大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用研究

摘要：大數(shù)據(jù)是指利用現(xiàn)有理論、方法、技術(shù)和工具難以在可接受的時間內(nèi)完成分析計算、整體呈現(xiàn)高價值的海量復(fù)雜數(shù)據(jù)集合。隨著信息化時代的到來，云計算、物聯(lián)網(wǎng)、社交媒體等新興信息技術(shù)和應(yīng)用模式的快速發(fā)展給人們帶來了極大便利，智能交通管理也逐漸發(fā)展。文章著重對大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，旨在進(jìn)一步促進(jìn)智能交通的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);智能交通;交通管理

中圖法分類號：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Research on application of big data technology in intelligent traffic management

WANG Manlu

（Xinjiang Xinjian Quality Inspection Co.，Ltd.，Urumqi，830000，China）

Abstract：Big data refers to a massive complex data collection that is difficult to use existing theories， methods， technologies and tools， and presents high value in acceptable time.As the information age is coming， the rapid development of emerging information technologies and application models such as cloud computing， Internet of Things， mobile interconnection and social media has brought great convenience and impact to people. This paper focuses on the application of big data technology in intelligent traffic management， aiming to further promote the development of intelligent transportation.

Key words： big data technology， intelligent transportation， traffic management

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，人們對于出行方式和交通環(huán)境的要求越來越高。傳統(tǒng)交通管理模式主要依靠人工進(jìn)行信息采集、處理和分析，導(dǎo)致效率低且不準(zhǔn)確、缺乏科學(xué)性，由于車輛數(shù)量多而造成資源浪費嚴(yán)重以及道路安全事故頻發(fā)等。因此，對大數(shù)據(jù)技術(shù)的挖掘需求迫在眉睫。大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用是未來智能交通運輸發(fā)展的必然趨勢，其不僅可以提高道路運輸效率，還能降低車輛運行成本，從而提高社會經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1智能交通管理

1.1智能交通管理概念

智能交通管理是指將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)交通運輸方式相結(jié)合，通過對大數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)控，從而達(dá)到提高道路運力、減少交通事故和降低環(huán)境污染等目的。其中，需要應(yīng)用大量先進(jìn)技術(shù)手段，如GPS定位系統(tǒng)（衛(wèi)星導(dǎo)航）、視頻監(jiān)視器、電子地圖自動識別及管理軟件等。目前，我國已經(jīng)具備較為完整的智能交通管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模式與運行機(jī)制以及相應(yīng)配套措施，包括車輛檢測預(yù)警、駕駛員信息反饋以及道路動態(tài)監(jiān)控、事故處理和救援指揮等功能模塊。

1.2智能交通管理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

智能交通管理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要包括：

（1）系統(tǒng)功能智能化、信息化。在整個大數(shù)據(jù)技術(shù)中，電子信息是最為關(guān)鍵的組成部分，即電子信息系統(tǒng)和交通運輸行業(yè)之間進(jìn)行溝通交流所需要具備的是一個完整且先進(jìn)可靠的管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對車輛運行情況實時監(jiān)控并且還能將這些數(shù)據(jù)分析結(jié)果及時反饋給交通管理部門，并提出相應(yīng)措施以提高道路運輸效率。

（2）道路信息采集和處理系統(tǒng)。在智能交通管理工作中，可以對道路上的車輛進(jìn)行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，同時利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析車流量等關(guān)鍵指標(biāo)來確定路況是否正常以及路途中是否會出現(xiàn)擁堵狀況、路段擁擠程度及交通流狀態(tài)等。

（3）視頻圖像檢測與定位系統(tǒng)。通過攝像頭獲取到道路周圍環(huán)境信息并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳輸給計算機(jī)處理。視頻圖像檢測與定位系統(tǒng)是智能交通管理的重要部分，其主要功能是監(jiān)測車輛信息。通過對采集到的圖像進(jìn)行處理、分析和判斷等一系列操作來確定車輛行駛路線及狀態(tài)參數(shù)。同時，利用計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)實時監(jiān)控車流量以及車速變化等情況并將數(shù)據(jù)傳輸至調(diào)度中心;識別道路狀況信息，為司機(jī)提供出行方向與交通安全預(yù)警提示服務(wù);在視頻中顯示當(dāng)前路段的位置、交通密度以及周邊環(huán)境等。

1.3智能交通的發(fā)展趨勢

將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于道路信息采集系統(tǒng)，可以構(gòu)建交通車輛綜合數(shù)據(jù)庫，從而建設(shè)完善道路交通安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺。采取一系列措施來提高城市管理水平與服務(wù)能力以及保障社會公共利益。

