大數據在智慧城市交通系統中的應用研究

張 小 寒

(湖南財經工業職業技術學院，湖南 衡陽 421002)

大數據技術可將云端數據庫資源進行精準分類，以使物聯網絡實現高效率運行。對于城市的交通運輸系統來講，每天都將產生大量的信息資源，在大數據技術的分布式文件系統應用下，可將信息資源進行交通系統網絡內的精準傳輸，以此來規范城市交通系統的運營模式。

1 智慧城市交通系統的發展現狀

近年來，經濟社會的不斷發展，人們生活質量也隨之提升，在科學技術的支持下，人們工作以及生活的發展趨勢也在向智能化、自動化方向轉變。智慧城市交通系統則作為一種技術產物，其將計算機技術、傳感技術、信號技術等與城市交通系統相結合，以建立智能化網絡交通體系，進而對交通系統覆蓋區域實現全過程、實時性監督，確保城市交通系統的正確運行。與歐美國家相比，我國對智慧城市交通系統的研發與具體實施時間較短，在發展過程中，一般以政府政策為主導，結合地區的經濟現狀、預期效益來進行產業化建設，其產生不利效果如圖1所示。預計到2020年，我國對智慧城市交通系統方面的投資力度約為千億元，以此來建立完整的智能化城市體系，以提升人民群眾的生活質量。現階段，智慧城市交通系統主要應用于城市交通規劃、智能停車場、高速公路等，在技術的不斷應用實施下，未來智能化交通系統也將呈現出多元化發展趨勢，以滿足交通行業的發展需求。

2 大數據關鍵技術

Hadoop作為分布式系統的重要組成部分，通過技術的分層原理可實現系統的分化處理，以保證數據信息的高效處理。Hadoop在實際應用過程中，可作為分布式文件系統的基層，為多臺工作設備提供信息的存儲與轉換平臺，此過程為隱性工作模式，在實際工作過程中只顯示一臺工作設備，為此，其也屬于云存儲功能的必備技術。分布式文件系統類似于數據庫的存儲、分類、運算功能，系統內部具備一體化服務框架，可作為終端設備的執行系統，例如，在同種工作強度下，1人需完成5 d的工作量，在此系統的應用下，可實現5人1 d完成的工作效率，進而提升系統的運營效率。此外，系統內部的獨立操控模塊，可保證單體設備在運行過程中，不會相互干擾，以提高系統對數據信息的分析效率。

Hadoop具有穩定性、拓展性、容錯性、低成本性等優勢，可對數據信息進行節點化存儲，并快速完成集簇間的規劃分類，以確保系統完成下一指令的流暢性。此外Hadoop可對數據信息進行空間狀態下的動態位移，令系統對數據進行智能化存儲，并自動清除分配失敗的任務，Hadoop采用的是開源型處理系統，與商用數據庫、Z-Suite等系統相比，其項目實現的成本較低。

3 大數據在智慧城市交通系統中的應用研究

3.1 數據采集

大數據技術在城市交通系統中應用時，可實現精準的數據信息采集，以此來對交通工具的運行軌跡進行全過程監督。大數據技術可對交通工具進行空間定位，以此來進行統計分析、在線查詢、數據分析等功能。交通系統運營過程中將產生大量的數據信息，在進行定向化信息采集時，一般對車輛進行時間維度、空間維度的信息采集，主要包含時間節點、具體位置、車型外觀、車牌號、行駛軌跡、速度等。此外，大數據技術也可對交通系統進行關聯搜查，例如交通環境預期分析、多點關聯、路徑匹配、頻率變化等。

在大數據技術的信息采集功能下，可對交通內的過往車輛進行定位以及信息存儲，與此同時，可與安全網絡相連接，將數據信息備份到云端系統，進而與系統數據庫信息進行比對，以此來對車輛的行駛記錄、運行軌跡等進行分析，進而實現交通系統內的監管。

