基于大数据技术的智能交通管理模式探析

韩 轶

(中咨泰克交通工程集团有限公司，北京 100083)

1 基于大数据技术的智能交通的优势

随着社会的进步，城市交通管理体系日渐成熟。大数据技术为智能交通管理提供了强大的动力，而智能交通管理工作的开展极大程度缓解了城市交通拥堵问题。

智能交通系统的应用为实现绿色交通打下了坚实的基础。智能交通管理模式下，交通基础设施的应用效率得到显著提升，交通运营安全水平大幅度提高。所以，不管是智能交通系统的构成还是智能交通系统的发展方向都必须符合城市交通未来发展方向，只有这样才能实现交通系统发展和城市发展的双赢。

(1)清晰度较高。智能交通管理工作主要通过智能交通系统完成，主要的工作是收集和分析海量信息，数据和信息的采集工作主要借助高清摄像头完成，在高清摄像头的支持下，车辆及交通环境实现了立体化监控，给交通监管工作提供了巨大的便利，同时给公安部门的破案工作提供了技术支撑。智能交通系统在城市交通供求关系中的角色和作用如图1所示。

图1 智能交通系统在城市交通供求关系中的角色和作用

(2)系统管理功能强大。智能交通管理系统是多个功能系统融合在一起组成的系统，常见的如电子交警系统、智能车流量控制系统等，这些系统赋予了智能管理系统更加强大的管理功能，同时有效降低了管理成本。

(3)交通调度高。智能交通管理工作所涉及的范围更广，想要收集、分析和处理较大范围的数据和信息，要求智能管理系统必须具备较高的调度，提高局部交通问题的解决效率。

(4)识别度高。智能交通管理系统可以正确识别车辆和其他相关信息，并且以动态的方式对其进行分析，尽量还原交通事件的真实情况，帮助管理者做出正确的判断，提高交通事件处理的公平性。

2 基于大数据技术的智能交通管理模式的应用

2.1 各类设备的控制功能

主要体现在以下方面：(1)天线：车道系统能通过天线与智能管理系统之间进行信息交互，获取卡签信息，完成写卡、扣费等操作；(2)车牌识别：系统通过车牌识别器可以获取车牌识别信息；(3)费显：ETC车道系统通过费显进行过车提示和拦截报警，能够控制声光报警；(4)栏杆机：可控制栏杆机的抬起和降下，支持获取栏杆机的抬落杆状态；(5)车道摄像机：系统能通过车道摄像机向车道软件输出过车视频和抓拍图片；(6)通行信号灯：系统能通过控制通行信号灯实现对车辆可通行和车辆禁止；(7)情报板：系统根据当前运行状态切换顶棚灯或情报板的显示内容。

2.2 日志记录功能

主要包括交易流程日志、通行灯状态日志等，具体为：(1)交易流程日志：常见的比如天线交易、设备控制等；(2)通行灯状态日志：具体包括通行灯颜色转变；(3)栏杆状态日志：记录栏杆打开和关闭的状态；(4)交接班日志：记录工作人员的交班状态；(5)报警事件日志：记录是否检测到需要人工处理的标签；(6)参数管理日志：记录参数表是否需要更新。

2.3 系统管理功能

为了更好地统计车道数据，必须充分发挥车道系统的作用，做好车道数据信息的存储和备份。具体包括：(1)参数导入：利用数据库自动导入车道系统数据，一旦网络发生异常应用人工导入的方式；(2)流水导出：可以利用数据库导入车道系统数据，一旦网络发生异常可以手动完成车道系统数据的导入，并生成相应的问题，为其他管理工作提供数据支持；(3)参数查询：查询当前的参数版本信息是否符合参数版本要求；(4)流水查询：查询交易流水情况，为操作人员了解交易提供便利。

2.4 过车流程

过车流程主要涉及到天线模块、过车逻辑模块、队列模块、业务流程控制模块和费显模块等的协调和处理。当车辆进入天线交易区域时，天线将尝试获取车辆卡签信息，并尝试与标签进行交易，如果交易成功，车辆变为合法车，否则为异常车辆。车道系统根据队列中首个车辆元素的状态对费显和拦杆机进行控制，如果完成交易则显示交易信息并抬杆放行，否则报警拦截；异常车辆进入车道后可通过人工刷卡进行处理。

2.5 报警模块设计

报警模块可根据车道系统的运行情况进行报警提示，为车主和收费员提供友好的指引。当系统需要报警提示时，根据业务处理的情况，将检测到的车牌显示到费显第一行。系统将相关信息记录到车道日志，方便事后查看。

2.6 系统出错处理设计

在开发系统软件的过程中必须考虑异常情况的恢复方式，即设计系统时，除了要保证系统满足功能需求，还要重点考虑数据的安全性和系统的可用性需求。

一旦系统出现错误情况，系统必须记录相应的错误日志，并且将错误信息通过界面的形式展示出来。在错误发生后可以按照以下流程处理：敏感参数更新加载出错时，系统应做下班处理，并上报监控，避免收费异常；生成交易流水失败时，系统报错并做下班处理，避免收费纠纷；关键设备启动失败或长期无响应时应做下班处理，并上报监控，避免收费异常。同时通过定期备份文件和日志做好数据管理。

2.7 系统安全设计

为了提高数据传输的安全性，可以适当应用角色管理和用户身份验证的安全策略。

(1)角色管理。首先合理划分系统模块，不同的模块对应不同的决策以及访问权限，限制了没有访问权限的人的登录。

(2)用户身份验证。操作人员必须通过输入身份验证信息方可登录系统并且获得授权操作。为了更好地发挥系统安全设计的作用，需要做好以下两个工作：首先，采用预防性的技术，防范危及数据完整性的事件发生；其次，一旦数据的完整性受到损坏时采取有效的恢复手段，恢复被损坏的数据。另外，可以采用定期备份、镜像技术、归档、转储、分级存储管理、奇偶校验、灾难恢复计划等措施，防止数据丢失或者恢复数据的完整性。

3 基于大数据技术的智能交通管理

3.1 交通能耗监管

目前各个城市交通问题中最为明显的问题是能耗问题和拥堵问题。在交通视域下，高能耗问题是限制交通事业和谐发展的首要问题。随着节能减排系列政策的提出，如何通过交通监管降低能源消耗是交通管理部门需要深思的问题。基于大数据技术的智能交通管理系统，可以很好地分析和整合实时交通信息，并且应用各类先进的交通技术改善城市通行情况、降低交通能耗。另一方面，通过科学合理地规划交通线路，提高交通监管效果的同时大大降低交通能耗。

3.2 智慧公路管理

智慧公路管理就是在当前的交通系统中通过动态分析做出更加科学的交通管制决策，节省车辆行驶时间，缓解交通拥堵，提高交通出行的通畅性。交通管理系统采集对象主要包含车辆信息、行驶轨迹等信息，通过综合、全面地分析这两种信息，判断当前交通的拥堵状况，然后利用信息发布渠道为交通参与者提供出行建议，帮助其规划最高效的出行路线，并缓解道路交通拥堵，提高交通运行效率。

4 结 语

综上所述，随着社会的发展，传统的交通管理模式已经不能满足当前交通行业的发展要求，基于大数据技术的智能交通管理模式在交通管理工作中的应用大大提升了交通运输能力，缓解了城市交通拥堵问题，为实现交通集成化、信息化和智能化发展打好了坚实的基础。另外，各类先进的大数据技术的应用，有利于合理优化交通资源配置，解决海量数据无法分析和处理的困境，提升智能交通运输效率，为构建高效的国家交通网络贡献了巨大的力量。