交通大数据的应用.pdf

《交通大数据的应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《交通大数据的应用.pdf（8页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、交通大 数据 应用 分析 大数据时 代是在 现代科 学技术跨越 式发 展的过 程中逐步 衍生而 来,大 数据诞 生以来,世界各国高度重视,积极探索数据的来源、 安全等问题， 并 将其应用于智 能交通、 智慧政府、 智 能金融等各行各业各个领域。 1 在政策方面， 我国相继出 台了 中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要 、 促进大数 据发展行动纲要 等文件， 明确提出要全面推进大数据的发展与应用； 在实践方 面， 2016 年以智慧城市为代表的 “互联网+交通” 项目在在全国范围内遍地开花， 有效提升了城市的智能化水平。 交通大数据是 “ 互联网+交通”发展的重要依据， 其发展及

2、 应用在 宏观层 面能为综 合交通 运输体 系的“规、 设、 建、管 、运、养” 等提供支撑； 在微观层面能够指导优化区域交通组织， 如： 优化交通信号、 交通 诱导、路况融合、规范停车场管理等。 2一、 “互联网+ 交通”发展形势分析 根据高德 地图 发布的 中国“互 联网+交通 ” 城市指数 研究报 告 ，2016 年 “互联网+交通 ”领域 中数据开 放、资 源共建 、政务智 能服务 、智能 出行、交通 拥堵、 绿色出行、 交通大数据发展势头强劲， 七大热点紧跟时代前沿， 符合国家 政策导向， 且与社会大众的生活就业息息相关。 3 在新常态新形势之下， 结合国 家“ 创新、 协调、 绿色

3、 、 开放和共享” 五大发 展理念， “互联网+交通” 领域将重 点发展绿色、 便捷、 安 全、 经济、 高效的大容 量公共交通， 一是通过 借助 “互联 网+交通 ”领域 的前沿 技术，模 拟城市 交通运 行情况， 采取有 效的诱 导与控制措 施，引导 居民出 行方式 ，缓解城 市交通 拥堵， 提高公众 出行效 率与出 行舒适度； 二是通过 政府与 企业建 立合作协 调与资 源共享 机制，借 助“互 联网+ 交通”领域 先进技术， 共同致力于提升城市道路交通管理水平， 充分实现城市道路体系的高 效率利用。 4 实践证明， 交通大数据是 “互联 网+交通” 发展的关键支撑， 是“ 互 联网+交

4、 通”科 学决策 的重要依 据，是 构建智 能出行系 统，缓 解城市 交通拥堵， 实现绿色 出行的 基础， 因此，在 “互联 网+交 通”背景 下，不 仅要关 注交通大数 据的发展方向与发展形势， 如何解决交通大数据的来源、 安全、 储存及 使用效率， 充分发挥交通大数据的价值更为关键。 51 图1 “互联网+交通”领域发展的七大热点 二、 “互联网+ 交通”背景下交通大数据的基本特征分析 “互联网+交通” 背景下交通大数据与传统数据相比具有四大特征， 即 “4V” （Volume、Variety、Value、Velocity）特点。 6（1 ） 规模 大。 交通大数据涉及交通 系统的各 个方

5、面，如人 员数据、 车辆数 据、 线路数据、 环境数据、 管理数据等， 导致交通大数据在规模上比传统数据规 模更大。 （2 ） 种类 多。 交通系统中人、车、 路、环境 等不同的交通 数据具有 不同的 属性， 如人、 车的空间位置数据与移动轨迹数据、 各个监控摄像头视频数据、 天 气变化数据、交通事故数据等，导致交通大数据种类繁多。 （3 ）价值密 度低 。 由于交通大数据规 模大、 种类大，不同类 型的交 通数据 具有不同的属性， 交通大数据在具体的应用过程中需要从海量数据中筛选出有用 数据，难度较大，导致交通大数据的价值密度较低。 （4 ） 速度 快。 交通大数据具有实时 性，数据 实时采

