大數(shù)據(jù)下的智慧交通

河北省保定市，是京津冀地區(qū)中心城市之一，《河北省新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃》明確：以保定、廊坊為首都功能疏解的集中承載地和京津產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要承載地，與京津形成京津冀城市群的核心。隨著保定市城市建設(shè)的快速發(fā)展，各地車輛大量涌入市內(nèi)，交通通行問題成為日漸突出的問題。

保定市從2013年開始智能交通建設(shè)，截至2017年，共建設(shè)超過1000余套電警、卡口，1000余套道路視頻監(jiān)控，交通信號(hào)控制系統(tǒng)，交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，交通流量檢測(cè)系統(tǒng)等前端子系統(tǒng)，指揮中心建設(shè)智能交通綜合管控平臺(tái)，對(duì)前端所有子系統(tǒng)進(jìn)行管理和數(shù)據(jù)計(jì)算，為保定市交警支隊(duì)提供扁平化指揮調(diào)度及便捷的管理系統(tǒng)。

我們從越來越多的突發(fā)交通事件中發(fā)現(xiàn)，視頻監(jiān)控仍停留在被動(dòng)服務(wù)于“事后研判”找尋案件線索的處理模式，整個(gè)系統(tǒng)并未做到主動(dòng)干預(yù)，更無從談起防患于未然。再從交通擁堵、交通事故到環(huán)境污染，在這類涉及民生的熱點(diǎn)詞匯中，智能交通系統(tǒng)成為能夠最大程度地發(fā)揮交通基礎(chǔ)設(shè)施的效能，提高交通運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行效率和服務(wù)水平的重要解決方案之一。

由此可見，加快智能交通系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用，已經(jīng)是箭在弦上刻不容緩，那么我們到底需要一個(gè)怎樣的智慧交通系統(tǒng)才能有效解決日益嚴(yán)重的各種交通問題呢？

以保定市為例，每天由卡口、電子警察等車牌識(shí)別設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量約1200萬余條，一年達(dá)到45億條的數(shù)據(jù)規(guī)模。除此之外，還有同時(shí)產(chǎn)生的車輛抓拍圖片數(shù)據(jù)，違法記錄、事故處理等產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)流量信息，以及路網(wǎng)管理與交通事件信息等多種類型的數(shù)據(jù)。僅考慮智能交通系統(tǒng)中車輛過車相關(guān)信息，就達(dá)到了每年45億條的規(guī)模。

隨著未來機(jī)動(dòng)車數(shù)量的不斷增加，以及其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接入，未來達(dá)到500億規(guī)模的那一天也許離我們并不遙遠(yuǎn)。因此，我們面臨著一個(gè)海量數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算、應(yīng)用的難題。

隨著數(shù)據(jù)的海量激增，傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)已開始暴露出一些處理瓶頸。系統(tǒng)存儲(chǔ)無法彈性擴(kuò)容；查詢速度緩慢，無法快速響應(yīng)突發(fā)事件；應(yīng)急指揮系統(tǒng)操作復(fù)雜；各種類型數(shù)據(jù)資源分散，無法做到整合并進(jìn)行綜合分析；警力資源增加趕不上車輛保有量增長(zhǎng)速度。當(dāng)前系統(tǒng)架構(gòu)已經(jīng)無法勝任海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理，我們需要一個(gè)可以符合智能交通業(yè)務(wù)需求的全新系統(tǒng)架構(gòu)！

利用大數(shù)據(jù)構(gòu)建全新的智慧交通系統(tǒng)架構(gòu)，從以下三個(gè)維度來解析：

從系統(tǒng)架構(gòu)來講，分為數(shù)據(jù)采集、時(shí)空數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)分析引擎和行業(yè)應(yīng)用四個(gè)層次，分別對(duì)應(yīng)了智慧交通業(yè)務(wù)中的原始視頻庫，基礎(chǔ)信息庫與警情/案事件庫，而從數(shù)據(jù)發(fā)展的維度，則對(duì)應(yīng)了數(shù)據(jù)向知識(shí)遞進(jìn)的知識(shí)管理理論基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)采集層：海量與多種類數(shù)據(jù)采集