2大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用

2.1大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)是在海量的信息和知識海洋中，通過對其進(jìn)行挖掘，從而達(dá)到獲取、存儲與管理有用資源的能力。大數(shù)據(jù)技術(shù)具有以下幾個特點。

（1）多樣性。由于每個人所關(guān)注的話題不同而導(dǎo)致人們對于研究內(nèi)容有著不一樣需求;在不同區(qū)域中所搜集到的各種類型數(shù)據(jù)庫、文件資料以及其他資源都不盡相同且種類繁多，因此大數(shù)據(jù)具有多樣化特性;由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算等信息技術(shù)工具不斷更新?lián)Q代使得各種不同特征之間相互關(guān)聯(lián)與影響;隨著網(wǎng)絡(luò)化程度加深以及用戶需求個性定制化趨勢增強也更加促使大數(shù)據(jù)具有多樣化特點。

（2）可預(yù)測性和實時化。大數(shù)據(jù)具有時效性，可以對大量的信息進(jìn)行處理，在獲取到有效、及時的原始信息之后還能通過數(shù)據(jù)分析獲得一定價值。大數(shù)據(jù)分析可以根據(jù)時間、空間等因素進(jìn)行預(yù)測并及時調(diào)整決策;對未來發(fā)生以及已經(jīng)出現(xiàn)過且未被發(fā)現(xiàn)或者挖掘出來的信息進(jìn)行處理;通過其他手段捕捉到潛在價值變化情況。

大數(shù)據(jù)技術(shù)以云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)為基礎(chǔ)，通過對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，來預(yù)測未來發(fā)展趨勢。大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用，主要是為了提高車輛運行過程中的安全性，從而減少交通事故。隨著大數(shù)據(jù)時代來臨，傳統(tǒng)交通運輸行業(yè)也出現(xiàn)了一系列問題亟待解決：道路交通系統(tǒng)存在信息量不足現(xiàn)象;道路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變;交通管理缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，難以實現(xiàn)資源共享與互聯(lián)互通功能。

2.2大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于智能交通管理的必要性

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，在智能交通管理方面，傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們對信息和資源的需求。

因此利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行道路車輛、路政管理以及交通設(shè)施等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是必不可少的。通過應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)來提高道路交通系統(tǒng)運行效率和服務(wù)水平也可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展;借助云計算平臺實現(xiàn)車輛調(diào)度與規(guī)劃工作也能夠幫助管理者及時獲取當(dāng)前路段或周邊的交通狀況，并根據(jù)實時情況做出相應(yīng)決策調(diào)整，從而提升城市整體運輸能力。

2.3大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于智能交通管理的可行性大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為智能交通管理提供了新思路。首先，基于大數(shù)據(jù)背景下的智慧城市建設(shè)需要以互聯(lián)網(wǎng)和云計算作為基礎(chǔ)。通過對大量信息進(jìn)行處理、存儲以及分析等工作來提高決策效率。其次，利用云平臺實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)測與控制，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。最后，在網(wǎng)絡(luò)上建立一個可以共享資源和分享交流方式的公共社交媒體平臺，為用戶提供更加方便快捷高效的服務(wù)。目前，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)成為智慧交通管理的重要手段之一。

2.4大數(shù)據(jù)技術(shù)對智能交通管理的影響

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用對智能交通管理帶來了積極影響。

（1）在車輛監(jiān)控方面，通過利用云計算技術(shù)可以實時獲取車流量信息和道路狀況等。這對于提高車輛通行效率具有重要意義;實現(xiàn)路況分析、預(yù)測以及提供相應(yīng)對策措施等;幫助駕駛員快速定位自己所在路段的行車路線及方向情況并做出決策調(diào)整等。

（2）在交通擁堵方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)可為交通管理者提供有效的決策信息。通過對海量的非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫進(jìn)行挖掘和分析，可以獲得更多關(guān)于道路狀況以及車輛運行狀態(tài)等各種有用信息。這些復(fù)雜、數(shù)量龐大且具有明顯特征的數(shù)據(jù)能夠幫助駕駛員在短時間內(nèi)做出判斷。同時，基于大樣本技術(shù)模型也能預(yù)測出未來車流量及行駛時間等相關(guān)方面的潛在價值[2]。

