隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化和公路網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，地區(qū)車(chē)輛的匯集使得車(chē)輛在繁忙路段和特殊時(shí)期變得擁堵不堪，交通出行成為日漸突出的問(wèn)題。雖然各地都針對(duì)目前遇到的難題開(kāi)始著手建設(shè)智能交通綜合管控平臺(tái)，但由于缺乏高效的平臺(tái)系統(tǒng)，很多地方在海量數(shù)據(jù)的采集、處理和分析應(yīng)用方面，在結(jié)合視頻監(jiān)控、交通信號(hào)控制系統(tǒng)、誘導(dǎo)系統(tǒng)、交通流量檢測(cè)系統(tǒng)等方面的綜合應(yīng)用還有待提高。

　　文/王敬陸

　　傳統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)的瓶頸

　　通過(guò)各路前端設(shè)備24小時(shí)不間斷的抓取，屬于安防性質(zhì)的海量數(shù)據(jù)出現(xiàn)了激增。以保定市為例，每天由卡口、電子警察等車(chē)牌識(shí)別設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量約1200萬(wàn)余條，一年達(dá)到45億條的數(shù)據(jù)規(guī)模。除此之外，還有車(chē)輛抓拍的圖片數(shù)據(jù)、違法記錄、事故處理等產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)流量信息，以及路網(wǎng)管理與交通事件信息等多種類(lèi)型的數(shù)據(jù)。這些海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，使得很多傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)面臨著一個(gè)海量數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算、應(yīng)用的難題，并且通過(guò)越來(lái)越多的突發(fā)交通時(shí)間可以分析發(fā)現(xiàn)，視頻監(jiān)控的作用仍然停留在被動(dòng)服務(wù)于“事后研判”的模式，整個(gè)監(jiān)控和控制系統(tǒng)并未做到主動(dòng)干預(yù)，更無(wú)從談起防患于未然。

　　與此同時(shí)，在面對(duì)海量數(shù)據(jù)時(shí)，也暴露了傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)在海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理上的瓶頸，如系統(tǒng)存儲(chǔ)無(wú)法彈性擴(kuò)容；查詢(xún)速度緩慢，無(wú)法快速響應(yīng)突發(fā)事件；應(yīng)急指揮系統(tǒng)操作復(fù)雜；各種類(lèi)型數(shù)據(jù)資源分散，無(wú)法做到整合并進(jìn)行綜合分析……這些都預(yù)示著當(dāng)前的交通部門(mén)需要一個(gè)可以應(yīng)付智慧交通業(yè)務(wù)需求的全新系統(tǒng)架構(gòu)。

　　全新智慧交通系統(tǒng)架構(gòu)的需求

　　構(gòu)建全新的智慧交通系統(tǒng)架構(gòu)，需要從大數(shù)據(jù)思想出發(fā)，可以從三個(gè)維度分別解析智慧交通與大數(shù)據(jù)的關(guān)系構(gòu)建。從系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)講，分為數(shù)據(jù)采集、時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)分析引擎和行業(yè)應(yīng)用四個(gè)層次，分別對(duì)應(yīng)了智慧交通業(yè)務(wù)中的原始視頻庫(kù)，基礎(chǔ)信息庫(kù)與警情/案事件庫(kù)，而從數(shù)據(jù)發(fā)展的維度，則對(duì)應(yīng)了數(shù)據(jù)向知識(shí)遞進(jìn)的知識(shí)管理理論基礎(chǔ)。

　　數(shù)據(jù)采集層：海量與多種類(lèi)數(shù)據(jù)采集

　　智慧交通系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集層，主要指卡口、電子警察等終端設(shè)備，它們采集的非結(jié)構(gòu)化的視頻和圖片數(shù)據(jù)，以及經(jīng)過(guò)前置智能算法所處理后輸出的結(jié)構(gòu)化過(guò)車(chē)信息數(shù)據(jù)。除此之外，還有大量的其他物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)的接入，比如RFID射頻數(shù)據(jù)，GPS定位數(shù)據(jù)，手機(jī)信息，以及其他諸如單兵、浮動(dòng)車(chē)等設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)。

　　時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)：海量和多種類(lèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

