沈昱

（紹興市公安局高速公路交通警察支隊(duì)，浙江 紹興 312099）

0 引言

隨著現(xiàn)代科技的日益發(fā)展與壯大，傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸和管理方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要?，F(xiàn)代智能高速公路管理中的云計(jì)算技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用，受到了人們的廣泛關(guān)注，同時(shí)也為更加現(xiàn)代化、智能化的高速公路建設(shè)提供了更多參與的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)。所以，這也就需要高速公路建設(shè)者加大對大數(shù)據(jù)技術(shù)的重視力度。

1 交通大數(shù)據(jù)的概念

交通大數(shù)據(jù)技術(shù)旨在將通信技術(shù)、信息技術(shù)以及電子傳感技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代高速公路建設(shè)與發(fā)展過程中，然后運(yùn)用視頻監(jiān)測系統(tǒng)收集道路有關(guān)數(shù)據(jù)與信息，進(jìn)而將所收集到的信息進(jìn)行深入研究和分析。就國內(nèi)目前的高速交通狀況而言，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在國內(nèi)現(xiàn)代交通運(yùn)輸行業(yè)的運(yùn)用更加普遍，這也極大地提高了國內(nèi)高速交通的工作效率，在一定程度上減少了國內(nèi)高速公路的擁堵狀況。大數(shù)據(jù)交通技術(shù)的應(yīng)用，有助于打造高效先進(jìn)的現(xiàn)代智能交通系統(tǒng)，從而為我國現(xiàn)代化道路產(chǎn)業(yè)更加高效、智能化的進(jìn)步和發(fā)展做出貢獻(xiàn)[1]。

2 交通大數(shù)據(jù)在智能高速公路中的表現(xiàn)形式和特點(diǎn)

2.1 具體表現(xiàn)形式

交通大數(shù)據(jù)的具體表現(xiàn)形式為以下3 個(gè)方面。

2.1.1 出現(xiàn)在收費(fèi)軟件中

眾所周知，高速公路上間隔一段距離就會(huì)建設(shè)一個(gè)收費(fèi)站，這些收費(fèi)站的主要作用就是對來往車輛收取通行費(fèi)，這一行為具體是通過計(jì)費(fèi)軟件來進(jìn)行操作的。收費(fèi)員收取的每筆通行費(fèi)都記錄在計(jì)費(fèi)軟件中，隨著時(shí)間的推移，計(jì)費(fèi)軟件會(huì)生成大量與計(jì)費(fèi)相關(guān)的數(shù)據(jù)。

2.1.2 出現(xiàn)在傳感器中

各種感應(yīng)器裝置一般都被設(shè)置在公路上，其中傳感器包括進(jìn)出感應(yīng)器、道路線圈感應(yīng)器等。傳感器本身可以對在高速上行駛的汽車實(shí)現(xiàn)持續(xù)而不間斷的感應(yīng)，通過過往車輛數(shù)據(jù)的收集，最終生成大量的數(shù)據(jù)信息。

2.1.3 出現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)中

高速公路上通常會(huì)安裝多個(gè)攝像頭，這些攝像頭的最初目的是實(shí)時(shí)監(jiān)控場景。只有在發(fā)生交通事故時(shí)才會(huì)想起去查看視頻圖像。在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，由于數(shù)據(jù)量比較方法且復(fù)雜，數(shù)據(jù)保留時(shí)間通常在一個(gè)月左右，而且這些數(shù)據(jù)又很少被應(yīng)用。隨著圖像清晰度的不斷提高，圖像數(shù)據(jù)在跨界偵查、車牌識別等各個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用，這也為后期各項(xiàng)工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)[1]。

2.2 特點(diǎn)

2.2.1 容量大

當(dāng)今智能化高速公路上的大數(shù)據(jù)信息量是比較龐大的，工作人員在衡量高速公路數(shù)據(jù)時(shí)，不能用G 或T來進(jìn)行衡量和判斷，而是用“艾字節(jié)”來進(jìn)行精準(zhǔn)衡量。通過有針對性的對比分析可以發(fā)現(xiàn)，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)通常占總數(shù)據(jù)的90%以上，而且近年來呈現(xiàn)快速增長的趨勢，隨著時(shí)間的推移，數(shù)據(jù)量也會(huì)不斷增加，這是分析師應(yīng)該特別關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。

2.2.2 類型多樣

智能高速公路上有規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)有多種多樣的類型，主要類型有視頻、圖像、文本、數(shù)據(jù)庫記錄等多種形式。高速業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要使用各種類型的數(shù)據(jù)，例如圖像數(shù)據(jù)、服務(wù)數(shù)據(jù)和計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)，在分析一個(gè)具體問題的過程中，需要對數(shù)據(jù)的每一個(gè)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)、準(zhǔn)確的分析。同時(shí)還要=必須要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析，分析之后再合理利用這些數(shù)據(jù)內(nèi)容。

