劉寒溆

【摘 要】隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的出行方式發(fā)生了巨大的變化，人們不僅享受著科技帶來(lái)的便利，而且還遭受著交通擁堵的困擾。隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能終端技術(shù)的發(fā)展，各行業(yè)的數(shù)據(jù)積累和增長(zhǎng)迅速，數(shù)據(jù)的價(jià)值越來(lái)越受到重視。從大數(shù)據(jù)及其相關(guān)方法的發(fā)展和分析入手，結(jié)合交通大數(shù)據(jù)和智能交通控制的原理及其對(duì)數(shù)據(jù)的需求，闡述了大數(shù)據(jù)尤其是軌跡給智能交通控制帶來(lái)的新視角和新策略，展望了車路協(xié)同、無(wú)人駕駛環(huán)境下交通控制的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)處理技術(shù);智能交通;應(yīng)用探討

【中圖分類號(hào)】U495 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2020）11-0083-03

0 引言

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自誕生以來(lái)，短短幾十年就經(jīng)歷了幾代人的變革。現(xiàn)在，它正逐漸從IT時(shí)代走向DT時(shí)代。一般來(lái)說(shuō)，所謂的DT時(shí)代，就是人們常說(shuō)的大數(shù)據(jù)信息時(shí)代?；ヂ?lián)網(wǎng)的大規(guī)模使用導(dǎo)致了信息數(shù)據(jù)的幾何級(jí)增長(zhǎng)，世界各個(gè)角落都充斥著各種各樣的數(shù)據(jù)信息，如何做好信息處理，充分發(fā)揮其價(jià)值，已成為大數(shù)據(jù)處理技術(shù)發(fā)展過(guò)程中面臨的主要問(wèn)題。

1 大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的主要結(jié)構(gòu)圖

我們可以依據(jù)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的周期不同的分類方法，將大數(shù)據(jù)處理技術(shù)細(xì)分為存儲(chǔ)管理技術(shù)、采集和預(yù)處理技術(shù)、信息分析和挖掘技術(shù)、計(jì)算模式和系統(tǒng)模式技術(shù)及隱私和安全管理技術(shù)等幾大板塊，其主要的框架示意圖如圖1所示。

在其較為關(guān)鍵的數(shù)據(jù)采集階段，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)具有數(shù)據(jù)信息資源豐富、多樣化等特點(diǎn)，數(shù)據(jù)信息包括數(shù)據(jù)庫(kù)信息、文本信息、圖片信息、網(wǎng)頁(yè)信息、視頻信息等各式各樣的文件數(shù)據(jù)。總而言之，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)解決問(wèn)題的首要步驟是進(jìn)行數(shù)據(jù)源的采集和預(yù)處理的操作。

計(jì)算模式和系統(tǒng)模式是指依據(jù)不同的大數(shù)據(jù)信息特點(diǎn)和計(jì)算特點(diǎn)，將抽象化的模型從多種多樣的計(jì)算問(wèn)題中提取并仿真模擬出來(lái)，此項(xiàng)技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展極大地促進(jìn)了大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，截至目前，研究人員已經(jīng)研發(fā)出多種不同算法的大數(shù)據(jù)計(jì)算模式和系統(tǒng)模式及其工具系統(tǒng)，能針對(duì)性地解決不同的問(wèn)題。

離線計(jì)算模式是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正式開始計(jì)算操作之前，對(duì)所有的輸入性的數(shù)據(jù)均已知且不發(fā)生改變，其一般情況下采用HDFS算法儲(chǔ)存數(shù)據(jù)信息，計(jì)算過(guò)程結(jié)束后將數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存至hive，進(jìn)而將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相關(guān)的展現(xiàn)操作。相比在線計(jì)算模式中對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度等其他要素要求較高的特點(diǎn)，其在正式計(jì)算工作開始之前不需要知道每一個(gè)精確的數(shù)據(jù)，降低了數(shù)據(jù)分析的延遲性，提高了工作效率。因此，離線計(jì)算的目的是最大限度地收集數(shù)據(jù)信息并得到結(jié)果，進(jìn)而應(yīng)用于下一步的決策。

2 智能交通中的大數(shù)據(jù)理論

2.1 信息資源整合

信息采集和大數(shù)據(jù)處理分析是信息系統(tǒng)與相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享的基本過(guò)程，它不僅縮短了獲取信息的時(shí)間，而且提高了數(shù)據(jù)處理的效率。在相同的工作條件下，ITS系統(tǒng)的信息采集系統(tǒng)是用來(lái)采集和分析數(shù)據(jù)的，但是當(dāng)有特殊情況不適合機(jī)器運(yùn)行時(shí)，則需要進(jìn)行人工采集。

2.2 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的處理

大數(shù)據(jù)的處理過(guò)程就像人們處理衣服一樣。對(duì)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格和內(nèi)容進(jìn)行梳理，便于后續(xù)的分類、歸納和存儲(chǔ)。這樣的方式運(yùn)用優(yōu)點(diǎn)很明顯，用戶在獲取信息時(shí)會(huì)更加方便高效，也能夠避免數(shù)據(jù)誤傳等現(xiàn)象，確保信息的有效存儲(chǔ)，對(duì)促進(jìn)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。

2.3 信息傳播

系統(tǒng)上顯示的信息不是用戶開始反映的信息，而是經(jīng)過(guò)處理后得到的，然后以不同的形式反饋給用戶。這里需要強(qiáng)調(diào)的是，終端設(shè)備的差異會(huì)直接導(dǎo)致信息傳輸形式的差異。我們常用的終端設(shè)備有電視、手機(jī)、報(bào)紙等。IIS系統(tǒng)具有很強(qiáng)的包容性，無(wú)論用戶請(qǐng)求什么樣的終端，系統(tǒng)都應(yīng)該盡量滿足，從而改善交通環(huán)境，使之使用更加方便。