　　所有來(lái)自于數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)在時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行存儲(chǔ)。在這里根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型的不同進(jìn)行了不同的存儲(chǔ)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)中，非結(jié)構(gòu)化的原始視頻和圖片數(shù)據(jù)則存儲(chǔ)在基于類(lèi)似CDS云存儲(chǔ)方案的存儲(chǔ)介質(zhì)中。

　　大數(shù)據(jù)分析引擎：海量數(shù)據(jù)的快速計(jì)算

　　在大數(shù)據(jù)的思想下，不追求個(gè)體數(shù)據(jù)的精確性，而是在海量數(shù)據(jù)中挖掘出規(guī)律性本質(zhì)。在這里，所有的基于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的檢索與數(shù)據(jù)挖掘計(jì)算的服務(wù)得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)更多的智能化業(yè)務(wù)，在數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)層，也提供基于流式數(shù)據(jù)處理的視頻智能分析服務(wù)。為滿(mǎn)足更多的實(shí)時(shí)性要求，基于Unihadoop分布式計(jì)算使得海量數(shù)據(jù)檢索與計(jì)算都以秒級(jí)為單位完成。

　　行業(yè)應(yīng)用：數(shù)據(jù)計(jì)算的可視化呈現(xiàn)

　　基于數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的計(jì)算結(jié)果，在數(shù)據(jù)可視化層進(jìn)行呈現(xiàn)。例如指揮中心的大屏顯示，或者是基于電子地圖的實(shí)時(shí)軌跡顯示，或是基于交通流量統(tǒng)計(jì)的多種形式的信息發(fā)布等。

　　而貫穿整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)則是IP全交換技術(shù)。擺脫了傳統(tǒng)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)，IP全交換技術(shù)可以大幅提高數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中交互的效率。

　　用戶(hù)對(duì)于智慧交通方案的需求

　　在厘清了全新的系統(tǒng)架構(gòu)的需求后，用戶(hù)其實(shí)更關(guān)心智慧交通的落地解決方案，可以從以下四個(gè)方面進(jìn)行闡述。

　　綜合管控平臺(tái)

　　通過(guò)交通信息采集（電子警察、卡口監(jiān)控、視頻監(jiān)控、交通流量數(shù)據(jù)等）、交通誘導(dǎo)以及交通信號(hào)控制等系統(tǒng)的部署，有效合理的調(diào)控區(qū)域交通流量，優(yōu)化路網(wǎng)流量分布，均衡干道間的交通負(fù)荷度，并通過(guò)區(qū)域信號(hào)的協(xié)調(diào)控制，合理優(yōu)化交叉口信號(hào)配時(shí)，協(xié)調(diào)管控路面交通，從均衡交通流的時(shí)空分布上提高道路交通運(yùn)行效率。

　　基于地理信息系統(tǒng)，建立交通指揮信息智能交通綜合管理與指揮調(diào)度平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)交通狀況動(dòng)態(tài)顯示、接處警、報(bào)警定位，動(dòng)態(tài)警力定位、交通信號(hào)控制、視頻監(jiān)控、交通誘導(dǎo)等系統(tǒng)的可視化綜合集成，利用決策支持及預(yù)案管理、無(wú)線(xiàn)集群系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)扁平化指揮，對(duì)市區(qū)交通進(jìn)行有效的控制和管理。

　　大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

　　實(shí)現(xiàn)信息資源共享，包括交通違法數(shù)據(jù)的上傳、路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的共享、違法告知數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)的接入等數(shù)據(jù)交換。實(shí)現(xiàn)交通管理決策方式的新突破，提高科學(xué)決策、精確指導(dǎo)工作水平。同時(shí)以準(zhǔn)確及時(shí)的交通數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，以深入細(xì)致的分析預(yù)報(bào)為保障，通過(guò)科學(xué)的交通組織優(yōu)化與仿真系統(tǒng)，深入進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，及時(shí)客觀(guān)評(píng)價(jià)交通運(yùn)行狀況，預(yù)警提示突出重點(diǎn)問(wèn)題。

　　交通流量檢測(cè)系統(tǒng)