2.2.3 價(jià)值密度低

現(xiàn)階段我國大多數(shù)高速公路上的相關(guān)數(shù)據(jù)信息價(jià)值密度都較低，例如，高速公路中常出現(xiàn)的視頻流，一個(gè)視頻播放時(shí)間大概為1800s 左右，其中也就有短暫的幾秒數(shù)據(jù)是有價(jià)值的[2]。

2.2.4 處理速度快

對智能高速進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析研究時(shí)，不但對大數(shù)據(jù)交通分析結(jié)果的實(shí)時(shí)性要求很高，同時(shí)對高速的歷史通行數(shù)量、頻次、行為習(xí)慣、氣象數(shù)據(jù)等內(nèi)容也會(huì)出現(xiàn)顯著變化的要求，這也是研發(fā)與技術(shù)人員必須時(shí)時(shí)重視的重要內(nèi)容。

3 目前我國高速公路發(fā)展現(xiàn)狀

近年來我國高速公路企業(yè)呈現(xiàn)穩(wěn)步向前發(fā)展的態(tài)勢。但現(xiàn)階段高速交通發(fā)展存在一些問題。常見問題主要有：高速交通車流量的迅猛增加，汽車經(jīng)常在收費(fèi)站長時(shí)間排隊(duì)等候。一旦排隊(duì)時(shí)間過長，就會(huì)出現(xiàn)車輛擁堵現(xiàn)象，無法將具體的交通信息實(shí)時(shí)傳遞給駕駛員，造成高速公路上發(fā)生不必要的交通擁堵。特別是在近年來，經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展促使私家車的總量穩(wěn)步上升，這就明顯加重了高速道路擁堵的情況，尤其是在節(jié)假日時(shí)期，高速的車流量明顯加大，嚴(yán)重限制了高速正常行駛。

4 交通大數(shù)據(jù)的具體應(yīng)用

4.1 在運(yùn)營管理方面的應(yīng)用

高速公路的運(yùn)營管理上基本都需要借助監(jiān)控系統(tǒng)來輔助完成，基于這種技術(shù)，可以在較短的時(shí)間內(nèi)查看過往車輛信息，然后直接辨別這些車輛是否存在違法或者正在躲避一些違規(guī)行為。在實(shí)時(shí)監(jiān)控模式下，還可以看到很多道路都有抓拍功能。因此，不僅可以解決一些違規(guī)問題，還可以提高車輛管理效率，以及對車輛運(yùn)行周期進(jìn)行科學(xué)合理的分析。此外，相關(guān)工作人員還可以根據(jù)需要對具體的時(shí)間偏差進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，為下一步公路交通規(guī)劃奠定良好的基礎(chǔ)。

4.2 在安全管理方面的應(yīng)用

近年來汽車已經(jīng)落戶到每個(gè)家庭中，同時(shí)車數(shù)量的增加也給交通行業(yè)帶來一定挑戰(zhàn)，交通負(fù)荷和安全性也亟待提高?，F(xiàn)階段需要借助交通大數(shù)據(jù)來幫助車主對交通路況進(jìn)行精準(zhǔn)分析，并對可能發(fā)生的自然災(zāi)害或者潛在安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測。另外，相關(guān)部門不僅要對偷逃通行收費(fèi)的情況進(jìn)行鑒定，還需要對超載超速的情況進(jìn)行管理。開發(fā)出了相應(yīng)的逃費(fèi)稽查管理系統(tǒng)，并通過定期的對高速公路收費(fèi)數(shù)據(jù)的逐條識別，來檢查出那些駕駛可疑的機(jī)動(dòng)車。而目前針對于超載超速機(jī)動(dòng)車的管理，主要是利用計(jì)算機(jī)云平臺(tái)和交通管理系統(tǒng)互助，以形成一條更加完善的關(guān)于超載或超速行駛的黑名單記錄。近年來ETC 的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)也應(yīng)該在各大地區(qū)得以普及開來，這種方式不僅能夠在一定程度上緩解交通擁堵的情況，也極大的便利了人們的出行，同時(shí)服務(wù)水平也得到顯著提升[3]。

