基于大數據的公安交通便民服務平臺構建

于志青

(河南警察學院 交通管理工程系， 河南 鄭州 450000)

目前，公眾不能通過互聯網直接訪問公安部門的業務專網，互聯網和公安業務專網之間是隔離的，公眾要獲得相應的信息，須通過互聯網發出請求，經過專業的渠道送向公安業務專網，專網對信息進行處理后才能將結果反饋給用戶。由于公安交通管理信息目前采用的是傳統的數據處理架構，在處理信息量大的圖片和視頻時，處理時間長，造成公眾查詢時等待的時間較長，因此便民服務平臺不對公眾提供此類信息的服務。當前涉及的公安交通管理信息基本都是省級、省轄市級公安機關建庫，如在構建省級、省轄市級公安機關交通信息綜合平臺時，以大數據技術構建，將為互聯網便民服務提供更加有力的支撐。關于公安便民服務、公安大數據應用方面的研究，有從行政管理的角度研究公安互聯網便民服務平臺建設的[1]，也有討論利用互聯網與大數據如何支撐公安工作的[2-4]，用大數據技術構建公安交通集成指揮平臺已取得較好的效果[5]，大數據技術在交通管理和公安工作應用已初見成效[6-9]，而基于大數據技術的公安交通互聯網便民服務平臺目前少有文獻探討。本文重點研究基于大數據的公安交通互聯網便民平臺，介紹其構建、設計方法，并分析其性能。

1 大數據技術

對大數據這一概念目前還沒有統一的權威解釋，綜合各專家、學者和公司對大數據的說明，可以給出大數據的內涵：具有可用于發現規律和預測未來價值的多樣或大量的數據。

面對大數據，原有的數據處理技術已不能完全滿足需求，有必要研發適用大數據的數據處理技術?；诖?，大數據技術應運而生。

目前，Hadoop是大數據基礎技術的代表，它是一種大數據管理系統，源于谷歌的分布式模型，由Apache基金會開發，是開源的。中國也有許多機構研究、學習Hadoop平臺，許多公司在Hadoop的基礎上，開發了自己的大數據管理系統，如阿里、華為、浪潮、上海星環等。中國最早使用Hadoop技術的是中國電信運營商，使用該技術后，1 500億條的網絡日志查詢，1 s之內就有結果 ；若采用傳統的數據庫管理系統，查詢時間要用小時計算[10]45-47。

大數據管理要比傳統的數據庫管理復雜得多。大數據技術構件下，不同的子項目適用于大數據處理中的不同場景，子項目之間是互為補充的關系。大數據技術構件如圖1所示[10]67。

圖1 大數據技術構件圖

在組件中，有用于分布式文件存儲管理的HDFS，有用于分布式協調服務的Zookeeper, 有用于分布式發布訂閱消息的Kafka, 有用于分布式實時列式存儲的Hbase數據庫等。

與大數據技術相關聯的還有云計算技術。云計算是以提供服務為導向的分布式計算，其核心是分布式、虛擬式、多租戶。云計算技術與大數據技術二者均源自谷歌的分布式模型，是分布式計算的實現。大數據技術重點是對數據的處理技術；云計算技術不但包括對數據的處理，同時也包括對各種資源的調度，如存儲、數據、操作系統、應用軟件等。因此，云計算技術包括大數據技術，但大數據技術也可獨立部署。

2 公安交通互聯網便民服務平臺的構建

2.1 平臺的基本體系結構

公安交通互聯網便民服務平臺是“互聯網+政務”服務的重要組成部分。平臺分為互聯網端和公安交通業務端?；ヂ摼W端的功能應以服務公民需求為原則，但這些功能是否實現、是否可以達到便民的目的，除網絡傳輸的構建外，重點是公安交通業務端的業務系統及相關數據如何支撐公眾從互聯網端發出的請求。一方面，公安交通互聯網便民服務平臺的功能實現取決于公安交通業務端對業務系統和數據的組織形式。例如，公民由互聯網請求辦理駕駛證的審核，公安交通業務端的駕駛證管理系統應能找到相關的信息，并按相關規定處理，這就要求公安交通業務的處理平臺能夠高效地處理來自互聯網端的不同請求。另一方面，公安交通業務端的平臺也可把關于交通的有關信息，經分析處理后，推送至互聯網端的公民，包括訂閱的消息、實時或及時地推送消息等。因此，公安業務端的平臺構建是公安交通互聯網便民服務平臺的關鍵。本文核心以大數據技術、云計算技術為基礎，構建公安交通業務端的互聯網便民服務平臺或稱為公安交通便民服務支撐平臺。平臺基本體系結構如圖2所示。

圖2 平臺基本體系結構示意圖

2.2 公安交通便民服務平臺功能的設計

當前的部署在互聯網端的公安交通便民服務平臺功能模塊一般有業務辦理、信息查詢、公告發布、辦事指南等，這些功能的實現需要公安網端的公安業務系統支持，如業務辦理、信息查詢等；有些則不需要，如辦事指南、服務導航等。當公安業務端的系統和數據基于大數據架構時，互聯網端的功能將有所增加，效率將會提升。功能模塊設計如圖3所示。

圖3 平臺功能模塊圖

業務辦理：包括機動車業務、駕駛證業務、違法處理業務等。這些業務已不是傳統意義下簡單的預約和辦理過程查詢，而是可實現真正意義的辦理。

如違法處理業務，有些類型的違法處理不到違法處理地點，即可完成對現場抓拍圖片、視頻的調閱查詢，并上交罰款等過程。而駕駛證業務，在一定條件下實現網上辦理，如換證、審證等。

