當智能交通遇到大數(shù)據(jù),如同二氧化錳在制取氧氣的實驗中作為催化劑一樣,一場劇烈的化學反應加劇了兩方的共同發(fā)展。
隨著城市的迅速發(fā)展,交通擁堵、交通污染日益嚴重,交通事故頻繁發(fā)生,這些都是各大城市亟待解決的問題。智能交通成為改善城市交通的關(guān)鍵所在。為此,及時、準確獲取交通數(shù)據(jù)并構(gòu)建交通數(shù)據(jù)處理模型是建設智能交通的前提,而這一難題可以通過大數(shù)據(jù)技術(shù)得到解決。
智能交通需求與大數(shù)據(jù)契合
智能交通整體框架主要包括物理感知層、軟件應用平臺及分析預測及優(yōu)化管理的應用。其中物理感知層主要是對交通狀況和交通數(shù)據(jù)的感知采集;軟件應用平臺是將各感知終端的信息進行整合、轉(zhuǎn)換處理,以支撐分析預警與優(yōu)化管理的應用系統(tǒng)建設;分析預測及優(yōu)化管理應用主要包括交通規(guī)劃、交通監(jiān)控、智能誘導、智能停車等應用系統(tǒng)。
系統(tǒng)利用先進的視頻監(jiān)控、智能識別和信息技術(shù)手段,增加可管理空間、時間和范圍,不斷提升管理廣度、深度和精細度。整個系統(tǒng)由信息綜合應用平臺、信號控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系
統(tǒng)、智能卡口系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)等組成。以達到四方面的目標:提高通行能力、減少交通事故、打擊違章事件、出行信息服務。
如下是智能交通整體應用架構(gòu)圖:
整個系統(tǒng)建設的核心是數(shù)據(jù)的采集、存儲與計算,而其中最重要的核心思想就是“數(shù)據(jù)是價值”。問題就是如何把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成價值。這就成為一個技術(shù)問題。
從統(tǒng)計學的角度,任何領(lǐng)域任何動態(tài)發(fā)展的事物,只要有足夠多的樣本數(shù)據(jù),就一定能從樣本數(shù)據(jù)中找到動態(tài)發(fā)展的規(guī)律。數(shù)據(jù)越多,準確率越高。這個“規(guī)律”就是數(shù)據(jù)的價值所在。對于商業(yè)機構(gòu),可以分析用戶行為規(guī)律從而提高銷售量;分析目標市場規(guī)律,定點投放廣告從而降低成本等等;對于公安行業(yè),可以分析區(qū)域性犯罪趨勢,提前預防從而降低犯罪率;還可以分析交通行為規(guī)律,提前做交通疏導,提高交通通暢率,這就能真正挖掘數(shù)據(jù)的潛在價值,提高其社會價值。
從20世紀初的網(wǎng)絡發(fā)展以來,進入一個高度聯(lián)網(wǎng)的階段。聯(lián)網(wǎng)的同時,數(shù)據(jù)高度集中,數(shù)據(jù)量急劇增加。據(jù)IDC報告現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù),每兩年就翻一番。這個增長率在智能交通行業(yè)同樣有效,隨著卡口、電警、攝像機數(shù)量的增加,高清化、智能化的發(fā)展,如果再算上物聯(lián)網(wǎng)的各種傳感器,未來幾年的數(shù)據(jù)量增加可能大大高于這個增長率。這就為智能交通行業(yè)實現(xiàn)大數(shù)據(jù)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中,快速獲得有價值信息的能力,就是大數(shù)據(jù)技術(shù)。由此我們再看IBM歸納的4個V( 量Volume,多樣 Variety,價值Value,速Velocity):
1、Volume數(shù)據(jù)體量巨大。從TB級別,躍升到PB級別;
2、Variety數(shù)據(jù)類型繁多。包括視頻、圖片、地理位置信息、傳感器數(shù)據(jù)等等。
3、Value價值密度低,應用價值高。以視頻為例,連續(xù)不間斷監(jiān)控過程中,可能有用的數(shù)據(jù)僅僅有一兩秒。
4、 Velocity處理速度快,1秒定律。