4.3 在道路保護(hù)方面的應(yīng)用

在新時(shí)代快速發(fā)展的大背景下，道路養(yǎng)護(hù)是現(xiàn)代化公路建設(shè)的核心?，F(xiàn)階段可以利用大數(shù)據(jù)對當(dāng)前高速公路路段進(jìn)行科學(xué)合理的分析和評估，探索全方位適合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的建設(shè)路徑，對公路盡心科學(xué)的維修與養(yǎng)護(hù)，智能采集數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整，并利用先進(jìn)技術(shù)和施工工藝對公路進(jìn)行建設(shè)。在分析大數(shù)據(jù)時(shí)，重要的是要整合基礎(chǔ)，確保公路暢通無阻，并為未來的發(fā)展提供重要建議。此外，基于運(yùn)營質(zhì)量，要持續(xù)保持服務(wù)的質(zhì)量和力度，提高安全出行效率，為未來的服務(wù)和發(fā)展提供有力的支持。

4.4 在智能交通管理終端方面的應(yīng)用

雖然交通監(jiān)控管理系統(tǒng)在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用比較廣泛，但是許多路段仍然采用傳統(tǒng)的建設(shè)方法，耗費(fèi)了大量的人員、物力和財(cái)力，卻達(dá)不到理想的建設(shè)效果。正是因?yàn)檫@些問題，覆蓋區(qū)域還處于負(fù)載狀態(tài)，其有效性也嚴(yán)重不足。所以有必要應(yīng)用智能交通管理終端，這種管理模式相較于人工處理而言，具有省時(shí)省力的特點(diǎn)，同時(shí)也節(jié)省了大量的資金投入，以及一些失誤的人為操作。此外，借助大數(shù)據(jù)，可以根據(jù)車載模塊等內(nèi)容，在車內(nèi)安裝標(biāo)準(zhǔn)化的電子信息卡，隨處采集，然后將收集到的信息進(jìn)行共享。此外，在應(yīng)用射頻識別技術(shù)時(shí)，可支持動(dòng)態(tài)監(jiān)控和精準(zhǔn)檢測的施工，智能采集擁堵路段信息并及時(shí)提醒駕駛員。在實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上，駕駛員可以根據(jù)當(dāng)前情況智能選擇合適的出現(xiàn)路線。此外，如果一些肇事汽車發(fā)生事故后逃逸，也可以使用大數(shù)據(jù)智能定位展開搜搜，并能夠大幅度提高搜尋速度[4]。

4.5 交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)

數(shù)據(jù)庫性能擴(kuò)展基本可以從橫向和縱向兩種類型進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，找到關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。但是，在延伸的道路上還有經(jīng)常出現(xiàn)一些其他不可控的因素，這些因素不可能無限期地改善。云計(jì)算技術(shù)作為技術(shù)整合的一部分，有效地補(bǔ)充、加工、使用和提供一些服務(wù)。這些動(dòng)態(tài)資源可以在人們需要時(shí)及時(shí)出現(xiàn)。云計(jì)算主要包括分布式、并行和網(wǎng)格三種計(jì)算方式，這些技術(shù)可以以較低的成本保持節(jié)點(diǎn)的可擴(kuò)展性和可用性，并提高差異化性能。此外，通過良好的治理，就能夠建立基于任務(wù)的分布式編程模塊，以保證合理的時(shí)間、科學(xué)的信息處理方式和邏輯結(jié)構(gòu)，為未來的可持續(xù)發(fā)展打下了良好的基石。而高速智能化、自動(dòng)化也是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢，而這些形式將有助于高速公路的管理與經(jīng)營，從而產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

4.6 在路產(chǎn)維權(quán)中的應(yīng)用

一方面，可以有效改善高速公路上車輛擁堵現(xiàn)象，進(jìn)而減少不必要交通事故的發(fā)生。這基本上是通過以下兩種工作方式來實(shí)現(xiàn)的：①通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的合理使用，可以對高速公路上的道路狀況、交通量和天氣狀況等各類信息進(jìn)行準(zhǔn)確的收集，將其整合后以便能夠及時(shí)傳達(dá)相關(guān)信息。衷心提醒駕駛員們提高警惕，防止危險(xiǎn)事故發(fā)生。②通過高速公路主干道控制、出口控制、人貨分離、長距離管理等措施，通過高速公路上的車流、車輛設(shè)計(jì)和道路特性，減少高速公路擁堵，改善公路交通狀況，提供車輛通行的效率。另一方面，提升了道路運(yùn)營企業(yè)處置緊急事故的能力水平。這一能力的提升主要是為了通過建設(shè)統(tǒng)一的應(yīng)急管理平臺(tái)，來更好的提升企業(yè)應(yīng)急處置能力，如果出現(xiàn)重大安全事故，可以通過應(yīng)急管理平臺(tái)發(fā)出的消息警示大家，作出相應(yīng)的提醒，并督促有關(guān)部門人員盡快出動(dòng)所有人員趕赴事發(fā)現(xiàn)場，并進(jìn)行相應(yīng)救助和指揮等工作。

