大數(shù)據(jù)如何支撐智慧城市

  智慧城市建設(shè)興起以來，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生不再局限于傳統(tǒng)的模式，而變得更多元化，從時間到地點乃至數(shù)據(jù)產(chǎn)生的方式方法都不再受限。大數(shù)據(jù)技術(shù)本身并不是憑空出現(xiàn)的新技術(shù)，只不過此前社會對于這項技術(shù)的訴求并不那么強(qiáng)烈，而云計算的出現(xiàn)使海量數(shù)據(jù)的處理需求越來越迫切。

　　同時，仔細(xì)觀察智慧城市在建設(shè)中的細(xì)節(jié)也不難發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)傳感器等技術(shù)的部署實際上在很大程度上為數(shù)據(jù)的收集奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)，自動化的數(shù)據(jù)收集方式給了大數(shù)據(jù)應(yīng)用更多的數(shù)據(jù)來源，這些龐大的數(shù)據(jù)體系通過云計算等技術(shù)的整合、分析和處理，得以將更為準(zhǔn)確的交付結(jié)果提供給管理者以作為依據(jù)。

　　穿行的大數(shù)據(jù)

　　交通運輸部公路科學(xué)研究院總工王笑京對于智能交通與大數(shù)據(jù)間的關(guān)系是這樣解讀的，他說：“目前智能交通與大數(shù)據(jù)應(yīng)用之間是密切相關(guān)的。對于智能交通的實際意義，數(shù)據(jù)的獲取與管理是判斷城市和公路交通運行狀態(tài)以及交通信息服務(wù)的首要條件，例如交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的實現(xiàn)就需要數(shù)據(jù)信息的支撐。”城市交通不可能單純依靠信息技術(shù)去解決擁堵問題，例如北京很多路口機(jī)動車交通量超過了路口通行能力，擁堵就會成為必然而不是偶然。在基礎(chǔ)設(shè)施能力限制下，通過計算機(jī)系統(tǒng)控制的信號燈就必然滿足不了車輛通行的要求。但是技術(shù)卻能夠通過對數(shù)據(jù)的收集和計算分析出單位時間內(nèi)能夠通過的車輛數(shù)，從而幫助協(xié)調(diào)路口的通行情況。他進(jìn)一步解釋，智能交通對于道路交通的疏導(dǎo)和車輛管理的作用，實際上有很大程度上是依賴于對數(shù)據(jù)的分析得出結(jié)論而來的。大數(shù)據(jù)技術(shù)可促進(jìn)交通管理模式的變革，讓出行方案有據(jù)可依，讓車輛管理更具科學(xué)型、規(guī)劃性。

　　早在“十五”期間，北京市交管局就與北京交通大學(xué)合作進(jìn)行了交通數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)，如今經(jīng)過不斷的開發(fā)和完善，這套系統(tǒng)一直在發(fā)揮作用。它能夠幫助指揮中心對于路面狀態(tài)進(jìn)行判斷，從而指導(dǎo)路面車輛合理避開擁堵。王笑京表示，事實上交通數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的實際應(yīng)用情況我們每天都能看到，例如道路情況推送，就是系統(tǒng)經(jīng)過對道路斷面流量和速度的采集，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和對未來一段時間車流量的預(yù)測，以及當(dāng)天不同時段是否有重大活動等因素的綜合計算分析得出的。這一過程中對于數(shù)據(jù)的管理尤為重要，例如目前北京的道路每500米就有一對（道路兩側(cè)）交通數(shù)據(jù)采集設(shè)備，并有數(shù)千臺攝像機(jī)實時將道路交通的情況反映到后臺，歷史數(shù)據(jù)的冗余非常龐大，在數(shù)據(jù)處理中哪些需要保留，保留多長時間等都需要科學(xué)依據(jù)。在實際應(yīng)用中，以北京為例當(dāng)有重大活動需要進(jìn)行交通干預(yù)的時候，后臺系統(tǒng)實際上能夠?qū)⒌缆贩忾]和開放的時間精確到秒，這不僅要求對路面信息的及時獲知，同時也要求對車輛行駛狀態(tài)等綜合因素的獲知。奧運期間北京要既能夠保證運動員、教練員和裁判等人員到場的優(yōu)先級，又能夠保證社會車輛通行不被過度影響依靠的就是這樣的系統(tǒng)。同時世博會期間上海能夠合理的調(diào)配車輛資源和客流也是依賴數(shù)據(jù)分析的支持。

