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《大數(shù)據(jù)分析:智能交通發(fā)展的引擎》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、大數(shù)據(jù)分析:智能交通發(fā)展的引擎0前言近年來,各國都在關(guān)注“大數(shù)據(jù)”,力圖通過擴(kuò)大其在國內(nèi)的應(yīng)用范圍,進(jìn)一步釋放數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的潛在價(jià)值。2012年3月29日,奧巴馬政府公布“大數(shù)據(jù)研發(fā)計(jì)劃”,旨在改進(jìn)現(xiàn)有人們從海量和復(fù)雜的數(shù)據(jù)中獲取知識(shí)的能力,從而加速美國在科學(xué)與工程領(lǐng)域發(fā)明的步伐,增強(qiáng)國家安全,轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式。我國亦于2012年7月22日在北京大學(xué)舉行“首屆中國大數(shù)據(jù)應(yīng)用論壇”,主要議題包括大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢(shì)、不同場(chǎng)景的大數(shù)據(jù)應(yīng)用、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)與商業(yè)智能等,旨在共同討論大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值。在2013
2、年4月舉行的首屆中國國際云計(jì)算技術(shù)和應(yīng)用展覽會(huì)上,工信部軟件服務(wù)業(yè)司司長陳偉表示“大數(shù)據(jù),我認(rèn)為它有四個(gè)維度:量大,種類多,發(fā)展速度快,最后就是價(jià)值復(fù)雜,可以說處處是黃金,到處是沙子”[1]。隨著城市的迅速發(fā)展,交通擁堵、交通污染日益嚴(yán)重,交通事故頻繁發(fā)生,這些都是各大城市亟待解決的問題。智能交通成為改善城市交通的關(guān)鍵所在。為此,及時(shí)、準(zhǔn)確獲取交通數(shù)據(jù)并構(gòu)建交通數(shù)據(jù)處理模型是建設(shè)智能交通的前提,而這一難題可以通過大數(shù)據(jù)技術(shù)得到解決[2]。1大數(shù)據(jù)概念BigData“大數(shù)據(jù)”是繼云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)之后IT產(chǎn)業(yè)又一次顛覆
3、性的技術(shù)變革,對(duì)國家治理模式、對(duì)企業(yè)的決策、組織和業(yè)務(wù)流程、對(duì)個(gè)人生活方式都將產(chǎn)生巨大的影響。在信息技術(shù)中,大數(shù)據(jù)是一個(gè)數(shù)據(jù)集的集合,這個(gè)集合是如此大而復(fù)雜,以至于它很難通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫管理工具來進(jìn)行處理[3]從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中,快速獲得有價(jià)值信息的能力,就是大數(shù)據(jù)技術(shù)。大數(shù)據(jù)特點(diǎn)有四個(gè)層面:第一,數(shù)據(jù)體量巨大。從TB級(jí)別,躍升到PB級(jí)別;第二,數(shù)據(jù)類型繁多。包括視頻、圖片、地理位置信息、傳感器數(shù)據(jù)等等。第三,價(jià)值密度低,應(yīng)用價(jià)值高。以視頻為例,連續(xù)不間斷監(jiān)控過程中,可能有用的數(shù)據(jù)僅僅有一兩秒。第四,處理速度快
