详解智能交通应用大数据“三重门” - 调查与观点 - 智慧交通网 ITS114.COM|中国智能交通领先的门户网站
  • 详解智能交通应用大数据“三重门”

    2013-08-28 19:02:40 来源:中国计算机报 作者:张乔 评论:
    分享到:

    武汉市悬在路口立杆上的金属小盒子——超级电子眼3个月抓了13万起交通违法,逆行、压线、套牌一眼识别,并能自动报警。

    只需10秒,重庆市凭借280万多张“电子牌”的信息传递,各地的道路拥堵信息即可传递到设置在附近的交通诱导屏上。

    400多个公交站点,1000多辆公交车,80多条公交线路,全部被江苏省镇江市交通系统中央指挥中心的工作人员透过实时全景视图,实时监控。出行者随时可获得公交时刻信息和延误预报……

    全国智能交通(ITS)应用成果遍地开花,大数据无疑是智能交通的智慧引擎。人走在街边,车行驶在路上,他们都是大数据的一分子。在能够产生大量数据的智能交通领域,信息的收集、处理分析、发布利用是主线,为交通参与者提供多样性的服务。

    在智能交通领域,大数据目前应用程度如何?在应用过程中又面临着怎样的问题与挑战呢?

    1.尚处数据采集初级阶段

    理想的智能交通系统,有遍布城市各个角落的信息采集设备收集实时路面场景,一旦有异常事件发生,系统会立即反馈,协助管理员排查问题,将异常事件的监测与发现由“事后”转为“实时”。

    数据采集是智能交通应用大数据的第一步。我国智能交通发展较稚嫩,面对炙手可热的大数据,路走得并不顺畅。

    三道门槛:技术+定势+组织

    人大金仓首席运营官戴钲在接受《中国计算机报》采访时表示,大数据在行业领域与互联网领域的应用有所不同,必须要迈过技术、定势模式和组织三道门槛。

    首先,90%以上的互联网企业都采用广告模式,即由第三方付费,免费为用户服务。用户行为则是大数据的主体,对用户行为的分析结果能够直接转换为价值。而在其他领域,如银行、政府等职能部门,服务是产品,而大数据技术的目的是完善服务,即大数据在该领域的应用需要一次转化。而这次转化,对行业领域来说是一次技术考验。“行业大数据的应用,应将NOSQL转换成NewSQL(新型数据库),技术变迁是企业应用领域的一道门槛。”

    据了解,NOSQL和NewSQL在处理海量数据时都有较强的扩展能力。NOSQL的主要优势在对非结构化数据的处理上,而NewSQL对于全数据格式的支持正日趋成熟。此外,NewSQL在实时性、复杂分析、即时查询和可开发性等方面也比NOSQL更具优势,对存储结构、计算架构和内存使用等核心技术进行了创新。

    智能交通领域内大数据的应用正是如此。应用大数据近十年的互联网企业有经验丰富的技术工程师来操控大数据,而专注大数据仅两年多的智能交通行业,技术变迁上颇有难度。

    其次,戴钲认为,传统的定势模式要打破。“大数据技术融入行业,实现全数据分析,用全貌数据分析的结果帮助高层决策。这改变了之前依靠假设模式、数据的抽样调查的决策模式,同时挑战了企业的定势模式和管理理念”。

    再次,“全貌数据需要开放性的组织,仅组织内部全貌还不够,还要结合外部相关数据,由封闭式变身开放式。”戴钲说。智能交通实现的是全市、甚至是全国范围的交通监控。若各大交通系统彼此信息封闭,无法实现真正的“智”。

    苍白的数据采集

    尽管我国不少城市的智能交通应用已经取得令人欣喜的成绩,然而2013年新春伊始的那起令人揪心的案件,却为智能交通对大数据的应用效果泼了一盆冷水。

    某日,长春市一辆银色RAV4私家车载着一个两岁婴儿被盗。值得关注的是,互联网消息称,26小时后,直到发现被遗弃的车辆的时候,警方也未能明确车辆行驶动向线索。据了解,全市有几千个摄像头,加之车辆信息非常翔实,从视频中排查出车辆动向,甚至驾驶者人脸应该不难。

