交通大数据共享应用打造智能交通内核

2019-01-28 10:21:00 科技创新与应用2019年2期

赵阳 张曼

摘 要:大数据作为影响未来互联网生态、创新体系、产业形态乃至社会治理的国家基础性战略资源,在推动政府治理精准化,推进安全保障高效化,加快民生服务普惠化等方面发挥越来越重要作用。交通运输行业数据作为政务信息资源重要组成部分,有必要进行汇聚、梳理、整合、分析和应用,助力构建“综合、智慧、绿色、平安、美丽”的现代综合交通运输体系。文章详细分析交通运输领域数据资源体系建设和开放共享领域存在的问题,并基于此提出建设智能交通大数据共享应用平台,并对平台业务框架、逻辑架构、技术架构、功能架构进行设计,最终构建公路、水路、铁路、民航以及城市交通中的城市路网、地面公交、轨道交通等基础、业务、感知监测类数据的采集、清洗、存储、共享、应用体系。

关键词:大数据;现代综合交通运输体系;数据资源交换共享与开放应用平台

中图分类号:U495 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)02-0023-03

Abstract: Big data, as a national basic strategic resource affecting the future Internet ecology, innovation system, industrial formation and even social governance, is promoting the precision of government governance and the high efficiency of security guarantee. We will speed up the universalization of services for people's livelihood and play an increasingly important role. Transportation industry data as an important part of government information resources, it is necessary to gather, comb, integrate, analysis and application, to help build a "comprehensive, intelligent, green, safe and beautiful" modern comprehensive transportation system. This paper analyzes in detail the problems existing in the construction of data resources system and open sharing in the field of traffic and transportation, and based on this, puts forward the construction of an intelligent transportation sharing application platform for big data. The business framework, logical architecture, technical architecture and functional architecture of the platform are designed. Finally, the collection, cleaning, storage, sharing and application system of road, waterway, railway, civil aviation and urban transportation such as urban network, ground bus, rail transit, business, sensing monitoring data collection, cleaning, storage, sharing and application are constructed.

Keywords: big data; modern comprehensive transportation system; data resourcesexchange and sharing and open application platform

近年來随着国家数据交换共享平台的建设,将推动构建起覆盖全国、统筹调动、物理分散、逻辑集中、资源共享、纵横协管的“大平台、大数据、大系统”。推动实施国家大数据战略,加快完善数字基础设施,推送数据资源整合和开放共享,保障数据安全,成为“十三五”期间各行业信息化建设重中之重。

面向交通运输信息化建设从分散转向集约,从孤立封闭转向共享开放,从政府推动转向政企合作的重要转型期,互联网+、云计算、大数据、车联网等将引导行业进入新的业务协同和智能应用阶段。综合分析“互联网+”、政务信息资源整合、大数据发展等相关政策文件要求,结合目前智能交通系统发展特征,聚焦解决交通行业数据资源采集接入能力不足、整合力度不够、共享能力薄弱、数据源头不统一造成数据血缘关系较差、数据标准体系不统一、数据资源对综合交通业务协同与共享支撑能力不足、全生命周期管控能力不足等痛点问题,本文提出通过构建省级交通运输行业数据资源交换共享与开放应用平台,促进数据要素科学、高效流通,实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的数据共享,发挥数据资源创新引擎作用,运用大数据提升行业治理现代化水平。

1 智能交通大数据共享应用平台建设总体原则

1.1 整体设计、统筹考虑

从“智慧交通”全局信息化整体推进角度进行数据资源共享平台规划设计,既考虑其在天津交通运输信息化发展中数据基础支撑平台的定位,又统筹其与交通部、天津市政务云平台对接。

