大數據在智能交通系統中的應用

摘 要：近年來，如何處理交通擁堵、交通污染以及交通事故等城市化現象已逐漸成為各國的亟需解決的問題之一。針對這一現象，結合大數據的智能交通系統（ITS）逐漸發展起來，該系統的信息不僅高效、準確，更重要的是還可以提供實時的數據，可作為管理部門處理交通事故和違法行為的參考。

關鍵詞：大數據；智能交通系統；ITS

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A

在城市經濟高速發展的前提下，汽車產業也逐漸成為人們生活的重要部分。在城市經濟高速發展的前提下，汽車產業也逐漸成為人們生活的重要部分。汽車時代的到來，引起了很多社會化的問題，交通堵塞、交通事故、環境污染以及能源消耗等狀況越來越嚴重。尤其是交通堵塞，已經成為了全球性的社會問題，并造成了巨大的經濟損失。環境污染也是社會發展中遇到的重要問題，汽車所需的燃油資源屬于不可再生資源，車輛的增加也促使全球的油耗量快速增長；同時，汽車排放的尾氣會導致溫室效應、光化學煙霧等環境問題。因此，對于如何管理地面交通就成為了全球性的討論熱點。隨之而來的，將科學的信息技術引入交通管理，構建了智能交通系統。伴隨著云數據的不斷發展，大數據也受到了越來越多的關注。而基于在技術上、在應用上的強大作用，大數據被引用到智能交通的管理中，通過該平臺的理論、方法和技術，從而改善城市交通存在的問題。

1 大數據的概念

大數據（BIG DATA），又稱作巨量資料，是IT行業的專業術語，是一個數據量、數據類別都很大的數據集，但是這些數據集利用傳統數據工具不能進行處理與分析，而是需要利用新的模式來完成海量數據的優化和管理?？茖W家John Rauser認為，大數據是一個擁有著計算機無法處理的巨大數據量。Viktor Mayer-Schonberger在《大數據時代》中提到大數據是利用所有數據進行處理的而不是通過隨機分析法對部分數據進行分析。研發小組則表示大數據擁有著最強大的宣傳技術，以及最時尚的技術。亞馬遜網絡服務對大數據的認知則說明大數據需要多個工作負載。大數據總體被劃分為技術、工程、科學與應用四大類別，討論最多的是技術與應用。大數據有著“4V”的特點：數據量大-Volume、處理速度快-Velocity、數據類別多樣-Variety以及數據真實性高-Veracity。大數據研發和使用的意義，不僅涵蓋了龐大的數據信息，同時，還會對含有不同意義的各種數據進行更加專業、詳盡的加工和處理。各種傳感器都是大數據的來源與承載方式，被廣泛應用在天文學、生物地球化學、交通領域、電子商務以及各種復雜的跨學科的研究。

2 智能交通系統（ITS）

2.1 ITS概念

ITS即智能交通系統（Intelligent Transportation System），是以現代電子信息技術為基礎的、面向交通運輸的服務系統，是未來交通系統的發展方向，利用信息技術、通信技術、控制技術、計算機技術和電子傳感技術等先進有效的技術有段，構建一個可以用于整個地面交通管理的系統，完成信息的收集、處理、分析與利用，具有智能化、信息化、自動化、等特點。系統由最初的交通控制系統、交通監控系統、車輛管理系統和旅行信息系統四個子系統，又衍生出電子收費、貨運管理和緊急救援等系統。在交通領域，海量的數據主要包括4個類型的數據：傳感器數據（位置、溫度、壓力、圖像、速度、RFID 等信息）；系統數據（日志、設備記錄、MIBs等）；服務數據（收費信息、上網服務及其他信息）；應用數據（生成廠家、能源、交通、性能、兼容性等信息）。交通數據的類型繁多，而且體積巨大，因此，利用大數據技術對交通行業進行海量數據的統計分析，有著較大的優勢。

2.2 ITS結構

基于大數據技術的智能交通系統主要由三部分組成，分別為基礎服務、數據分析和終端發布。基礎服務部分是利用云計算方法整合各類數據，并進行分析和儲存，有較好的安全性和穩定性。數據分析部分則是基于Hadoop、NoSQL、HBase和數據挖掘等技術的大數據分析，可以分析天、周、月以及年級的數據，結合數學模型，對交通數據進行實時處理和有效分析，并進行趨勢預測。終端發布部分是將之前產生的數據及分析結果傳輸并儲存到云端，并根據不同終端需求，提供有效數據。圖1為智能交通系統的整體框架結構。

3 發展前景及挑戰

基于大數據技術的智能交通系統不斷發展，在未來會有顯著變化。首先就是智能前置，在2010年前后，抓拍單元只是單純的抓拍相機，之后的智能分析需要其他設備完成，而現在抓拍單元實現了“一體化”，可以由相機來完成交通狀況顯示和數據智能分析。其次就是建設規模龐大，即使在一個中小型城市，設備數量以及抓拍圖片數量規模都十分驚人。

但是伴隨著城市交通壓力越拉越大，智能交通系統的發展也面臨著很多的挑戰：交通情況復雜，信息繁冗，數據資源零散，缺少統一的標準，此外，基于大數據的智能系統所提供的信息服務產業鏈還沒有形成。而這些問題，還需要我們進行更深層次探索和研究。

參考文獻

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作者簡介：呂浩涵，助理工程師，中國交通通信信息中心，研究方向：交通運輸、系統工程、通信。