基于大数据下的智能交通系统与国内外发展历程

基于大数据下的智能交通系统与国内外发展历程

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摘要:交通系统的智能化发展已迫在眉睫,大数据应用下智能交通系统的发展可以有效解决很多实际存在的问题,对智能交通系统产生深远影响。大数据的特质可以完美应用于交通系统中,以解决现阶段交通系统所面临的大部分问题,改善交通情况与交通感知。基于此,阐述了大数据在智能交通系统中的应用,分析、研究了其目前面临的各种问题。

关键词:智能交通系统;大数据;发展与应用;

1大数据及其应用

1.1大数据概述

近年来,大数据无疑是最热门的话题,只要涉及到大数据、云计算,各个行业都趋之若鹜,比如汽车、教育、游览、传媒、调理和售卖等。大数据是传统软件工具在一定时间范围内无法捕获、管理和处理的数据集,是一种庞大、高增长、多元化的信息资产。新的处理模式需要有较强的决策能力、洞察力和过程优化。

1.2大数据的应用

大数据就是“金库”。从大数据类型的角度来看,其大致可以分为三类,一是传统的企业数据,如消费者数据、传统ERP数据、库存数据或会计数据[2];二是机械和传感器数据,包括各种工业传感器、智能仪器的通话记录、设备工作日志等;三是社交数据,包括社会交往中的用户行为记录数据。人们要利用大数据及其技术创造应有的价值。目前,大数据应用可分为企业应用和政府应用。大数据技术提供了一个全球性、准确、高效的数据,实现了精细化管理[3]。在交通方面,通过各机构提供的有效数据,可以准确模拟未来的交通运行情况,验证技术方案的可行性,并利用合适的预测模型进行有效模拟。在实时交通预测、车辆碰撞、车辆变化和车辆驾驶行为检测等领域,可以依靠大数据的快速信息处理能力进行实时预测。大数据时代,城市交通和大数据在各个环节相融合无法避免。大数据技术的突破将创造城市交通综合信息时代。

2智能交通系统的概念与发展历程

2.1智能交通系统的概念

现阶段,中国政府提出了实现新型工业化的战略,重点加强交通基础设施建设,促进新材料技术、通信、信息技术的积极应用,提高我国交通运输系统的效率,积极探索改变交通方式的新技术。智能交通系统(ITS)是其中之一,促使交通为人们提供更好的服务,保障运输安和运输效率,为运输管理提供了更有效的手段。智能交通系统的开发、建设和应用将为人们提供更方便的沟通方式,创造巨大的高科技产业市场[4]。

智能交通是一项庞大的系统工程,不仅关系到交通系统自身的发展,而且与社会、经济、人民生活等各个方面密切相关。制定符合我国国情、符合国家发展战略、充分反映世界运输技术发展方向的智能交通发展战略,是我国智能交通系统健康发展的根本保证。智能交通系统(ITS)是当今世界交通运输领域的一个重要发展方向。预计在不久的将来,它将为中国人民的旅行提供更好的服务,为提高交通系统的效率和安全提供强有力的支持,将成为中国高科技产业的重要组成部分。

2.2智能交通系统的发展

2.2.1国外情况

在智能交通系统发展方面,国外始终处于领先水平。澳大利亚有先进的智能交通系统和智能交通控制系统,比如一个最佳的自适应交通控制系统(SCATS),可以自动适应交通状况的变化,在道路上可以通过传感器和摄像机随时获取交通信息。此外,澳大利亚交通管理部门开发了一个主动信号系统,可以根据不同的情况改变道路上的车速限制,能监测车辆的速度,在车辆速度过快的情况下对其进行连续监控,并向司机发送信号[5]。

日本有现代化的公路智能管理系统,统一考虑了人、车辆、道路交通等因素。日本认为公路智能管理系统是解决现阶段交通问题的一个有效方法,是推动交通改革的一种方式,促使道路交通更加方便、安全、优质和高效。在这种理念下,日本的智能交通系统相对发达,2003年就有多条高速公路全面实施ETC收费,并关闭了半自动混合式充电单元。新加坡设有公路监测和信息指导系统,包括先进的监控系统和交通信息发布系统。该系统可以提供实时的交通信息,对交通事故进行快速反应,将交通拥挤程度减少到最低并提高道路的安全性。该系统由很多下级系统组成,分别是交通管理系统、车辆检测系统、自动事件检测系统和交通信息诱导系统等。

