智慧城市中的智慧交通

劉勝男

山東科技大學土木工程與建筑學院，山東青島 266510

智慧城市中的智慧交通

劉勝男

山東科技大學土木工程與建筑學院，山東青島 266510

隨著物聯網、互聯網、云計算等信息技術迅猛發展和更深層次的應用，“智慧城市”也逐漸進入人們的視野，引起了人們的重視。現在部分發達國家和地區在產業轉型和社會發展當中，已經認識到了“智慧城市”的前瞻性、超前性。當前中國甚至是世界的交通問題都十分嚴峻，傳統的治理方式已經無法遏制城市交通的惡化，如何將智慧城市的理念運用到交通方面，使交通更加的智慧高效，是解決交通問題的重要舉措。

智慧交通；智慧城市；交通擁堵；大數據

近年來隨著經濟的發展，人民的生活水平不斷提高，大中型城市的機動車也越來越多，隨之而來的城市擁堵、交通事故、尾氣排放也日趨嚴重，這些所謂的城市病，不僅惡化了人們的生活環境，也阻礙了文明城市的進一步發展。就北京而言，首都曾在IBM出過的一份全球交通痛苦指數報告中以99的高分成為全球交通出行最痛苦城市。

北京作為中國的首都，近年來的飛速發展舉世矚目，同時，北京作為中國的政治以及文化中心，北京在國際中的地位也飛速提升，尤其是在成功舉辦奧運會之后，北京又面臨著更為巨大的發展機遇。但是，與機遇同行的還有經理快速發展所引起的各種問題的困擾，其中城市交通問題首當其沖，如何解決好這些城市發展的陣痛，對于城市進一步的發展有著深刻的意義和作用。

1 大數據時代下交通信息集成處理系統的構建

1.1采集數據

全面的傳感器和信息收集器將廣泛覆蓋城市的各個角落。通過采集路網、停車、FCD浮動車等多源數據，使用用戶身份識別的方法將多渠道的用戶數據整合在一起。每個人的信息都將被考慮在內，并結合使用特有的數據處理和人群分析模型進行實時數據更新與分析。比如駕駛者性別為女，駕校畢業僅一年都會被考慮在內。

1.2多維分析，將路上每個出行者的信息進行精準的把握

根據標簽的相關性以及用戶行為的特征，對標簽的多維度進行分析和挖掘，然后結合各種數據通過分類萃取等預處理、利用張量分解等方法進行多源道路交通數據的時空數據分析，實現智慧交通的點、線、面多維度結合，全面精準掌握交通情況，提供交通決策的支持、提升改善空間海量情境感知信息的收集維度可以包括以下幾個方面。

1.2.1路況數據的分析與研判

可在傳統FCD數據源的基礎上，通過采集RFID、地感線圈、地磁、微波及道路施工、道路管控等交通事件，極端天氣（如臺風、暴雨等），突發性的交通事件（如大型體育賽事、音樂會、節假日慶典等），城市能源消耗，噪音大氣污染以及交通事故與道路施工等情景下產生的海量數據，通過對多源大數據的接入與融合，掌握上下班高峰期和閑時的路況規律，對重點路段、重點時段的交通狀況進行預判，制訂針對性的處置方案，為市民提供準確、可視化的實時路況信息。

1.2.2城市交通的客流分析

通過公交、出租車、地鐵等公共交通車輛及刷卡交易、移動電話數據等進行城市客流總體格局、公交客流產生吸引及OD空間分布&公交客流特征及分擔率等信息的綜合分析。根據出行特征進行交通路況預測、交通分析、交通仿真，同時為城市大事件交通客流量的及時疏散做好應急預案。

1.2.3車輛駕駛人的安全風險綜合評判

通過營運車輛（貨車及客車）定位數據、車輛違法與事故、手機數據、卡口數據、視頻監控等數據，分析車輛駕駛員的駕駛習慣，針對駕駛人安全風險綜合評判，并進行量化評級，規范駕駛員安全駕車，用于安全監管部門的安全監管，以及車輛運營單位的駕駛員管理。