    无论是何种原因,未能及时查到车辆轨迹,显然说明了该市的智能交通发展程度较弱,对视频监控系统采集来的原始视频数据未能及时分析利用,挖掘其价值。

    北方工业大学云计算研究中心副研究员、副主任赵卓峰在接受《中国计算机报》记者采访时也表示,总体来说,我国智能交通对大数据的应用以数据采集分析为主。据了解,我国不少城市摄像头等设备采集视频的都是原始信息,只被传输和存储,以备异地和后期察看。若想挖掘有用的信息,诸如人脸、车型、车牌、运行方向等,需要人工较长时间地回放和查询。

    武汉市计划到2020年基本建成智慧城市,其智能交通系统建设的总投入约2亿元。在武汉交通管理局大厅内,一块巨大的LED屏被分割成了48块,实时播放着路口摄像头拍摄的画面,但据工作人员介绍,虽然收集到了数据,整个系统还不能自动反馈路况。目前交管部门只能依靠经验判断交通异常情况。

    赵卓峰介绍,数据采集也是目前国内城市发展智能交通研究的重点。随着通信技术、GIS技术、3S技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统三种技术)和计算机技术的不断发展,交通信息的采集经历了从人工采集到单一的磁性检测器交通信息采集再到多源的多种采集方式组合的交通信息采集的历史发展过程。

    来自互联网的消息显示,北京目前交通采用多种交通信息采集方式,其中60%的监测点采用线圈,50%采用视频检测器,20%采用微波技术,30%采用地磁技术,10%采用红外技术。

    中国电子信息产业发展研究院城市信息化咨询中心总经理郭慧鹏在接受《中国计算机报》记者采访时表示,“每种采集技术各有优缺点,利用多种采集方式的组合采集交通信息是未来智能交通发展的趋势”,相较国外,我国智能交通发展程度还处于初级的阶段,但达到完善的智能交通体系只是时间问题。目前我国在信息的质量控制技术、多源交通信息融合技术、信息集成技术等方面有了很大进步。

    2.数据分析波折重重

    数据收集是数据价值挖掘的前提,大数据在智能交通系统的有效运作,显然离不开数据存储和分析技术。

    智能视频分析面临挑战

    赵卓峰介绍,海量数据处理技术也是智能交通领域应用的瓶颈。就数据存储来说,前端设备每一秒都会产生大量的数据,以北京为例,一天所收集的数据量能够达到数百个TB。针对交通行业的海量数据处理需求,在海量数据、恶劣网络环境和复杂业务处理情况下,要实现大量图片、车辆数据、视频数据的实时网络传输和快速持久化存储,对任意站点的图像进行显示,对任意站点的视频进行流畅播放、实时进行比对报警等,还是很难的。

    随着采集设备的发展,以智能视频分析技术为主的数据分析技术更是面临种种挑战。

    智能视频运算对稳定性要求越来越高。郭慧鹏称,视频分析技术的稳定性一直是发展的难题,交通行业本身对检测精度要求很高,视频应用并不完善,速度较快的车道更是如此。有消息称,目前我国多数高速路段的车辆检测采用线圈或雷达检测为主、视频为辅的方式,视频测速不作为交通超速违章处罚依据。

    而且,随着技术的发展,前端采集设备所采集视频像素不断增加,视频分析技术要与之适应。据了解,高像素的视频流对视频运算和前端设备的承载能力有很高的要求,现在智能交通各系统已基本都使用高清摄像机为基础数据源。

    另外,城市发展对交通提出了越来越智能的要求,视频分析的数据维度会越来越宽,包括复杂的交通行为分析、车身颜色识别、车标车型识别、驾驶人员人脸识别等。这对智能视频分析技术提出了更高的要求。

    值得一提的是,目前车牌识别技术经过多年的发展与应用,已十分成熟。据了解,模糊车牌还原和识别技术的出现使得该项技术不再局限高清视频、图片,也开始向标清领域普及。车牌识别技术已大量用于车辆交通违章的抓拍,有效降低了车辆交通违章数量,大大减少了交通事故的发生。