智慧交通系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集層，主要指卡口電警終端設(shè)備，它們采集的非結(jié)構(gòu)化的視頻和圖片數(shù)據(jù)，以及經(jīng)過前置智能算法所處理后輸出的結(jié)構(gòu)化過車信息數(shù)據(jù)。除此之外，還有大量的其他物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)的接入，比如RFID射頻數(shù)據(jù)，GPS定位數(shù)據(jù)，手機(jī)信息，以及其他諸如單兵、浮動(dòng)車等設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)。

時(shí)空數(shù)據(jù)庫：海量和多種類數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

所有來自于數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)在時(shí)空數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲(chǔ)。在這里根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同進(jìn)行了不同的存儲(chǔ)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫服務(wù)中，非結(jié)構(gòu)化的原始視頻和圖片數(shù)據(jù)則存儲(chǔ)在了基于宇視CDS云存儲(chǔ)方案的存儲(chǔ)介質(zhì)中。

大數(shù)據(jù)分析引擎：海量數(shù)據(jù)的快速計(jì)算

在大數(shù)據(jù)的思想下，我們不追求個(gè)體數(shù)據(jù)的精確性，而是在海量數(shù)據(jù)中挖掘出規(guī)律性本質(zhì)。在這里，所有的基于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的檢索與數(shù)據(jù)挖掘計(jì)算的服務(wù)得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)更多的智能化業(yè)務(wù)，在數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)層，也提供基于流式數(shù)據(jù)處理的視頻智能分析服務(wù)。為滿足更多的實(shí)時(shí)性要求，基于宇視Unihadoop分布式計(jì)算使得海量數(shù)據(jù)檢索與計(jì)算都以秒級(jí)為單位完成。

行業(yè)應(yīng)用：數(shù)據(jù)計(jì)算的可視化呈現(xiàn)

基于數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的計(jì)算結(jié)果，在數(shù)據(jù)可視化層進(jìn)行呈現(xiàn)。例如指揮中心的大屏顯示，或者是基于電子地圖的實(shí)時(shí)軌跡顯示，或是基于交通流量統(tǒng)計(jì)的多種形式的信息發(fā)布等。

而貫穿整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)則是宇視科技的IP全交換技術(shù)。擺脫了傳統(tǒng)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)，IP全交換技術(shù)可以大幅提高數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中交互的效率。

綜合管控平臺(tái)

通過交通信息采集（電子警察、卡口監(jiān)控、視頻監(jiān)控、交通流量數(shù)據(jù)等）、交通誘導(dǎo)以及交通信號(hào)控制等系統(tǒng)的部署，有效合理的調(diào)控區(qū)域交通流量，優(yōu)化路網(wǎng)流量分布，均衡干道間的交通負(fù)荷度，并通過區(qū)域信號(hào)的協(xié)調(diào)控制，合理優(yōu)化交叉口信號(hào)配時(shí)，協(xié)調(diào)管控路面交通，從均衡交通流的時(shí)空分布上提高道路交通運(yùn)行效率。

基于地理信息系統(tǒng)，建立交通指揮信息智能交通綜合管理與指揮調(diào)度平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)交通狀況動(dòng)態(tài)顯示、接處警、報(bào)警定位，動(dòng)態(tài)警力定位、交通信號(hào)控制、視頻監(jiān)控、交通誘導(dǎo)等系統(tǒng)的可視化綜合集成，利用決策支持及預(yù)案管理、無線集群系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)扁平化指揮，對(duì)市區(qū)交通進(jìn)行有效的控制和管理。

大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)信息資源共享，包括交通違法數(shù)據(jù)的上傳、路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的共享、違法告知數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)的接入等數(shù)據(jù)交換。實(shí)現(xiàn)交通管理決策方式的新突破，提高科學(xué)決策、精確指導(dǎo)工作水平。同時(shí)以準(zhǔn)確及時(shí)的交通數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，以深入細(xì)致的分析預(yù)報(bào)為保障，通過科學(xué)的交通組織優(yōu)化與仿真系統(tǒng)，深入進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，及時(shí)客觀評(píng)價(jià)交通運(yùn)行狀況，預(yù)警提示突出重點(diǎn)問題。