3.2 智能服務

車輛在行駛過程中，一般都具有定性化的駕駛路線，在交通高峰期時，還按照固定的路線行駛，易造成交通阻塞。城市公交車作為定點、定向路線的代表性交通工具之一，如交通資源配置不合理，人們無法依據交通環境來判定自身的出行時間，將會造成坐車擁擠、等待時間較長的現象發生，嚴重影響人們的出行問題。大數據技術在實際應用過程中，可對車輛行駛信息進行記錄與實施更新，例如，智慧城市交通系統中智能化站牌的應用，通過GPRS定位技術、信號模擬技術等，可將公交車的行駛信息在站牌上進行顯示，為出行者提供服務信息，以使人們對自身的出行時間進行正確規劃，以此來緩解交通壓力。此外，在城市交通系統內，大數據技術可對車輛信息以及車輛行駛路徑進行范圍式監控，對系統覆蓋區域內的交通信息進行分析與預判，以此來對未來一段時間內的交通情況進行分析，進而為出行者提供交通信息。

3.3 安全指示

近年來，我國交通事故的發生率逐步上升，主要原因是由于車輛增加、駕駛技術較低、道路質量差等。大數據技術則可對城市交通系統的信息進行集成化處理，并依據交通系統內車輛行駛記錄進行預期行駛軌跡分析，其實時性功能、預測性功能、精密計算功能等都可為交通系統提供基礎保障，進而降低交通事故的發生。例如，交通系統將在各個交叉路口安裝監控設施，通過層級分布系統，可將各監控設備內的信息資源實時上傳到數據庫中，以此來對路況、交通環境等進行采集與分析。工作人員將信息通過廣播、APP的形式進行傳達，可令駕駛人員及時了解當前路況信息，并及時對規定路線進行更改，可為駕駛人員的出行提供安全保障。

4 智慧城市交通系統數據平臺建立

大數據技術是以終端系統為平臺，依托于云存儲技術、信息技術等來實現信息資源的存儲與分配，通過各個路口安裝的監控設備，可對交通資源進行整合，在大數據技術的分化處理工作模式下，可對交通環境進行立體化分析，以此來為人們提供更加全面的信息服務，交通體系網絡見圖2。

在建構大數據平臺時，主要是以人機交互系統、監控系統、信號傳輸系統、警報系統、信息傳輸系統、導航系統等為主。人機交互系統主要是建立駕駛者與系統的溝通平臺，為駕駛者提供多款智能化應用，以方便駕駛者及時了解當前交通環境；監控系統則是對視頻信息、音頻信息進行分類存儲，并可將其同步上傳到網絡終端，以方便用戶及時對信息進行查詢；信號傳輸系統是交通網絡系統內的傳輸載體，其可實現單體信號機覆蓋范圍內的定向傳輸；警報系統多以前端設備為主，是對車輛的違章行為、駕駛行為等進行抓拍，為實際處罰提供證據；信息傳輸系統的主要功能是對路況信息通過多媒體設備、廣播設備等進行傳輸，令用戶及時對交通環境進行了解；導航系統則是對交通系統內的車流量情況、汽車運行軌跡進行分析，以得出未來一段時間內的交通狀況，進而為崗位工作人員的現場指揮提供基礎保障。

5 結語

通過上述研究我們深切的感受到了當今大數據時代下智慧城市交通系統創新發展的無限可能性，這不僅是城市建設發展的需要，更是科技時代創新發展的必然結果。在未來的工作中，我們要繼往開來，在原有智慧城市交通系統發展現狀的基礎上，不斷探究大數據關鍵技術，結合智慧城市發展需要，將大數據的數據采集、智能服務、安全指示等陸續運用于智慧城市建設中來，并配以完善的數據平臺，以此來充分實現大數據時代下智慧城市交通系統的完善建設。為我國智慧城市的建設與發展奠定堅實的技術基礎。