吳潭 苗志剛 李孟姣 王賀
摘要:基于大數(shù)據(jù)分析雄安新區(qū)的智慧交通平臺系統(tǒng)構(gòu)建,提升雄安新區(qū)的交通運輸服務(wù)能力,同時實現(xiàn)交通運輸治理能力和依法行政水平的顯著提升,以此配合雄安新區(qū)發(fā)展的節(jié)奏,繼續(xù)輸出技術(shù)和服務(wù)能力,助力雄安新區(qū)打造世界級亮點城市。
關(guān)鍵詞:雄安新區(qū);大數(shù)據(jù);智慧交通
雄安新區(qū)的建設(shè)是千年大計,黨的十九大明確指出,要凝聚智慧和力量規(guī)劃建設(shè)好新區(qū)。而交通是連接城市的重要紐帶,城市中各行各業(yè)間要實現(xiàn)有效聯(lián)系溝通就離不開交通這座運送人流、物流的橋梁,它亦是一座城市綜合能力強弱的重要體現(xiàn)之一[1]。當(dāng)前我國北京、上海、廣州等大城市正在努力發(fā)展智慧交通,并且已經(jīng)認(rèn)識到大數(shù)據(jù)的重要作用,有意識地在智慧交通中積極運用大數(shù)據(jù)。因此,發(fā)展雄安新區(qū)的智慧交通更是重中之重。利用大數(shù)據(jù),能夠更加快速、全面、精準(zhǔn)的分析整合、預(yù)測交通數(shù)據(jù),利用大數(shù)據(jù)構(gòu)建雄安新區(qū)的智慧交通平臺是大勢所趨,發(fā)展基于大數(shù)據(jù)的雄安新區(qū)智慧交通體系刻不容緩。
1.雄安新區(qū)智慧交通平臺系統(tǒng)研究
1.1研究背景
自2019年1月《中共中央國務(wù)院關(guān)于支持河北雄安新區(qū)全面深化改革和擴大開放的指導(dǎo)意見》對外發(fā)布以來,雄安新區(qū)被當(dāng)作新時代改革開放的另一個深圳,當(dāng)前雄安新區(qū)的建設(shè)任務(wù)重要性和緊迫性不言而喻。但隨著城市化進(jìn)程加快,龐大的人群涌入城市尋求發(fā)展,人口數(shù)量激增讓看似穩(wěn)固不倒的傳統(tǒng)城市交通系統(tǒng)幾近崩塌,城市交通面臨巨大挑戰(zhàn)[2]。市民交通安全意識不夠強,違規(guī)違章現(xiàn)象、交通事故頻發(fā);交通管理機制落后,技術(shù)設(shè)施不足;公共交通服務(wù)水平不高,交通供應(yīng)無法滿足巨大的實際需求。大量人與交通工具的矛盾不斷涌現(xiàn)激化,這是雄安新區(qū)的發(fā)展過程中必須解決的問題,因此構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的雄安新區(qū)城市智慧交通平臺刻不容緩。
1.2研究意義
大數(shù)據(jù)背景下發(fā)展的智慧交通,其核心意義在于對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選整理、分析利用,為智慧交通體系的構(gòu)建提供智慧方案和有效的技術(shù)支持。智慧交通體系的實現(xiàn)是雄安新區(qū)全方位發(fā)展的迫切需要。
發(fā)展智慧交通是世界城市未來發(fā)展的方向,繼工業(yè)化、電氣化、信息化之后,世界革命最終又迎來了智慧化這一巨大成果。在大數(shù)據(jù)背景下,海量數(shù)據(jù)被收集、篩選、分析后,最終歸納出擁有巨大價值的信息,可以使交通體系智慧化程度不斷加深。推進(jìn)雄安新區(qū)智能交通體系建設(shè),可以使從北京搬遷至雄安新區(qū)的科研機構(gòu)、醫(yī)療機構(gòu)、事業(yè)單位等企業(yè)得到良好發(fā)展,使之更好的實現(xiàn)北京非首都功能的疏解作用,從而促進(jìn)雄安新區(qū)生產(chǎn)要素的流動,加快雄安新區(qū)發(fā)展的腳步,增強雄安新區(qū)區(qū)域聚集、輻射和帶動能力。以此助力雄安新區(qū)打造世界級亮點城市。
2.智慧交通體系現(xiàn)狀研究
