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联盟观点 | 城市大数据赋能智慧交通
2020-11-19


      随着中国城市经济水平的迅速提高,交通基础设施建设加快,城市交通需求大幅增加,交通供需矛盾日益突出,交通拥堵、交通污染、交通事故频发、停车难等一系列问题已成为制约城市社会与经济发展的瓶颈,成为当前交通管理部门关注的焦点,也是城市智慧交通建设关注的重点。

      智慧交通系统是充分运用物联网、空间感知、云计算、移动互联网等新一代信息技术,深化技术融合与城市大数据的应用,对智慧城市管理体制和运行机制进行创新性变革,打造智慧城市大交通的新模式、新体制、新常态。


01智慧交通是智慧城城市的重要组成部分


      智慧交通是智慧城市建设的核心,能缓解交通拥堵,改善城市交通状况,发挥最大城市交通效能,建立人、车、路、环境协调运行的新一代综合交通运行协调体系,实现城市交通系统的整体运行效率提高,在智慧城市建设浪潮中发挥着非常重要的作用。


      智慧交通对于智慧城市运营支撑是多方面的:


      ● 完善卡口、电子警察、交通诱导、信号控制、交通信息分析、交通事件检测、移动警务等系统,可协助交通管理人员进行交通指挥调度、遏制交通违法、维护交通秩序,可协助公安人员进行治安防控、刑侦冲突等。

      ● 通过交通流量分析和态势分析系统,实时分析当前城市道路拥堵情况,并通过诱导发布系统,发布道路实时状况。民众在了解道路拥堵状况后可以合理地选择出行线路,减轻局部拥堵严重的情况。配合交通诱导发布系统,还可以实时提醒车辆前方路段的异常情况,提前绕行。

      ● 建设GPS监控系统,实现对“两客一危”车辆的档案管理、定位监控、实时调度等多方面综合信息的管理,有效地遏制车辆超速、绕道行驶、应急响应慢等问题,充分实现车辆综合信息的动态管理,进一步提高车辆的动态监控和应急指挥调度能力,提高车辆管理水平和管理效率,为车辆的安全行驶和科学管理提供保障。

      ● 建设公交车监管系统,有效解决公交车内治安监控、监视乘客逃票和司乘人员窃取票款行为。当车辆在运营过程中发生车辆刮擦或者碰撞等交通事故时,辅助事后辨别事故责任,摆脱公交车辆运营处于“看不见、听不着”的落后现状。

      ● 建设城市停车诱导管理系统,将路边停车资源和非路边停车资源通过智能化和网络化等技术手段进行有序管理,提高驾驶者的使用方便性,规范收费流程、简化收费员工作。通过路边车位诱导屏或手机APP,向驾车者实时提供停车场位置、剩余车位和诱导路径等信息,引导驾车者停车,减少驾驶员寻找停车场所和车位的时间消耗。

      ● 建设车联网系统,互联网公司在无人驾驶领域动作频频,利用自身技术、数据沉淀、资本的优势以及成熟的互联网思维,不断推出车联网产品和解决方案,抢占市场,在智慧交通行业发展中起到重要作用。

      智慧交通系统是以智慧城市管理体制和运行机制进行创新性的变革为前提,打造智慧城市大交通的新模式、新体制、新常态。智慧交通为市民提供全面的出行信息,为交通行业管理提供辅助决策支持,使人、车、路密切配合达到和谐统一,提高城市的宜居性,是智慧城市建设的基础性工程。


02大数据是城市智慧交通发展的基础


      交通是一个城市的核心动脉,也是智慧城市建设的重要组成部分。智慧交通作为一种全新的服务体系,是指在交通领域充分运用物联网、空间感知、云计算、移动互联网等新一代信息技术,对交通管理、交通运输、公众出行等交通领域全方面以及交通建设管理全过程进行管控支撑,使交通系统在区域、城市甚至更大的空间范围具备感知、互联、分析、预测、控制等能力,以充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行效率和管理水平,为通畅的公众出行和可持续的经济发展服务。