信息訂閱：指公民由于對某類信息或事件比較感興趣，從而訂閱這類信息，平臺會及時地發送這些信息給該類公民。如某一公民訂閱了某一高架橋的交通信息，當有異常情況發生時，平臺會立即將信息告訴給該用戶。

信息推送：當公安交通部門有重要消息要發布時，平臺會將此信息推送至每位用戶，包括固定的和移動的信息接收終端。同時也可將特定信息推送至特定用戶。如某一輛車被套牌，平臺即可將此類信息推送至指定用戶。

移動超市：這一功能主要指支持各種移動終端的應用，包括平板電腦、手機等設備。

3 公安交通便民服務平臺大數據架構

公安交通部門掌握的數據可分為三類：第一類是公安交通自身業務活動和通過技術手段獲取的數據，如車駕管信息、智能卡口抓拍的車輛信息、電子警察抓拍的車輛信息等；第二類是與政府交通部門共享的信息，如高速公路車輛通行信息、路況視頻監控信息等；第三類是從社會單位獲取的共享信息，如停車場信息等。這些信息有的是結構化數據、有的是非結構化數據，如車輛照片、視頻錄像等。如何存儲、處理、管理這些數據，是十分重要的問題，搭建科學合理的數據處理架構，可為數據的綜合應用提供有力的技術支撐?，F根據公安交通數據的特性，利用大數據技術和云計算技術，構建公安交通便民服務平臺。

3.1 總體框架

為了能夠滿足公安交通業務需求和便民服務需求，公安業務專網端的平臺可采用大數據技術構建。目前比較成熟的大數據技術是Hadoop，國內許多廠商的大數據平臺均是基于Hadoop的構建。利用該技術，可對公安交通數據進行智能處理，獲取公安和公眾需要的數據。系統架構如圖4所示。

圖4 系統架構圖

資源層：主要是各種數據的采集和預處理，如來自智能卡口系統的數據、電子警察系統的數據、社會停車場管理的數據、高速交通管理系統的數據等，經初步處理后，送向存儲層。

數據存儲：數據資源層送來的數據，按其結構化程度，大致可分為結構、半結構、非結構。結構化數據的存儲管理可采用Hadoop分布式架構；非結構化存儲管理可采用Hbase+Hadoop+HDFS，以及MapReduce、 Spark計算模型，實現分布式并行處理，將Hbase作為中心數據庫，利用Hbase分布式處理，將海量的車輛信息拆分成并行處理的小事件，利用Hbase分布式檢索工具，通過分布式的讀取和檢索，可提高系統的性能。對原有的存儲在Oracle數據庫的結構化數據，遷移到Hbase數據庫中，遷移時同步創建索引。

數據計算： 數據計算包括靜態數據計算和動態數據計算。靜態數據計算主要指離線計算，實時性要求不高；動態數據計算實時性要求較高。如車流量預測等，Hadoop體系不具有向用戶主動推送實時信息的功能，而公安交通業務和便民服務則需要這種功能，這就需要在Hadoop原體系中創建一個中心，負責對信息的過濾和實時推送。在數據計算層還包括對各種數據的統計分析，這主要基于Spark/MapReduce實現，可根據針對不同的需求進行各種統計分析，如在路口某一時段、路段的統計，可用這些結果開展更好的便民服務。同時，也可以進行各種分析，將分析結果告知用戶，如套牌、假牌等。在套牌方面，可將分析結果告知被套牌方；也可將結果告知套牌方，起到警示作用。

業務應用： 業務應用既有基于民警的應用，也有基于其他政府部門的應用，同時具有便民服務方面的應用。民警應用方面，主要包括民警各種業務應用，如車輛追蹤、車輛布控、異常車輛分析等；其他政府部門應用，如城管、交通等，可通過政府部門間信息共享平臺將數據送向政府部門；便民服務方面，主要指通過安全通道，將信息送向互聯網端便民服務平臺，支持各種便民服務功能的實現。

3.2 平臺的特點

該平臺采用的大數據技術中的分布式數據庫(Hbase)，可對海量數據進行有效的管理；分布式的搜索引擎構架，可提供海量數據的秒級查詢響應。分布式的計算框架可對海量數據進行深入挖掘，支持高效迭代算法的Spark集群計算框架，可提升多種不同類型、數據挖掘算法的性能。不僅具有較強的集群系統計算資源和集群擴容能力，檢索功能強大，支持多條件查詢、相似性查詢、模糊查詢等；而且具有高效強容災備份的機制，集群中的單點故障不影響查詢功能。

3.3 平臺的云計算支撐

在公安機關，用大數據技術構建的大數據平臺有多種，如交警、治安、刑偵等；但云計算中心只有一個，負責各大數據平臺的資源調度，如數據、存儲、計算資源等，并由云計算中心統一對公安機關內部及外部提供服務。因此，與互聯網對應的對接及處理，實際是由公安業務網端的云計算中心完成的，云計算中心也是公安交通便民服務平臺的支撐。具體構建如圖5所示。

圖5 云計算中心總體框架

4 結語

便民服務一直是政府對社會實施有效管理的內容，而利用網絡技術、信息技術等提供高效的便民服務也是政府職能的重要體現。公安交通便民服務是公安便民服務的主要內容之一，也是互聯網+政務的重要體現。大數據技術是目前海量數據處理的主要技術，將大數據技術應用于公安交通便民服務領域是十分有意義的。