2.1國內(nèi)現(xiàn)狀研究
我國智慧交通的發(fā)展起步較晚,但目前發(fā)展速度較快。交通發(fā)展速度明顯高于國家治理速度,從而造成了通行效率低、環(huán)境惡化等問題。雖說我國對智慧交通研究的起步較晚,但是近年來,我國也注重“智慧交通”的建設(shè)發(fā)展,開展了很多研究工作,各個城市也積極參與建設(shè)中來,在整體的布局上制定相應(yīng)的的發(fā)展方案,國家在政策制度上也給予重點的幫助,很多城市也取得了良好成效。
2.2國外現(xiàn)狀研究
美國、日本等其他國家對于智慧交通技術(shù)的應(yīng)用相當(dāng)成熟,他們的智慧交通發(fā)展一直處于世界前列水平。自2009年初IBM提出“智慧地球”的概念以來,美國、英國、瑞典等國家相繼提出了“智慧城市”?!爸腔劢煌ā弊鳛椤爸腔鄢鞘小钡年P(guān)鍵詞,也引起了廣泛的關(guān)注熱潮。此外洛杉磯在全市范圍內(nèi)架設(shè)攝像機和磁爐傳感器,將收集來的信息集合在一起,并進(jìn)行自動分析,通過分析結(jié)果,自動控制496平方公里內(nèi)的所有交通信號燈,從而改善了當(dāng)?shù)氐慕煌顩r。新加坡的人口密度在世界上排名第三,汽車使用密度也非常的高,登記數(shù)量達(dá)到100萬輛。新加坡開展了多項智慧交通項目,其中一項是開發(fā)交通模擬平臺,通過對數(shù)據(jù)的分析,電腦可以找到更好的交通控制方法,并控制交通信號緩解交通堵塞。智慧交通的發(fā)展也在與時俱進(jìn)。
3.大數(shù)據(jù)對于智慧交通體系構(gòu)建的意義
“大數(shù)據(jù)”是近幾年世界熱詞之一,它可以處理海量的碎片數(shù)據(jù),它能精確的采集到交通工具行駛時的數(shù)據(jù)信息和運動軌跡,通過對數(shù)據(jù)的分析計算,保證交通工具的安全行駛。隨著大數(shù)據(jù)相關(guān)應(yīng)用的不斷更新發(fā)展,大數(shù)據(jù)分析的能力將越來越成熟,越來越簡單,同時大數(shù)據(jù)在我國的發(fā)展也是如火如荼,以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行智慧交通體系建設(shè)的趨勢不斷明顯。
利用大數(shù)據(jù)的高速性,對如車輛經(jīng)停次數(shù)、公交實時到站定位等數(shù)據(jù)進(jìn)行無延遲的分析而非批量試分析,使結(jié)果立竿見影而非事后見效,極大的加快了數(shù)據(jù)輸入、處理與丟棄的能力。大數(shù)據(jù)可以進(jìn)行信息共享,從而有效解決跨區(qū)域管理問題。通過智慧交通平臺根據(jù)已有屬性數(shù)據(jù)值對未知屬性的數(shù)據(jù)值進(jìn)行推測,基于大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)潛在價值,對多維度的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的分析運算,將數(shù)據(jù)劃分成若干有意義或有用的簇聚類分析。
大數(shù)據(jù)技術(shù)是實時并且可預(yù)測的,該特性對于提高車輛行駛過程中的交通安全信息數(shù)據(jù)處理能力有巨大幫助。駕駛員在行駛車輛時,可實時通過對車速和行車軌跡數(shù)據(jù)上傳計算分析,對駕駛員狀態(tài)進(jìn)行安全檢測,判斷駕駛員是否疲勞駕駛,行為和精神狀態(tài)是否出現(xiàn)異常,并為駕駛者提供警示和幫助,以避免因疲勞駕駛等原因?qū)е陆煌ㄊ鹿拾l(fā)生。
