智慧交通數(shù)據(jù)中臺架構(gòu)探討

賈寧波 焦響 趙陽

2019年9月，中共中央國務(wù)院印發(fā)《交通強國建設(shè)綱要》，要求大力發(fā)展智慧交通，推動大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合，推進數(shù)據(jù)資源賦能交通發(fā)展，構(gòu)建泛在先進的交通信息基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中臺作為智慧交通的基礎(chǔ)平臺在交通信息化建設(shè)中發(fā)揮重要基礎(chǔ)作用。

隨著智能信號機、視頻監(jiān)控、邊緣計算控制器（MEC）、雷達(dá)檢測器、視頻流量檢測器等交通數(shù)據(jù)采集設(shè)備的應(yīng)用，逐步形成智慧交通的設(shè)施基礎(chǔ)。隨著數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)分析在交通領(lǐng)域的應(yīng)用，智慧交通逐步成型。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G通信的發(fā)展，交通領(lǐng)域逐步向智能方向演進。

一、大數(shù)據(jù)技術(shù)在交通管理應(yīng)用現(xiàn)狀的不足

（一）大數(shù)據(jù)技術(shù)在交通管理應(yīng)用指導(dǎo)性弱

現(xiàn)階段事故、違法記錄大數(shù)據(jù)應(yīng)用重統(tǒng)計、輕分析，重數(shù)量、輕鉆研，無法直接輔助指導(dǎo)業(yè)務(wù)決策；對道路、駕駛?cè)?、駕駛企業(yè)等目標(biāo)對象分析不足，車輛為主的交通管理分析場景單薄，造成對交通管理業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)指導(dǎo)性弱。

（二）交通大數(shù)據(jù)資產(chǎn)不清

業(yè)務(wù)系統(tǒng)獨立部署、數(shù)據(jù)分散、數(shù)據(jù)孤島多、數(shù)據(jù)質(zhì)量有待提高，交通分析計算指標(biāo)專業(yè)性差、體系不完善、計算不統(tǒng)一、復(fù)用共享能力弱，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)鏈路過長，出現(xiàn)問題排查困難，數(shù)據(jù)來源和去向不明朗的問題，造成交通大數(shù)據(jù)資產(chǎn)不清，二次應(yīng)用環(huán)境脆弱。

（三）交通管理場景不閉環(huán)

重視監(jiān)測預(yù)警，不重視安全隱患原因分析及治理效果跟蹤，重視外部人車路隱患管理，不重視內(nèi)部執(zhí)法隱患漏洞治理，面向事故、秩序、安監(jiān)等全業(yè)務(wù)科室服務(wù)支撐能力不足，無法形成多部門協(xié)同治理，造成交通管理場景不閉環(huán)，擴展靈活度低。

二、數(shù)據(jù)中臺功能和作用

數(shù)據(jù)規(guī)模攀升、數(shù)據(jù)種類豐富，但是歷史數(shù)據(jù)具有標(biāo)準(zhǔn)缺乏、質(zhì)量低下、共享性差等缺點。同時隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型持續(xù)推進，各方數(shù)據(jù)來源和種類急劇增加，系統(tǒng)間互聯(lián)互通操作增多，數(shù)據(jù)的質(zhì)量、管理、價值挖掘和安全合規(guī)已經(jīng)成為影響數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要問題，加強數(shù)據(jù)治理能力建設(shè)，成為政府和企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路上亟待解決的問題。在開展數(shù)據(jù)治理活動中，需要一套覆蓋數(shù)據(jù)治理全流程、集成豐富數(shù)據(jù)治理手段、快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源盤點的平臺工具，從而提升自身的數(shù)據(jù)規(guī)劃和管理水平，在確保數(shù)據(jù)真實、好用、安全的條件下加速數(shù)據(jù)應(yīng)用、推進數(shù)據(jù)流通。

阿里在2015年提出數(shù)據(jù)中臺的概念，是數(shù)據(jù)全生命周期治理的一站式數(shù)據(jù)資源開發(fā)及管理的工具集。數(shù)據(jù)中臺通過數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)及數(shù)據(jù)服務(wù)等核心能力，推動實施人員一站式實現(xiàn)數(shù)據(jù)治理和服務(wù)，大幅度提升工作效率，同時解決跨系統(tǒng)跨部門的數(shù)據(jù)割裂問題、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一致質(zhì)量不可控問題、數(shù)據(jù)處理低效響應(yīng)緩慢的問題、數(shù)據(jù)資產(chǎn)的臺賬模糊盤點困難問題、數(shù)據(jù)治理成果難共享的問題。智慧交通作為大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重點場景，積極引入數(shù)據(jù)中臺，作為解決大數(shù)據(jù)技術(shù)在交通管理應(yīng)用不足的有力工具。

