大数据技术在智能交通领域的应用

莫小星

摘要：随着国内城市的飞速发展，每年有1800万人从农村迁往城市，伴随着人口向城市集中，城市交通需求总量急剧增长。与此同时，我国汽车化水平逐年提高，城市交通的压力与日俱增，给人们的日常出行带来了许多不便，以大数据为基础的智能交通能够有效提高交通信息获取的及时性、准确性，其多元化地构建交通数据网络为建设智能交通提供了前提条件，大数据技术的应用也成为改善城市交通环境问题的关键所在。本文从交通现状出发，阐述了大数据技术与智能交通的关系，分析了大数据技术的优势，并以宁沪高速为例，展示了大数据为交通带来的改变，同时对大数据在智能交通领域的应用前景进行了展望。

【关键词】大数据；智能交通；应用；发展

目前，国内的交通拥堵已经成为一个常态化问题。交通拥堵不仅造成车辆行进缓慢，而且造成了时间成本和燃油成本的增加，进而增加了尾气排放量，对环境、气候等造成污染；同时，交通拥堵导致交通事故的增加，交通事故又进一步增强交通拥堵，形成恶性循环。

造成拥堵的主要原因除了道路容量不足和汽车增长速度过快，最主要的问题是道路建设在功能上的不完善和交通管理手段的落后。只靠警察和交通燈来管理交通，会使管理与道路交通安全的联系不密切，无法真正提高路网的通行效率、从根本上解决道路拥堵问题。

大数据技术是IT界的一次颠覆性的技术变革，它影响了包括国家、企业、组织以及个人的生活方式。与传统的信息技术相比，大数据是一个宏大的概念，它是整合了不同类型数据的数据集的集合，难以通过目前的数据库管理工具进行处理。从各种各样类型的数据中，快速获得有价值信息的能力，就是大数据技术。

以大数据为基础的智能交通能够有效提高交通信息获取的及时性、准确性，其多元化地构建交通数据网络为建设智能交通提供了前提条件，智能交通能够有效地改善城市交通环境，为人们的出行提供方便，为社会的发展提供科技支持。

1.大数据技术的特点

大数据技术是对大量数据进行收集、整合、分类并分析，发现事物发展规律，进而提供小范围内最优解的一种计算机技术。在云技术和人工智能技术的基础上，合理利用大数据技术能够提高道路通行效率，预防意外发生。大数据技术有四个特点：

第一，大数据技术可以存储并抓取大量数据。在我国，不同城市的交通管理分散到不同部门，数据量大且复杂，传统的计算机技术无法对其进行处理。而大数据技术则可以对这些分散、碎片化的信息进行整合，以便快速、精确的测得城市交通流的分布状况。

第二，大数据技术能够解决跨区域管理的限制。大数据技术是基于计算机技术和互联网技术基础上的一种虚拟技术，只要建设完善的信息共享原则，不同区域即可实现数据共享，从而有效解决跨区域交通管理的问题。

第三，大数据技术具有智能性。传统的人工管理方式无法顾及到整个路网状况，难以实现交通的动态化管理。大数据技术独有的智能分析处理能力，能够全方位了解道路状况，统筹规划，根据实际情况给出较好的解决方案，从而提升道路交通资源的合理利用。

第四，大数据技术具有快速性和预见性。大数据技术能够对海量不同类型的数据进行快速处理，使互联网交通数据与路段实际数据融合互补，实现高速公路出行信息自动发布，提高出行信息的准确性、及时性以及针对性，为出行者提供提前预警、路段指引、出行建议等信息。

近年来，由于城镇化的快速推进，道路增长量已远远不能满足疯狂增长的汽车需求，建立有效的道路诱导系统、提高城市道路利用率迫在眉睫。

随着近年新的技术、管理模式与智能交通和高速公路的结合越来越紧密，人们充分利用大数据技术，将科技前沿的技术运用到道路管理的业务实践中，从而提高了道路管理能力。同时全面推动互联网交通大数据、道路侧监测数据、公路运营管理数据的充分整合；利用云计算技术对大数据进行加工整理，形成采集、分析、决策、发布的闭环业务应用；利用分析决策数据指导治理道路拥堵，确保道路现场处置高效；应用大数据发布技术，在道路侧加密、改善发布形态，并利用互联网+平台打造交通信息发布的内外网全域无缝融合态势。

2.大数据技术在智能交通中的优势及应用

当大数据技术与智能交通相结合，有以下三点优势：

第一，能够有效提高通行效率，减少交通拥堵。大数据技术能整合各方数据信息，统筹规划，根据实际情况给出短时间内的最优行驶路径，从而提升道路交通资源的合理利用。

第二，能够提高交通安全水平。大数据技术可以快速整合数据，构建安全模型，然后综合分析车辆行驶的安全性，从而有效降低交通事故的可能性。

第三，能够提供预警处理，降低风险。将大数据技术运用在城市交通管理过程中，提前预测和监控，在某些方面可以有效抑制潜藏风险的爆发，将危险扼制在萌芽中。

以宁沪高速为例，此次互联网交通大数据的路况信息发布，选择位于沪宁高速公路无锡段的两个主线情报板进行试点。沪宁高速公路无锡段全长约45公里，双向8车道，设计行车速度120km/h，与锡宜高速、锡澄高速、通锡高速、苏州西绕城高速都有枢纽链接，过境流量大，断面流量最高峰时达到20万辆，单向流量最高峰值也达11.5万辆，经常发生交通拥堵。伴随着流量的增长以及天气、重大节假日小客车免费通行的影响，无锡段的道路事故有增多趋势，给交通运营管理部门带来巨大压力和挑战。