交通流量檢測(cè)系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)基于視頻的車輛檢測(cè)功能，在城市常規(guī)桿件上安裝視頻檢測(cè)設(shè)備，支持3~4車道的流量檢測(cè)。支持到車流量、平均速度、車頭時(shí)距、車頭間距、車道時(shí)間占有率、車道空間占有率、車輛排隊(duì)長(zhǎng)度、車輛分類、交通狀態(tài)等信息的檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)。在支持交通參數(shù)采集的同時(shí)，兼顧視頻監(jiān)控的功能。

交通誘導(dǎo)系統(tǒng)

交通誘導(dǎo)的信息包括微波采集、視頻采集等自動(dòng)采集系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)，也包括交通事件、交通事故、交通管制、交通報(bào)警等信息，通過數(shù)據(jù)計(jì)算中心系統(tǒng)對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行融合運(yùn)算，實(shí)時(shí)發(fā)布在交通誘導(dǎo)屏，為出行者提供便利。

海量數(shù)據(jù)，綜合研判

智能交通綜合管控平臺(tái)整合智能卡口、電子警察、高清監(jiān)控、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、交通流量采集系統(tǒng)、綜合管理平臺(tái)等多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，針對(duì)結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)信息，通過宇視科技大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)按照既定的規(guī)則對(duì)情報(bào)化信息進(jìn)行分析，尋找內(nèi)在聯(lián)系，例如大貨車闖禁行、交通態(tài)勢(shì)分析、套牌車輛分析，跟車關(guān)聯(lián)分析，車輛軌跡碰撞，可疑人員、可疑車輛分析等，從海量的情報(bào)化信息中挖掘隱藏在其中的警情信息，服務(wù)于交通管控，公安治安應(yīng)用，做到防患于未然。

精確檢測(cè)，疏導(dǎo)交通

系統(tǒng)通過收集電子警察、智能卡口、流量檢測(cè)系統(tǒng)所采集的過往車輛信息，排隊(duì)長(zhǎng)度等信息，結(jié)合路網(wǎng)的歷史車輛通行時(shí)間，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)路網(wǎng)的通行狀況，同時(shí)由交通誘導(dǎo)系統(tǒng)將交通路況信息發(fā)布在室外交通誘導(dǎo)屏上，為出行者提供方便快捷的交通數(shù)據(jù)。

及時(shí)糾正車輛違法

對(duì)道路車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)車輛闖紅燈、逆行、壓雙黃線、不按車道標(biāo)線行駛等各種違法行為進(jìn)行自動(dòng)判定及抓拍，同時(shí)為了京津冀環(huán)境發(fā)展需要，對(duì)于黃標(biāo)車、大貨車闖禁行等行為進(jìn)行自動(dòng)抓拍，從而規(guī)范駕駛員駕駛行為，保證車輛有序順暢通行，減少交通事故。

隨著城市化進(jìn)程加快和城市經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，交通堵塞、交通事故頻發(fā)，給城市的交通安全帶來巨大威脅，智能交通產(chǎn)品的部署能有效降低交通事故，緩解交通壓力。

宇視科技借助于視頻監(jiān)控領(lǐng)域的深刻理解和技術(shù)積累，從2010年開始陸續(xù)推出了智能交通解決方案系列產(chǎn)品，涵蓋了智能卡口、電子警察、違章抓拍、道路監(jiān)控、交通流量檢測(cè)、交通信號(hào)控制、交通誘導(dǎo)、移動(dòng)執(zhí)法終端、大數(shù)據(jù)及云存儲(chǔ)系統(tǒng)，并廣泛應(yīng)用于智慧城市、智能交通系統(tǒng)建設(shè)。

交通現(xiàn)代化發(fā)展的必經(jīng)之路，為了我們的生存環(huán)境更美好，發(fā)展智能交通，共建和諧社會(huì)將是我們共同的愿景。