6、集，更 新速度快 ，以交 通大数据 为城市 居民提 供基本出 行服务 为例, 根据视频 摄像头 、感应 线圈等专用 设备采集到的数据， 通过实时处理， 剔除无效数据， 挖掘交通数据的基本变化规 律并及时反馈给出行者，出行者根据反馈的信息选择出行线路与出行方式。 三、 “互联网+ 交通”背景下交通大数据应用价值分析 1 、交 通大数 据来 源分析 “互联网+交通 ”的发 展促进了 传统静 态的交 通基础数 据向交 通大数 据的演 2 变， 互联网技术是获取交通大数据的关键技术， 车联网技术则是获取交通大数据 的关键途径。 7 研究表明， 交通大数据主要来源于基于互联网的公众出行服务数 据、 基于

7、行业运营企业生产监管数据、 基于物联网与车联网的终端设备传感器采 集数据三个方面 8 ， 其中公众出行服务数据主要包括网上售票、 城市公交一卡通、 公交服务在线查询、 网购电商物流等； 运营企业生产监管数据主要包括运输企业 的客货运班列的运量数据、 车俩检修数据等； 传感器采集数据主要包括车辆定位 数据、 运行轨迹数据、 车辆能耗数据、 车辆性能数据、 路网传感线圈与视频监控 数据等。 92 、交 通大数 据的 应用价 值分 析 交通大数据采集后， 由于其价值密度低的特性， 需要对收集的数据进行分析 和处理， 这就需 要构建 一套完善 的理论 体系框 架，指导 交通大 数据开 发与利用。 10

8、交通大数据体系架构 体系框架 应用示范 应用需求研究 体系框架构建 运营管理模式体系构建 应用示范系统建设 交通大数据基础理论 大数据资源特征分析 大数据基础理论框架 大数据典型应用模型 交通大数据基本概念 交通大数据研究范围 分类方法和描述方法 逻辑关系和物理存储 本体库和元数据 相似性 、 测度和计算理论 应用方向和场景 典型应用模型 操作和抽象接口 交通大数据平台构建 应用系统架构研究 统一语义和交互 多元异构集成管理 交通大数据服务 交通指数关联挖掘应用 人员出行特征分析 信息整合示范 人群集合 人群出行 特征分析 手机信令 、GPS 、 交通卡等 气象、 土地 、人口关联 数据聚类和

9、关联挖掘图2 交通大数据体系框架 根据交通大数据的属性， 借助交通大数据理论框架体系， 不仅可以构建交通 数据语义网络， 帮助交通行业发展科学决策提供支撑， 而且有助于提高城市交通 信息化管理水平， 制定科学合理的管理系统与管理方法， 缓解城市交通拥堵。 11（1）交通大数据在综合交通运输体系中的应用 3 综合交通 运输涉及 “衣 、食、住 、行” 中的“ 行” ，由 交通基 础设施 、交通 工具等按照一定的规则移动来完成。 对管理者制定科学决策提供支持 日前， 国务院印发的 “十三五” 综合交通运输体系规划， 明确不仅要注重规 划过程与规划结果， 同时要对规划的可操作性进行中期评估。 12

10、交通大数据的开 发与应用 ，可以 为行业 管理者制 定综合 交通运 输体系的 “规、 设、建 、管、运、 养” 全寿命周期的科学决策提供支撑。 交通大数据有利于提升交通运输体系的整 体信息化水平， 实现各种运输方式之间的互联互通， 有利于管理者制定各种运输 方式之间 的衔接 方案， 提升交通 运输服 务水平 。 13 通过 对历史 运营数 据的分析， 系统能够识别出交通运输网络存在安全隐患的点及区域， 有利于管理者制定有针 对性的改善措施， 提高综合交通运输体系的运营安全。 通过对交通基础设施健康 监测数据的分析，有利于管理者及时制定养护方案，减少养护费用。 图3 南京市交通拥堵指数排序图 以

11、南京市 为例， 行业管 理部门可 根据高 德地图 发布的南 京市拥 堵延时 指数， 制定交通拥堵缓解措施，提升城市交通运行效率。 为出行者确定出行路线、选择出行方式提供支持 交通大数据的开发与利用， 使各种运输方式之间实现了互联互通， 而且数据 实时更新， 出行者在出行前即可跟客户端完成出行时间、 出行线路、 出行方式的 规划，减少出行延误，实现为出行者提供全方位、个性化 、 立 体 化 的 出 行 服 务 。 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 玄武 秦淮 栖霞 鼓楼 雨花台 建邺 江宁 旅行速度 拥堵指数 4 图4 以北京国贸为中心60 分