而在2018年度春运来临之际，宁沪高速公路股份有限公司与高德地图、南京逸杰软件科技有限公司等互联网交通大数据公司签署战略合作协议，构建逸杰多源交通大数据信息服务平台，以指挥调度云平台为核心，主要运用互联网、物联网、车联网三大资源，建立数据分析、数据挖掘、图像识别、人工智能四大模块，融合机电系统数据、GIS数据、事故养护数据、视频数据、周边道路数据和互联网数据等六项数据，通过合理解析和建模运算，实现路况自动化实时更新推送和交通智能化预测诱导。并通过大数据信息服务平台，面向道路管理者，提供指挥调度业务支撑，对监控中心交互的数据进行发布逻辑和算法处理，生成各类交通发布元数据；面向公众出行者、公路交警和高速公路监控中心，通过智能交通信息服务系统，如车载终端、路侧显示终端等，在云调度生态体系内面向全端、全域提供信息发布服务。

该系统以新型交通态势情报板为展现载体，依托指挥调度云平台的后台管理，同步高德导航系统，配合智慧锥桶的一键传送施工、事故信息，实时更新发布区段通行时间，并对路况进行绿色（畅通）、黄色（缓行）、红色（拥堵）的“可视读”发布，路况的实时更新频率达到20秒/次，未来有望突破10秒/次，甚至更快。

目前，无锡段共设置6套智慧发布系统，分布在高速公路主线K1117+800（N）线，无锡北匝道，无锡北收费站出口，城市道路-太湖大道，无锡东收费站入口和高速公路枢纽1096+430（N）线等区域，便于司乘多层级获知。详细建设情况如下：

第一，K1117+800（N）高速公路，在主线进入无锡路段入口采用新型情报板发布前方到达互通出口的道路路况和预计旅行时间，通过提供实时路况，方便司乘人员及时了解前方路况，并提前进行车速控制和合理选择行车路线。

第二，无锡北匝道分叉口，通过F型可变信息标志发布当前匝道及宜兴方向通行情况；在匝道发生拥堵时，清晰展示拥堵路况，并配以文字说明，诱导车辆往宜兴方向，避免路口积压，影响道路通行。

第三，无锡北收费站出口，新建3072mm×4096mm、P16全彩终端发布出口前方枢纽城市道路路况，当道路发生拥堵时，及时发布去市区的建议绕行方案，做好说明服务工作，诱导出行者更好地选择出行方案。

第四，改造城市道路太湖大道入口F型可变信息标志，显示面积为3840mm×1920mm，分辨率为192×96点，双基色。通过改造控制系统，使其满足新形式的发布需求。在城市道路发布前方枢纽进入高速路况和旅行时间，提示出行者高速公路关闭或拥堵时选择其他道路出行，避免由于出行者得不到及时信息，堵塞在收费站口，造成拥堵，同时耽误行程。

第五，无锡东收费站入口，新建3360mm×4480mm，P10全彩大数据终端发布交通管控禁令标识、高速路况和旅行时间发布高速路况和旅行时间，若流量较大，可提前告知司乘人员，便于提前选择绕行路线，避开拥堵路段。

第六，在高速公路枢纽无锡互通（K1096+430）南京方向前新建光带复合屏，指示往江阴大桥、泰州大桥方向拥堵情况和预计旅行时间，可以诱导出行者选择不太拥堵的泰州大桥进行过江，降低江阴大桥的过度拥堵，节省出行者旅行时间。

經过两个多月的努力，最终成功实现互联网交通大数据的路况信息发布，为过往旅客提供量化的拥堵信息服务。交通信息智慧发布系统上线以来，深受司乘欢迎，路况的窗口日均问询次数从151次下降到73次，同比降低51.7%，司乘满意度高达98.3%，在一定程度上缓解了因信息不明而产生的焦躁感，使得春运出行更加从容和有序。真正实现大数据与智能交通相结合，为交通带来便利。下一步，宁沪高速公路股份有限公司将根据实际使用情况，进一步调整优化交通信息智慧发布内容，并视情逐步扩大应用范围。同时积极对接超大流量路段工程示范项目建设，力争实现沪宁路东段智慧扩容20%以上，最大限度释放畅通示范路创建成效，打造更有温度、更具质感的出行服务体验。

3.对于大数据智能交通的展望

与国外相比，国内智能交通的发展仍然比较缓慢，虽然基础设施和集成应用上已经取得显著成就，但是技术与国外还有很大差距。国家现在急需突破瓶颈，而交通+互联网必是未来交通发展的大方向，其核心就在于智能管控与大数据应用。大数据与交通相结合，不仅有利于快速有效传达信息、优化公交系统，同时在优化决策分析上，大数据的分析能力更是可以提供强有力的决策支撑。交通的规划不合理，可能会导致很多交通问题，而基于海量大数据的分析结果，在城市规划、道路规划、方向规划、交通灯设置、道路转向设置等方面，就可以更有效地进行交通规划决策，进而提升整体效率。更好地为城市道路网规划、交通发展战略、可持续发展等提供技术支撑。

4.结束语

本文从交通现状、大数据技术的优势、大数据技术在智能交通中的应用以及对未来大数据交通的展望等几个方面分析了大数据技术对快速发展智能交通的重要作用。同时以宁沪高速为例，简单阐述了大数据技术为人们带来的便利，仅为抛砖引玉。在信息技术飞速发展的今天，传统的交通管理方式唯有与大数据技术相结合，才能适应国家政策，为交通发展提供更详尽的数据，构建综合交通运输的信息化体系，全面实现现代化交通强国战略。

【参考文献】

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