2.2.2国内情况

近年来,中国城市智能交通行业的市场保持了高速增长的趋势。城市智能交通系统的市场需求主要集中在交通信号控制系统、交通视频监控系统、电子警察系统等产品。具体来说,智能交通系统是先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术和计算机软件处理技术等集成技术,有效应用于整个地面交通管理系统,从而建立了一个高效、方便、安全、环保、舒适、实时和准确的大规模综合交通管理系统。与发达国家相比,我国智能交通的总体发展水平相对落后。

以ITS子系统ETC为例,美国、日本、新加坡和韩国等发达国家已经达到了非常高的声望,比如ETC在停车场中的应用方面,日本用户的数量已超过7200万个家庭;新加坡停车场ETC的普及率已经达到90%以上,而我国停车场ETC技术才刚刚起步。未来二、三十年内,我国智能交通系统的建设将达到发达国家智能交通的水平。未来,整个市场将继续呈现出快速发展的趋势。2017年,智能交通产业达821.02亿元。我国优先考虑的交通运输发展主题是改善交通管理的效率,缓解交通拥堵,减少环境污染,确保交通安全发挥重要作用,符合国家建设“智慧城市”、“绿色城市”和“安全城市”的要求,并得到政策的支持。从长远来看,我国智能交通系统将更广泛应用于各行业和交通环节,从而创造相应的社会经济效益,具有广阔的发展前景。

3基于大数据下的智能交通系统

3.1智能交通系统需求与大数据

大数据与传统交通数据的区别主要体现在其特点上,如前文提到的5V,但大数据在交通系统中具有6V的特点。随着各种交通形式的增多,产生了诸多严重的交通问题,如通拥堵、尾气排放、交通事故增加等;因此,智能交通系统的完善与改善成为了目前必不可少的话题。在此基础上,建立智能交通数据处理模型,结合大数据技术,可以有效解决上述问题。智能交通整体框架包括物理感知层、软件应用平台、分析预测及优化管理,如图1所示。

3.2交通大数据面临的问题

3.2.1网络通信及时性

目前,做到数据的及时传递与网络的及时互联,网络通信可以满足大容量数据快速、稳定传输,达到高清视频图像数据的传输要求,已成为一个重要的课题。现阶段,广泛用于智能交通系统的网络通信技术包括有线光缆、光纤通信网络、无线传感网络、移动通信系统和卫星定位系统等。

3.2.2数据安全可靠性

数据安全一直是最值得讨论的问题之一。大数据具有大量的数据和各种各样的数据类型,有些数据涉及了个人隐私,比如交通信息系统中行驶的路径轨迹、汽车状况等。此外,需要考虑数据采集、传输、处理、应用等过程,最大化利用数据,遵循相关隐私保护机制,采取隐私保护措施。

3.2.3数据存储稳定性

交通大数据的其中一个特征是数据量巨大,特别是时间与空间的积累,给数据存储带来巨大的压力和挑战。如果存储技术跟不上数据增长的速度,那么数据应用就成为了纸上谈兵,影响大数据的价值。目前,云存储科技与智能压缩技术的发展带来了一定的解决方案。

结束语

综上所述,大数据在交通信息系统中的应用必不可少。目前,中国在此方面的发展水平相对落后,需要继续大力发展当前科技水平,以配合大数据在交通信息系统中的发展,促使我国的交通信息系统更加顺畅化、智能化、自动化。

参考文献:

[1]孙马驰.大数据背景下智能交通系统发展综述[J].科技风,2018(24):82-83.

[2]霍明林,张琦.大数据背景下的智能交通系统应用与平台构建[J].山东工业技术,2016(3):118-119.

[3]肖自乾,陈经优,符石.大数据背景下智能交通系统发展综述[J].软件导刊,2017,16(1):182-184.

[4]王笑京,沈鸿飞,汪林.中国智能交通系统发展战略研究[J].交通运输系统工程与信息,2006,6(4):9-12.

[5]王少华.4G网络下的智能交通系统[J].工程技术(全文版),2016,8(31):297

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