大數(shù)據(jù)還能提供大量數(shù)據(jù)進(jìn)行道路交通情況分析,它具有較高預(yù)測能力,能隨時根據(jù)交通的流動情況實時監(jiān)控并進(jìn)行計算分析,對未來一段時間的道路情況進(jìn)行預(yù)測估算,得出可供參考的未來交通流動情況,使交管部門交通運營效率、道路高峰期通行能力、路面交通情況預(yù)測能力和調(diào)控交通能力得到了極大的提高,有效緩解城市交通道路擁堵問題,同時也能給市民的出行路線進(jìn)行模擬時間預(yù)算和規(guī)劃,進(jìn)而為市民交通出行帶來便利。
大數(shù)據(jù)能用于合理配置交通資源,運用大數(shù)據(jù)整合城市各部門交通信息,完善對信息的多用途、高效性、系統(tǒng)化資源配置。傳統(tǒng)資源配置方式局限性頗多:人物財力浪費、耗時長低效性、統(tǒng)籌安排不夠精細(xì)合理等。有了大數(shù)量的有力數(shù)據(jù)保障,可為政府的統(tǒng)籌性決策錦上添花。
4.基于大數(shù)據(jù)的雄安新區(qū)智慧交通平臺系統(tǒng)的構(gòu)建對策
4.1對綜合信息應(yīng)用能力系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建
基于大數(shù)據(jù)建立智慧交通的綜合信息應(yīng)用能力系統(tǒng),進(jìn)行針對公交行業(yè)、公路客運行業(yè)、出租車行業(yè)、危運行業(yè)的實時的監(jiān)管。城市智慧交通信息應(yīng)用能力系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)實時實地推算城市所有車輛的停車需求,即將于多長時間之后到達(dá)目的地,通過駐車時間等信息推算并預(yù)測各區(qū)域的停車狀況。
通過大數(shù)據(jù)技術(shù)和智慧交通平臺對全市的交通運輸進(jìn)行安全監(jiān)管,實現(xiàn)交通安全事故的查看、處理、跟蹤和反饋。能及時處理交通事故,避免已發(fā)生的事故造成的道路堵塞。設(shè)立智能交通信號燈,利用城市交通攝像頭內(nèi)設(shè)的計算機視覺芯片進(jìn)行邊緣計算,使交管部門交通運營效率、道路高峰期通行能力、路面交通情況預(yù)測能力和調(diào)控交通能力得到了極大的提高,為有效緩解城市交通道路擁堵問題提供了巨大助力。
4.2加強綜合運輸監(jiān)管系統(tǒng)構(gòu)建
根據(jù)現(xiàn)代城市交通擁堵治理系統(tǒng)可知,交通管制部門一般會采用道路監(jiān)控設(shè)備、GPS定位技術(shù)、信號通信系統(tǒng)來了解城市交通情況,這樣可以第一事件發(fā)現(xiàn)是否出現(xiàn)了交通擁堵,并定位擁堵路段[3]。但是由于數(shù)據(jù)來源過多,且大多采用人工分析導(dǎo)致監(jiān)管工作的實時性降低。
但是如果利用大數(shù)據(jù)對收集到的信息進(jìn)行實時分析,針對交通運輸行業(yè)的實時監(jiān)管能力將會顯著提高。例如對雄安新區(qū)公共交通行業(yè)的每條運營路線進(jìn)行檢測并記錄;對各路線的首末班車進(jìn)行監(jiān)測,根據(jù)以往行車數(shù)據(jù)推算出所有班次發(fā)車以及到達(dá)時間,再通過大數(shù)據(jù)計算出該路線公交班次路線軌跡及運行情況。對公共交通車輛的車速進(jìn)行及時監(jiān)控,通過計算出的行駛軌跡和運行時間,判斷出是否超速,從而有效減小交通事故發(fā)生概率。
所有公民的生命財產(chǎn)安全是必須得到保障的,但危機突發(fā)事件頻頻發(fā)生,一直以來都受到嚴(yán)重威脅著公民的生命財產(chǎn)安全。突發(fā)事件發(fā)生后,及時梳理交通,運送物資,快速緊急救援成為關(guān)鍵。如城市道路發(fā)生交通事故后,周圍大部分街道公路都會發(fā)生擁堵,又或者某處發(fā)生自然災(zāi)害,相關(guān)部門收到任務(wù)需要立刻進(jìn)行物資的緊急調(diào)配,此時基于大數(shù)據(jù)構(gòu)建的智慧交通系統(tǒng)就能大顯身手了[4],利用大數(shù)據(jù)技術(shù)具備的智能識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等特點對全市甚至全國的交通運輸進(jìn)行安全監(jiān)管,實現(xiàn)交通安全事故的查看、處理、跟蹤和反饋。