    镇江:实时监控1000辆公交车

    实际上,国外城市智能交通的发展不乏成熟案例。新加坡陆路交通管理局(LTA)工作人员能够根据i-Transport系统的历史交通数据及实时交通信息,在预先设定的时段内(10分钟、15分钟、30分钟等)对交通流量进行了预测,总体预测结果远远高于85%的目标准确率。采用这些预测结果,陆路交通管理局的交通控制人员将能够更好地通过预判管理交通流,有效防止交通堵塞。

    就国内来说,江苏镇江市从2012年起开始打造创建智能的交通系统,包括全面升级该市各大交通中心、80多条公交路线、400多个公交站点以及1000多辆公交车等,交通人员可以使用公交车调度系统来提升公共交通的效率。在镇江交通系统中央指挥中心,能够实时看到城市交通网络的全景视图。交通管理人员可以在原有交通管理系统中按时间间隔搜索历史交通数据,并进行交通模式的高级别分析。

    据了解,镇江市交通运输局局长丁锋表示,镇江智能交通系统选用IBM智能运行中心解决方案。计划将公交车和公交车站配备智能设备,前端智能设备将交通流量数据传输到智能运行中心,IBM的分析软件利用这些收集得来的信息监控管理全市80多条公交线路,并进行车辆跟踪,发布服务提示,出行者随时可以获得公交时刻信息和延误预报。“该平台还可以帮助城市交通管理部门预先察觉交通运行中的异常现象和不足之处,并迅速应对各种变化。”丁锋说。
    3.动态化管理尚未到位

    传统的交通管理主要依靠政府规划和管理,难以实现交通的动态化管理。往往就是政府拍板,然后去做。而大数据时代则要求由下而上影响交通决策,通过对大数据的分析处理,辅助交通管理制定出较好的统筹和解决方案。

    条块分割的信息化系统难成智能交通

    数据分析、处理、应用能力不足,欠缺针对海量数据的快速准确的信息提取技术。除此之外,智能交通系统建设涉及多部门、多领域,协调困难,阻碍了基础信息资源的互通和共享,“中国的车流量远远不如新加坡等交通治理好的国家大,表面上是交通问题,实际上管理才是核心问题。”戴钲说。

    我国大多数城市的各类交通运输管理主体分散在不同的主管部门,呈现条块分割的现象,每个部门都有自己的信息化系统,使得这些数据信息只保存在垂直业务和单一应用中,与邻近业务缺乏共同联动。分散管理必然会造成交通碎片化,交通信息分散且信息内容单一等,而真正的大数据则要求建立立体交通信息体系,通过将不同范围、不同区域、不同领域的数据加以整合,构建公共交通信息集成利用模式,发挥整体行交通性能,这样才能挖掘数据价值。

    近日,中国移动研究院首席科学家杨景在微博上,针对分割构建车联网应用系统的做法提出反对意见。“按照行业、按照领域、按照地区、按照投资主体构造应用系统是人们习以为常的做法。这种思路在物联网和云计算时代,车联网领域,面临严峻的挑战。在层层叠叠的子系统之间通过建立标准进行数据交换,实现互联互通这种传统的树型信息结构只会导致复杂性指数增加,是不可能成功的。”

    重庆:从政府说了算到第三方“拍板”

    重庆在发展智能交通的过程中,完成了一次制度的变革。戴钲告诉记者,重庆目前可能是国内唯一由第三方企业——重庆城投金卡交通信息产业有限公司(下称“重庆金卡”)为交通、安全、市政、规划、财务等八个部门支撑服务的城市,“原来由财政拨款给八大部门,现直接拨款给该企业,这样企业就能够基于全貌数据来支撑决策,不仅提高了资金的应用效率,而且增加了决策的科学性。”

    重庆路桥的修建是个很好的应用。重庆是被围起来的山城,市内桥的修建原来由主要靠路桥部门单方面的规划和管理。“十年内重庆修建了5座桥,但是最终结果都不太理想”,戴钲说,“不同地点修建桥梁,改善交通疏缓情况也会不同。交通的全貌数据呈现后,目前已在深刻影响重庆交通桥梁的规划。”