三、智慧交通主要廠商數(shù)據(jù)中臺概況

（一）阿里云交通數(shù)據(jù)中臺

阿里云交通數(shù)據(jù)中臺匯聚交通行業(yè)中各類結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，打通數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，支持全業(yè)務(wù)視角的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理，并且基于豐富的行業(yè)經(jīng)驗，實現(xiàn)從數(shù)據(jù)、知識、智能的轉(zhuǎn)化，助力智能交通的應(yīng)用和創(chuàng)新。

阿里云交通數(shù)據(jù)中臺架構(gòu)優(yōu)勢

阿里云交通數(shù)據(jù)中臺一站式滿足交通數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理和數(shù)據(jù)研發(fā)效能的所有需求，包含交通數(shù)據(jù)采集、存儲、開發(fā)、計算、可視化等全棧能力。豐富的交通數(shù)據(jù)算法模型，涵蓋交通態(tài)勢感知、調(diào)度優(yōu)化、仿真預(yù)測、收費稽核等多個領(lǐng)域，助力智能交通的應(yīng)用和創(chuàng)新提供專業(yè)的全域數(shù)據(jù)共享交換平臺，可降低交通業(yè)務(wù)對技術(shù)的依賴，提升交通數(shù)據(jù)消費體驗和效率。

阿里云交通數(shù)據(jù)中臺方案優(yōu)勢

阿里云交通數(shù)據(jù)中臺提供復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下異構(gòu)數(shù)據(jù)源、端之間同步異步數(shù)據(jù)的融合轉(zhuǎn)換， 支持長鏈路數(shù)據(jù)的傳輸加速，是數(shù)據(jù)源和云上引擎間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄骸９芾頂?shù)據(jù)匯聚、治理、分析、決策全 命周期，打通從數(shù)據(jù)生產(chǎn)到數(shù)據(jù)消費完整鏈路，統(tǒng)一消費側(cè)的邏輯訪問層，屏蔽物理存儲結(jié)構(gòu)、異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲的差異，降低數(shù)據(jù)應(yīng)用的門檻。

（二）騰訊智慧交通數(shù)據(jù)中臺

騰訊智慧交通數(shù)據(jù)中臺是數(shù)字交通基礎(chǔ)設(shè)施和行業(yè)應(yīng)用生態(tài)的連接器，向下接入硬件設(shè)備及各專業(yè)子系統(tǒng)，實現(xiàn)統(tǒng)一設(shè)備控制和數(shù)據(jù)接入，向上提供標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)接口，接入應(yīng)用生態(tài)，支撐應(yīng)用快速開發(fā)和上線。核心層整合時空計算、實時孿生和人工智能引擎等多種能力，為生態(tài)和行業(yè)應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)化和服務(wù)化的支撐助力交通行業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。

騰訊智慧交通數(shù)據(jù)中臺實現(xiàn)實時孿生，貫穿感知、計算、仿真推演到控制的全鏈路體系，打造低時延、可計算、全場景的數(shù)字孿生行業(yè)解決方案。數(shù)據(jù)中臺深度結(jié)合人、運載工具、環(huán)境的實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)人、車廣泛觸達(dá)，全場景實時發(fā)布，覆蓋出行多領(lǐng)域。

騰訊智慧交通數(shù)據(jù)中臺通過融合感知，充分挖掘傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)和前沿深度學(xué)習(xí)的算法能力，根據(jù)實際場景提供富傳感、可插拔、低時延、全天候感知解決方案。數(shù)據(jù)中臺數(shù)字底座基于微觀全要素融合的二三維高精路網(wǎng)地圖服務(wù)，包含全國最大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)交通大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高時效、高可靠、智能化交通業(yè)務(wù)洞察的強大引擎。數(shù)據(jù)中臺時空計算通過全棧計算體系結(jié)合時空計算引擎，具備全球領(lǐng)先的離線計算規(guī)模，提供高安全、高彈性、毫秒級時空計算服務(wù)。

（三）易華錄智慧交通數(shù)據(jù)中臺

易華錄智慧交通數(shù)據(jù)中臺是基于大數(shù)據(jù)、容器、云計算技術(shù)，提供數(shù)據(jù)探查、采集、清洗、處理、管理、應(yīng)用、全局調(diào)度、接口服務(wù)，推動實現(xiàn)數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)資產(chǎn)化的平臺工具。

數(shù)據(jù)中臺提供了從數(shù)據(jù)匯聚、治理、模型構(gòu)建到業(yè)務(wù)應(yīng)用的一整套產(chǎn)品工具及數(shù)據(jù)治理服務(wù)，并進行數(shù)據(jù)二次挖掘分析，開展交通管理精準(zhǔn)治理，實現(xiàn)隱患挖掘、實時響應(yīng)，以提高城市交通管理的科技含量和智能化水平，提升了交通管理效率。

