涂偉鍵

(廣西交科集團有限公司，廣西 南寧 530007)

0 引言

目前，高速公路交通堵塞或交通事故的發(fā)生屢見不鮮，嚴重威脅了居民的生活品質[1]。但是在科學技術不斷發(fā)展的今天，交通智能化發(fā)展成為趨勢，目前在智能高速公路系統(tǒng)中，大數據技術已被充分運用，通過運用大數據的信息優(yōu)勢，有效地將數據處理融合在一起，進而實現(xiàn)智能交通管理控制體系的建設[2]。

1 基于大數據技術的智能交通

1.1 大數據技術

計算機技術的出現(xiàn)，對社會變革起到了一定的推動作用，并使大眾的生活條件得到了一定程度的改善，變化最為深刻的就是大數據的出現(xiàn)。其具體是指，如果數據有一定的規(guī)模出現(xiàn)[3]，無法由以往的數據庫對其進行處理，必須要掌握更好的處理能力，對數據進行一系列整體的有效操作，從而提取出有用資訊的過程[4]。正因為如此，大數據技術已在不同行業(yè)中被廣泛運用，并獲得高度重視。

1.2 大數據的特征

大數據的特征主要包括四方面內容：

(1)具有較大的數據體積。一般基礎的數據是TB級，而大數據基本為PB級，最大的體積會達到EB級。

(2)數據的處理速度非?？?。將以往的數據與大數據做對比[5]，其挖掘技術相差很多，同時對數據進行處理時，也不必消耗倉儲，因此具有非常高效的數據處理速度。

(3)數據類型多樣。不僅涵蓋了以往的結構數據，同時也涵蓋了半結構及非結構數據，由于具有較多的類型，所以加大了大數據的復雜性[6]。

(4)數據具有實踐性能。雖然大數據中包含了非常大量的信息，但是將數據提交到平臺以后，仍可有效提取大數據有關的價值信息[7]。

在智能化的系統(tǒng)中，從數據的種類進行分類，可包括交通管理的有關數據及傳感器的數據等，數據的種類各種各樣，同時具有較大的數據體積，所以，研究和處理的過程中，仍舊有很大的難題存在。

1.3 交通大數據

當前，在各行各業(yè)的發(fā)展過程中，都已經在逐漸引進大數據技術，交通行業(yè)也是其一。城市發(fā)展日新月異，越來越多的家庭購買了1～2輛機動車，并且因為交通方式越來越多樣化、管理越來越現(xiàn)代化，交通行業(yè)中無法避免的大數據問題逐漸產生[8]。針對當前的交通現(xiàn)狀，交通運輸部門可通過大數據技術采集標本，根據主要需求進行及時有效的管理，并充分地研究城市道路、高速公路和不同地區(qū)的數據，對這些數據有效地分析和整合，使交通部門能夠準確掌握交通主要情況，進而對交通狀況進行有效預判，針對已有的問題，提出行之有效的合理建議。與傳統(tǒng)的管理模式相比，大數據能夠對信息進行更加精準地提取及處理，與實際情況也更相近，從而提高交通管理的效率[9]。雖然采用大數據進行管理成本是非常高的，同時也必須投入更多的信息管理人才資源，但是如果進行綜合考慮，采用該技術效果更好，有效節(jié)約管理成本。

2 智能高速公路系統(tǒng)中交通大數據的來源

高速公路營運過程中會產生大量的數據，其主要來源包括收費、交通監(jiān)控、調度、視頻卡口及日常運營等[10]。

2.1 高速聯(lián)網收費軟件數據

在高速公路的不同站點，基本都已經加裝了科學合理的收費軟件，從而更方便地對用戶信息進行收集，其主要涵蓋了汽車的類型及分類、車輛來往的頻率及車輛行駛的區(qū)間位置等。經過長時間的累積，產生了非常豐富的數據，而這些數據迫切需要有關公司或者部門對其進行開發(fā)利用。

2.2 應用系統(tǒng)數據

在高速公路監(jiān)督控制結算中心也積累了非常多的數據，主要包括呼叫系統(tǒng)、清分系統(tǒng)、收費站管理軟件等，主要包含了救援保障、違法違章、交通事故及車輛通行量等數據。