最后這一點也是和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有著本質(zhì)的不同。在交通領(lǐng)域,海量的數(shù)據(jù)主要包括4個類型的數(shù)據(jù):傳感器數(shù)據(jù)(位置、溫度、壓力、圖像、速度、RFID等信息);系統(tǒng)數(shù)據(jù)(日志、設備記錄、MIBs等);服務數(shù)據(jù)(收費信息、上網(wǎng)服務及其他信息);應用數(shù)據(jù)(生成廠家、能源、交通、性能、兼容性等信息)。交通數(shù)據(jù)的類型繁多,而且體積巨大。量Volume 和多樣 Variety是因,數(shù)據(jù)類型的復雜和數(shù)據(jù)量的急劇增加,決定了原有簡單因果關(guān)系的應用模式對數(shù)據(jù)使用率極低,完全無法發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用;速Velocity是過程,巨大的運算量決定了速度必須快;價值 Value是最終的果。
大數(shù)據(jù)采集
在各城市建設智慧交通的過程中,將產(chǎn)生越來越多的視頻監(jiān)控、卡口電警、路況信息、管控信息、營運信息、GPS定位信息、RFID識別信息等數(shù)據(jù),每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量可以達到PB級別,并且呈現(xiàn)指數(shù)級增長。以丹東市的卡口電警產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為例:
大數(shù)據(jù)增值應用
深入挖掘數(shù)據(jù)價值,在智能交通、公安實戰(zhàn)等行業(yè)上推出車輛軌跡、道路流量、案件聚類等大數(shù)據(jù)模型?;诖髷?shù)據(jù)模型,推出智能套牌、智能跟車分析、軌跡碰撞、人臉比對、輿情分析等數(shù)據(jù)增值應用,逐步解決行業(yè)的深層次問題。
海量數(shù)據(jù)計算
通過云計算集群,實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的分布式高速計算,支撐對海量數(shù)據(jù)的高效分析挖掘。 云計算集群是一種M/S架構(gòu)的分布式計算系統(tǒng),Master作為調(diào)度管理服務器,負責計算任務分解與調(diào)度、計算資源統(tǒng)一管理。Slave則由大量的計算服務器組成,負責完成Master下發(fā)的計算任務。
海量數(shù)據(jù)檢索
基于行業(yè)數(shù)據(jù)查詢特點,對搜索引擎進行優(yōu)化定制,支持百億記錄的秒級高速查詢。通過集群機制,實現(xiàn)搜索服務的高可靠性、高容錯性、高擴展性。
海量數(shù)據(jù)存儲
對于海量數(shù)據(jù)存儲,采用HBase分布式存儲系統(tǒng)。 相比傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,有四個特點: 數(shù)據(jù)格式靈活、高可用、橫向擴展能力強和訪問高效。
同時能夠做到無縫集成,快速從關(guān)系型數(shù)據(jù)庫導入已經(jīng)存在的歷史數(shù)據(jù)。 提供高可靠性、高容錯性、高性能的海量數(shù)據(jù)存儲解決方案,支持無縫容量擴展。
大數(shù)據(jù)在智能交通中的發(fā)展
宇視智能交通產(chǎn)品總監(jiān)孫加君分析,智能交通產(chǎn)品的技術(shù)定位近年來有兩大顯著變化:
第一是智能前置,前端的抓拍單元發(fā)生了非常大的變化,實現(xiàn)了“一體化”,即所有的交通行為、智能分析行為都由相機來完成。而在2010年前后,抓拍單元還是純粹的抓拍機,其他智能分析算法由路口工控機或后端設備完成;
第二是建設規(guī)模,現(xiàn)在一個中小城市建設卡口和電警設備的規(guī)模就能達到上千路,抓拍圖片的數(shù)量規(guī)模非常龐大,有的甚至上億條,如果存儲時間較長則達到10億條,對平臺管理、檢索這些過車記錄,提出了非常大的挑戰(zhàn)。
宇視副總裁閆夏卿從三個角度闡述智能交通與大數(shù)據(jù)的關(guān)系: 首先,從應用成熟度看,在今天無論卡口、電子警察,視頻監(jiān)控是對圖像和視頻數(shù)據(jù)進行語意化和結(jié)構(gòu)化處理最成熟、最完整、應用深度最深的領(lǐng)域。智能交通可能是現(xiàn)在新興技術(shù)和應用領(lǐng)域里,率先突破數(shù)據(jù)應用瓶頸的一個技術(shù)領(lǐng)域;
其次,從技術(shù)角度看,包括大數(shù)據(jù)、云計算的技術(shù)架構(gòu),最先在智能交通里落地,智能交通也必將引領(lǐng)整個智慧城市各個子模塊的技術(shù)潮流和走勢;
最后,從使用者與應用者關(guān)聯(lián)的角度看,交通的智能化,最終會影響到每一個人騎車、駕車、公交出行的感受。每位市民都能夠有非常好的交通秩序體驗,這一點就需要智能交通的技術(shù)方案去支撐實現(xiàn)。