      智能交通运营过程中,从视频监控、卡口电警、路况信息、管控信息、营运信息、GPS定位信息、RFID识别信息等每天产生的数据量可以达到PB级别,并且是指数级的增长。虽然绝大部分数据是“沉睡的数据”,但按照相关规定,需要对数据进行有期限或无期限的保存,这无疑给用户在存储成本上带来压力,而通过监控摄像机前端智能技术和大数据分析技术的应用,很好地解决了行业用户的此类问题,给用户带来经济效益,同时也可以将工作人员从纷繁复杂的监控画面中解放出来。

      大数据可以解决跨越行政区域的限制,实现数据信息的共享,在信息集成优势和组合效率上,有助于建立综合性立体的交通信息体系。另外在车辆安全、交通资源配置以及利用大数据的快速性和可预测性能提升交通预测的水平都有极大的帮助。

      按照空间可以划分为城市内部交通和城际交通,其中城市内部交通又可以分为城市轨道交通、城市高速公路和城市道路交通。从应用领域来看,我国智慧交通的落地应用集中于公路交通信息化、城市道路交通信息化以及城市公交信息化领域。

      智慧交通的总体架构自下而上分为感知层、通讯层、平台层和应用层:感知层利用可以随时随地感知、测量和捕获信息的设备和系统,实现一体化交通运行状态的可视和可测。通讯层是通过车云网、车内网、传输系统实现人、车、路、环境这四大要素的互联互通。平台层作为智慧交通系统交换信息的枢纽,是集数据管理和计算环境于一体的综合中心,实现交通委、公安交警、城管、交通相关部门之间的信息共享和交换。应用层是深入分析和挖掘海量跨地区、跨行业、跨部门的数据,从而应用到特定的行业和场景中,具体包括运输管理体系、运营决策支持体系、交通管理体系和一体化出行服务体系等。


图  智慧交通总体架构

资料来源:根据公开资料整理。


      交通大数据的虚拟性,有利于其信息跨越区域管理,只要多方共同遵照相关的信息共享原则,就能在已有的行政区域下解决跨域管理问题。大数据通过将不同范围、不同区域、不同领域的“数据仓库”加以综合,构建公共交通信息集成利用模式,发挥整体性交通功能,这样才能发现新价值,带来新机会。例如气象、交通、保险部门的数据结合起来,可高效率地研究交通领域防灾减灾;IC卡数据结合抽样调查,能更快捷、更精确测得城市交通流分布状况。

      通过对大数据的分析处理,可以辅助交通管理制定出较好的统筹与协调解决方案。一方面 减少各个交通部门运营的人力和物力,另外一方面,可有些提升道理交通资源的合理利用。

      大数据的实时性,使处于静态闲置的数据被处理和需要利用时,即可被智能化利用,使交通运行的更加合理。大数据技术具有较高预测能力,可降低误报和漏报的概率,随时针对交通的动态性给予实时监控。因此,在驾驶者无法预知交通的拥堵可能性时,大数据亦可帮助用户预先了解。主动安全和应急救援系统的广泛应用有效改善了交通安全状况,而大数据技术的实时性和可预测性则有助于提高交通安全系统的数据处理能力。

      ● 交通大数据平台方面,在对各个部门的数据进行准确提炼和构建合适的交通预测模型后,可以有效模拟交通未来运行状态,验证技术方案的可行性。

      ● 实时交通预测领域,大数据的快速信息处理能力,对于车辆碰撞、车辆换道、驾驶员行为状态检测等实时预测也有非常高的可靠性。

      ● 驾驶员自动检测方面,驾驶员疲劳视频检测、酒精检测器等车载装置将实时检测驾车者是否处于警觉状态,行为、身体与精神状态是否正常。

      ● 应急救援方面,大数据以其快速的反应时间和综合的决策模型,为应急决策指挥提供辅助,提高应急救援能力,减少人员伤亡和财产损失。此外,大数据技术在减轻道路交通堵塞、降低汽车运输对环境的影响等方面有重要的作用。

