交通大數(shù)據(jù)在智能高速公路中的應(yīng)用

交通大數(shù)據(jù)在智能高速公路中的應(yīng)用摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，汽車數(shù)量不斷增加，高速公路汽車管理已成為交通管理部門急需解決問題。本文結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建了交通智能管理系統(tǒng)，為解決當(dāng)前高速公路運(yùn)行中存在問題，提出使用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行高速公路管理。關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)平臺(tái)；交通管理；高速公路引言如今，我國的公路交通建設(shè)已經(jīng)較為成熟，所構(gòu)建的公路交通網(wǎng)絡(luò)不僅為我國國民的出行提供了極大的便利，更對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)產(chǎn)生了積極的影響。高速公路建設(shè)加快了物流運(yùn)轉(zhuǎn)的速度，極大促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，減輕了繁重的交通壓力。但高速公路作為公路交通網(wǎng)絡(luò)極為重要的部分，因高速公路的快速發(fā)揮發(fā)展，高速路網(wǎng)所產(chǎn)生的交通信息日益增多，這些海量的數(shù)據(jù)就被稱為大數(shù)據(jù)，如何對(duì)智能高速公路系統(tǒng)進(jìn)行大數(shù)據(jù)管理，提高高速公路管理質(zhì)量，保障高速路網(wǎng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)尤為重要。大數(shù)據(jù)技術(shù)在建設(shè)高速公路中的應(yīng)用，能夠整合高速公路的信息資源，可以有效地提高高速公路的管理和運(yùn)營，因此正確將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到智能高速公路系統(tǒng)中是我國高速公路發(fā)展的重要內(nèi)容。1交通大數(shù)據(jù)的基本概念社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提高了居民的生活水平，私家車的數(shù)量大幅度增加，交通數(shù)據(jù)倍增，原有的交通管理方式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前的需求，必須尋找適合當(dāng)下交通數(shù)據(jù)管理的方案。大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)讓交通數(shù)據(jù)處理更加方便，交通管理的效率提高了數(shù)倍，而且大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以應(yīng)用到交通卡口視頻、圖片等信息的采集、存儲(chǔ)以及分析工作中，與以往的交通管理辦法進(jìn)行對(duì)比，其效率更高、成本更低，而且大數(shù)據(jù)技術(shù)處理下的交通信息準(zhǔn)確性更高，與實(shí)際情況完全相符，雖然短時(shí)間內(nèi)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用會(huì)增加交通管理成本，但從長遠(yuǎn)的發(fā)展角度來看，大數(shù)據(jù)所帶來的成本節(jié)約是相當(dāng)可觀的。2高速公路交通大數(shù)據(jù)分析2.1多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的混合存儲(chǔ)及融合技術(shù)交通行業(yè)在生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工、經(jīng)營及管理過程中會(huì)產(chǎn)生大量異構(gòu)數(shù)據(jù)，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)及融合技術(shù)是首先要解決的關(guān)鍵問題，也是對(duì)交通大數(shù)據(jù)進(jìn)行充分挖掘和應(yīng)用的前提。開展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)及融合算法研究，并建立適用于交通行業(yè)的數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的快速存儲(chǔ)及查詢、錄入數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，是當(dāng)前交通行業(yè)大數(shù)據(jù)分析工作的重點(diǎn)之一［3］。2.2基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)分析挖掘體系建立基于云平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析挖掘體系，提高非向量數(shù)據(jù)的挖掘能力，開展基于分類、回歸分析、Web數(shù)據(jù)挖掘等方法的數(shù)據(jù)分析研究，并建立各類型數(shù)據(jù)挖掘模型，實(shí)現(xiàn)各結(jié)構(gòu)類型數(shù)據(jù)的分析與深入挖掘，進(jìn)一步提高交通行業(yè)大數(shù)據(jù)的服務(wù)價(jià)值。2.3數(shù)據(jù)的可視化決策基于新型數(shù)據(jù)可視化決策技術(shù)，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息以圖、表形式直觀顯示，并動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)，提高管理人員依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營管理決策的科學(xué)性。3交通大數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)3.1交通大數(shù)據(jù)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)交通大數(shù)據(jù)平臺(tái)是由底層傳感器以及頂層數(shù)據(jù)挖掘?qū)訕?gòu)成，為確保系統(tǒng)能準(zhǔn)確運(yùn)行，采用自下而上的思路進(jìn)行交通大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)成：無線傳感器、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、支撐層以及應(yīng)用層。無線傳感器層是由攝像頭、地質(zhì)監(jiān)測(cè)裝置、車牌識(shí)別裝置、智能道閘裝置等組成，用于車輛、道路信息監(jiān)測(cè)；網(wǎng)絡(luò)層包括5G、Wifi、In-ternet等網(wǎng)絡(luò)，用于底層數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)層；數(shù)據(jù)庫層包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫MySQL、Hbase、分布式數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)融合處理方法；支撐層主要有車牌識(shí)別、費(fèi)用支付、登錄管理、交通信息管理、大數(shù)據(jù)平臺(tái)管理、視頻監(jiān)控管理；應(yīng)用層主要有收費(fèi)管理、移動(dòng)APP平臺(tái)、Web管理系統(tǒng)、接口層。