劉勝男

山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，山東青島 266510

智慧城市中的智慧交通

劉勝男

山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，山東青島 266510

隨著物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息技術(shù)迅猛發(fā)展和更深層次的應(yīng)用，“智慧城市”也逐漸進(jìn)入人們的視野，引起了人們的重視?，F(xiàn)在部分發(fā)達(dá)國家和地區(qū)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和社會發(fā)展當(dāng)中，已經(jīng)認(rèn)識到了“智慧城市”的前瞻性、超前性。當(dāng)前中國甚至是世界的交通問題都十分嚴(yán)峻，傳統(tǒng)的治理方式已經(jīng)無法遏制城市交通的惡化，如何將智慧城市的理念運(yùn)用到交通方面，使交通更加的智慧高效，是解決交通問題的重要舉措。

智慧交通；智慧城市；交通擁堵；大數(shù)據(jù)

近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民的生活水平不斷提高，大中型城市的機(jī)動車也越來越多，隨之而來的城市擁堵、交通事故、尾氣排放也日趨嚴(yán)重，這些所謂的城市病，不僅惡化了人們的生活環(huán)境，也阻礙了文明城市的進(jìn)一步發(fā)展。就北京而言，首都曾在IBM出過的一份全球交通痛苦指數(shù)報告中以99的高分成為全球交通出行最痛苦城市。

北京作為中國的首都，近年來的飛速發(fā)展舉世矚目，同時，北京作為中國的政治以及文化中心，北京在國際中的地位也飛速提升，尤其是在成功舉辦奧運(yùn)會之后，北京又面臨著更為巨大的發(fā)展機(jī)遇。但是，與機(jī)遇同行的還有經(jīng)理快速發(fā)展所引起的各種問題的困擾，其中城市交通問題首當(dāng)其沖，如何解決好這些城市發(fā)展的陣痛，對于城市進(jìn)一步的發(fā)展有著深刻的意義和作用。

1 大數(shù)據(jù)時代下交通信息集成處理系統(tǒng)的構(gòu)建

1.1采集數(shù)據(jù)

全面的傳感器和信息收集器將廣泛覆蓋城市的各個角落。通過采集路網(wǎng)、停車、FCD浮動車等多源數(shù)據(jù)，使用用戶身份識別的方法將多渠道的用戶數(shù)據(jù)整合在一起。每個人的信息都將被考慮在內(nèi)，并結(jié)合使用特有的數(shù)據(jù)處理和人群分析模型進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)更新與分析。比如駕駛者性別為女，駕校畢業(yè)僅一年都會被考慮在內(nèi)。

1.2多維分析，將路上每個出行者的信息進(jìn)行精準(zhǔn)的把握

根據(jù)標(biāo)簽的相關(guān)性以及用戶行為的特征，對標(biāo)簽的多維度進(jìn)行分析和挖掘，然后結(jié)合各種數(shù)據(jù)通過分類萃取等預(yù)處理、利用張量分解等方法進(jìn)行多源道路交通數(shù)據(jù)的時空數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)智慧交通的點(diǎn)、線、面多維度結(jié)合，全面精準(zhǔn)掌握交通情況，提供交通決策的支持、提升改善空間海量情境感知信息的收集維度可以包括以下幾個方面。

1.2.1路況數(shù)據(jù)的分析與研判

可在傳統(tǒng)FCD數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)上，通過采集RFID、地感線圈、地磁、微波及道路施工、道路管控等交通事件，極端天氣（如臺風(fēng)、暴雨等），突發(fā)性的交通事件（如大型體育賽事、音樂會、節(jié)假日慶典等），城市能源消耗，噪音大氣污染以及交通事故與道路施工等情景下產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，通過對多源大數(shù)據(jù)的接入與融合，掌握上下班高峰期和閑時的路況規(guī)律，對重點(diǎn)路段、重點(diǎn)時段的交通狀況進(jìn)行預(yù)判，制訂針對性的處置方案，為市民提供準(zhǔn)確、可視化的實(shí)時路況信息。

1.2.2城市交通的客流分析

通過公交、出租車、地鐵等公共交通車輛及刷卡交易、移動電話數(shù)據(jù)等進(jìn)行城市客流總體格局、公交客流產(chǎn)生吸引及OD空間分布&公交客流特征及分擔(dān)率等信息的綜合分析。根據(jù)出行特征進(jìn)行交通路況預(yù)測、交通分析、交通仿真，同時為城市大事件交通客流量的及時疏散做好應(yīng)急預(yù)案。

1.2.3車輛駕駛?cè)说陌踩L(fēng)險綜合評判

通過營運(yùn)車輛（貨車及客車）定位數(shù)據(jù)、車輛違法與事故、手機(jī)數(shù)據(jù)、卡口數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)，分析車輛駕駛員的駕駛習(xí)慣，針對駕駛?cè)税踩L(fēng)險綜合評判，并進(jìn)行量化評級，規(guī)范駕駛員安全駕車，用于安全監(jiān)管部門的安全監(jiān)管，以及車輛運(yùn)營單位的駕駛員管理。