　　實(shí)現(xiàn)基于視頻的車(chē)輛檢測(cè)功能，在城市常規(guī)桿件上安裝視頻檢測(cè)設(shè)備，支持3~4車(chē)道的流量檢測(cè)。支持到車(chē)流量、平均速度、車(chē)頭時(shí)距、車(chē)頭間距、車(chē)道時(shí)間占有率、車(chē)道空間占有率、車(chē)輛排隊(duì)長(zhǎng)度、車(chē)輛分類(lèi)、交通狀態(tài)等信息的檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)。在支持交通參數(shù)采集的同時(shí)，兼顧視頻監(jiān)控的功能。

　　交通誘導(dǎo)系統(tǒng)

　　交通誘導(dǎo)的信息包括微波采集、視頻采集等自動(dòng)采集系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)，也包括交通事件、交通事故、交通管制、交通報(bào)警等信息，通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算中心系統(tǒng)對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行融合運(yùn)算，實(shí)時(shí)發(fā)布在交通誘導(dǎo)屏，為出行者提供便利。

　　全新智慧交通的用戶(hù)價(jià)值

　　在大數(shù)據(jù)技術(shù)支撐下，這些需求將會(huì)為用戶(hù)提供以下三點(diǎn)的使用價(jià)值。

　　海量數(shù)據(jù)，綜合研判

　　智能交通綜合管控平臺(tái)整合智能卡口、電子警察、高清監(jiān)控、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、交通流量采集系統(tǒng)、綜合管理平臺(tái)等多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，針對(duì)結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)信息，通過(guò)大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)按照既定的規(guī)則對(duì)情報(bào)化信息進(jìn)行分析，尋找內(nèi)在聯(lián)系，例如大貨車(chē)闖禁行、交通態(tài)勢(shì)分析、套牌車(chē)輛分析，跟車(chē)關(guān)聯(lián)分析，車(chē)輛軌跡碰撞，可疑人員、可疑車(chē)輛分析等，從海量的情報(bào)化信息中挖掘隱藏在其中的警情信息，服務(wù)于交通管控，公安治安應(yīng)用，做到防患于未然。

　　精確檢測(cè)，疏導(dǎo)交通

　　系統(tǒng)通過(guò)收集電子警察、智能卡口、流量檢測(cè)系統(tǒng)所采集的過(guò)往車(chē)輛信息，排隊(duì)長(zhǎng)度等信息，結(jié)合路網(wǎng)的歷史車(chē)輛通行時(shí)間，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)路網(wǎng)的通行狀況，同時(shí)由交通誘導(dǎo)系統(tǒng)將交通路況信息發(fā)布在室外交通誘導(dǎo)屏上，為出行者提供方便快捷的交通數(shù)據(jù)。

　　及時(shí)糾正車(chē)輛違法

　　對(duì)道路車(chē)輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)車(chē)輛闖紅燈、逆行、壓雙黃線(xiàn)、不按車(chē)道標(biāo)線(xiàn)行駛等各種違法行為進(jìn)行自動(dòng)判定及抓拍，也可以在重要的路段對(duì)于黃標(biāo)車(chē)、大貨車(chē)闖禁行等行為進(jìn)行自動(dòng)抓拍，從而規(guī)范駕駛員駕駛行為，保證車(chē)輛有序順暢通行，減少交通事故。

　　透過(guò)這些貼近用戶(hù)業(yè)務(wù)的需求，以及體現(xiàn)用戶(hù)價(jià)值的功能應(yīng)用，可以看出安防大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)于構(gòu)建新型智慧交通系統(tǒng)架構(gòu)的核心作用是相當(dāng)?shù)拿黠@。在未來(lái)的交通行業(yè)市場(chǎng)，大數(shù)據(jù)技術(shù)是極其重要的競(jìng)爭(zhēng)力，誰(shuí)能在海量的安防數(shù)據(jù)里收集、存儲(chǔ)和利用有價(jià)值的數(shù)據(jù)，并切合用戶(hù)需求解決實(shí)際業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，誰(shuí)將獲得交通行業(yè)市場(chǎng)更多的話(huà)語(yǔ)權(quán)。（作者現(xiàn)任浙江宇視科技有限公司智能交通拓展部副部長(zhǎng)）