智慧城市中的智慧交通

劉勝男

山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，山東青島 266510

智慧城市中的智慧交通

劉勝男

山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，山東青島 266510

隨著物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息技術(shù)迅猛發(fā)展和更深層次的應(yīng)用，“智慧城市”也逐漸進入人們的視野，引起了人們的重視?，F(xiàn)在部分發(fā)達國家和地區(qū)在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和社會發(fā)展當(dāng)中，已經(jīng)認識到了“智慧城市”的前瞻性、超前性。當(dāng)前中國甚至是世界的交通問題都十分嚴(yán)峻，傳統(tǒng)的治理方式已經(jīng)無法遏制城市交通的惡化，如何將智慧城市的理念運用到交通方面，使交通更加的智慧高效，是解決交通問題的重要舉措。

智慧交通；智慧城市；交通擁堵；大數(shù)據(jù)

近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民的生活水平不斷提高，大中型城市的機動車也越來越多，隨之而來的城市擁堵、交通事故、尾氣排放也日趨嚴(yán)重，這些所謂的城市病，不僅惡化了人們的生活環(huán)境，也阻礙了文明城市的進一步發(fā)展。就北京而言，首都曾在IBM出過的一份全球交通痛苦指數(shù)報告中以99的高分成為全球交通出行最痛苦城市。

北京作為中國的首都，近年來的飛速發(fā)展舉世矚目，同時，北京作為中國的政治以及文化中心，北京在國際中的地位也飛速提升，尤其是在成功舉辦奧運會之后，北京又面臨著更為巨大的發(fā)展機遇。但是，與機遇同行的還有經(jīng)理快速發(fā)展所引起的各種問題的困擾，其中城市交通問題首當(dāng)其沖，如何解決好這些城市發(fā)展的陣痛，對于城市進一步的發(fā)展有著深刻的意義和作用。

1 大數(shù)據(jù)時代下交通信息集成處理系統(tǒng)的構(gòu)建

1.1采集數(shù)據(jù)

全面的傳感器和信息收集器將廣泛覆蓋城市的各個角落。通過采集路網(wǎng)、停車、FCD浮動車等多源數(shù)據(jù)，使用用戶身份識別的方法將多渠道的用戶數(shù)據(jù)整合在一起。每個人的信息都將被考慮在內(nèi)，并結(jié)合使用特有的數(shù)據(jù)處理和人群分析模型進行實時數(shù)據(jù)更新與分析。比如駕駛者性別為女，駕校畢業(yè)僅一年都會被考慮在內(nèi)。

1.2多維分析，將路上每個出行者的信息進行精準(zhǔn)的把握

根據(jù)標(biāo)簽的相關(guān)性以及用戶行為的特征，對標(biāo)簽的多維度進行分析和挖掘，然后結(jié)合各種數(shù)據(jù)通過分類萃取等預(yù)處理、利用張量分解等方法進行多源道路交通數(shù)據(jù)的時空數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)智慧交通的點、線、面多維度結(jié)合，全面精準(zhǔn)掌握交通情況，提供交通決策的支持、提升改善空間海量情境感知信息的收集維度可以包括以下幾個方面。

1.2.1路況數(shù)據(jù)的分析與研判

可在傳統(tǒng)FCD數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)上，通過采集RFID、地感線圈、地磁、微波及道路施工、道路管控等交通事件，極端天氣（如臺風(fēng)、暴雨等），突發(fā)性的交通事件（如大型體育賽事、音樂會、節(jié)假日慶典等），城市能源消耗，噪音大氣污染以及交通事故與道路施工等情景下產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，通過對多源大數(shù)據(jù)的接入與融合，掌握上下班高峰期和閑時的路況規(guī)律，對重點路段、重點時段的交通狀況進行預(yù)判，制訂針對性的處置方案，為市民提供準(zhǔn)確、可視化的實時路況信息。

1.2.2城市交通的客流分析

通過公交、出租車、地鐵等公共交通車輛及刷卡交易、移動電話數(shù)據(jù)等進行城市客流總體格局、公交客流產(chǎn)生吸引及OD空間分布&公交客流特征及分擔(dān)率等信息的綜合分析。根據(jù)出行特征進行交通路況預(yù)測、交通分析、交通仿真，同時為城市大事件交通客流量的及時疏散做好應(yīng)急預(yù)案。

1.2.3車輛駕駛?cè)说陌踩L(fēng)險綜合評判

通過營運車輛（貨車及客車）定位數(shù)據(jù)、車輛違法與事故、手機數(shù)據(jù)、卡口數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)，分析車輛駕駛員的駕駛習(xí)慣，針對駕駛?cè)税踩L(fēng)險綜合評判，并進行量化評級，規(guī)范駕駛員安全駕車，用于安全監(jiān)管部門的安全監(jiān)管，以及車輛運營單位的駕駛員管理。