2 概念中大時代下城市交通構(gòu)想

當(dāng)下公交系統(tǒng)的弊端：

1）現(xiàn)行公交系統(tǒng)多為人工控制的站點(diǎn)播報系統(tǒng)。

2）目前車站的識別、語音的播放還需要靠駕駛員進(jìn)行控制，容易產(chǎn)生誤報，并且還增加了駕駛員的行駛負(fù)擔(dān)，存在安全隱患。

3）同時，現(xiàn)在公交車的長途路線，無法實(shí)現(xiàn)合理的分段刷卡計費(fèi)。

4）現(xiàn)也有基于GPS技術(shù)的公交系統(tǒng)，但它存在通信死角，在高樓林立、立交橋密集的大城市經(jīng)常出現(xiàn)信號不穩(wěn)定甚至沒有信號的情況，并且成本不菲，軟件設(shè)計復(fù)雜，難以普及推廣。以上情況作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的公交系統(tǒng)在服務(wù)和管理上一直存在一些漏洞，主要原因在于智能化程度普遍偏低。雖然現(xiàn)已有基于GPS的智能公交系統(tǒng)，但因其存在通信死角等缺點(diǎn)，無法廣泛應(yīng)用。立足于這一現(xiàn)狀，建立基于RFID技術(shù)的智能公交系統(tǒng)。此系統(tǒng)的主要工作流程為：站點(diǎn)識別播報、元數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和終端顯示。車載閱讀器識別安裝在公交車站站臺上的電子標(biāo)簽，并對車載廣播報站進(jìn)行控制，使車站自動識別和自動報站成為可能。車載系統(tǒng)將收集到的信息通過GPRS傳至公交運(yùn)行中心，經(jīng)過進(jìn)一步的處理后再通過GPRS傳至電子站牌以及網(wǎng)站，進(jìn)而站臺上的乘客就可以從電子站牌上搜索到最近的一班車行駛的進(jìn)程，離車站還有幾站地距離，而移動終端客戶也可以在手機(jī)上網(wǎng)進(jìn)行查詢。

優(yōu)勢：1）無需人工干預(yù)的智能報站。利用主動式RFID檢測技術(shù)，結(jié)合門控信號，把人工控制的報站方式轉(zhuǎn)換為智能報站。完全解決了人工操作導(dǎo)致的重復(fù)報站、報站錯誤等問題；2）車輛轉(zhuǎn)彎提醒。利用RFID技術(shù)，在公交車到達(dá)轉(zhuǎn)彎處之前，實(shí)現(xiàn)車輛的自動轉(zhuǎn)彎提醒功能，避免乘客摔倒；3）分段計費(fèi)。在長途公交中，根據(jù)乘客乘坐的站數(shù)計算并收取相應(yīng)的費(fèi)用，提高公交服務(wù)質(zhì)量。

主要技術(shù)指標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)：車輛運(yùn)行元數(shù)據(jù)及客流量數(shù)據(jù)采集處理，為及時高效的公交調(diào)度提供重要依據(jù)；記錄車輛實(shí)時到站位置和時間，實(shí)現(xiàn)實(shí)時公交信息查詢。RFID射頻識別技術(shù)，GIS地理信息技術(shù)等。提高交通運(yùn)輸?shù)陌踩?、可靠性，改善公交服?wù)質(zhì)量，創(chuàng)造良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3大數(shù)據(jù)多維度下的智慧交通愿景

大數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以更好的解決交通中的問題，比如說能夠及時提供交通數(shù)據(jù)和路面情況預(yù)警，更值得關(guān)注的是大數(shù)據(jù)在城市整體規(guī)劃建設(shè)中擔(dān)當(dāng)著重要角色。當(dāng)前北京交通問題十分嚴(yán)重，其主要的原因是交通管制和規(guī)劃不合理，所以對城市道路的優(yōu)化對于緩解交通問題就顯得尤為關(guān)鍵。對管理者而言要清楚城市道路的美觀僅僅是最基本的考慮因素，更為重要的是道路布局要實(shí)用合理，方便百姓出行。在現(xiàn)在的云時代大數(shù)據(jù)就可以有的放矢，大顯身手。運(yùn)用傳感器等各種數(shù)字設(shè)備，以及先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，運(yùn)用各種信息處理以及傳送方式，將天氣情況，路面情況，交通預(yù)警風(fēng)各種信息即時精準(zhǔn)的以可視化的方式傳送到終端，也就是需要這些信息的客戶，這將為人們的生活帶來極大的便利，讓人們進(jìn)一步享受到科技所帶來的方便，更重要的是，這也會大大緩解交通堵塞問題，使人們的生活環(huán)境更為舒適。而事實(shí)上，在交通領(lǐng)域關(guān)于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用探索才剛剛開始，正因?yàn)橐磺羞€是未知，才有理由相信實(shí)現(xiàn)上述美好愿景就在明天。

［1］李建義.數(shù)據(jù)原理及開發(fā)［M］.北京：中國水利水電出版社，2005.

［2］沈景炎.城市軌道交通客流預(yù)測內(nèi)容和應(yīng)用［J］.城市交通，2008，6（6）：9-15.

［3］李靜.高維數(shù)據(jù)交互特征選擇和分類研究［D］.河北：燕山大學(xué)，2015.

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1674-6708（2016）167-0101-01

劉勝男，山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，研究方向?yàn)槌鞘械叵驴臻g工程。