（3）提高車輛運行效率，在道路運輸中使用大數(shù)據(jù)來分析車流量，從而實現(xiàn)實時監(jiān)控。通過對路況進(jìn)行感知分析和處理可以及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)措施解決問題，以降低損失、增加效益、提升安全性等;為決策者提供更多的信息支持與參考性建議;利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立一個智能交通管理系統(tǒng)平臺，用于管理車輛和駕駛員以及監(jiān)測道路狀況等。

3智能交通管理中存在的問題

（1）智能交通管理的數(shù)據(jù)采集不夠完善

當(dāng)前大數(shù)據(jù)技術(shù)快速發(fā)展，信息量不斷增長。而目前我國對于城市道路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)還處于起步階段，因此需要對城市道路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整合。同時，也要根據(jù)實際情況制定科學(xué)合理、有效可行的規(guī)劃以及實施策略等，從而保證相關(guān)工作順利開展并達(dá)到預(yù)期效果。

（2）智能交通管理水平不高

目前我國的大數(shù)據(jù)技術(shù)還處于初級發(fā)展階段，其應(yīng)用范圍和深度還有待進(jìn)一步提高，在很多方面都存在不足。其中，對車輛定位、識別與跟蹤等功能實現(xiàn)程度不夠;信息采集手段單一。例如，道路信息的獲取是通過人工來進(jìn)行操作;而人工系統(tǒng)中所使用的射頻通信技術(shù)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)等也存在不足，這是大數(shù)據(jù)技術(shù)在應(yīng)用過程中需要面對和完善之處。

（3）大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)不成熟

目前，我國在交通管理方面還沒有形成完善的智能化系統(tǒng)，對于車輛運行狀態(tài)、道路擁堵情況等信息無法進(jìn)行有效統(tǒng)計和分析，同時也缺少相應(yīng)專業(yè)人員對車輛行駛過程中存在問題進(jìn)行及時解決和反饋。

（4）缺乏統(tǒng)一規(guī)劃及標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)與規(guī)范管理約束機(jī)制

當(dāng)前我國城市道路交通網(wǎng)絡(luò)不健全且發(fā)展緩慢導(dǎo)致交通擁擠現(xiàn)象普遍存在，造成在智能交通管理工作上出現(xiàn)大量重復(fù)性、混亂的情況。

4大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用策略

4.1大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用原則

（1）數(shù)據(jù)采集原則。首先是數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。通過對車輛信息、道路狀況等進(jìn)行實時監(jiān)控和分析來獲取相關(guān)交通情況。其次是數(shù)據(jù)共享性與一致性原則。最后是可比性原則及經(jīng)濟(jì)效益雙重指標(biāo)相結(jié)合的綜合性考慮，在保證能夠滿足大容量計算能力要求下，實現(xiàn)智能化管理目標(biāo)時，盡量做到成本最小化并且達(dá)到社會利益最大化。

（2）安全性原則。在處理大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)時要做到絕對安全，保證信息的完整性以及準(zhǔn)確性。在智能交通管理中，大數(shù)據(jù)技術(shù)是一個非常重要的組成部分，它可以對大量信息進(jìn)行采集、分析和處理，因此我們要保證大數(shù)據(jù)系統(tǒng)能夠正常運行。同時必須考慮用戶的體驗。只有這樣才能真正做到人性化服務(wù)。其次對于車輛來說也不能忽視其安全性與舒適性等方面要求。最后是在安全性能方面也需要注意一些細(xì)節(jié)問題。

（3）科學(xué)性原則。若要建立起一個良好、穩(wěn)定的智能交通系統(tǒng)。首先必須有科學(xué)理論作為指導(dǎo)。其次是對各種信息資源進(jìn)行分析、整理和研究，并將其轉(zhuǎn)化為能滿足需求條件的服務(wù)能力與產(chǎn)品或解決方案，從而實現(xiàn)智能化管理。

4.2大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用思路大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用，主要是對車輛、道路以及周邊設(shè)施進(jìn)行綜合分析，從而實現(xiàn)全方位多角度的信息采集。首先要建立一個全面完整的數(shù)據(jù)庫。通過收集大量實時動態(tài)和靜態(tài)等各種海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，然后將這些海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以處理并可共享利用的格式化文件或圖形庫模型。最后根據(jù)需要從多個方面獲取相關(guān)信息資源后對其加以整合、分類與存儲，以形成一套完整系統(tǒng)，從而為智能交通管理提供更加完善的決策支持平臺。