12、钟通勤圈与热力图 以北京为 例， 高德地 图 以交通大 数据 为基础 ， 发布 20 分 钟、45 分 钟、60 分钟、90 分钟出 行等 时线与出 行热力 图，出 行者可根 据出行 等时线 和热力图， 提前规划出行时间、出行目的、出行方式。 对环境保护规划及政策的制定提供支撑 “互联网+交通 ”背景 下，交通 大数据 的开发 利用有利 于行业 主管部 门及时 掌握各种交通方式在运行过程中对环境的影响， 并结合历史数据， 明 确各种交通 方式对环境的 “贡献率” ， 为环境主管部门制定科学合理的环境保护规划及政策， 减少环境污染与环境破坏提供支撑。 （2）交通大数据在智能交通中的应用 智能交通

13、是基于现代互联网技术， 借助交通大数据,为用户提供快捷、 高效、 安全的信息化服务系统， 在运行过程中涉及信息的采集、 处理、 反馈等一整套流 程。 借助信息技术、 自动识别技术、 控制技术及物联网技术， 实现对综合交通运 输体系中交通基础设施的监控与识别， 同时结合人工数据补充， 形成交通大数据 系统， 按照交通大数据开发与应用体系框架， 对收集到的交通大数据筛选、 处理、 分析，支撑城市智能交通系统建设，缓解城市交通拥堵，提高交通运行效率。 （4）交通大数据在交通事故分析与处理中的应用 随着交通行业信息化水平的发展， 各地行业管理部门先后建立了驾驶员信息 系统、 车辆管理系统、 道路交通事

14、故统计分析系统， 并实现了各个系统的兼容与 互通。通 过对历 史年交 通事故数 据的统 计分析 ，一方面 可以借 助事故 黑点模型， 识别出事故多发道路与事故黑点路段， 挖掘事故产生的原因， 便于道路管理部门 有针对性的制定交通安全改善对策； 另一方面结合道路交通运行情况及交通量发 5 展趋势， 预测道 路交通 安全发展 形势， 为道路 交通安全 预警系 统建设 提供支撑。 14四、交通大数据应用面临的挑战 1 、 数 据采集 问题 交通大数据的采集主要依靠综合交通运输体系中的基础设施联网及自动识 别与监控系统实现， 然而传统交通基础数据主要掌握在基层管理部门， 由于基层 管理部门资金补助不到

15、位、 信息化建设跟不上、 数据采集缺乏统一标准、 各部门 之间缺乏协作机制等问题，导致采集的基础数据的质量受到影响。 2 、 数 据安全 问题 “互联网+交通 ”背景 下，交通 大数据 涉及的 内容越来 越广泛 ，不仅 包括道 路、 车辆、 驾驶员、 交 通量等基础数据， 而且包括涉及国家安全和个人隐私的数 据， 因此， 数据在开发与利用过程中， 如何在充分挖掘交通大数据使用价值的基 础上， 保障其安全与隐私成为亟待解决的问题。 目前， 由于交通大数据在开发与 利用过程中由于缺乏统一的规范和管理标准， 导致交通大数据的传输及与外网之 间的互联互通缺乏安全性。 3 、 网 络通信 问题 交通大数

16、据采集后需要数据传输系统与网络通信系统的支撑， 目前数据的传 输主要采用自建通信专网与租用城市公共通信网络相结合的模式， 形成有线通信 与无线通信交互使用的通信系统， 支撑了当前交通大数据的网络通信问题。 随着 行业发展与交通大数据的深入挖掘， 数据的体量将呈量级增加， 对未来交通大数 据的网络通信问题提出更高要求。 4 、 计 算效率 问题 交通大数据在为用户提供服务的过程中， 需要其快速反应， 这就对数据的计 算效率提出了更高要求。 以出行诱导系统为例， 用户在提出出行诱导需求时， 智 能交通系统要在瞬间完成数据的识别、 采集、 分析、 反馈等多个步骤， 及时为用 户推荐出行比选方案。 6