2 概念中大時代下城市交通構(gòu)想

當(dāng)下公交系統(tǒng)的弊端：

1）現(xiàn)行公交系統(tǒng)多為人工控制的站點播報系統(tǒng)。

2）目前車站的識別、語音的播放還需要靠駕駛員進行控制，容易產(chǎn)生誤報，并且還增加了駕駛員的行駛負擔(dān)，存在安全隱患。

3）同時，現(xiàn)在公交車的長途路線，無法實現(xiàn)合理的分段刷卡計費。

4）現(xiàn)也有基于GPS技術(shù)的公交系統(tǒng)，但它存在通信死角，在高樓林立、立交橋密集的大城市經(jīng)常出現(xiàn)信號不穩(wěn)定甚至沒有信號的情況，并且成本不菲，軟件設(shè)計復(fù)雜，難以普及推廣。以上情況作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的公交系統(tǒng)在服務(wù)和管理上一直存在一些漏洞，主要原因在于智能化程度普遍偏低。雖然現(xiàn)已有基于GPS的智能公交系統(tǒng)，但因其存在通信死角等缺點，無法廣泛應(yīng)用。立足于這一現(xiàn)狀，建立基于RFID技術(shù)的智能公交系統(tǒng)。此系統(tǒng)的主要工作流程為：站點識別播報、元數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和終端顯示。車載閱讀器識別安裝在公交車站站臺上的電子標(biāo)簽，并對車載廣播報站進行控制，使車站自動識別和自動報站成為可能。車載系統(tǒng)將收集到的信息通過GPRS傳至公交運行中心，經(jīng)過進一步的處理后再通過GPRS傳至電子站牌以及網(wǎng)站，進而站臺上的乘客就可以從電子站牌上搜索到最近的一班車行駛的進程，離車站還有幾站地距離，而移動終端客戶也可以在手機上網(wǎng)進行查詢。

優(yōu)勢：1）無需人工干預(yù)的智能報站。利用主動式RFID檢測技術(shù)，結(jié)合門控信號，把人工控制的報站方式轉(zhuǎn)換為智能報站。完全解決了人工操作導(dǎo)致的重復(fù)報站、報站錯誤等問題；2）車輛轉(zhuǎn)彎提醒。利用RFID技術(shù)，在公交車到達轉(zhuǎn)彎處之前，實現(xiàn)車輛的自動轉(zhuǎn)彎提醒功能，避免乘客摔倒；3）分段計費。在長途公交中，根據(jù)乘客乘坐的站數(shù)計算并收取相應(yīng)的費用，提高公交服務(wù)質(zhì)量。

主要技術(shù)指標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)：車輛運行元數(shù)據(jù)及客流量數(shù)據(jù)采集處理，為及時高效的公交調(diào)度提供重要依據(jù)；記錄車輛實時到站位置和時間，實現(xiàn)實時公交信息查詢。RFID射頻識別技術(shù)，GIS地理信息技術(shù)等。提高交通運輸?shù)陌踩?、可靠性，改善公交服?wù)質(zhì)量，創(chuàng)造良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

3大數(shù)據(jù)多維度下的智慧交通愿景

大數(shù)據(jù)的應(yīng)用可以更好的解決交通中的問題，比如說能夠及時提供交通數(shù)據(jù)和路面情況預(yù)警，更值得關(guān)注的是大數(shù)據(jù)在城市整體規(guī)劃建設(shè)中擔(dān)當(dāng)著重要角色。當(dāng)前北京交通問題十分嚴(yán)重，其主要的原因是交通管制和規(guī)劃不合理，所以對城市道路的優(yōu)化對于緩解交通問題就顯得尤為關(guān)鍵。對管理者而言要清楚城市道路的美觀僅僅是最基本的考慮因素，更為重要的是道路布局要實用合理，方便百姓出行。在現(xiàn)在的云時代大數(shù)據(jù)就可以有的放矢，大顯身手。運用傳感器等各種數(shù)字設(shè)備，以及先進的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，運用各種信息處理以及傳送方式，將天氣情況，路面情況，交通預(yù)警風(fēng)各種信息即時精準(zhǔn)的以可視化的方式傳送到終端，也就是需要這些信息的客戶，這將為人們的生活帶來極大的便利，讓人們進一步享受到科技所帶來的方便，更重要的是，這也會大大緩解交通堵塞問題，使人們的生活環(huán)境更為舒適。而事實上，在交通領(lǐng)域關(guān)于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用探索才剛剛開始，正因為一切還是未知，才有理由相信實現(xiàn)上述美好愿景就在明天。

［1］李建義.數(shù)據(jù)原理及開發(fā)［M］.北京：中國水利水電出版社，2005.

［2］沈景炎.城市軌道交通客流預(yù)測內(nèi)容和應(yīng)用［J］.城市交通，2008，6（6）：9-15.

［3］李靜.高維數(shù)據(jù)交互特征選擇和分類研究［D］.河北：燕山大學(xué)，2015.

U12

A

1674-6708（2016）167-0101-01

劉勝男，山東科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，研究方向為城市地下空間工程。