2 概念中大時代下城市交通構想

當下公交系統的弊端：

1）現行公交系統多為人工控制的站點播報系統。

2）目前車站的識別、語音的播放還需要靠駕駛員進行控制，容易產生誤報，并且還增加了駕駛員的行駛負擔，存在安全隱患。

3）同時，現在公交車的長途路線，無法實現合理的分段刷卡計費。

4）現也有基于GPS技術的公交系統，但它存在通信死角，在高樓林立、立交橋密集的大城市經常出現信號不穩定甚至沒有信號的情況，并且成本不菲，軟件設計復雜，難以普及推廣。以上情況作為城市基礎設施的公交系統在服務和管理上一直存在一些漏洞，主要原因在于智能化程度普遍偏低。雖然現已有基于GPS的智能公交系統，但因其存在通信死角等缺點，無法廣泛應用。立足于這一現狀，建立基于RFID技術的智能公交系統。此系統的主要工作流程為：站點識別播報、元數據采集、數據傳輸、數據處理和終端顯示。車載閱讀器識別安裝在公交車站站臺上的電子標簽，并對車載廣播報站進行控制，使車站自動識別和自動報站成為可能。車載系統將收集到的信息通過GPRS傳至公交運行中心，經過進一步的處理后再通過GPRS傳至電子站牌以及網站，進而站臺上的乘客就可以從電子站牌上搜索到最近的一班車行駛的進程，離車站還有幾站地距離，而移動終端客戶也可以在手機上網進行查詢。

優勢：1）無需人工干預的智能報站。利用主動式RFID檢測技術，結合門控信號，把人工控制的報站方式轉換為智能報站。完全解決了人工操作導致的重復報站、報站錯誤等問題；2）車輛轉彎提醒。利用RFID技術，在公交車到達轉彎處之前，實現車輛的自動轉彎提醒功能，避免乘客摔倒；3）分段計費。在長途公交中，根據乘客乘坐的站數計算并收取相應的費用，提高公交服務質量。

主要技術指標及關鍵技術：車輛運行元數據及客流量數據采集處理，為及時高效的公交調度提供重要依據；記錄車輛實時到站位置和時間，實現實時公交信息查詢。RFID射頻識別技術，GIS地理信息技術等。提高交通運輸的安全性、可靠性，改善公交服務質量，創造良好的社會效益和經濟效益。

3大數據多維度下的智慧交通愿景

大數據的應用可以更好的解決交通中的問題，比如說能夠及時提供交通數據和路面情況預警，更值得關注的是大數據在城市整體規劃建設中擔當著重要角色。當前北京交通問題十分嚴重，其主要的原因是交通管制和規劃不合理，所以對城市道路的優化對于緩解交通問題就顯得尤為關鍵。對管理者而言要清楚城市道路的美觀僅僅是最基本的考慮因素，更為重要的是道路布局要實用合理，方便百姓出行。在現在的云時代大數據就可以有的放矢，大顯身手。運用傳感器等各種數字設備，以及先進的網絡設備，運用各種信息處理以及傳送方式，將天氣情況，路面情況，交通預警風各種信息即時精準的以可視化的方式傳送到終端，也就是需要這些信息的客戶，這將為人們的生活帶來極大的便利，讓人們進一步享受到科技所帶來的方便，更重要的是，這也會大大緩解交通堵塞問題，使人們的生活環境更為舒適。而事實上，在交通領域關于大數據的應用探索才剛剛開始，正因為一切還是未知，才有理由相信實現上述美好愿景就在明天。

［1］李建義.數據原理及開發［M］.北京：中國水利水電出版社，2005.

［2］沈景炎.城市軌道交通客流預測內容和應用［J］.城市交通，2008，6（6）：9-15.

［3］李靜.高維數據交互特征選擇和分類研究［D］.河北：燕山大學，2015.

U12

A

1674-6708（2016）167-0101-01

劉勝男，山東科技大學土木工程與建筑學院，研究方向為城市地下空間工程。