1.2 服务导向、业务驱动

以业务服务为导向,以业务流程为驱动,围绕天津交通运输信息化内部管理用户和外部单位及人员的数据共享需求,制定能够实现服务按需定制的整体架构目标。

1.3 系统构建、突出重点

充分考虑各系统间的关联、匹配与有机衔接,同时要突出重点。在信息资源整合、统一协同管理、综合信息服务等方面有针对性地提出发展目标和措施建议,并与同期开展项目进行有效衔接。

2 总体逻辑架构

智能交通大数据共享应用平台总体架构分为基础设施云平台、支撑系统层、数据资源层、业务应用层、用户展现层5个层面。

2.1 基础设施云平台

主要包括主机及存储系统、网络系统、安全系统、运维系统及基础软件等。采用统筹集约的建设思路,通过云计算分布式技术形成统一的虚拟资源池,承载所有的IaaS层服务、PaaS层服务以及应用系统,实现计算的弹性扩展与资源的动态分配。

2.2 支撑软件系统

为支撑数据交换共享与管理,保障数据共享安全,需配置关系型数据库、大数据管理软件、数据交换中间件、数据处理中间件、数据服务安全网关等软件。

2.3 数据资源平台

数据资源平台开发主要完成信息资源目录系统、数据交換共享管理系统、数据质量管控系统、数据资源平台监控系统、数据展现系统。数据工程主要实现数据的采集接入、数据质量处理、基于云平台的数据中心的建设、信息资源目录编著、数据资源标准体系的编制以及数据共享服务的配置。

2.4 应用系统层

基于云平台、数据资源平台,构建服务于行业管理者、决策者的政务管理类、运行监测和应急指挥类、安全生产类、决策支持和评价类等相关应用;构建面向出行者、行业企业提供应用的公众信息服务系统。

2.5 统一入口门户

实现行业内外应用系统的统一门户、统一用户管理、统一权限管理、统一身份认证、统一审计管理“五个统一”和单点登录功能。集成手机APP、PC端各项应用以及微信、微博、情报板、交通广播等信息服务手段。

2.6 平台数据资源相关技术规范

主要包括数据元、数据模型、数据采集、数据交换、数据管控、数据服务、数据开放、数据目录服务、平台运行管理、平台业务应用系统开发和部署技术规范、平台移动服务技术规范;以及数据资源交换共享与开放应用平台运行和服务评价办法、数据资源交换共享与开放应用平台运行安全管理办法等。

3 技术架构

(1)接入数据源:对接入数据源从接入种类进行了分析,无论内部数据还是外部数据,主要可以归纳为4类数据,关系型数据、GPS,AIS等流数据、视频监控类的流数据及文件类型的数据。

(2)分布式数据采集接入:通过分布式的数据接入组件进行实时定时等模式的采集,对应不同源数据的类型采用不同的组件,针对GPS及视频类的数据采用流数据组件进行接入,对于关系型数据类型采用数据库及API接口进行接入,对于文件类型采用FTP及文件目录监控等模式接入。数据接入后采用多个线程进行并行处理,一路直接实时推送到数据质量处理中心,一路进行原始数据存储,进入原始存储的数据就作为后期数据溯源及容灾进行保留。

(3)高性能数据质量处理:数据到达处理中心后,同样是分为两路进程进行数据处理,一路是对于实时性要求比较高的GPS等数据,进行简单清洗后直接向上推送的同时进行数据存储,对于视频数据,通过视频管理统一平台进行标准格式转换后也实时向上推送,另外一路是基于实时性要求相对弱的数据按规则进行相关的清洗、转换及融合等处理后进入数据存储。

(4)多协议的数据接口共享:针对已经被授权的数据应用方,GPS及视频等实时数据会通过流数据的模式直接推送到数据应用方,其他数据存入数据中心后,可通过API接口数据实时查询请求及定时推送等模式实现和数据应用端的共享开放。

4 功能架构

整个数据资源体系的功能框架主要包括数据采集(交换)、数据质量处理、数据共享服务接口的封装、数据全生命周期管控、数据共享服务管理、数据资源目录管理、数据标准体系等。

