云計(jì)算技術(shù)在智能交通中的運(yùn)用

林毅明，劉曉梅，熊 順

（南昌市公安局交通管理局，南昌 330000）

0 引言

計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)生促使云計(jì)算技術(shù)不斷發(fā)展，目前此種技術(shù)被廣泛應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)城市化進(jìn)程加快，汽車保有量也呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)應(yīng)的道路交通擁堵成為城市的“景觀”。怎樣處理交通擁堵的情況、保障城市交通暢通成為新時(shí)代的亟須解決的問題。發(fā)揮云計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升交通管理成效，實(shí)現(xiàn)智慧交通管理的目標(biāo)，是交通管理向信息化方向轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。為此，相關(guān)人員應(yīng)重點(diǎn)思考如何在智能交通中運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)來促進(jìn)城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程。

1 云計(jì)算技術(shù)在智能交通中運(yùn)用的價(jià)值

所謂云計(jì)算技術(shù)，指的是依托互聯(lián)網(wǎng)生成的一種計(jì)算方式，以此為基礎(chǔ)，共享的軟硬件資源能夠按照需求發(fā)送給對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)以及其他類型的設(shè)備，相關(guān)的資源來自共享化的資源池，可以迅速獲取數(shù)據(jù)信息。云計(jì)算技術(shù)的核心是對(duì)與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的計(jì)算資源進(jìn)行統(tǒng)一化管理，形成計(jì)算資源池，為用戶提供服務(wù)［1］?，F(xiàn)代化交通管理工作中包含大量的機(jī)械設(shè)備與資源，在實(shí)際管理工作中，應(yīng)巧妙關(guān)聯(lián)多個(gè)設(shè)備與資源，科學(xué)地為交通管理決策提供參考條件。云計(jì)算技術(shù)涵蓋信息保存、分布式計(jì)算與虛擬化技術(shù)等內(nèi)容，可以將其作用在交通管理體系內(nèi)，對(duì)多種類型的設(shè)備與信息資源加以整合，形成諸多優(yōu)勢(shì)。

其一，提高交通管理資源的利用率。在公安信息化體系建設(shè)背景下，多種類型的信息體系開發(fā)成本有所增加，對(duì)應(yīng)的交通管理單位信息管理工作重要性逐步凸顯。在交通管理單位信息體系管理中引進(jìn)云計(jì)算技術(shù)，能夠巧妙融合世界范圍內(nèi)交通單位的計(jì)算機(jī)設(shè)備，構(gòu)建對(duì)應(yīng)的信息資源庫(kù)，在每一個(gè)區(qū)域，交通管理單位只需把這個(gè)體系納入總信息庫(kù)，就能充分得到云計(jì)算技術(shù)提供的服務(wù)，不需要花費(fèi)大量的人力以及財(cái)力?？梢哉f，云計(jì)算機(jī)技術(shù)的存在使設(shè)備資源利用率得以提升，降低了信息建設(shè)實(shí)際成本。

其二，強(qiáng)化交通信息處理效果。現(xiàn)代化的交通管理實(shí)踐大多為對(duì)相關(guān)的交通數(shù)據(jù)加以研究、制訂并實(shí)施科學(xué)的交通管理計(jì)劃。交通信息涉及諸多數(shù)據(jù)，包含路況數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出海量的特征，尤其是在一二線大城市的交通管理中存在更多交通信息。云計(jì)算技術(shù)中包含分布式計(jì)算項(xiàng)目，能夠?qū)π畔?shù)據(jù)進(jìn)行分布式加工處理，在較短時(shí)間內(nèi)直接保存大量的信息，挖掘與利用信息價(jià)值，可提高交通管理單位的決策水平，不斷強(qiáng)化交通信息處理效果。

2 交通信息中的云計(jì)算

2.1 交通信息云概述

智能化交通系統(tǒng)涉及諸多子系統(tǒng)，應(yīng)用子系統(tǒng)與分層處理計(jì)算機(jī)設(shè)備之后可得到信息設(shè)備層，這也是智能化交通體系構(gòu)建的關(guān)鍵模塊。計(jì)算設(shè)備層擁有云計(jì)算服務(wù)供應(yīng)商提供的服務(wù)性能，能夠保障智能交通體系有序發(fā)展，繼而以云計(jì)算服務(wù)為基礎(chǔ)產(chǎn)生智能交通體系，其可被理解為智能交通云［2］?？傮w而言，交通信息云包含云計(jì)算技術(shù)以及交通信息云服務(wù)體系，本質(zhì)上是交通信息獲取和處理的一種模式，大量的交通信息被保存在網(wǎng)絡(luò)中形成交通信息云，如信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)、車輛自動(dòng)識(shí)別數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)連通數(shù)據(jù)等，交通信息云的保存能力以及計(jì)算能力不會(huì)受到環(huán)境因素的影響，能夠直接完成交通信息數(shù)據(jù)處理，給用戶提供全方位的交通運(yùn)行信息。