數(shù)據(jù)中臺匯聚交通管理數(shù)據(jù)、交通警務(wù)數(shù)據(jù)、社會資源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化治理，為交管各級用戶提供按需、快速、敏捷的數(shù)據(jù)模型服務(wù)，真正實現(xiàn)模型創(chuàng)建大道至簡，數(shù)據(jù)服務(wù)私人訂制。數(shù)據(jù)中臺提供交通數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理能力、交通數(shù)據(jù)與交通信息的共享與交換能力、交通業(yè)務(wù)功能服務(wù)支撐、數(shù)據(jù)資產(chǎn)化及交易能力。

數(shù)據(jù)中臺基于“人、車、路、企、事”等交通要素構(gòu)建分析模型，為上層研判分析應(yīng)用提供扎實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)及算法支撐。通過挖掘海量數(shù)據(jù)來捕獲情報，完成對人車異常狀態(tài)、運行軌跡、活動規(guī)律等的實施監(jiān)控與預(yù)警，擴展管理維度，提升治理精度。

四、大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧交通應(yīng)用的前景展望

自動駕駛技術(shù)利用車載激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、視頻攝像機等傳感器感知汽車周邊環(huán)境，通過車載邊緣計算實現(xiàn)對汽車周邊的環(huán)境進行識別，進而實現(xiàn)對車輛的自動駕駛，也取得了很大進展。車路協(xié)同感知在結(jié)合現(xiàn)有的智能交通感知設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加了更加精密的路側(cè)感知設(shè)備、車載感知設(shè)備和5G移動大數(shù)據(jù)。隨著自動駕駛和車路協(xié)同技術(shù)的發(fā)展，人們享受便利出行的同時，給交通系統(tǒng)帶來前所未有的巨大挑戰(zhàn)。

根據(jù)公安部交通管理局的要求，以科技興警為核心，以信息化為基礎(chǔ)，以大數(shù)據(jù)為主導(dǎo)，加快現(xiàn)代科技與交通管理深度融合，深化推進“情指勤督宣”一體化，深化推進基層警務(wù)運行機制和勤務(wù)制度改革，加強重大活動交通安保和交通應(yīng)急管理，增強公安交通管理與服務(wù)能力，為推進交通治理現(xiàn)代化、交管服務(wù)便利化、交警隊伍正規(guī)化提供強有力的科技支撐。

智慧交通管理系統(tǒng)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，以全數(shù)據(jù)匯聚、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)治理服務(wù)為基礎(chǔ)，挖掘數(shù)據(jù)價值，構(gòu)建交通大數(shù)據(jù)資源中心，以大數(shù)據(jù)支撐交通安全、交通緩堵、交通管控，實現(xiàn)城市交通管理安全、通暢、智慧水平提升。

大數(shù)據(jù)平臺基于云計算平臺和高速網(wǎng)絡(luò)傳輸，支撐移動互聯(lián)網(wǎng)時代的智能交通服務(wù)，實現(xiàn)用戶移動終端數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析挖掘、智能推送等信息實時高速傳輸；基于實時數(shù)據(jù)為用戶提供更精準(zhǔn)的導(dǎo)航、停車服務(wù)，實現(xiàn)新型的實時互聯(lián)交通服務(wù)模式。

展望未來，通過物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，有望減少甚至消除城市交通原有的行政壁壘，實現(xiàn)城市交通各種大數(shù)據(jù)的全面采集和有機整合，在一個平臺上同時為政府各部門提供交通行政監(jiān)管服務(wù)、為企業(yè)和大眾提供交通信息服務(wù)，從而可進一步提高城市交通的運營管理和綜合服務(wù)水平。

交通運輸是經(jīng)濟發(fā)展的血脈，智能交通系統(tǒng)為交通領(lǐng)域發(fā)展提供了巨大便利和重要支持，《加快建設(shè)交通強國五年行動計劃（2023—2027年）》，要求以信息化為基礎(chǔ)，以大數(shù)據(jù)為主導(dǎo)，強化前沿關(guān)鍵科技研發(fā)，大力發(fā)展智慧交通，推動大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、超級計算等新技術(shù)和交通行業(yè)的深度融合，推進數(shù)據(jù)資源賦能交通發(fā)展，在交通強國的過程中發(fā)揮重要作用。數(shù)據(jù)中臺作為智慧交通的基礎(chǔ)平臺，結(jié)合數(shù)據(jù)產(chǎn)品、數(shù)據(jù)技術(shù)、交通場景，構(gòu)建新一代交通數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施，推進交通智能化計算、技術(shù)極致提升和智能化業(yè)務(wù)的創(chuàng)新探索，為交通建設(shè)及城市發(fā)展注入智能化的新動力。