基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能交通管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系研究

文圖｜吳瑞玉 張軍 董葵

【導(dǎo)讀】

近年來(lái)，各地公安交管部門(mén)不斷加大力度，提升道路交通管理工作的智能化水平。智能交通管理系統(tǒng)建設(shè)帶動(dòng)一輪又一輪交通治理的變革與創(chuàng)新，但也暴露出智能交通管理系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用中普遍存在的“重建設(shè)輕應(yīng)用、重硬件輕軟件、重技術(shù)輕實(shí)效”等問(wèn)題。為此，本文就智能交通管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)技術(shù)路線、指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)過(guò)程與評(píng)估工具進(jìn)行了探討，為構(gòu)建覆蓋數(shù)據(jù)流程和業(yè)務(wù)應(yīng)用的智能交通管理系統(tǒng)多維度評(píng)價(jià)體系提供依據(jù)。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)；智能交通管理系統(tǒng)；評(píng)價(jià)體系；評(píng)價(jià)工具

交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略目標(biāo)是要推進(jìn)交通治理體系和治理能力的現(xiàn)代化。在此背景下，以“交通大腦”“數(shù)據(jù)大腦”為代表的智能交通管理系統(tǒng)正在引領(lǐng)交通管理的技術(shù)發(fā)展方向。當(dāng)前智能交通管理系統(tǒng)普遍存在“重建設(shè)輕應(yīng)用、重硬件輕軟件、重技術(shù)輕實(shí)效”等問(wèn)題，這與缺少系統(tǒng)層面的評(píng)價(jià)方法有密切關(guān)系，傳統(tǒng)的智能交通管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)局限于單一設(shè)備功能和性能質(zhì)量評(píng)價(jià)，這種評(píng)價(jià)模式不能反映系統(tǒng)整體交通管控的能力和應(yīng)用效果。面對(duì)“大腦式”智能交通管理系統(tǒng)，評(píng)價(jià)需要突出數(shù)據(jù)思維，通過(guò)梳理交通數(shù)據(jù)脈絡(luò)將智慧交通的點(diǎn)、線、面連結(jié)起來(lái)，借“數(shù)據(jù)之手”實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)能力全方位、全貫穿的評(píng)價(jià)。在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智慧城市信息應(yīng)用和體驗(yàn)感知評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目支持下，本文探討了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能交通管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系，供系統(tǒng)建設(shè)方和管理方參考。

一、“金字塔型”評(píng)價(jià)技術(shù)路線

智能交通管理系統(tǒng)的“大腦”構(gòu)成包括“感知設(shè)備”和“應(yīng)用系統(tǒng)”兩部分，構(gòu)成數(shù)據(jù)有三個(gè)特點(diǎn)：數(shù)據(jù)采集全域感知、數(shù)據(jù)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)應(yīng)用高度智能和開(kāi)放?；跀?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能交通管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系的特點(diǎn)是弱化評(píng)價(jià)單一設(shè)備功能和性能，基于數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)質(zhì)量強(qiáng)化評(píng)價(jià)系統(tǒng)整體的感知能力、傳輸能力和應(yīng)用效益。評(píng)價(jià)技術(shù)路線采用“2-3-4”的構(gòu)建方法，針對(duì)“感知設(shè)備”和“應(yīng)用系統(tǒng)”2個(gè)對(duì)象，抓住交通數(shù)據(jù)生命周期中“采集、傳輸、應(yīng)用”3個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)聚焦交管業(yè)務(wù)“監(jiān)視、管控、執(zhí)法、服務(wù)”4個(gè)縱向剖面，提煉共性評(píng)價(jià)指標(biāo)。整體技術(shù)路線如金字塔型結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 “金字塔”型評(píng)價(jià)技術(shù)路線

二、“融合型”評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

智能交通管理系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，涉及多種子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)類型和功能應(yīng)用，為避免指標(biāo)過(guò)于發(fā)散，參考“數(shù)據(jù)融合”的概念，提出一種“融合型”的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，即不預(yù)設(shè)指定哪類感知設(shè)備和子系統(tǒng)，而是從“道路監(jiān)視、交通管控、違法處置、信息服務(wù)”四個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用方面，分別梳理對(duì)應(yīng)的感知設(shè)備和系統(tǒng)對(duì)象，結(jié)合其業(yè)務(wù)特點(diǎn)，綜合考慮對(duì)整個(gè)智能交通管理系統(tǒng)的影響度，提取關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)，形成“融合型”的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。表1列出了一級(jí)和二級(jí)指標(biāo)體系框架。