4.7 在運(yùn)營成本系統(tǒng)中的應(yīng)用

一方面，當(dāng)運(yùn)營成本被高速公路運(yùn)營商進(jìn)行把控時(shí)，主要控制基于目標(biāo)成本管理方法，該方法本質(zhì)上基于運(yùn)營商的業(yè)務(wù)經(jīng)營管理目標(biāo)，從而把目標(biāo)成本傳遞到了現(xiàn)實(shí)經(jīng)營中。當(dāng)采用這種目標(biāo)成本管理方式時(shí)，還需要重新追溯計(jì)算現(xiàn)實(shí)的經(jīng)營成本。但是，它在獲取性能數(shù)據(jù)方面卻十分有效，因?yàn)槠髽I(yè)的自動(dòng)化辦公體系中，從企業(yè)內(nèi)部人員到外部資源，全部的業(yè)務(wù)信息、工作過程、業(yè)務(wù)流程審批、知識共享，以及業(yè)績評價(jià)都在一個(gè)簡單的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)上完成。而這些復(fù)雜的信息系統(tǒng)都是為企業(yè)人員活動(dòng)和員工生活所設(shè)定的，是為分析、獲取和改善企業(yè)提供了有效數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的組織。而通過直接利用這種數(shù)據(jù)，績效管理流程減少了效率低下的手動(dòng)數(shù)據(jù)收集流程以及評估者的協(xié)調(diào)和組織以進(jìn)行評估。

4.8 實(shí)時(shí)交通分析

大數(shù)據(jù)系統(tǒng)具體包括業(yè)務(wù)監(jiān)控、運(yùn)營業(yè)務(wù)、收費(fèi)業(yè)務(wù)等多種業(yè)務(wù)。利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可以對車輛的交通情況進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測。目前，高速交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法具有多種特點(diǎn)，包括浮動(dòng)車輛、攝像頭、蜂窩基站等。但由于上述方式受收集站點(diǎn)數(shù)量、覆蓋率等各種因素的影響，交通數(shù)據(jù)收集質(zhì)量并不高。要想進(jìn)一步提高信息收集與檢索的有效性，可使用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，通過監(jiān)測道路沿線攝像頭的視頻流，實(shí)現(xiàn)深度數(shù)據(jù)分析與信息可視化運(yùn)算，提高信息采集的時(shí)效性。例如，在收集有關(guān)流量的信息時(shí)。可在重要路段安裝監(jiān)控?cái)z像頭，通過7×24h 連續(xù)檢測分析采集的數(shù)據(jù)量，獲取詳細(xì)的交通數(shù)據(jù)、平均車速、負(fù)載水平等參數(shù)。

5 交通大數(shù)據(jù)在高速公路中應(yīng)用的前景

5.1 加大數(shù)據(jù)文化建設(shè)力度

對于高速公路運(yùn)營企業(yè)的相關(guān)管理人員而言，他們身上的任務(wù)比較繁重，需要在日常工作中加強(qiáng)對交通大數(shù)據(jù)技術(shù)的重視力度，并掌握其相關(guān)技能應(yīng)用。在實(shí)際運(yùn)用過程中，加大對大數(shù)據(jù)文化的建設(shè)力度，只有這樣才能更好的推動(dòng)我國高速公路經(jīng)營企業(yè)的良好發(fā)展。所以高速公路未來發(fā)展形式必須要加強(qiáng)對大數(shù)據(jù)文化的重視力度和建設(shè)能力[5]。

5.2 加強(qiáng)對專業(yè)人員的培養(yǎng)

交通大數(shù)據(jù)理念在公路發(fā)展與建設(shè)過程中的廣泛運(yùn)用，已是大趨勢。所以，高速公路經(jīng)營企業(yè)就應(yīng)該順應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展潮流，進(jìn)一步加強(qiáng)對技術(shù)和管理人才的培訓(xùn)力度，使新鮮血液源源不斷的投入企業(yè)建設(shè)與發(fā)展當(dāng)中，并以此為大數(shù)據(jù)管理技術(shù)的良好運(yùn)用打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

通過文章分析得知，公路交通大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在高速交通運(yùn)輸中應(yīng)用正日益受到人們的廣泛認(rèn)可與重視，這將有利于實(shí)現(xiàn)公路的有效運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)公路價(jià)值最優(yōu)化，并通過最合適的大數(shù)據(jù)分析方法，積極推動(dòng)公路工程建設(shè)，并逐步地向智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。