基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能交通管理模式探析

韓 軼

(中咨泰克交通工程集團(tuán)有限公司，北京 100083)

1 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能交通的優(yōu)勢(shì)

隨著社會(huì)的進(jìn)步，城市交通管理體系日漸成熟。大數(shù)據(jù)技術(shù)為智能交通管理提供了強(qiáng)大的動(dòng)力，而智能交通管理工作的開展極大程度緩解了城市交通擁堵問題。

智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)綠色交通打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。智能交通管理模式下，交通基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用效率得到顯著提升，交通運(yùn)營(yíng)安全水平大幅度提高。所以，不管是智能交通系統(tǒng)的構(gòu)成還是智能交通系統(tǒng)的發(fā)展方向都必須符合城市交通未來發(fā)展方向，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)發(fā)展和城市發(fā)展的雙贏。

(1)清晰度較高。智能交通管理工作主要通過智能交通系統(tǒng)完成，主要的工作是收集和分析海量信息，數(shù)據(jù)和信息的采集工作主要借助高清攝像頭完成，在高清攝像頭的支持下，車輛及交通環(huán)境實(shí)現(xiàn)了立體化監(jiān)控，給交通監(jiān)管工作提供了巨大的便利，同時(shí)給公安部門的破案工作提供了技術(shù)支撐。智能交通系統(tǒng)在城市交通供求關(guān)系中的角色和作用如圖1所示。

圖1 智能交通系統(tǒng)在城市交通供求關(guān)系中的角色和作用

(2)系統(tǒng)管理功能強(qiáng)大。智能交通管理系統(tǒng)是多個(gè)功能系統(tǒng)融合在一起組成的系統(tǒng)，常見的如電子交警系統(tǒng)、智能車流量控制系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)賦予了智能管理系統(tǒng)更加強(qiáng)大的管理功能，同時(shí)有效降低了管理成本。

(3)交通調(diào)度高。智能交通管理工作所涉及的范圍更廣，想要收集、分析和處理較大范圍的數(shù)據(jù)和信息，要求智能管理系統(tǒng)必須具備較高的調(diào)度，提高局部交通問題的解決效率。

(4)識(shí)別度高。智能交通管理系統(tǒng)可以正確識(shí)別車輛和其他相關(guān)信息，并且以動(dòng)態(tài)的方式對(duì)其進(jìn)行分析，盡量還原交通事件的真實(shí)情況，幫助管理者做出正確的判斷，提高交通事件處理的公平性。

2 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能交通管理模式的應(yīng)用

2.1 各類設(shè)備的控制功能

主要體現(xiàn)在以下方面：(1)天線：車道系統(tǒng)能通過天線與智能管理系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交互，獲取卡簽信息，完成寫卡、扣費(fèi)等操作；(2)車牌識(shí)別：系統(tǒng)通過車牌識(shí)別器可以獲取車牌識(shí)別信息；(3)費(fèi)顯：ETC車道系統(tǒng)通過費(fèi)顯進(jìn)行過車提示和攔截報(bào)警，能夠控制聲光報(bào)警；(4)欄桿機(jī)：可控制欄桿機(jī)的抬起和降下，支持獲取欄桿機(jī)的抬落桿狀態(tài)；(5)車道攝像機(jī)：系統(tǒng)能通過車道攝像機(jī)向車道軟件輸出過車視頻和抓拍圖片；(6)通行信號(hào)燈：系統(tǒng)能通過控制通行信號(hào)燈實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛可通行和車輛禁止；(7)情報(bào)板：系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)切換頂棚燈或情報(bào)板的顯示內(nèi)容。

2.2 日志記錄功能

主要包括交易流程日志、通行燈狀態(tài)日志等，具體為：(1)交易流程日志：常見的比如天線交易、設(shè)備控制等；(2)通行燈狀態(tài)日志：具體包括通行燈顏色轉(zhuǎn)變；(3)欄桿狀態(tài)日志：記錄欄桿打開和關(guān)閉的狀態(tài)；(4)交接班日志：記錄工作人員的交班狀態(tài)；(5)報(bào)警事件日志：記錄是否檢測(cè)到需要人工處理的標(biāo)簽；(6)參數(shù)管理日志：記錄參數(shù)表是否需要更新。

2.3 系統(tǒng)管理功能

為了更好地統(tǒng)計(jì)車道數(shù)據(jù)，必須充分發(fā)揮車道系統(tǒng)的作用，做好車道數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)和備份。具體包括：(1)參數(shù)導(dǎo)入：利用數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)導(dǎo)入車道系統(tǒng)數(shù)據(jù)，一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)生異常應(yīng)用人工導(dǎo)入的方式；(2)流水導(dǎo)出：可以利用數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入車道系統(tǒng)數(shù)據(jù)，一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)生異?？梢允謩?dòng)完成車道系統(tǒng)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，并生成相應(yīng)的問題，為其他管理工作提供數(shù)據(jù)支持；(3)參數(shù)查詢：查詢當(dāng)前的參數(shù)版本信息是否符合參數(shù)版本要求；(4)流水查詢：查詢交易流水情況，為操作人員了解交易提供便利。

