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交通大数据中心建设中的关键与难点 | 应用案例

2018-05-09

来源 : 赛文交通网

作者 : 王秋兰

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4月11日,由赛文交通网主办的第七届(2018年)中国智能交通市场年会,简称ITSMRS(ITS Market Seminar)在北京成功召开。上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司智慧城市院ITS中心副主任王秋兰,在“2018年智能交通发展创新论坛”上,发表了《交通大数据中心建设中的关键技术与应用案例》的主题演讲。

主要是从交通大数据中心(TBD)的建设情况,TBD建设中私有云与政务云的关系及应用,TBD的数据汇聚与ETL,交通大数据挖掘分析与应用模型等四个方面做了详细介绍。

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以下为王秋兰演讲内容,有删减。

首先看一下交通大数据中心TBD的建设情况。目前城市交通领域,数据汇聚大致有三类:

公安交管的综合交通监控指挥平台,以卡口、电子警察、交通监控、信号控制等为核心的数据;

交通委管辖的交通运输综合信息服务平台,以公交、地铁、长途客运、港航、公路、桥梁隧道、两客一危等为核心的数据;

综合性的交通信息中心,以汇聚交管、交通运输等数据,并进行分析、挖掘、发布。

交通大数据中心TBD是交通信息化工作开展的基础平台,也是智慧交通决策大脑,主要由云计算平台、交通信息资源库、数据集成汇聚平台、交通大数据分析处理及挖掘模型库及人工智能及辅助决策应用系统组成,为整个智慧交通应用系统提供强有力的数据支撑。

关键技术有交通云平台、交通数据汇聚及ETL和交通模型。

我们看一下交通云平台,我介绍一下私有云和政务云的一些关系,以及我们在实际项目中的一些应用。

政务云(Government Cloud)是指运用云计算技术,统筹利用已有的机房、计算、存储、网络、安全、应用支撑、信息资源等,发挥云计算虚拟化、高可靠性、高通用性、高可扩展性及快速、按需、弹性服务等特征,为政府行业提供基础设施、支撑软件、应用系统、信息资源、运行保障和信息安全等综合服务平台。

近年来国家也发布了一些相关的政策,比如《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确指出要“大力推进国家电子政务建设,加强云计算服务平台建设,构建下一代信息基础设施”。《国家电子政务“十二五”规划》中明确要求“建设完善电子政务公共平台,全面提升电子政务技术服务能力”。

相对而言,所谓的私有云又是什么呢?

私有云(Private Clouds)是为一个客户单独使用而构建的,因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。私有云可部署在企业数据中心的防火墙内,也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所,私有云的核心属性是专有资源。

它的优点主要有三个。

第一是数据安全。构筑在防火墙后,保证数据安全。就交通领域而言,和业务有关的数据是其的生命线,是不能受到任何形式的威胁。

第二是服务质量。访问基于私有云的应用时,SLA相对更稳定,不会受到网络不稳定的影响,比如上次“暴风影音”事件,导致大规模的断网。

第三是不影响现有IT管理的流程。比如在数据管理方面和安全规定等方面。

接下来我介绍几个案例。

案例一,Stec的交通基础设施私有云。

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案例二,成都智慧交通云与政务云的关系。

建设目标是,充分运用云计算、物联网、大数据等新技术,构建“云、网、端、数”四位一体的政务云平台,实现各级政务部门基础设施统建公用、信息系统上云互通、数据资源汇聚共享、业务应用高效协同,为政府管理和公共服务提供有力支持,提高为民服务水平,提升政府智慧治理能力。

这里包括了三个重点的建设任务。

重点任务一,政务云基础平台。采用“企业投资建设、政府购买服务”模式,构建“1个云资源管理中心、N个云服务平台、1个云安全支撑(1+N+1)”架构的政务云计算基础平台,集成现有支撑应用,面向各级政务部门和公共企事业单位提供基础设施资源服务、数据资源服务、平台服务、应用服务等。

重点任务二,政务信息资源共享和开放利用。政务信息资源目录体系、数据资源开放。

重点任务三,建设大数据中心。建设基础信息数据库、大数据资源汇聚、智慧治理中心(监测平台、数据挖掘,提升政府决策、公共资源配置等)。

还有成都市智慧交通系统建设在存储、数据、应用等方面与政务云建设规划的匹配分析。

成都市已经建设了智能交通系统一期工程(智能化交通管控系统),已有1260T的数据存储。

在政务云的IasS基础平台方面,目前在建设的智能化交通管控二期工程20多个工程陆续开工建设,迫切需要约40P的存储。

在PasS方面:政务云提供GIS基础地理信息平台,但是智慧交通需要T-GIS平台

在数据库及数据字典方面:政务云正在制定政务信息资源目录体系,但是对智慧交通的专业数据字典还未开展。

成都市政务云:政务云提供基础平台,包括存储资源池和计算资源池,满足智能交通行业数据存储需求;提供交通部门之间及交通部门与智慧城市宏观数据共享的接口;提供全市GIS基础服务,为智能交通T-GIS平台提供基础支撑。