    目前,重庆市280万辆车由电子车牌管理。实现全市机动车的全覆盖,完成了数百个信息采集点以及基于RFID技术的车辆自动识别支撑平台等建设。戴钲介绍,人大金仓作为该项目数据平台的提供者,其新一代数据中心平台解决了三方面的要求。

    首先,通过RFID采集的数据比其他技术采集的数据约大100倍,同时交通业务的实效性要求,并将结果推送到对外发布的公共平台上,这要求在数据中心要能够处理和分析一体化。其次,平台需求要支撑7个以上不同的政府主管部门,数据接口不同,技术实现的架构不同,需要符合SOA架构的快速交付数据开发平台成为必要的支撑。再次,针对应急情况,对数据处理实时性以及对数据中心的架构提出挑战。一旦启动全网的实时监控,系统的正常功能必将受到影响,数据中心的设计必须考虑特殊情况下的无缝拓展能力。

    戴钲告诉记者,人大金仓新一代数据中心平台基于SOA的架构实现不同对象的需求,为道路运输管理局、规划局、交通局等提供根据需要筛选出的数据。在展现方式上,可定采用“一图解千言”的直观图形展现,可定制化的BI展示视图,协助各政府部门更快捷、准确地获得所需信息避免产生信息孤岛,促进资源共享。
    国外案例

    瑞典斯德哥尔摩:道路堵塞税让交通流量降25%

    车多路少是不少城市的通病,瑞典首都斯德哥尔摩也不例外,每天超过50万辆汽车在该市穿梭。瑞典国家公路管理局和斯德哥尔摩市政厅早在2006年初就宣布试征“道路堵塞税”——每天的高峰时段当车辆经过在进出斯德哥尔摩市中心的道路上设置的控制站时,将对其进行收费。在这项工作中,分布于斯德哥尔摩城区出入口的18个路边控制站将识别车辆,并根据一天不同时段对车辆收费。收费系统运用RFID、激光、摄像和先进的自由车流路边系统,自动连贯地对车辆进行探测、识别、收费,税费最高时段是上午7:30~8:29和16:00~17:29的高峰时段。

    整个系统是这样运作的:车辆触碰第一道激光束时,会触动收发器天线,收发器向车辆的车载应答器发出信号,并记录时间、日期和缴税额。在收发器工作的同时,摄像机会拍摄车辆的车头牌照。车辆通过第二道激光束时,启动第二台摄像机对车尾牌照,所有步骤均无需车辆减速。几年下来,这套系统明显缓解了斯德哥尔摩的交通堵塞情况,市中心的交通流量降低了大约25%,市区空气质量也得到很大改善。

    记者手记

    每个人都是传感器

    近日,青岛某路口的一处监控杆在网上蹿红,三米长的监控杆上竟装了11个探头,被称为“多角度无盲点11机霸气连拍”……相关数据显示,截至2012年8月10日,全国共19个省市公布了智能交通投资计划,投资金额高达78.05亿元。政府的投资力度是很大,但我们依旧饱受交通拥堵之苦。在巴塞罗那的多个停车场门口,您只要拿手机扫一下二维码,即可知道是否有空车位;英国纽卡斯尔大学正在开发一套智能交通系统,它能告知司机,若以60迈的速度行驶,会遇到多少个红灯……这些贴近生活的应用,比起室外冰冷的监控探头、LED大屏幕来得更加亲切。我们需要的是更具人性化的智能交通应用,而不是重复建设的硬件设备。

    另外,每个人都是智能交通体系关键点。我们不妨把每个人当成一个移动的传感器,交通异常出现时,借助社交媒体的信息找出交通拥堵的原因,从而解决问题。将社交媒体、路况监测、城市摄像头、GPS信息等零散的信息关联起来,对多种异构数据进行管理和协同计算,也是一种可行的方法。正如于杰所说,移动化扩展或成智能交通发展的趋势。

  • 关键字: 智能交通应用 大数据
  •    责任编辑:智能交通
  • 每周新闻精选

  • 关于我们
  • 联系我们
  • 广告赞助