数据采集(交换):在原数据中心建立数据抽取、数据同步、批量转移的多种机制,当有数据更新时,以相应的触发模式、传输方式和技术手段实时、准实时或及时地推送到数据云中心。根据现有各类数据资源采集情况,结合各类数据源的特点及数据更新及交换要求,综合考虑网络条件,确定对不同类型的数据分别采用数据交换中间件、数据导入、人工录入、直接使用等4种方式进行采集。其中数据交换中间件支持ETL、数据接口、FTP、数据适配器等多种方式。

数据质量处理:主要针对重复、不合规的数据做清洗处理,对多源的基础数据的融合转换,完成交换库的数据抽取,完成数据质量规则定义,数据质量处理流程配置、部署与测试,数据入共享库建模等流程。主要聚焦对数据自身质量做提升,而不根据业务逻辑做数据处理。

数据共享服务接口封装:主要包括服务接口的设计、配置、封装、接口的部署与测试等功能。

数据全生命周期监控:主要包括监测数据采集、指标配置、指标计算、可视化展示、预警提示、故障定位等功能。

数据共享管理:主要包括数据共享服务接口的注册、发布、申请、审核、授权、统计分析等功能。

数据目录管理:主要包括目录编目、目录注册、目录发布、目录检索、目录维护等功能。

数据标准体系:主要包括数据元、数据模型、数据采集、数据交换共享、数据开放、数据质量管控等。

5 结束语

在国家推进政府部门信息资源整合、开放共享的背景下,本文基于交通行业数据应用现状提出省级交通主管部门建设数据交换共享平台的一种思路,设计提出了数据交换共享平台的总体逻辑架构、技术架构和功能架构,挖掘数据隐藏价值,数据取之于交通,再用之于交通,实现以信息化手段促进交通运输行业传统管理模式的转型和创新,科学指导交通决策,更加便捷、高效的开展行业治理和管理,加快智能交通建设。构建行业各应用系统建设数据来源的统一平台,避免了数据交换接口重复建设,体现了集约化建设的原则,大大节省了未来跨系统、跨区域、跨业务、跨行业间数据交换共享成本。平台有助于加强政务信息资源共享开放,提高公众对于交通运输环境、政策的参与度和知悉度,营造更加开放、自由的交通运输信息共享环境,树立良好的服务型政府形象。

参考文献:

[1]汪祖云.数据中心总体架构与数据共享交换平台的设计研究[J].交通运输系统工程与信息,2008(03).

[2]莫赓,钟华,魏峻.一个面向电子政务的信息交换与共享平台的设计与实现[J].计算机应用研究,2007(05).

[3]贾一苇.全国一体化国家大数据中心体系研究[J].电子政务,2017(06).

[4]秦浩.政府信息共享模式:理论、实践与个案研究[J].电子政务,2017(04).

[5]彭言海.基于云计算的政务信息资源共享交换与整合平台的研究与实现[D].郑州大学,2017.

[6]王永明,岑春,王林,等.数据采集交换体系及其在交通运输数据中心建设中的应用研究[J].交通信息与安全,2013(03).

[7]杜勇,李军.交通数据中心数据整合与综合数据库的设计研究[J].交通科技,2013(02).

[8]宋鸿,陈宁,彭建国,等.多源交通信息融合技术在重庆市智能交通诱导系统中的应用研究[J].交通标准化,2013(01).

[9]宋懿,安小米,范灵俊,等.大数据时代政府信息资源共享的协同机制研究——基于宁波市海曙区政府信息资源中心的案例分析[J].情报理论与实践,2018(06).

[10]黄明峰,刘军,靖剑波.贵阳市政府数据开放平台设计与实现[J].电信科学,2017(09).

[11]李凡星.基于数据质量的政府开放数据平台评估探究[D].南京大学,2017.

[12]朱丹.政府数据资产价值评估与价值实现研究[D].华南理工大学,2017.