　　大數(shù)據(jù)不是全新的技術(shù)，對于智能交通的影響也是持續(xù)的。“路車數(shù)據(jù)交換”中道路和車輛都可以成為信息源產(chǎn)生信息。例如自動感應(yīng)的雨刷器在遇到下雨天氣時會自動啟動，并能夠根據(jù)雨量調(diào)節(jié)雨刷擺動的頻次。也就是說雨刷器擺動的越頻繁說明當(dāng)?shù)氐挠炅吭酱?，結(jié)合大氣天氣預(yù)報與車輛的具體位置就能夠得出某一具體路段的精確天氣數(shù)據(jù)，這就是路車數(shù)據(jù)交換的典型案例。再比如，車隊中前車突發(fā)狀況之后，后車能夠根據(jù)前車位置的變換對后車駕駛員的盲區(qū)做出提示預(yù)警，甚至在某些危險角度時對方向盤的扭轉(zhuǎn)幅度做出限制，這就是車車數(shù)據(jù)交換的典型案例，目前這類技術(shù)裝備的車輛已經(jīng)快商品化了，并在美國和歐洲的實際道路上進(jìn)行千輛以上規(guī)模的應(yīng)用測試。其實最常見的不停車收費系統(tǒng)也是車路數(shù)據(jù)交換的一個應(yīng)用，駕駛員在通過不停車收費系統(tǒng)的同時也能夠通過路側(cè)或收費站上安裝的天線獲得前方道路的信息情況。

　　大數(shù)據(jù)具有信息集成優(yōu)勢和組合效率。在交通領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)的作用除了對于智能交通的支撐還包括整體交通數(shù)據(jù)的管理。我國大部分城市的各類交通運輸管理主體分散在不同主管部門，呈現(xiàn)出條塊分割的現(xiàn)象。從合理利用調(diào)配資源的角度來說，大數(shù)據(jù)能起到的作用必須是建立在需求為導(dǎo)向的前提之下的。

對此，王笑京解釋，不同交通運輸方式特點不同，是否需要數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一和互換需要以需求為準(zhǔn)。鐵路運輸與公路運輸只要將重要數(shù)據(jù)如列車時刻表、站點、客流量等指標(biāo)共享即可，而不需要將全部數(shù)據(jù)進(jìn)行共享。例如，北京市交通運行協(xié)調(diào)指揮中心（TOCC）作為全國首個城鄉(xiāng)一體化的交通運行協(xié)調(diào)指揮中心，其功能和運行模式的定位與設(shè)計是核心內(nèi)容之一。中心是對各種交通信息資源進(jìn)行統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一維護(hù)、統(tǒng)一管理，并在更高層面對常態(tài)和應(yīng)急狀態(tài)下交通的某一方面或者多種交通運輸方式交叉配合進(jìn)行協(xié)調(diào)指揮的中樞機(jī)構(gòu)。目前北京市擁有北京市交通管理局交通指揮中心、北京市軌道交通指揮中心、北京市道路路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置中心、北京公交集團(tuán)調(diào)度指揮中心等多個交通指揮中心。不難發(fā)現(xiàn)，中心內(nèi)綜合在一起的交通種類無論是路面還是軌道都屬于城市主要交通運輸方式。對北京市來說，重要的是解決城市交通的突出問題和面對應(yīng)急事件的資源調(diào)配問題。如若將民航管理和水運管理也納入其中，不但對解決城市道路交通問題沒有明顯的幫助，反而浪費了資源。王笑京總結(jié)：道路交通的組織化程度最低，但是接入性卻最高，而鐵路的組織化程度最高，但接入性較低民航也類似。道路交通對于車輛種類、行駛時間都無法進(jìn)行規(guī)定和限制，也就是對不可控群體的可控化最難實現(xiàn)，而智能交通技術(shù)對提高道路交通的組織化有明顯的作用，這也就是國內(nèi)外智能交通的重點都在道路領(lǐng)域的原因。因此智能交通系統(tǒng)應(yīng)該重點將道路交通信息資源集成應(yīng)用，而與其他運輸方式的數(shù)據(jù)共享則需要根據(jù)行業(yè)內(nèi)的作用和數(shù)據(jù)交換需求而定。

　　當(dāng)然，智能交通對于具體交通情況的指導(dǎo)和影響并不是完全復(fù)制某一兩個成功案例就能夠?qū)崿F(xiàn)的，各地的具體情況不同所采用的方式和指導(dǎo)思想也必然千差萬別。

