大数据技术在智能交通管理中的运用

邓峥

（宜宾中星技术智能系统有限公司，四川宜宾 644005）

随着经济社会的迅速发展，城市交通日益复杂，越来越拥堵，城市压力日益倍增。随着“互联网+”时代的到来，信息技术在改善严峻城市交通问题上发挥着重要的作用。《交通运输信息化“十三五”发展规划》[1]中明确指出，我们要加快智慧交通构建，尽早形成现代化综合交通运输体系。同时，政府在生产组织、基础设施、运输服务与决策监管等方面对智能交通构建提供大力指出。因此，智能化将会是我国交通管理的主要趋势，而大数据将会积极运用于智能交通领域中。

1.智能交通管理中引进大数据技术的重要意义

1.1 高效整合交通系统出现的关联数据

大数据技术可积极整合智能交通系统中分散、异构的各种数据，各管理系统中信息资源互相交互，实现共享交通信息[2]。同时，该技术还能够为大规模数据的储存提供广阔空间。

1.2 提升交通运营资源的配置效率

积极引入大数据，构建自动化、智能化交通管理机制，可进一步提高交通资源分配效率，增强道路网通能力，积极迎合各种交通需求，缓解交通压力[3]。目前，私家车、物流需求持续增长，道路交通压力较大，交通运行效率较低，采用大数据技术可实时监控交通运行现状，基于实际情况进行合理调整，从而提高交通设施利用率。

1.3 提升交通系统安全防护水平

大数据可实时、高效率处理、分析与反馈监控信息，降低了预警反应时间，联合使用探测设备、交通传感器、通信传输网络等现代设备可跟踪车辆轨迹、历史记录，确保车辆安全行驶，并积极示警异常车辆[4]。同时，执行应急处理时，大数据能够迅速反馈信息，确保应急人员第一时间开展救援工作，避免事故扩大化。

2.以大数据技术为基础的智能交通管理系统构建

2.1 建立智能交通管理综合信息网络平台

针对交通管理，以总体把握、先中心后外围的原则为基础，分步骤开展，逐步构建智能交通管理系统，搭建信息网络平台[5]。该平台具有采集、分析、处理信息的职能，可确保各部门积极协作发挥“城市大脑”的主要作用，确保交通正常、有序运行。（智能交通管理综合信息网络平台结构如图1所示。）

图1 智能交通管理综合信息网络平台逻辑结构

2.2 构建智能交通管理系统框架

2.2.1 信号灯控制和流量监测系统建设

该系统由中心主机进行整体控制，并配备区域控制器以及路口设备，采取三级控制系统方式，全面监控每一个城市路口[6]，同时广泛采集与显示每一个范围的交通数据。信号灯系统的传感功能，可对交通流量进行准确计算，并以信号灯系统调节交通，以点带线，再向面进行推广，形成单项到整体的感应功能。另外，在单向路中构建“单行绿波带”，双向路中建设“双行绿波带”。

2.2.2 智能交通行车诱导系统建设

智能交通行车诱导系统下面设计了信息收集、数据处理和信息公开等子系统[7]。该系统先广泛收集相关信息，将其传输到智慧平台上，统一处理，最后借助信息发布系统将结果传输给引导终端。同时，基于主干道导向板呈现下方交通状况，有效控制与引导车流，保障交通有序运转。另外，这一系统同电视监控系统相结合，向交通指挥人员、行人提供实时、最新交通信息。

2.2.3 出入城卡口监控系统建设

在城市各主要出入口路段设置监控系统，可获取出入城交通流量，并将数据第一时间传输给管理中心，分区域、分时段统计交通流量。同时，高清摄像头能够将每一辆出入收费站的车辆进行拍摄，且电子警察能够将路过的机动车照片及信息记录下来，且自动保存。摄像头能够将驾驶员外表进行清晰拍摄，可对交通事故与出逃车辆进行检测，而且还能够为刑事案件破解提供关键性信息。

2.2.4 “警务通”系统建设

这一系统具有移动通信功能，值班警察可对车辆信息、驾驶员信息、违法情况进行迅速查询，并获取违法人员图片，且获取公安系统信息支持，使用便携式打印机进行打印，迅速完成违法处理。同时，该系统还具有摄像、通讯功能，可借助群发的功能迅速传达相关文本、图片信息。

2.2.5 电视监控系统建设

这一系统进一步完善了城市常见健康系统，引入先进摄像设备，且把各主线路监控点进行连接，获取更全面的动态交通图像，且可完成硬盘存储、检索及违规行为打印等任务。同时，能够同信号控制系统相连接，处理拥堵路段交通情况。

3.大数据技术在智能交通管理中的具体应用

3.1 借助智能交通大数据分析助力交通系统监测

交通违法违法行为较多，大数据技术能够对这些行为进行全面监视与高效处理。采用大数据图形与图像分析算法，对车辆信息进行精准识别，如车牌号、驾驶员开车打电话、不系安全带等违规行为，从而引导驾驶员养成良好驾驶习惯，有效预防违规、交通事故的出现，确保城市道路始终处于通常状态。同时，借助大数据分析技术可准确、高效率地监测出交通违规行为，减轻了交警工作量，增强了交通系统监测水平，避免违法行为的出现。另外，采取人脸识别技术对违法乱纪分析进行准确识别，可迅速追踪到违法犯罪分子，构建和谐社会。