2.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數據

高速公路中設置了非常多的視頻監(jiān)控攝像頭，主要設置在服務區(qū)、存在危險的黑點路段、收費站等，最開始設置監(jiān)控攝像頭的主要目的是為了及時對現(xiàn)場進行有效的監(jiān)控，車輛在正常運行的過程中，并沒有人注意視頻圖像，但是若有交通事故出現(xiàn)，或比較特別的情況下，才能把數據調出來，然后進行查看。在保存數據的過程中，由于數據信息量大，基本可以保存30 d，對數據的利用率甚少[11]。逐步升級或者提檔視頻及圖像質量時，通常都會使用攝像機，使數字化更加高清，進而對所產生的圖像進行分析，因此人臉偵測及車牌捕獲等數據不斷產生，進而為之后有效地運用數據提供了保證。

2.4 傳感器數據

高速公路互通立交匝道上、標識站及收費站的出入口分布了微波車檢、氣象檢測、環(huán)檢測及化學危險品專用檢測等設備，對往返的汽車車輛進行準確的感知，然后按照類別進行統(tǒng)計，生成有效數據。另外，也涵蓋了相關的第三方數據，比如路政、公安交警以及地方道路數據等，同時還包括了維修車輛的地點及周圍醫(yī)院的定點等。這些數據具有種類多、數量大的特點，通過大數據能夠對存在的問題進行有效解決[12]。

3 高速公路大數據的特點

3.1 數據體量巨大

智能高速公路所包含的數據是非常龐大的，所以用G或者T進行衡量是完全不夠的，必須要將“艾字節(jié)”作為單位，其中，非結構數據占比有90%之多，與此同時，其特征還表現(xiàn)為增長快速。

3.2 數據類型繁多

智能高速公路大數據形式多樣，包含了視頻、圖像、數據庫記錄及文本等。此外在該道路的管理系統(tǒng)中，還包括了視頻數據、收費數據及養(yǎng)護數據等不同類型的數據。

3.3 數據價值密度低

高速公路視頻流，一般視頻可能長達1 h，但是能夠運用的數據只有幾秒。

3.4 數據處理速度快

智慧交通的發(fā)展要求交通大數據的分析結果具有實時性，因此，對于以往的交通及氣象數據等的處理過程要求也更為嚴格。

4 智能高速公路系統(tǒng)中交通大數據的實際應用

4.1 智能交通平臺的建設

在大數據背景下，交通系統(tǒng)必須要建立特殊的數據平臺，其必須要能將數據大量容納，并能對數據進行快速分析，智能交通云平臺應運而生。該平臺涵蓋三種功能：

(1)實踐性數據。信號燈、停車線及車牌號碼及行動軌跡等都屬于大數據云平臺的數據。

(2)數據的保護管理。智能交通平臺能抓拍到關卡不一樣的行駛車輛，同時也能把抓拍到的數據及時傳輸到平臺上，進行保護管理。

(3)智能數據分析。首先是獲取數據，之后比較、研究及推測數據，根據模擬及研究數據為道路交通提供有效的參考。

4.2 智能化營運管理

對高速公路交通進行管理，對相關數據進行有效分析，為高速公路交通提供了一定便利，主要包括五方面：

4.2.1 預測交通形勢

在高速公路上出現(xiàn)的往返車輛，根據其頻率以及載貨等重要數據，能有效研究其行駛的具體變化。同時由于社會的發(fā)展，高速公路逐漸出現(xiàn)了法定節(jié)假日免費的現(xiàn)象，為了降低出行的成本，自駕出行增多，道路擁堵及車禍的現(xiàn)象也屢見不鮮。而智能交通平臺的出現(xiàn)，可有效地使大眾更好地掌握道路的交通情況，從而確保道路的暢通無阻。

4.2.2 加強執(zhí)法能力

監(jiān)控系統(tǒng)可以全方面監(jiān)測道路的具體情況，從而有效地處理交通事故、車輛逃票以及超速等現(xiàn)象。針對不按規(guī)章制度行駛的車輛，可以分析相應的數據，找到相關信息進而對存在違法行為的現(xiàn)象進行嚴厲的打擊。通過對監(jiān)控系統(tǒng)的運用，還可實時監(jiān)控車輛繳費的現(xiàn)象，預防其不繳費擅自通行，從而確保營運的收入水平。

