安防大數(shù)據(jù)下全新智慧交通需求分析

隨著我國城鎮(zhèn)化和公路網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，地區(qū)車輛的匯集使得車輛在繁忙路段和特殊時期變得擁堵不堪，交通出行成為日漸突出的問題。雖然各地都針對目前遇到的難題開始著手建設(shè)智能交通綜合管控平臺，但由于缺乏高效的平臺系統(tǒng)，很多地方在海量數(shù)據(jù)的采集、處理和分析應(yīng)用方面，在結(jié)合視頻監(jiān)控、交通信號控制系統(tǒng)、誘導(dǎo)系統(tǒng)、交通流量檢測系統(tǒng)等方面的綜合應(yīng)用還有待提高。

傳統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)的瓶頸

通過各路前端設(shè)備24小時不間斷的抓取，屬于安防性質(zhì)的海量數(shù)據(jù)出現(xiàn)了激增。以保定市為例，每天由卡口、電子警察等車牌識別設(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，還有車輛抓拍的圖片數(shù)據(jù)、違法記錄、事故處理等產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和實(shí)時流量信息，以及路網(wǎng)管理與交通事件信息等多種類型的數(shù)據(jù)。這些海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，使得很多傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)面臨著一個海量數(shù)據(jù)采集、存儲、計(jì)算、應(yīng)用的難題，并且通過越來越多的突發(fā)交通時間可以分析發(fā)現(xiàn)，視頻監(jiān)控的作用仍然停留在被動服務(wù)于“事后研判”的模式，整個監(jiān)控和控制系統(tǒng)并未做到主動干預(yù)，更無從談起防患于未然。

與此同時，在面對海量數(shù)據(jù)時，也暴露了傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)在海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理上的瓶頸，如系統(tǒng)存儲無法彈性擴(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……這些都預(yù)示著當(dāng)前的交通部門需要一個可以應(yīng)付智慧交通業(yè)務(wù)需求的全新系統(tǒng)架構(gòu)。

全新智慧交通系統(tǒng)架構(gòu)的需求

構(gòu)建全新的智慧交通系統(tǒng)架構(gòu)，需要從大數(shù)據(jù)思想出發(fā)，可以從三個維度分別解析智慧交通與大數(shù)據(jù)的關(guān)系構(gòu)建。從系統(tǒng)架構(gòu)來講，分為數(shù)據(jù)采集、時空數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)分析引擎和行業(yè)應(yīng)用四個層次，分別對應(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，則對應(yīng)了數(shù)據(jù)向知識遞進(jìn)的知識管理理論基礎(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、電子警察等終端設(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、浮動車等設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)。

時空數(shù)據(jù)庫：海量和多種類數(shù)據(jù)存儲

所有來自于數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)在時空數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲。在這里根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同進(jìn)行了不同的存儲。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在數(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)則存儲在基于類似CDS云存儲方案的存儲介質(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，不追求個體數(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，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)時性要求，基于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。

而貫穿整個系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)則是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。

用戶對于智慧交通方案的需求

在厘清了全新的系統(tǒng)架構(gòu)的需求后，用戶其實(shí)更關(guān)心智慧交通的落地解決方案，可以從以下四個方面進(jìn)行闡述。

綜合管控平臺

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)域信號的協(xié)調(diào)控制，合理優(yōu)化交叉口信號配時，協(xié)調(diào)管控路面交通，從均衡交通流的時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，實(shí)現(xiàn)交通狀況動態(tài)顯示、接處警、報(bào)警定位，動態(tài)警力定位、交通信號控制、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。同時以準(zhǔn)確及時的交通數(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，及時客觀評價交通運(yùn)行狀況，預(yù)警提示突出重點(diǎn)問題。

交通流量檢測系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)基于視頻的車輛檢測功能，在城市常規(guī)桿件上安裝視頻檢測設(shè)備，支持3~4車道的流量檢測。支持到車流量、平均速度、車頭時距、車頭間距、車道時間占有率、車道空間占有率、車輛排隊(duì)長度、車輛分類、交通狀態(tài)等信息的檢測和統(tǒng)計(jì)。在支持交通參數(shù)采集的同時，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)對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行融合運(yùn)算，實(shí)時發(fā)布在交通誘導(dǎo)屏，為出行者提供便利。

全新智慧交通的用戶價值

在大數(shù)據(jù)技術(shù)支撐下，這些需求將會為用戶提供以下三點(diǎn)的使用價值。

海量數(shù)據(jù)，綜合研判

智能交通綜合管控平臺整合智能卡口、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)、綜合管理平臺等多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，針對結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)信息，通過大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)按照既定的規(guī)則對情報(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，疏導(dǎo)交通

系統(tǒng)通過收集電子警察、智能卡口、流量檢測系統(tǒng)所采集的過往車輛信息，排隊(duì)長度等信息，結(jié)合路網(wǎng)的歷史車輛通行時間，能夠?qū)崟r檢測路網(wǎng)的通行狀況，同時由交通誘導(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)。

及時糾正車輛違法

對道路車輛進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，對車輛闖紅燈、逆行、壓雙黃線、不按車道標(biāo)線行駛等各種違法行為進(jìn)行自動判定及抓拍，也可以在重要的路段對于黃標(biāo)車、大貨車闖禁行等行為進(jìn)行自動抓拍，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。

透過這些貼近用戶業(yè)務(wù)的需求，以及體現(xiàn)用戶價值的功能應(yīng)用，可以看出安防大數(shù)據(jù)技術(shù)對于構(gòu)建新型智慧交通系統(tǒng)架構(gòu)的核心作用是相當(dāng)?shù)拿黠@。在未來的交通行業(yè)市場，大數(shù)據(jù)技術(shù)是極其重要的競爭力，誰能在海量的安防數(shù)據(jù)里收集、存儲和利用有價值的數(shù)據(jù)，并切合用戶需求解決實(shí)際業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，誰將獲得交通行業(yè)市場更多的話語權(quán)。