2.2 交通信息云的結(jié)構(gòu)

交通信息云分為6 個(gè)部分，分別是云計(jì)算資源，也就是服務(wù)器和保存設(shè)備；云計(jì)算控制平臺(tái)，主要對(duì)獲取的交通信息加以統(tǒng)一調(diào)度處理，提供比較完整的計(jì)算資源，對(duì)用戶資源進(jìn)行申請(qǐng)與審批管理；基礎(chǔ)服務(wù)，也就是對(duì)硬件資源進(jìn)行信息資源池處理，結(jié)合交通種類提供小型虛擬機(jī)、虛擬網(wǎng)絡(luò)以及虛擬化保存等服務(wù)；服務(wù)控制平臺(tái)，主要依托監(jiān)控工具對(duì)云計(jì)算平臺(tái)中的諸多交通信息加以定時(shí)監(jiān)控，匯總監(jiān)控最終結(jié)果，確保系統(tǒng)運(yùn)作的穩(wěn)定性，為交通數(shù)據(jù)發(fā)布與出行誘導(dǎo)提供依據(jù)；平臺(tái)服務(wù)，主要是結(jié)合交通設(shè)施的需求條件，形成對(duì)應(yīng)的服務(wù)開發(fā)平臺(tái)與信息服務(wù)平臺(tái)；服務(wù)門戶，主要是以云計(jì)算信息中心建設(shè)為前提，提供相對(duì)集中化的服務(wù)門戶，交通管理單位以及出行的車輛，用戶能夠自主選擇服務(wù)。

3 云計(jì)算技術(shù)在智能交通中運(yùn)用的途徑

3.1 運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)設(shè)置交通信號(hào)燈

交通管理工作中，交通信號(hào)燈需重點(diǎn)管理，若紅燈顯示的時(shí)間比較長(zhǎng)，就會(huì)有擁堵的可能性，制約其他道路方向的車流前進(jìn)。交通信號(hào)燈的科學(xué)管理關(guān)系到道路擁堵的處理效率，運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行交通信號(hào)燈的管理需要明確交通信號(hào)燈的管理背景，把采集的路網(wǎng)交通數(shù)據(jù)巧妙融合，將其當(dāng)作某地區(qū)內(nèi)交通信號(hào)燈管理的背景［3］。另外，可通過多種交通流量檢測(cè)手段進(jìn)行路況檢測(cè)，包含視頻檢測(cè)、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）檢測(cè)或者射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）檢測(cè)，借助前端設(shè)備的輔助功能完成交通信息流的自主適應(yīng)管理。將獲取的交通流信息保存在云交通管理核心體系內(nèi)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)加工與研究，最終明確交通信號(hào)燈管理計(jì)劃，凸顯交通信號(hào)燈的科學(xué)管理。

3.2 運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)預(yù)測(cè)交通流量

在交通流量預(yù)測(cè)上，主要是收集和研究交通流量信息，了解道路實(shí)時(shí)變化情況，同時(shí)對(duì)后續(xù)的道路交通情況加以初步預(yù)測(cè)。交通流量預(yù)測(cè)成為處理道路交通堵塞問題的關(guān)鍵方式，預(yù)測(cè)過程中應(yīng)通過高質(zhì)量的計(jì)算能力得到對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信息，便捷化地判斷交通運(yùn)行情況?？衫迷朴?jì)算完善交通流量預(yù)測(cè)體系，以Hadoop 的形式保存交通流量信息，輔助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法以及Map Reduce 完成信息數(shù)據(jù)的計(jì)算，落實(shí)對(duì)應(yīng)的交通流量判斷操作，確切分析交通情況。預(yù)測(cè)完成后，發(fā)布對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)結(jié)果，引導(dǎo)車輛躲避可能出現(xiàn)交通堵塞的路段，更好地提高道路交通堵塞問題處理能力。

