于數(shù)據(jù)內(nèi)容構(gòu)建網(wǎng)格化城市交通信息管理系統(tǒng)能夠顯著提高交通運(yùn)行效率，最大限度降低負(fù)面問題帶來的影響。因此，需要明確相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)特征，并采用科學(xué)方式采集與應(yīng)用數(shù)據(jù)，使其能夠得到科學(xué)實(shí)踐，為未來進(jìn)一步構(gòu)建相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)提供重要指引。

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