平臺(tái)中數(shù)據(jù)處理是關(guān)鍵技術(shù)，需要對(duì)系統(tǒng)各種業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，例如交通調(diào)度監(jiān)控與智能道閘數(shù)據(jù)融合、智能道閘與設(shè)備管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合、統(tǒng)一認(rèn)證的門戶系統(tǒng)與各個(gè)子功能角色數(shù)據(jù)融合、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)與調(diào)度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)融合等。這些數(shù)據(jù)融合為數(shù)據(jù)挖掘提供數(shù)據(jù)倉庫。3.2混合式架構(gòu)數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)交通大數(shù)據(jù)智能高速公路管理系統(tǒng)是由關(guān)系數(shù)據(jù)庫MySQL、大數(shù)據(jù)Hadoop以及分布式數(shù)據(jù)庫混合組成。所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫是面向多用戶的信息集中共享平臺(tái)，具有能長期存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、挖掘數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)功能。所構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫按照分層模型進(jìn)行構(gòu)建，主要有數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)融合層、組件層、數(shù)據(jù)挖掘?qū)右约皯?yīng)用層。數(shù)據(jù)采集層是通過無線傳感器、攝像頭等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集原則按照實(shí)時(shí)在線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集結(jié)構(gòu)可能是非結(jié)構(gòu)也可能是結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)融合層是將采集的信息通過分布式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)融合；組件層是將工作流、數(shù)據(jù)發(fā)布、圖形組件等功能集成在一起形成新的接口方便調(diào)用；數(shù)據(jù)挖掘?qū)涌墒褂肏adoop、Hive框架進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)來源主要有站點(diǎn)信息、客流信息等；應(yīng)用層主要是移動(dòng)APP上進(jìn)行交通流量信息查詢、費(fèi)用管理等。3.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)交通采集數(shù)據(jù)為非關(guān)系數(shù)據(jù)庫，本文使用NoSQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。該數(shù)據(jù)庫具有特點(diǎn)為：數(shù)據(jù)類型為非結(jié)構(gòu)類型、數(shù)據(jù)不需要事先定義，具有較高的靈活性、數(shù)據(jù)一致性不嚴(yán)格、能實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)展、主要分布在多個(gè)服務(wù)器上、單點(diǎn)出現(xiàn)故障，對(duì)系統(tǒng)影響較小、采用非SQL語句進(jìn)行查詢、具有超大規(guī)模查詢能力。3.4道路交通安全管理中的應(yīng)用考慮到高速公路管理主體的差異，高速公路數(shù)據(jù)具有一定的廣泛性，需要對(duì)高速公路的路面情況、天氣狀況、車流情況等進(jìn)行綜合評(píng)估，找到其中的關(guān)聯(lián)性，從而制定改善措施和預(yù)防計(jì)劃，保障高速公路道路交通安全。除此之外，還可以對(duì)高速公路上的車流量情況、車型結(jié)構(gòu)情況以及道路鋪設(shè)情況等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出高速公路的路線控制計(jì)劃圖，如主線、匝道等，讓高速公路的車輛通行質(zhì)量得到提升，為司乘人員提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。以重慶的高速公路管控方法為例，其根據(jù)內(nèi)含高速公路的路面情況和車流量情況，設(shè)置了客貨分離以及限時(shí)段禁行的條款，有效避免了高速路段內(nèi)堵車情況的出現(xiàn)。最后在高速公路內(nèi)設(shè)置了有效的信息發(fā)布路徑，使高速公路的安全信息能夠快速傳達(dá)給所有在高速公路上的旅客，在提高高速公路服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)也保障了道路交通安全。3.5道路養(yǎng)護(hù)過程中的運(yùn)用高速公路路網(wǎng)迅速發(fā)展成熟的今天，通車?yán)锍倘找嬖龃?，高速公路的養(yǎng)護(hù)工作也變得尤為重要。高速公路養(yǎng)護(hù)也要建立在有效的高速公路數(shù)據(jù)庫上，如高速公路的里程數(shù)、運(yùn)營時(shí)間、日常維護(hù)時(shí)間等，目前在進(jìn)行高速公路道路維護(hù)時(shí)，常常由外部的施工單位來完成，不同的外部施工單位在提交養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)時(shí)存在數(shù)據(jù)處理中的差異，導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)參差不齊、零零碎碎，一些養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)保存在電腦上而另一些養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)則保存在紙質(zhì)資料上，這些養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)在處理過程中查詢難度較大，很難進(jìn)行高效、精準(zhǔn)的管理，在大數(shù)據(jù)運(yùn)作模式下，道路的維修保養(yǎng)能夠在當(dāng)?shù)貧庀蟓h(huán)境、路面載荷以及車流量等多種因素的影響下合理開展，有利于道路養(yǎng)護(hù)周期的科學(xué)、合理設(shè)計(jì)。結(jié)語本文分析了交通運(yùn)輸行業(yè)開展碳交易的宏觀要求，梳理了碳交易的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)、機(jī)遇和威脅，并在此基礎(chǔ)上初步提出了交通運(yùn)輸行業(yè)開展碳交易的基本對(duì)策要點(diǎn)，為下一步碳交易實(shí)施路徑的探索奠定了前期研究基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)吳智高.淺談我國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展特征與