站在大數據下頂端下的保定市智慧交通

□ 文/王敬陸

站在大數據下頂端下的保定市智慧交通

□ 文/王敬陸

河北省保定市，是京津冀地區中心城市之一，《河北省新型城鎮化規劃》2014年3月26日發布，規劃明確：以保定、廊坊為首都功能疏解的集中承載地和京津產業轉移的重要承載地，與京津形成京津冀城市群的核心。隨著保定市城市建設的快速發展，各地車輛大量涌入市內，交通通行問題成為日漸突出的問題。

保定市從2013年開始智能交通建設，截至20016年，共建設超過1000余套電警、卡口，1000余套道路視頻監控，交通信號控制系統，交通誘導系統，交通流量檢測系統等前端子系統，指揮中心建設智能交通綜合管控平臺，對前端所有子系統進行管理和數據計算，為市交警支隊提供扁平化指揮調度及便捷的管理系統。

系統結構

我們從越來越多的突發交通事件中發現，視頻監控仍停留在被動服務于“事后研判”找尋案件線索的處理模式，整個系統并未做到主動干預，更無從談起防患于未然。再從交通擁堵、交通事故到環境污染，在這類涉及民生的熱點詞匯中，智能交通系統成為能夠最大程度地發揮交通基礎設施的效能，提高交通運輸系統的運行效率和服務水平的重要解決方案之一。由此可見，加快智能交通系統建設應用，已經是箭在弦上刻不容緩，那么我們到底需要一個怎樣的智慧交通系統才能有效解決日益嚴重的各種交通問題呢？

以保定市為例，每天由卡口、電子警察等車牌識別設備所產生的數據量約1200萬余條，一年達到45億條的數據規模。除此之外，還有同時產生的車輛抓拍圖片數據，違法記錄、事故處理等產生的業務數據，實時流量信息，以及路網管理與交通事件信息等多種類型的數據。僅考慮智能交通系統中車輛過車相關信息，就達到了每年45億條的規模。隨著未來機動車數量的不斷增加，以及其他系統數據的接入，未來達到500億規模的那一天也許離我們并不遙遠。 因此，我們面臨著一個海量數據采集、存儲、計算、應用的難題。

隨著數據的海量激增，傳統的系統架構已開始暴露出一些處理瓶頸。系統存儲無法彈性擴容；查詢速度緩慢，無法快速響應突發事件；應急指揮系統操作復雜；各種類型數據資源分散，無法做到整合并進行綜合分析；警力資源增加趕不上車輛保有量增長速度。當前系統架構已經無法勝任海量結構化數據處理，我們需要一個可以符合智能交通業務需求的全新系統架構！

宇視科技結合大數據思想構建了全新的智慧交通系統架構，從三個維度分別解析了智慧交通與大數據的關系構建。從系統架構來講，分為數據采集、時空數據庫、大數據分析引擎和行業應用四個層次，分別對應了智慧交通業務中的原始視頻庫，基礎信息庫與警情/案事件庫，而從數據發展的維度，則對應了數據向知識遞進的知識管理理論基礎。

數據采集層：海量與多種類數據采集

智慧交通系統中的數據采集層，主要指卡口電警終端設備，它們采集的非結構化的視頻和圖片數據，以及經過前置智能算法所處理后輸出的結構化過車信息數據。除此之外，還有大量的其他物聯網感知數據的接入，比如RFID射頻數據，GPS定位數據，手機信息，以及其他諸如單兵、浮動車等設備采集到的數據。

時空數據庫：海量和多種類數據存儲

所有來自于數據采集層的數據在時空數據庫中進行存儲。在這里根據數據類型的不同進行了不同的存儲。結構化數據存儲在數據庫服務中，非結構化的原始視頻和圖片數據則存儲在了基于宇視CDS云存儲方案的存儲介質中。

大數據分析引擎：海量數據的快速計算

在大數據的思想下，我們不追求個體數據的精確性，而是在海量數據中挖掘出規律性本質。在這里，所有的基于結構化數據的檢索與數據挖掘計算的服務得以實現。同時，為實現更多的智能化業務，在數據應用服務層，也提供基于流式數據處理的視頻智能分析服務。為滿足更多的實時性要求，基于宇視Unihadoop分布式計算使得海量數據檢索與計算都以秒級為單位完成。