4.2.3 提高高速公路市場營銷的便利性

經過對車流量的數據進行研究，可以獲取消費者的基礎信息，保證高速公路市場營銷的便利。

4.2.4 加強道路交通安全管理的水平

高速公路極易有事故現(xiàn)象發(fā)生，這與氣象災害及車流量等有密切聯(lián)系。經過大數據分析，將事故的不同原因找出來，制定有效的預防和控制策略，保障人民群眾生命財產安全。例如：監(jiān)督不同時段的往返車輛及車輛的類型，為匝道分流等方面提供相應的數據作為設計依據。某些地區(qū)已優(yōu)先使用了該系統(tǒng)進行監(jiān)督管理，并獲得了充分的數據信息，從而采取了客車與貨車分離、控制匝道入口等措施，有效地解決了高速公路道路擁堵的現(xiàn)象。與此同時，通過已經檢測到的數據，可在合適的地方投放救援的電話，發(fā)布重要的道路交通信息，提高高速公路運營服務質量。

4.2.5 提高道路養(yǎng)護過程的精細化管理

由于高速公路往返車輛行駛速度非常快，并且車流量大，因此需要運用大量的資金進行維護，比如修理整治公路、保證監(jiān)控系統(tǒng)的完善性以及對路燈的檢修等。在以往的高速公路管理中，由于施工材料保存并不完整，所以無法很快將內容查詢到，使修復的最佳時機被延誤。但是通過大數據運用，能有效整合沿線的道路信息及監(jiān)控設備，進而建立統(tǒng)一的信息檔案，并登記在冊，同時還可以將每一次的檢修工作進行記錄，非常容易將存在的問題找出來并進行有效維修。同時，安裝必要的監(jiān)督控制系統(tǒng)，能將有效的信息傳遞出來，并及時進行處理。

5 大數據在智能交通中的作用和發(fā)展

5.1 有效提高交通運營能力

在智能交通中運用大數據技術，能夠有效提升道路交通的通行能力，使道路基礎設施的作用得到最大程度的發(fā)揮，有效調節(jié)和控制交通。交通基礎設施建設所涉及的工程量是非常巨大的，投入也比較大，大數據技術的運用，例如在堵車地段，通過傳感器提前通知駕駛員，可以提供具體的解決辦法，極大地縮減時間及經濟成本。

5.2 加速發(fā)展大數據在智能化交通中的分析技術

在智能化交通服務技術領域中，我國的研發(fā)相對比較欠缺。尤其在個性化的交通服務技術領域，還需要進一步地研究和開發(fā)。要加大數據分析、云計算及數據挖掘等技術的發(fā)展力度，并將所收集的不同信息進行有效的分類匯總，提升其價值，而不僅僅只是數據信息的堆積。其服務對象應該逐漸從小汽車向公共交通及行人轉變，并不只是定位在一種交通工具上，而是應用在綜合的交通系統(tǒng)中。

5.3 發(fā)展前置應用并擴大建設規(guī)模

(1)智能前置，之前抓拍相機只是單純的抓拍，而以后的智能分析必須要與其他設備聯(lián)合才能一起完成，但是當前抓拍單元已經實現(xiàn)了一體化，可通過相機有效地將交通情況顯示及數據智能分析完成。(2)具有較大規(guī)模的建設，即便是在比較小的一座城市，其設備的數量及抓拍圖片的數量都是非常巨大的，因而大數據平臺的建設規(guī)模還將進一步擴大。

5.4 有效提高交通預測水平

之前改善交通堵塞的方法，基本是通過道路加寬及里程增加等方式進行。但這些方式受到多種因素的影響，例如土地資源的限制、基礎設施的建設規(guī)劃方案及其前景預測等，并且所投入的人力、財力及物力也是比較大的。運用大數據技術，對各部門的數據及交通的預測模型進行提取之后，可以合理地模擬交通行業(yè)未來的運行現(xiàn)象，從而有效驗證技術方案的可行性。該技術在車輛碰撞現(xiàn)象的處理，以及實時監(jiān)測駕駛員的行為特征等方面，具有非常高的可靠性和安全性。

6 結語

總而言之，隨著時代的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的交通管理模式已越來越不符合社會的發(fā)展趨勢。在智能化交通系統(tǒng)不斷發(fā)展的趨勢下，通過對大數據技術的運用，對交通管理模式的變革起到了推波助瀾的作用。運用該技術是交通行業(yè)發(fā)展的必然方向，也是科學技術的進步，是大眾生活水平提高的根本要求，能有效提升高速公路的管理水平，提高高速公路的經濟效益。