利用數(shù)據(jù)分析、信息挖掘等技術(shù)進(jìn)行車輛運行管理、人員調(diào)動、車輛分流、控制車距等措施降低道路壓力,避免易發(fā)生的交通事故造成道路堵塞。加強綜合運輸監(jiān)管系統(tǒng)構(gòu)建,有效提升了雄安新區(qū)相關(guān)部門依法行政水平和危機事件處理效率。
4.3加強智慧交通電子檢測系統(tǒng)構(gòu)建
基于大數(shù)據(jù)構(gòu)建的交通系統(tǒng),數(shù)據(jù)的采集非常重要。通過電子檢測系統(tǒng),利用視頻監(jiān)控、衛(wèi)星定位等對路況和車輛進(jìn)行掃描,得到各種交通信息,如車輛信息,道路情況等,包括視頻、線圈、微波等形式的交通數(shù)據(jù),采集到的交通數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性越高,交通管理的效率就越高。
通過數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)可視化分析、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并整合到系統(tǒng)中,對分析后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,是搭建完整的計算框架,用于計算分析后的數(shù)據(jù),并針對計算后的數(shù)據(jù)信息,進(jìn)行高效、系統(tǒng)的資源配置,并及時將處理的數(shù)據(jù)和資源分配情況發(fā)布到平臺,使交通監(jiān)管部門和車輛司機通過移動設(shè)備等及時了解路況,規(guī)劃路線,使公交車、出租車乘客確定自己所在位置及出行路線,確保人身安全,從而避免人力物力的浪費、減少出行時間,使道路統(tǒng)籌安排更加精細(xì)合理。
5.結(jié)語
智慧交通之于雄安新區(qū),不僅是緩解城市交通巨大壓力的有效工具,更是這座城市的一條“生命線”,它對這座城市的布局、居住、商業(yè)、人文和經(jīng)濟發(fā)展等方方面面都產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。隨著雄安新區(qū)近年來的快速發(fā)展,這座城市煥發(fā)出的生機活力吸引著眾多心懷夢想的人們涌入生活,致使城市人口數(shù)和機動車保有量也飛速增加,城市交通管理壓力劇增,交管部門面臨的交通管理的挑戰(zhàn)日趨嚴(yán)峻。因此,在大數(shù)據(jù)時代下,基于大數(shù)據(jù)構(gòu)建智慧交通系統(tǒng)是必然的。在如今的信息化時代背景下,智慧交通大數(shù)據(jù)才是今后發(fā)展的必然方向。作為京津冀城市群重要一極、新時代改革開放的另一個深圳、北京非首都功能集中承載地,雄安新區(qū)應(yīng)借鑒國內(nèi)外智慧交通發(fā)展優(yōu)秀地區(qū)的先進(jìn)工作經(jīng)驗,基于大數(shù)據(jù)大力發(fā)展雄安新區(qū)智慧交通,以緩解城市交通堵塞等問題,優(yōu)化交通資源配置,提高交管部門行政效率,提高城市形象,為雄安新區(qū)的快速發(fā)展提供一大助力。
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基金項目:河北金融學(xué)院大學(xué)生科學(xué)研究基金資助項目(DXSKYY2019015)。
作者簡介:吳潭(1999-),男,重慶市,計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。