　　杭州市交通信息中心技術(shù)總監(jiān)毛劍結(jié)合杭州市的實際情況表示，在交通信息資源整合的過程中，面臨著海量多元異構(gòu)的數(shù)據(jù)的采集，管理和分析。在實施過程中，除了音視頻數(shù)據(jù)外，還包括了卡口，電子警察采集數(shù)據(jù)，車輛的GPS數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、公交車長途客運車等車輛的靜態(tài)屬性信息和營運信息。首先是這些數(shù)據(jù)的采集，在建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換平臺的基礎(chǔ)上，采用分布式處理方式，對這些信息進(jìn)行接收，降低數(shù)據(jù)處理的壓力，同時優(yōu)化數(shù)據(jù)采集策略，對相對靜態(tài)的數(shù)據(jù)，在約定時間，對增量和變化數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；在采集方式上主要采取以下幾種方式，一是通過采集前置機(jī)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在數(shù)據(jù)提供單位設(shè)置交換前置機(jī)，通過消息機(jī)制，對增量和變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；二是在局內(nèi)部與相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)直接對接，通過開放相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫權(quán)限，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接對接，保證數(shù)據(jù)的實時性；三是通過建立ESB總線，對“種植”在總線上的相關(guān)應(yīng)用和數(shù)據(jù)服務(wù)的接口進(jìn)行調(diào)用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的對接；四是通過網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行實時采集。

　　針對不同數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采用傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲管理的同時，對特殊文件進(jìn)行文件式存儲，通過關(guān)鍵字進(jìn)行關(guān)聯(lián)檢索，對像卡口設(shè)備傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)，為保證數(shù)據(jù)的及時性，采用了實時數(shù)據(jù)庫對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

　　為能夠使這些采集過來的寶貴的原始數(shù)據(jù)，實現(xiàn)有數(shù)據(jù)到信息再到知識的轉(zhuǎn)變，在數(shù)據(jù)分析過程中，建立了專門的數(shù)據(jù)分析與管理平臺，對原始數(shù)據(jù)中的“臟”數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，清洗后的數(shù)據(jù)，通過專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，建立交通數(shù)據(jù)倉庫，并對數(shù)據(jù)倉庫進(jìn)行按照業(yè)務(wù)需求進(jìn)行多維度分析，建立數(shù)據(jù)集市，這樣頂層的業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠最大化，最便捷的應(yīng)用這些數(shù)據(jù)。

　　大能效即將實現(xiàn)

　　除了交通行業(yè)，大數(shù)據(jù)的在智慧城市諸多領(lǐng)域中均有不同程度的影響，不少城市借助云計算產(chǎn)業(yè)平臺將數(shù)據(jù)用活，用出價值。就在前不久，上海推出了《上海推進(jìn)大數(shù)據(jù)研究與發(fā)展三年行動計劃》（2013-2015年）（以下簡稱“行動計劃”），行動計劃指出，近年來，上海在數(shù)據(jù)資源整合、數(shù)據(jù)技術(shù)開發(fā)、數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)等數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)涌現(xiàn)出一批機(jī)構(gòu)和企業(yè)，已經(jīng)成為或正在成為推動上海數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中堅力量，數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)初顯輪廓。行動計劃推出的背后不僅需要城市發(fā)展和技術(shù)的日趨成熟，對于數(shù)據(jù)基礎(chǔ)也有著嚴(yán)格的要求。據(jù)了解，隨著上?！八膫€中心”建設(shè)的全面推進(jìn)，公眾信息需求的不斷提升，信息公共服務(wù)設(shè)施的不斷完善，各行業(yè)信息化建設(shè)的深入推進(jìn)，上海已經(jīng)積累并將繼續(xù)產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)資源，在眾多領(lǐng)域的重要作用越來越凸顯。例如，上海擁有世界最大的醫(yī)聯(lián)數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，有4800萬張交通卡、每天30GB交通流量信息數(shù)據(jù)，亞洲第二的證券交易額，世界第一的貨物和集裝箱吞吐量等。

按照《上海推進(jìn)大數(shù)據(jù)研究與發(fā)展三年行動計劃》（2013-2015年），上海將加強(qiáng)公共平臺建設(shè)，重點選取醫(yī)療衛(wèi)生、食品安全、終身教育、智慧交通、公共安全、科技服務(wù)等具有大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的領(lǐng)域，探索交互共享、一體化的服務(wù)模式，建設(shè)大數(shù)據(jù)公共服務(wù)平臺，促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)成果惠及民眾。

　　仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)，上海市的大數(shù)據(jù)應(yīng)用將主要部署在與民計民生密切相關(guān)的行業(yè)中，如果將城市的信息化與企業(yè)信息化相比，上海此番對于大數(shù)據(jù)應(yīng)用的部署相當(dāng)于企業(yè)中對于關(guān)鍵性業(yè)務(wù)的信息化部署，也就是說，未來上海市對于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用部署充分說明了其社會價值的提升。