表1 “融合型”指標(biāo)體系框架內(nèi)容

（一）數(shù)據(jù)采集

“大腦級(jí)”的智能交通管理系統(tǒng)提出了全要素、全時(shí)空的泛在感知目標(biāo)?；A(chǔ)的應(yīng)用如道路監(jiān)視需要交通流量數(shù)據(jù)，管控業(yè)務(wù)需要路口信號(hào)數(shù)據(jù)，執(zhí)法業(yè)務(wù)需要非現(xiàn)場(chǎng)違法圖片數(shù)據(jù)等。高端的應(yīng)用如出行規(guī)律分析、出行誘導(dǎo)服務(wù)等更需要基于長(zhǎng)期而龐大的流量數(shù)據(jù)得來(lái)的交通流溯源。因此，是否有高質(zhì)量的交通數(shù)據(jù)、是否有穩(wěn)定先進(jìn)的采集設(shè)備是數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)的關(guān)鍵指標(biāo)，由此提出“覆蓋度”和“采集能力”兩個(gè)一級(jí)指標(biāo)，進(jìn)一步在數(shù)據(jù)類型、采集范圍、標(biāo)準(zhǔn)符合性、技術(shù)先進(jìn)性方面細(xì)化評(píng)價(jià)感知數(shù)據(jù)的廣度、精度、細(xì)度。

（二）數(shù)據(jù)傳輸

不論數(shù)據(jù)怎么劃分，動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)，結(jié)構(gòu)還是非結(jié)構(gòu)化，對(duì)不同來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合擴(kuò)展分析，這是“大腦”正在干的事情。存儲(chǔ)能力、運(yùn)算能力的極大提升和人工智能算法的極大豐富，是“大腦”最基礎(chǔ)的能力滿足。因此，在數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，對(duì)數(shù)據(jù)的傳遞匯聚、存儲(chǔ)、融合、計(jì)算等關(guān)鍵要素進(jìn)行評(píng)價(jià)，凝練為“通信網(wǎng)絡(luò)”“數(shù)據(jù)處理”和“傳輸質(zhì)量”三個(gè)一級(jí)指標(biāo)。對(duì)于“數(shù)據(jù)處理”一級(jí)指標(biāo)，還需細(xì)化評(píng)價(jià)云技術(shù)架構(gòu)等高端處理環(huán)境，資源目錄、血緣標(biāo)簽等先進(jìn)數(shù)據(jù)治理策略，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交通全過(guò)程深度分析的智能算法等。

（三） 數(shù)據(jù)應(yīng)用

從解決問(wèn)題的角度來(lái)看，智能交通管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)的首要標(biāo)準(zhǔn)是能夠?qū)崿F(xiàn)的功能和能夠取得的效果，因此在數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)節(jié)選取“系統(tǒng)質(zhì)量”和“數(shù)據(jù)服務(wù)”兩個(gè)一級(jí)指標(biāo)。“系統(tǒng)質(zhì)量”方面，評(píng)價(jià)是否有基于多源異構(gòu)信息的分析、診斷、規(guī)劃、決策、方案生成等完備功能，是否有基于數(shù)據(jù)化、信息化的交互方式；“數(shù)據(jù)服務(wù)”方面，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)服務(wù)和主動(dòng)服務(wù)，即評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)是否以可視化的形式精準(zhǔn)推送，數(shù)據(jù)是否有跨部門(mén)、跨群體的主動(dòng)開(kāi)放和共享。

三、多層級(jí)評(píng)價(jià)過(guò)程

（一）指標(biāo)分解

一級(jí)和二級(jí)指標(biāo)構(gòu)成了評(píng)價(jià)指標(biāo)的框架，但還停留在宏觀分析層面，為指導(dǎo)具體的智能交通管理系統(tǒng)的評(píng)價(jià)過(guò)程，還需進(jìn)一步分解二級(jí)指標(biāo)，即形成可以具體操作的測(cè)評(píng)點(diǎn)、測(cè)評(píng)要素和測(cè)評(píng)細(xì)目。指標(biāo)分項(xiàng)分解圍繞“道路監(jiān)視、交通管控、違法處置、信息服務(wù)”四個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用方面展開(kāi)，從實(shí)際出發(fā)，從測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)來(lái)源的有效性、數(shù)據(jù)獲取的便捷性、數(shù)據(jù)計(jì)算的簡(jiǎn)單性等方面分解測(cè)評(píng)指標(biāo)，從而保證測(cè)評(píng)實(shí)施的可操作性。