      在当前大数据时代,数据充斥所带来的影响远远超出了企业领域,其不仅能带来商业价值,亦能产生社会价值。随着信息通讯技术的发展,交通运输从数据贫乏的困境转向数据丰富的环境,而面对众多的交通数据,如何从中根据用户需求提取有效数据成为关键所在。但是,大数据技术在智能交通应用领域同样面临着巨大挑战,包括隐私,数据处理硬件设施、数据不完备性、模型有效性等领域,这些都是我们未来继续需要探讨和解决的问题。


03大数据助推智慧通航产业生态体系逐步完善


      在经济新常态背景下,充分发挥大数据等信息技术的优势,基于先进人工智能技术打造通用航空产业体系立体解决方案,覆盖通用航空研发制造、低空管制、通用机场、运营管理、营销服务、机务维修、适航审定、安全管理、商旅环境、人才培训、航空文化等业务领域,全面解构与重构现有生产方式与商业模式,改进通用航空产业传统业态和服务水平。

      ➊基于物联网技术促进低空空域管理。随着通用航空产业的飞速发展,开展空中导航、交通疏导、环境监测、灾情监测、通信中继等业务,为航空应急救援、短途运输、公务航空、私人飞行、空中游览、航空运动、测绘航拍及广大航空爱好者特许飞行等提供智慧航空服务。基于北斗卫星导航系统,在通用机场建设远程塔台或虚拟塔台实施低空飞行的实时定位与监控服务,使通用飞机实现遥控驾驶,从而解决地面指挥、空中管制、飞行驾驶三合一的问题,也能实现缩小飞行间隔、提高空域容量与安全可靠性。同时,通用航空器(无人机)接入新一代低空蜂窝移动通信网络成为网联飞行器,可以对飞行路线、高度进行精确的控制,在近地空间实现万物互联,实现运输航空与通用航空、有人机与无人机实时互联互通的信息交换与和谐飞行。

      ➋ 基于区块链技术变革通用航空运营方式。建立健全区域性通用航空产业协同联盟,从群体互动治理、商务模式变革通用航空运营模式,以区块链思维组建通用航空产业的互联互通、自由服务的空中社区,有效促进产业链、创新链、服务链融合形成联盟型价值链,实现客户自主与个性化的智能出行与航旅体验。同时,按照服务场景及技术的开放性,广泛开展链与链间的合作扩展,基于共享资源池与创新源区块链治理新商业模式,进而升级现有的通用航空运营方式。

      ➌ 基于供应链管理精准服务产业市场需求。利用现代信息技术对通用航空行业资源配置进行优势整合,根据特点的通用航空细分用户群体需求建设相关航空产品的规划设计、执行实施、评估分析等多阶段、跨渠道的全球采购与销售网络信息平台,重塑行业客户关系管理网链结构,构建快速响应市场变化的生产供应链、营销供应链与消费供应链,面向全球搭建构建集研发、制造、运营、保障等完整高效的产业线上线下相融合的现代供应链平台,打造通用航空产业生态融合发展的供应链集成服务平台,为通用航空用户提供定制化、个性化的高度精准化服务。

      ➍ 基于大数据技术开发通航安全管理系统。通用航空产业的可持续高质量发展迫切需要通过建立通航SMS体系完善安全运行管理系统。通航SMS系统利用大数据技术手段规范化安全工作流程,建立起科学的、完整的风险源分布坐标系与多方位的安全信息收集机制,科学接收、分析、处理、落实、反馈不安全事件,实现通用航空安全管理工作可控、可查、可追溯的闭环效益。同时,通过大数据技术对各类型通用航空器飞行状态的挖掘分析产生各类安全态势报表,并实现威胁评估、威胁识别与预警、风险的评价、风险的缓解与不安全事件的预防与预测。

      ➎基于互联网+思维宣传培育航空文化。通用航空业界要确立以用户为中心的理念,突破传统媒介的被动接受方式,利用互联网新媒体双向互动、广泛性、鼓动性特性,把握时代的变革点,抓住公众的兴奋点,把通用航空的宣传资讯信息做精做准,利用互联网信息传播主渠道开展智慧推送,建立行业和公众之间沟通互动的桥梁,开展多种形式的网站信息资源可见性优化,开展不受时空限制的大众精准传播。