4、。1秒定律。最后這一點(diǎn)也是和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有著本質(zhì)的不同。在交通領(lǐng)域,海量的數(shù)據(jù)主要包括4個(gè)類型的數(shù)據(jù):傳感器數(shù)據(jù)(位置、溫度、壓力、圖像、速度、RFID等信息);系統(tǒng)數(shù)據(jù)(日志、設(shè)備記錄、MIBs等);服務(wù)數(shù)據(jù)(收費(fèi)信息、上網(wǎng)服務(wù)及其他信息);應(yīng)用數(shù)據(jù)(生成廠家、能源、交通、性能、兼容性等信息)。交通數(shù)據(jù)的類型繁多,而且體積巨大[4]。2大數(shù)據(jù)技術(shù)與智能交通2.1大數(shù)據(jù):改變傳統(tǒng)交通管理的路徑社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促使城市機(jī)動(dòng)車輛的數(shù)量大幅增加。城鎮(zhèn)化的加速打破了城市道路系統(tǒng)的均衡狀態(tài),傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)難以滿足當(dāng)
5、前復(fù)雜的交通需求,交通堵塞成為棘手問題。用大數(shù)據(jù)技術(shù)可促進(jìn)交通管理模式的變革。大數(shù)據(jù)技術(shù)的主要特點(diǎn)及其對(duì)傳統(tǒng)交通的改變集中在以下方面:第一,大數(shù)據(jù)的虛擬性可以解決跨越行政區(qū)域的限制。行政區(qū)域的劃分是國家為了有效統(tǒng)治和管理,而將一個(gè)國家劃分不同行政區(qū)域。這個(gè)劃分在促進(jìn)各個(gè)行政區(qū)域自治的同時(shí),也導(dǎo)致各個(gè)地方政府追求各自轄區(qū)利益的最大化,而對(duì)地方政府之間邊界區(qū)的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、過境交通線路等漠不關(guān)心。交通大數(shù)據(jù)的虛擬性,有利于其信息跨越區(qū)域管理,只要多方共同遵照相關(guān)的信息共享原則,就能在已有的行政區(qū)域下解決跨域管理問
6、題[2]。第二,大數(shù)據(jù)具有信息集成優(yōu)勢(shì)和組合效率。我國大部分城市的各類交通運(yùn)輸管理主體分散在不同主管部門,呈現(xiàn)出條塊分割的現(xiàn)象。涉及交通的“有關(guān)部門”超過10個(gè),每個(gè)部門都有自己的信息化系統(tǒng),但這些數(shù)據(jù)信息只存在于垂直業(yè)務(wù)和單一應(yīng)用中,與鄰近業(yè)務(wù)系統(tǒng)缺乏共通聯(lián)動(dòng)。這種分散造成交通管理的碎片化,如交通信息分散、信息內(nèi)容單一等問題。大數(shù)據(jù)有助于建立綜合性立體的交通信息體系,通過將不同范圍、不同區(qū)域、不同領(lǐng)域的“數(shù)據(jù)倉庫”加以綜合,構(gòu)建公共交通信息集成利用模式,發(fā)揮整體性交通功能,這樣才能發(fā)現(xiàn)新價(jià)值,帶來新機(jī)會(huì)。例如氣
7、象、交通、保險(xiǎn)部門的數(shù)據(jù)結(jié)合起來,可高效率地研究交通領(lǐng)域防災(zāi)減災(zāi);IC卡數(shù)據(jù)結(jié)合抽樣調(diào)查,能更快捷、更精確測(cè)得城市交通流分布狀況[5]。第三,大數(shù)據(jù)的智能性能較好的配置交通資源[4]。傳統(tǒng)的交通管理主要依靠人工的方式進(jìn)行規(guī)劃和管理,難以實(shí)現(xiàn)交通的動(dòng)態(tài)化管理。通過對(duì)大數(shù)據(jù)的分析處理,可以輔助交通管理制定出較好的統(tǒng)籌與協(xié)調(diào)解決方案。一方面減少各個(gè)交通部門運(yùn)營的人力和物力,另一方面可有些提升道理交通資源的合理利用。如根據(jù)大數(shù)據(jù)結(jié)果確定多模式地面公交網(wǎng)絡(luò)高效配置和客流組織方案,多層次地面公交主干網(wǎng)絡(luò)綠波通行控制以及交通信
8、號(hào)自適應(yīng)控制。第四,大數(shù)據(jù)的快速性和可預(yù)測(cè)性能提升交通預(yù)測(cè)的水平。用傳統(tǒng)的思維來改善交通擁堵,一般是加大基礎(chǔ)設(shè)施投入,即加寬道路、增加道路里程來提高交通通行能力,但這種做法又不僅會(huì)受到土地資源的限制,而且規(guī)劃的方案是否能滿足遠(yuǎn)景需要也有待商榷。在對(duì)各個(gè)部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確提煉和構(gòu)建合適的交通預(yù)測(cè)模型后,可以有效模擬交通未來運(yùn)行狀態(tài),驗(yàn)證技術(shù)方案的可行性。而在實(shí)時(shí)交通預(yù)測(cè)領(lǐng)域