以采集維度的“數(shù)據(jù)類型”二級(jí)指標(biāo)為實(shí)施范例，在測(cè)評(píng)點(diǎn)層級(jí)，按照交管業(yè)務(wù)領(lǐng)域分為道路監(jiān)視數(shù)據(jù)、交通管控?cái)?shù)據(jù)、違法處置數(shù)據(jù)3個(gè)評(píng)價(jià)點(diǎn)。其中，以道路監(jiān)視數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)點(diǎn)為例，分解出視頻畫(huà)面與車(chē)輛通行信息、道路流量數(shù)據(jù)、停車(chē)場(chǎng)動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)、道路周邊氣象數(shù)據(jù)4個(gè)測(cè)評(píng)元素；以視頻畫(huà)面與車(chē)輛通行信息測(cè)評(píng)元素為例，分解出查看交通視頻畫(huà)面、查看不少于7天內(nèi)的視頻、查看車(chē)輛過(guò)車(chē)信息3個(gè)測(cè)評(píng)細(xì)目。分解結(jié)果如表2所示。

表2 二級(jí)指標(biāo)數(shù)據(jù)類型指標(biāo)分解

（二）指標(biāo)量化和計(jì)算

智能交通管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)根據(jù)指標(biāo)數(shù)據(jù)特性的不同，分別采用控制式、等級(jí)式、加分式的量化方法，給出二值化、離散型或連續(xù)型的得分取值規(guī)則，具體如表3所示。

表3 指標(biāo)得分量化方法與規(guī)則

綜合利用文獻(xiàn)分析、德?tīng)柗品ê蛯＜易稍兎ńo各層級(jí)指標(biāo)賦權(quán)重，通過(guò)加權(quán)計(jì)算評(píng)價(jià)綜合得分。評(píng)價(jià)等級(jí)劃分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)，A級(jí)表示該智能交通管理系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用處于優(yōu)秀水平，B級(jí)表示處于良好水平，C級(jí)表示處于中等水平，D級(jí)表示處于較差水平。A級(jí)綜合得分在[100，85]之間；B級(jí)綜合得分在[85，75]之間；C級(jí)綜合得分在[75，60]之間；D級(jí)綜合得分在[60，0]之間。

四、自動(dòng)化評(píng)價(jià)工具

測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)搜集和分析過(guò)程，同樣基于“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”思維，用信息化軟件工具記錄評(píng)價(jià)過(guò)程，抽樣、計(jì)算都利用軟件內(nèi)置的計(jì)算公式；用數(shù)據(jù)工具建立評(píng)價(jià)算法模型等。

評(píng)價(jià)軟件包括項(xiàng)目管理、預(yù)調(diào)研數(shù)據(jù)錄入、測(cè)評(píng)實(shí)施、測(cè)評(píng)統(tǒng)計(jì)、測(cè)評(píng)分析、報(bào)告生成等功能模塊，可實(shí)現(xiàn)測(cè)評(píng)活動(dòng)準(zhǔn)備、實(shí)施、報(bào)告全流程的輔助工作。如圖2所示。

圖2 評(píng)價(jià)軟件測(cè)評(píng)實(shí)施界面

評(píng)價(jià)軟件中指標(biāo)按照樹(shù)狀結(jié)構(gòu)組織，采用動(dòng)態(tài)鏈表技術(shù)實(shí)現(xiàn)所有層級(jí)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)增、刪、改。指標(biāo)數(shù)據(jù)流清晰直觀，操作性好。界面如圖3所示，通過(guò)一個(gè)指標(biāo)屬性控件，即可實(shí)現(xiàn)指標(biāo)編號(hào)、名稱、分值、權(quán)重、評(píng)價(jià)方法、計(jì)算公式、計(jì)算數(shù)據(jù)源等多重屬性數(shù)據(jù)的全局綁定。

圖3 評(píng)價(jià)軟件指標(biāo)控件屬性界面

目前，該評(píng)價(jià)工具已在國(guó)內(nèi)部分中型城市開(kāi)展了試點(diǎn)測(cè)評(píng)，效果良好。下一步，項(xiàng)目組將進(jìn)一步擴(kuò)大驗(yàn)證范圍，完善優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法，促進(jìn)智能交通管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)工作向著更為規(guī)模化、規(guī)范化、體系化的方向持續(xù)發(fā)展。