行業應用：數據計算的可視化呈現

基于數據應用服務的計算結果，在數據可視化層進行呈現。例如指揮中心的大屏顯示， 或者是基于電子地圖的實時軌跡顯示，或是基于交通流量統計的多種形式的信息發布等。

而貫穿整個系統架構的基礎則是宇視科技的IP全交換技術。擺脫了傳統流媒體轉發的技術，IP全交換技術可以大幅提高數據在網絡中交互的效率。

保定市智慧交通解決方案

綜合管控平臺

通過交通信息采集（電子警察、卡口監控、視頻監控、交通流量數據等）、交通誘導以及交通信號控制等系統的部署，有效合理的調控區域交通流量，優化路網流量分布，均衡干道間的交通負荷度，并通過區域信號的協調控制，合理優化交叉口信號配時，協調管控路面交通，從均衡交通流的時空分布上提高道路交通運行效率。

基于地理信息系統，建立交通指揮信息智能交通綜合管理與指揮調度平臺，實現交通狀況動態顯示、接處警、報警定位，動態警力定位、交通信號控制、視頻監控、交通誘導等系統的可視化綜合集成，利用決策支持及預案管理、無線集群系統，實現扁平化指揮，對市區交通進行有效的控制和管理。

大數據分析系統

實現信息資源共享，包括交通違法數據的上傳、路網運行狀態數據的共享、違法告知數據、交通流量數據的接入等數據交換。實現交通管理決策方式的新突破，提高科學決策、精確指導工作水平。同時以準確及時的交通數據信息為基礎，以深入細致的分析預報為保障，通過科學的交通組織優化與仿真系統，深入進行數據挖掘，及時客觀評價交通運行狀況，預警提示突出重點問題。

交通流量檢測系統

實現基于視頻的車輛檢測功能，在城市常規桿件上安裝視頻檢測設備，支持3～4車道的流量檢測。支持到車流量、平均速度、車頭時距、車頭間距、車道時間占有率、車道空間占有率、車輛排隊長度、車輛分類、交通狀態等信息的檢測和統計。在支持交通參數采集的同時，兼顧視頻監控的功能。

交通誘導系統

交通誘導的信息包括微波采集、視頻采集等自動采集系統的采集數據，也包括交通事件、交通事故、交通管制、交通報警等信息，通過數據計算中心系統對所有數據進行融合運算，實時發布在交通誘導屏，為出行者提供便利。

項目建設的用戶價值

海量數據，綜合研判

智能交通綜合管控平臺整合智能卡口、電子警察、高清監控、交通誘導系統、交通流量采集系統、綜合管理平臺等多個業務系統，針對結構化基礎信息，通過宇視科技大數據挖掘系統按照既定的規則對情報化信息進行分析，尋找內在聯系，例如大貨車闖禁行、交通態勢分析、套牌車輛分析，跟車關聯分析，車輛軌跡碰撞，可疑人員、可疑車輛分析等，從海量的情報化信息中挖掘隱藏在其中的警情信息，服務于交通管控，公安治安應用，做到防患于未然。

精確檢測，疏導交通

系統通過收集電子警察、智能卡口、流量檢測系統所采集的過往車輛信息，排隊長度等信息，結合路網的歷史車輛通行時間，能夠實時檢測路網的通行狀況，同時由交通誘導系統將交通路況信息發布在室外交通誘導屏上，為出行者提供方便快捷的交通數據。

及時糾正車輛違法

對道路車輛進行實時監測，對車輛闖紅燈、逆行、壓雙黃線、不按車道標線行駛等各種違法行為進行自動判定及抓拍，同時為了京津冀環境發展需要，對于黃標車、大貨車闖禁行等行為進行自動抓拍，從而規范駕駛員駕駛行為，保證車輛有序順暢通行，減少交通事故。

隨著城市化進程加快和城市經濟的高速增長，交通堵塞、交通事故頻發，給城市的交通安全帶來巨大威脅，智能交通產品的部署能有效降低交通事故，緩解交通壓力。宇視科技借助于視頻監控領域的深刻理解和技術積累，從2010年開始陸續推出了智能交通解決方案系列產品，涵蓋了智能卡口、電子警察、違章抓拍、道路監控、交通流量檢測、交通信號控制、交通誘導、移動執法終端、大數據及云存儲系統，并廣泛應用于智慧城市、智能交通系統建設。

交通現代化發展的必經之路，為了我們的生存環境更美好，發展智能交通，共建和諧社會將是我們共同的愿景。

作者單位：浙江宇視科技有限公司