　　具體來說，在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，上海市針對臨床質(zhì)量分析、醫(yī)療資源分配、醫(yī)療輔助決策、科研數(shù)據(jù)服務(wù)、個性化健康引導(dǎo)的需求，建設(shè)全民醫(yī)療健康公共服務(wù)平臺。在健康信息網(wǎng)已有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，匯聚整合醫(yī)療、藥品、氣象和社交網(wǎng)絡(luò)等大數(shù)據(jù)資源，形成智能臨床診治模式、自助就醫(yī)模式等服務(wù)模式創(chuàng)新，為市民、醫(yī)生、政府提供醫(yī)療資源配置、流行病跟蹤與分析、臨床診療精細(xì)決策、疫情監(jiān)測及處置、疾病就醫(yī)導(dǎo)航、健康自我檢查等服務(wù)。建設(shè)完善涵蓋3500萬患者的電子診療檔案庫，形成PB級的醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)支撐2000名醫(yī)生同時在線診療的輔助能力。

　　針對交通規(guī)劃、綜合交通決策、跨部門協(xié)同管理、個性化的公眾信息服務(wù)等需求，建設(shè)全方位交通大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺。整合全市道路交通、公共交通、對外交通的大數(shù)據(jù)資源，匯聚氣象、環(huán)境、人口、土地等行業(yè)數(shù)據(jù)，逐步建設(shè)交通大數(shù)據(jù)庫，提供道路交通狀況判別及預(yù)測，輔助交通決策管理，支撐智慧出行服務(wù)，加快交通大數(shù)據(jù)服務(wù)模式創(chuàng)新。針對航班正常、安全、有效運行的需求，建設(shè)航空流量管理及機(jī)場協(xié)同決策平臺。匯聚整合塔臺數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)、航空公司數(shù)據(jù)、機(jī)場數(shù)據(jù)，提供流量預(yù)測、特情處置等功能，實現(xiàn)飛行流量管理和機(jī)場航班運行協(xié)同決策，為民航航班指揮提供一站式數(shù)據(jù)服務(wù)。達(dá)到覆蓋華東地區(qū)近40個機(jī)場的規(guī)模，并逐步推廣到全國7大地區(qū)局。針對智能化航運業(yè)務(wù)的需求，建設(shè)航運大數(shù)據(jù)平臺。匯聚整合全球港口、貨物、船舶等數(shù)據(jù)，融合多源物聯(lián)網(wǎng)、北斗導(dǎo)航等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)航運數(shù)據(jù)共享服務(wù)，建立基于大數(shù)據(jù)的現(xiàn)代航運物流服務(wù)體系。

　　針對公共安全領(lǐng)域治安防控、反恐維穩(wěn)、情報研判、案情偵破等實戰(zhàn)需求，建設(shè)基于大數(shù)據(jù)的公共安全管理和應(yīng)用平臺。匯聚融合涉及公共安全的人口、警情、網(wǎng)吧、賓館、火車、民航、視頻、人臉、指紋等海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，建設(shè)公共安全領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)資源庫，全面提升公共安全突發(fā)事件監(jiān)測預(yù)警、快速響應(yīng)和高效打擊犯罪等能力。探索“以租代建”模式，依托第三方專業(yè)數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容托管、數(shù)據(jù)服務(wù)租用的現(xiàn)代運營模式創(chuàng)新等。

　　行動計劃還重點選取金融證券、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字生活、公共設(shè)施、制造和電力等具有迫切需求的行業(yè)，開展大數(shù)據(jù)行業(yè)應(yīng)用研發(fā)，探索“數(shù)據(jù)、平臺、應(yīng)用、終端”四位一體的新型商業(yè)模式，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　大數(shù)據(jù)興起于技術(shù)發(fā)展，卻在經(jīng)濟(jì)社會生產(chǎn)生活中得到不斷地印證和創(chuàng)新。有效的數(shù)據(jù)共享和精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析所得出的結(jié)果已經(jīng)不限于領(lǐng)導(dǎo)決策的需要，而延伸至每一個城市人的生活中，這再一次證明技術(shù)的發(fā)展需要用落實應(yīng)用去推動，而應(yīng)用需求的不斷提升又循環(huán)刺激著技術(shù)的一次次突破。在這樣的邏輯中，智慧城市與大數(shù)據(jù)的關(guān)系緊密不可分又清晰可見。