另外，大数据技术能够对车辆污染环境的情况进行监测。对汽车尾气排放、汽车废物处理等数据进行广泛收集，采取大数据分析技术对这些数据进行有效处理，如构建汽车尾气排放模型能够对汽车污染环境的情况进行全方位监测，分析出交通行业对环境的影响，从而制订出有效地干预措施，如减少轮胎耗损及尾气排放量。此外，采用先进的模拟方针技术仿真模拟各种交通场景，在实验环境中对智能交通管理系统进行评估，以此来强化监控能力。例如，模拟不同天气状况，如大雾天、风雪天、晴天等，对现有交通数据采集系统效率进行检测，准确找到影响因素，进一步优化现有硬件设备，增强交通监控水平。最后，大数据技术同路边视频监控、传感器进行连接，对路面交通情况进行全方位监控。通过对这些大数据的分析构建安全分析模型系统，对车辆行驶安全性能进行监控，并提醒行车危险度较高的司机注意安全，有效避免了交通事故的出现。

3.2 通过智能交通大数据分析提高交通系统效率

目前，移动互联网日益普及，大数据技术广泛运用于智能交通管理系统中，每一个功能系统均能够迅速生成大规模数据，广泛收集道路车流、人流实际情况，借助大数据技术进行分析，为交通管理决策提供可靠依据。例如，传感器技术能够将道路建设、事故、道路结冰及其他信息予以获取。对此，构建交通信息实时分发系统，为人们出行提供所需服务，确定最优处罚时间、处罚路线、中转次数等，同时也能够为司机推荐最佳驾驶路线，以此来提高交通运营效率。大数据可视化技术可更形象、更全面地展示数据情况，如每一个地铁站不同时段人流量，每辆公交车不同路段不同时间拥挤情况，可为交通决策调整提供指导。采用大数据分析城市公交运行数据，并构建预测模型，对每一个路段交通运行情况进行预测，如是否拥挤、拥堵频率、时长是否被市民接受等，并提出有效的解决方案，开展城市智能交通管理试验，在常规需求与异常需求的情形下，每一个管理方案置身于各种实验仿真交通场景，将各种实验仿真实施效果进行模拟呈现，评价与优化每一个方案。以此为依据构建交通系统效率综合评价指标体系，对不同需求下的交通方案实施效果进行评价。

3.3 通过智能交通大数据分析提升交通系统规划

借助分析交通大数据，能够将施工道路的交通指标等，并对这部分施工道路的空间路段与拥堵时间有一充分了解，从而提供有效依据给城市道路建设，便于其展开合理的地铁建设规划，合理调配公交车辆，促进城市交通规划质量的显著提高。围绕交通大数据处理，并将交通各行业的数据联系起来，借助大数据分析处理，提供合理的数据化智能服务给多方应用，包括交通管理部门、交通企业与个人出行等。这一智能服务平台主要由3部分组成，包括基本信息综合平台、大数据智能处理平台与交通数据应用服务平台。首先，基本信息综合平台。这一平台是个性化服务平台与实时交通信息发布数据源的一个重要前提，其功能主要体现在对交通信息数据进行收集与处理。再立足于数据收集规则对每个子系统中的交通数据进行收集，之后将其转换为能够使用的综合交通大数据，诸如汽车信息采集系统、地铁数据采集系统、出租车数据采集系统以及资整合系统等均包含其中。但不论是哪一种类型的数据采集系统，在采集数据方面均以摄像头采集、各类传感器采集和手机或IC采集为使用频率最多的几种方式。这些方式大同小异，使用之前都要在基本信息综合系统中接受集中处理。交通信息发布的数据源由基本信息综合平台所提供，同时其也是外部数据的访问和分发的标准接口，在智能交通信息组织中扮演着信息枢纽的角色。在完成对各系统数据的处理后，该平台会向数据管理层导入，由数据管理层存储和读写数据，并负责其他服务。而为了能够多维度和多粒度的组织管理大数据，此层通常会对Hadoop、HBase、Hive等高性能分布式数据仓库予以使用。其次，大数据智能处理平台。此平台将实际的交通系统情况联系起来对如多维大数据挖掘技术、大数据管理技术等大数据分析技术予以应用，并针对智能交通模型系统展开研究，围绕交通数据制定数据类型规范，基于此建设城市智能交通管理系统中心，提供有力的数据支撑给交通管理部门，完善交通企业数据服务功能。最后，交通数据应用服务平台。通过大数据智能处理平台的处理交通大数据在综合信息平台的数据仓库中存储，便于业界对处理好的数据资源进行调用，享受充满个性的公共交通信息服务。同时这一平台将发挥诸多媒体的优势，包括电话热线、电视广播、手机应用等，实时提供准确服务给大众。

4.结语

大数据时代下，交通智能化是主要趋势，作为通讯与传输、自动控制与传感、互联网与物联网等各种技术相融合产物，智能交通为大数据这一新兴技术创设了广阔的应用空间。大数据的智能分析技术是一个重大改革，有力地促进了智能交通的发展。大数据下的智能交通可有效解决各种交通城市疾病，将来关于交通城市病的研究，必然有助于将大数据与实践应用相融合，且会不断地滋生出各种新技术，大力变革人们的出行与生活方式，使得人们的生活更加便捷、美好。