2.4 過車流程

過車流程主要涉及到天線模塊、過車邏輯模塊、隊(duì)列模塊、業(yè)務(wù)流程控制模塊和費(fèi)顯模塊等的協(xié)調(diào)和處理。當(dāng)車輛進(jìn)入天線交易區(qū)域時(shí)，天線將嘗試獲取車輛卡簽信息，并嘗試與標(biāo)簽進(jìn)行交易，如果交易成功，車輛變?yōu)楹戏ㄜ嚕駝t為異常車輛。車道系統(tǒng)根據(jù)隊(duì)列中首個(gè)車輛元素的狀態(tài)對(duì)費(fèi)顯和攔桿機(jī)進(jìn)行控制，如果完成交易則顯示交易信息并抬桿放行，否則報(bào)警攔截；異常車輛進(jìn)入車道后可通過人工刷卡進(jìn)行處理。

2.5 報(bào)警模塊設(shè)計(jì)

報(bào)警模塊可根據(jù)車道系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行報(bào)警提示，為車主和收費(fèi)員提供友好的指引。當(dāng)系統(tǒng)需要報(bào)警提示時(shí)，根據(jù)業(yè)務(wù)處理的情況，將檢測(cè)到的車牌顯示到費(fèi)顯第一行。系統(tǒng)將相關(guān)信息記錄到車道日志，方便事后查看。

2.6 系統(tǒng)出錯(cuò)處理設(shè)計(jì)

在開發(fā)系統(tǒng)軟件的過程中必須考慮異常情況的恢復(fù)方式，即設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，除了要保證系統(tǒng)滿足功能需求，還要重點(diǎn)考慮數(shù)據(jù)的安全性和系統(tǒng)的可用性需求。

一旦系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤情況，系統(tǒng)必須記錄相應(yīng)的錯(cuò)誤日志，并且將錯(cuò)誤信息通過界面的形式展示出來。在錯(cuò)誤發(fā)生后可以按照以下流程處理：敏感參數(shù)更新加載出錯(cuò)時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)做下班處理，并上報(bào)監(jiān)控，避免收費(fèi)異常；生成交易流水失敗時(shí)，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)并做下班處理，避免收費(fèi)糾紛；關(guān)鍵設(shè)備啟動(dòng)失敗或長(zhǎng)期無響應(yīng)時(shí)應(yīng)做下班處理，并上報(bào)監(jiān)控，避免收費(fèi)異常。同時(shí)通過定期備份文件和日志做好數(shù)據(jù)管理。

2.7 系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)

為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，可以適當(dāng)應(yīng)用角色管理和用戶身份驗(yàn)證的安全策略。

(1)角色管理。首先合理劃分系統(tǒng)模塊，不同的模塊對(duì)應(yīng)不同的決策以及訪問權(quán)限，限制了沒有訪問權(quán)限的人的登錄。

(2)用戶身份驗(yàn)證。操作人員必須通過輸入身份驗(yàn)證信息方可登錄系統(tǒng)并且獲得授權(quán)操作。為了更好地發(fā)揮系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)的作用，需要做好以下兩個(gè)工作：首先，采用預(yù)防性的技術(shù)，防范危及數(shù)據(jù)完整性的事件發(fā)生；其次，一旦數(shù)據(jù)的完整性受到損壞時(shí)采取有效的恢復(fù)手段，恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù)。另外，可以采用定期備份、鏡像技術(shù)、歸檔、轉(zhuǎn)儲(chǔ)、分級(jí)存儲(chǔ)管理、奇偶校驗(yàn)、災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃等措施，防止數(shù)據(jù)丟失或者恢復(fù)數(shù)據(jù)的完整性。

3 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能交通管理

3.1 交通能耗監(jiān)管

目前各個(gè)城市交通問題中最為明顯的問題是能耗問題和擁堵問題。在交通視域下，高能耗問題是限制交通事業(yè)和諧發(fā)展的首要問題。隨著節(jié)能減排系列政策的提出，如何通過交通監(jiān)管降低能源消耗是交通管理部門需要深思的問題?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)的智能交通管理系統(tǒng)，可以很好地分析和整合實(shí)時(shí)交通信息，并且應(yīng)用各類先進(jìn)的交通技術(shù)改善城市通行情況、降低交通能耗。另一方面，通過科學(xué)合理地規(guī)劃交通線路，提高交通監(jiān)管效果的同時(shí)大大降低交通能耗。

3.2 智慧公路管理

智慧公路管理就是在當(dāng)前的交通系統(tǒng)中通過動(dòng)態(tài)分析做出更加科學(xué)的交通管制決策，節(jié)省車輛行駛時(shí)間，緩解交通擁堵，提高交通出行的通暢性。交通管理系統(tǒng)采集對(duì)象主要包含車輛信息、行駛軌跡等信息，通過綜合、全面地分析這兩種信息，判斷當(dāng)前交通的擁堵狀況，然后利用信息發(fā)布渠道為交通參與者提供出行建議，幫助其規(guī)劃最高效的出行路線，并緩解道路交通擁堵，提高交通運(yùn)行效率。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的交通管理模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前交通行業(yè)的發(fā)展要求，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能交通管理模式在交通管理工作中的應(yīng)用大大提升了交通運(yùn)輸能力，緩解了城市交通擁堵問題，為實(shí)現(xiàn)交通集成化、信息化和智能化發(fā)展打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，各類先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，有利于合理優(yōu)化交通資源配置，解決海量數(shù)據(jù)無法分析和處理的困境，提升智能交通運(yùn)輸效率，為構(gòu)建高效的國(guó)家交通網(wǎng)絡(luò)貢獻(xiàn)了巨大的力量。