17、 5 、 数 据存储 问题 交通大数 据的突 出特点 是“大” ，无论 是历史 沉淀数据 ，还是 新采集 的数据 及数据的传输均需要数据存储技术的支撑， 由于数据存储技术的发展速度远跟不 上交通大数据的更新速度， 这就给交通大数据特别是非结构化连续采集的数据的 存储带来一定的压力。 为缓解交通基础数据的存储问题， 当前主要是采用数据滚 动存储的办法， 即存储系统中只保留固定时段长度的数据， 新数据补充后， 同样 时段长度的历史数据将自动清除， 不仅降低了交通大数据的存储质量， 而且将对 大数据的开发利用造成一定的影响。 五、交通大数据应用保障措施 关于交通大数据的采集、 传输、 处理、 开发到

18、 应用， 需要深入挖掘， 其应用 不能仅仅停留在交通行业内部， 交通大数据的发展未来的发展趋势应该与城市的 发展相结 合，借 助“互 联网+交 通”发 展的春 风，以计 算技术 为支撑 ，为城市发 展、产业发展、交通发展提供支撑。 1 、统筹 交通 大数 据 体系 建设 以 “互联网+交通” 为背 景， 加大交通大数据采集基础设施建设的投入力度， 借助计算 机技术 ，构建 多单位、 多部门 合作的 权责清晰 、机制 完善、 机构精简、 人员精干的综合交通服务数据平台， 在确保数据安全的情况下， 实现行业内外多 领域的数据跨部门、 跨区域共建共享， 加快推进多种交通方式基础数据的联合开 发，打造

19、城市“大交通”体系，充分体系交通大数据的社会服务价值。 2 、 强 化交通 数据 安全性 保障 依据交通大数据综合交通服务数据平台， 遵循安全保障与隐私保护机制， 建 立统一的管理规范、 标准与责任追究机制， 责成各单位、 各部门严格按照规范和 标准执行， 同时加强审查力度， 对违反交通大数据管理规范和标准的主体和个人， 依法依规追究责任。 3 、提 高对交 通大 数据的 使用 和应用 能力 交通大数据的开发利用与基础设施建设与发展是相辅相成的， 一方面基础设 7 施联网， 实现对交通大数据的采集， 是交通大数据开发利用的基础； 另一方面交 通大数据开发利用， 能够指导行业管理政策的制定及基础

20、设施的 “规、 设计、 建、 管、运、 养” ， 真正实 现智能交 通。因 此，在 未来发展 过程中 ，需借 助计算机技 术， 加强网络通信与数据存储技术的研发， 支撑交通大数据的计算效率， 同时充 分挖掘交通大数据的特征及优势， 注重对交通大数据实时化、 全局化与智能化方 面的开发与利用。 结语 “互联网+交通 ”的发 展催生了 交通大 数据的 产生与发 展，并 迅速应 用于智 能交通、 智慧城市等各个领域， 为社会发展、 经济建设的科学决策提供了有力支 撑， 成为现代城市交通发展的指向标。 近年来， 随着城市信息化水平的稳步推进 及智慧城市建设的强劲发展， 交通大数据在智能交通领域的应用取得了丰硕的成 果， 但随着交通大数据体量的增加， 其价值密度、 更新速度均发生巨大变化， 再 加上配套基础设施跟不上， 给交通大数据的发展带来一定的挑战。 本文以交通大 数据作为 研究对 象，明 确“互联 网+交 通”的 发展形势 ，指出 在“互 联网+交 通” 背景下， 不仅要关注交通大数据的发展方向与发展形势， 而且要解决交通大数据 的来源、 安全、 储存及使用效率， 充分发挥交通大数据的价值。 在此基础上， 提 出构建综 合交通 服务数 据平台， 完善管 理与保 障机制， 建立统 一的规 范与标准， 加大交通大数据软硬件建设投入力度， 多措并举， 保障交通大数据的开发与利用。 8