成都市智慧交通:负责建设智能交通数据库;应用软件开发,如视频监控、交通态势研判等,采用SaaS理念统一建设;交通大数据模型;提供T-GIS服务;外场设备和云平台的通信链路、网络安全由交投集团统筹建设,不纳入政务云提供范围。

成都市智慧交通由交投集团统筹建设,各区县道路管控系统、智慧交通运输、智能停车等智能交通系统的规划、设计、建设需由成智办审批。存储资源、计算资源由交投集团统一向政务云申请。

智能交通系统作为成都市政务云的一部分,在建及规划建设的智能交通二期工程项目,按照“统筹规划、整合共享”原则,纳入成都市政务云的总体建设体系。智能交通系统建设的历史沉淀和业务应用的实际需求,视频、图片等非结构化数据仍由智能交通自行建设,按共享要求提供各部门共享应用。

下面介绍下TBD的数据汇聚与ETL。

TBD的数据汇聚与ETL是智慧交通系统基础数据管理过程,其主要功能是实现交通基础交通相关的数据汇聚、管理、共享、交换、处理、提供等,为其他应用平台及各业务子系统提供数据支撑。

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最后我想重点介绍一下交通大数据挖掘与分析应用。

交通大数据分析处理及挖掘模型库为城市智能交通大数据平台的核心大脑,通过建立成套的交通模型体系及数据分析模型集中对交通大数据进行处理、分析。主要包括交通状态判别模型、交通专题分析模型、跨专题交通大数据分析挖掘模型以及交通仿真与平台的融合。

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模型库用于存放交通规划建设与决策过程中涉及的各种交通模型,通过调用模型库中的交通模型,实现数据输入、输出、计算等处理过程,进行方案设计、评价、比选,为管理者与决策者提供决策支持。模型库既能够提供模型添加、维护、删除、统计等静态管理功能,也能够进行模型调用、运行及数据输入输出和交换等动态管理。

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各类模型可以部署在应用频率较高的专项系统中,作为云端模型由平台在必要的时候调用。

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交通状态判别模型,一般是智能交通大数据平台实现的基本功能之一。目前交通状态判别主要有红黄绿交通状态判别、交通指数计算。

根据上海市地方标准《城市道路交通状态评价体系》,计算道路交通指数,取值区间为[0,100],并将道路交通指数分为4级,对应道路网和不同区域交通运行状态等级,1级表示交通运行畅通,4级表示交通运行严重拥堵。

以珠海市城区内道路网的实时动态交通信息数据为对象,实现路网交通状态的实时监测、统计分析与查询展示,以便珠海市交通运行管理者准确、定量化的掌握城市道路运行特征,开展针对道路交通拥堵治理、节能减排和需求管理、交通信号控制和出行服务提供支撑。

第二个模型是交通专题分析模型。

在智能交通综合大数据平台上开展公交、客流、交通信号控制、停车等交通专题分析,用于城市综合交通各专项的优化、调度、调控策略的实施。

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依托于珠海市二期平台,即智慧交通运行管理平台,具体的交通数据业务模型也是基于该平台实现的(例):机场快线系统、高速公路出入口流量数据、海关口岸数据(人流量数据)、城市轨道交通数据、公交线网数据、票务信息、基于手机信令的人流密度数据、公交车GPS数据、公交IC卡数据。

城市居民出行行为分析子系统,以城市居民的出行活动为对象,以信令数据为主,整合公共交通电子收费数据、居民入户调查数据,计算获得城市居民的居住、出行和进出城市的出行活动规律,为城市交通仿真模型建设、面向城市居民的交通需求管理、信息服务等提供支持。

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第三个是跨专题交通大数据分析挖掘模型。

跨专题交通大数据分析挖掘模型是实现城市智能交通大数据平台的数据分析、挖掘、应用以及发布的核心。将海量的智能交通数据进行关联,运用大数据分析模型、数据关联模型、大数据包络分析模型等方法,对数据进行深度挖掘分析,为政府决策、企业管理、公众出行提供强有力的数据支撑与服务。

第四个是交通仿真与平台的融合。

规划在城市智能交通大数据平台上将目前在用的VISSIM、VISSUM、TransCAD、EMME4等仿真软件进行融合应用,实现实时数据共享、仿真决策等功能。功能模块主要包括:供需子网模型抽取、区域动态模型输入建设与标定、动态路径选择与交通流分配、区域车辆仿真结果输出。

多层次交通模型与仿真系统致力于为珠海市建立一个城市交通领域的“规划与政策实验室”。分为四大部分内容:珠海市交通仿真模型GIS基础库、城市交通一体化基础模型、基于城市交通基础大模型的专项模型以及珠海市市一体化交通仿真模型查询展示系统。

总而言之,基于云计算平台、 数据汇聚及ETL、大数据分析及挖掘技术,构建交通大数据中心,可从尺度、精度等多方面保障数据机制更新,从而为交通发展战略、城市道路网络规划、节能减排等提供技术支撑。

展望未来,基于物联网、云计算、大数据等技术手段,有望减少甚至消除现有的行政壁垒,基于一个平台为政府决策、交通研究、行业管理、公共服务提供更全面、准确、有效的信息。

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