3.3 運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行交通誘導(dǎo)

在交通管理過程中，交通誘導(dǎo)主要是給車主提供對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航服務(wù)，指導(dǎo)車主準(zhǔn)確尋找目的地的前往路徑，制定最佳的路線，繼而減少道路擁擠情況。現(xiàn)階段，在交通誘導(dǎo)期間，以路網(wǎng)交通流數(shù)據(jù)為前提，通過地圖以及通用分組無(wú)線服務(wù)（General Packet Radio Service，GPRS）技術(shù)計(jì)算路網(wǎng)流量的平衡數(shù)值，為車主找到最優(yōu)的路徑信息［4］。交通誘導(dǎo)過程中涉及路徑以及停車兩種誘導(dǎo)模式，通過云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行停車誘導(dǎo)主要是計(jì)算停車場(chǎng)數(shù)據(jù)信息，為車主尋找多余的車位，引導(dǎo)車主按照最佳的路徑行駛到停車位。在汽車數(shù)量增加的形勢(shì)下，通過云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行交通誘導(dǎo)的現(xiàn)象更為普遍。

3.4 運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行車牌識(shí)別

車牌是車輛身份識(shí)別的主要依據(jù)，無(wú)論是交通違章還是事故處理，都要根據(jù)車牌判斷車主信息，尤其是大范圍運(yùn)用字母信息之后，車牌更是識(shí)別車輛身份的關(guān)鍵。在交警單位處理事故的過程中，尤其是在與交通肇事相關(guān)的行為分析中，車牌識(shí)別是必需的流程?？赏ㄟ^云計(jì)算技術(shù)設(shè)置車牌識(shí)別體系，綜合采集車牌信息數(shù)據(jù)，無(wú)論是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)還是圖像數(shù)據(jù)，都要結(jié)合關(guān)鍵數(shù)據(jù)完成車牌的識(shí)別。在此期間，要合理應(yīng)用車牌識(shí)別體系，進(jìn)行樣本信息庫(kù)化處理，便于各個(gè)區(qū)域車牌信息被實(shí)時(shí)共享，以及交警單位進(jìn)行跨地區(qū)車牌判斷?，F(xiàn)階段，云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用在車牌識(shí)別過程中的效果還不夠顯著，應(yīng)建設(shè)更為完整的車牌識(shí)別體系，使車牌識(shí)別更準(zhǔn)確。

3.5 運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)智能化管理車輛

汽車保有量不斷增加，不僅會(huì)帶來交通擁堵問題，還會(huì)埋下道路交通安全隱患。交通管理單位在交通管理期間，要重點(diǎn)關(guān)注6 類客車與3 類貨車的管理。前者包含長(zhǎng)途客車、單位班車或者旅游客車等，這類客車承載的人員多；后者包含渣土車或者罐車等，屬于大型車輛，存在的安全隱患比較多。鑒于此，交通管理單位要通過云計(jì)算技術(shù)掌握車輛的行駛狀態(tài)，對(duì)車輛進(jìn)行軌跡跟蹤，動(dòng)態(tài)分析車輛的運(yùn)行速度［5］。若車輛運(yùn)行期間存在違規(guī)現(xiàn)象，云計(jì)算技術(shù)自動(dòng)進(jìn)行警告，交通管理單位結(jié)合警告數(shù)據(jù)落實(shí)車輛警示工作。此外，云計(jì)算技術(shù)擴(kuò)大了道路車輛的治安防控空間，將其和卡口檢測(cè)體系密切結(jié)合起來，有助于兩個(gè)體系優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，綜合多樣化的信息數(shù)據(jù)，強(qiáng)化車輛規(guī)范化管理。

4 結(jié)語(yǔ)

在城市現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展過程中，交通管理工作比較繁雜，與多個(gè)領(lǐng)域均存在關(guān)聯(lián)。無(wú)論是哪一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，云計(jì)算技術(shù)都具有保障道路交通運(yùn)行通暢與安全的作用。新時(shí)期，云計(jì)算技術(shù)日益普及，交通管理單位要重點(diǎn)應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)，將其和道路交通的多個(gè)管理工作相關(guān)聯(lián)，有效處理城市道路交通堵塞問題，從根源提升道路行車的安全性，加快城市化發(fā)展的腳步。