4.3大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用流程

大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用流程主要分為三個部分。

（1）數(shù)據(jù)采集與存儲：在大數(shù)據(jù)技術(shù)中，通過對各種信息的獲取，可以有效實現(xiàn)智能交通管理，提高工作效率。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用中，需要對原始信息進(jìn)行有效收集，并將這些信息作為決策分析和管理控制依據(jù)。通過獲取海量非結(jié)構(gòu)化、異構(gòu)性以及不確定屬性的內(nèi)容。然后利用這些資源來建立相應(yīng)模型。最后根據(jù)結(jié)果預(yù)測出未來道路車輛發(fā)展趨勢及方向等。同時，要考慮將來出現(xiàn)狀況時如何應(yīng)對以及在數(shù)據(jù)采集過程中需要采用何種技術(shù)手段。

（2）處理和分析：對于不同時期所產(chǎn)生的相關(guān)問題進(jìn)行統(tǒng)計歸類并及時反饋給決策者;對于一些重要內(nèi)容或者是出現(xiàn)緊急情況時能夠準(zhǔn)確制定應(yīng)對措施;針對某些敏感性較大且具有較高價值等數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘與分析整理后再加以利用。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可以快速地將信息傳遞到?jīng)Q策系統(tǒng)中。

（3）管理信息系統(tǒng)：基于信息采集、處理和分析的系統(tǒng)，管理信息系統(tǒng)可以為管理者提供各種數(shù)據(jù)，對管理過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時有效地反饋。大數(shù)據(jù)時代背景下，交通行業(yè)面臨著巨大變革。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展下，智能交通運輸企業(yè)也需要積極利用大數(shù)據(jù)庫來提高服務(wù)質(zhì)量以及工作效率;通過應(yīng)用云計算等先進(jìn)信息技術(shù)實現(xiàn)車輛調(diào)度能力提升并降低成本、減少信息不對稱現(xiàn)象和系統(tǒng)故障概率，從而更好地為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，為客戶帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

4.4大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用策略

（1）充分利用互聯(lián)網(wǎng)平臺。通過對網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行分析，獲取大量有效、有價值的信息。然后通過對這些海量數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、處理和分析來獲得有價值的決策依據(jù)。其次可以使用云計算等先進(jìn)科技手段實現(xiàn)

實時動態(tài)監(jiān)測與控制工作，以提高智能交通管理水平以及服務(wù)質(zhì)量。最后是借助相關(guān)大數(shù)據(jù)挖掘工具來挖掘出具有規(guī)律性的歷史信息并加以整理分類[3]。

（2）大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通管理中的應(yīng)用，需要根據(jù)不同地區(qū)、不同時間段，采取相應(yīng)的策略。在大數(shù)據(jù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于交通管理的過程中，對相關(guān)企業(yè)來說，需要從以下幾個方面來加強智能化建設(shè)，包括提高道路運輸車輛通行效率以及通過車輛流量統(tǒng)計分析等手段實現(xiàn)道路資源有效利用，同時也要注意道路交通信息與周邊環(huán)境情況，加強城市交通規(guī)劃和控制以及城市路網(wǎng)布局優(yōu)化工作、降低成本費用支出、提升服務(wù)水平等都離不開大數(shù)據(jù)技術(shù)，這對于交通管理而言具有重要意義;對交通管理部門來說，首先要從宏觀上把握國家政策和經(jīng)濟(jì)形勢變化，其次是結(jié)合實際情況制定科學(xué)合理、針對性強的規(guī)劃，最后是充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)智能化發(fā)展與創(chuàng)新模式;對于相關(guān)部門而言，則應(yīng)該通過建立健全相關(guān)法律法規(guī)以及完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從而提升城市道路安全系數(shù)等有效控制交通流量，進(jìn)而達(dá)到對交通管理部門行為監(jiān)管的目的。

5 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到了各個領(lǐng)域，對人們生活產(chǎn)生了很大影響，在交通管理中應(yīng)用智能交通管理系統(tǒng)是必然趨勢。目前，我國在智能交通方面還處于發(fā)展階段，對于道路交通的建設(shè)也沒有形成系統(tǒng)化和規(guī)?；w系架構(gòu)。而隨著社會不斷進(jìn)步、科技水平不斷提高以及人民群眾需求日益增長，道路運輸量急劇增加并且其承載能力也越來越大，這要求建立一套完善且科學(xué)有效的大數(shù)據(jù)處理機(jī)制。

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作者簡介：

王曼璐（1992—），本科，高級工程師，研究方向：智能交通。