3 大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用

交通控制系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)中的核心之一，它組織和控制著交通流的流量及趨勢(shì)，并且還能維護(hù)交通秩序，對(duì)保護(hù)人們的交通和安全起著重要作用，按照控制范圍的異同點(diǎn)，交通控制是采用單一的控制模式、干線協(xié)調(diào)控制模式及區(qū)域協(xié)調(diào)控制模式，單一控制方式包括多周期的控制、單點(diǎn)定周期的控制和感應(yīng)方面的控制;干線調(diào)節(jié)的模式和控制有時(shí)也被稱作綠色的波膠帶控制，此外包括感應(yīng)線的調(diào)控方式等;區(qū)域調(diào)控模式是區(qū)域交通性能指標(biāo)，據(jù)此制定控制的目標(biāo)，信號(hào)控制參數(shù)和交通控制參數(shù)構(gòu)建了一個(gè)有條件的數(shù)學(xué)模式，可以用模型計(jì)算控制信號(hào)時(shí)間計(jì)劃和策略。

最優(yōu)化的方式可分為定期控制、在線自適應(yīng)控制和離線自適應(yīng)的控制，典型的區(qū)域適應(yīng)控制系統(tǒng)根據(jù)探測(cè)機(jī)的位置和采集方式不同進(jìn)行區(qū)分，每個(gè)系統(tǒng)都有自己的算法和自我適應(yīng)控制模式。

3.1 在交通的控制下，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用

智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用既面臨機(jī)遇又有挑戰(zhàn)，這是大數(shù)據(jù)技術(shù)和交通大數(shù)據(jù)的發(fā)展帶來(lái)的。大數(shù)據(jù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用，特別是在智能交通控制中的應(yīng)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)信息的相互傳遞，而且可以應(yīng)有于數(shù)據(jù)處理和分析，甚至可以開發(fā)新的技術(shù)或系統(tǒng)。在深入了解交通控制的基本流程和方法的前提下，本文剖析了交通數(shù)據(jù)的特征及對(duì)交通控制具體的數(shù)據(jù)要求，并考慮了數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)的應(yīng)用解決方法，例如是否需要融合和處理多源流量數(shù)據(jù)等。根據(jù)交通控制的需求進(jìn)行數(shù)據(jù)的組織，能夠提取有效的特點(diǎn)信息及在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并對(duì)控制進(jìn)行反饋和引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域最優(yōu)控制。

各種類別的交通數(shù)據(jù)能多角度、多方位、多層次地為車輛提供相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并且可被用于車輛信息感應(yīng)及系統(tǒng)控制，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制，而其中所包含的交通類數(shù)據(jù)的記錄也會(huì)影響相關(guān)的控制方法。近年來(lái)，隨著智能科技的不斷發(fā)展，軌道交通數(shù)據(jù)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用程度也越來(lái)越廣泛，很多互聯(lián)網(wǎng)公司開始涉足移動(dòng)導(dǎo)航領(lǐng)域，進(jìn)一步促進(jìn)了交通領(lǐng)域中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

3.2 大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在車路協(xié)同技術(shù)和自動(dòng)駕駛技術(shù)中的應(yīng)用

車輛信息采集技術(shù)隨著車輛道路技術(shù)和無(wú)人駕駛技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，已經(jīng)逐漸從常規(guī)的信息采集階段向車輛時(shí)空采集運(yùn)行方向轉(zhuǎn)型。所以，數(shù)據(jù)問(wèn)題已不再是制約交通領(lǐng)域控制策略的瓶頸，當(dāng)然現(xiàn)有的數(shù)據(jù)依然存在著一些缺點(diǎn)，例如空間分布不均勻、樣本量少、連續(xù)性差等。從目前的情況來(lái)看，軌跡數(shù)據(jù)的主要應(yīng)用方向是路口的關(guān)聯(lián)性分析、信號(hào)分配時(shí)候的反推估算、控制區(qū)域劃分等。

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，在未來(lái)的自動(dòng)駕駛時(shí)代和車路協(xié)同時(shí)代及車輛檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)技術(shù)的覆蓋面將更加廣泛。軌跡數(shù)據(jù)的收集在未來(lái)不再會(huì)受到如樣本量少、連續(xù)性功能不好等因素的影響，與此同時(shí)，自動(dòng)駕駛的不斷發(fā)展，導(dǎo)致交通控制的對(duì)象特征變得更加突出。由于這一變化，使得未來(lái)的交通管制系統(tǒng)在協(xié)調(diào)和管理車輛路線規(guī)劃、路網(wǎng)、路段和交叉口等方面的規(guī)模更大。伴隨著車輛功能網(wǎng)絡(luò)化，以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)和自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展，我們需要對(duì)時(shí)空資源調(diào)度做進(jìn)一步的研究。

3.3 交通誘導(dǎo)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前路段的交通流量較大，在一定程度超過(guò)當(dāng)前道路最大的承載能力;道路的基本設(shè)施建設(shè)不完善;當(dāng)前路段的機(jī)動(dòng)車實(shí)際數(shù)量與交通規(guī)劃的數(shù)量不一致，且隨意停車現(xiàn)象仍是引起路段交通能力較差的重要原因之一。近幾年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，對(duì)道路交通的建設(shè)投入也逐年增加。所以，以上問(wèn)題成為制約交通能力提升的主要問(wèn)題。此外，駕駛員的不文明駕駛現(xiàn)象同樣會(huì)加大交通路段的擁堵現(xiàn)象。交通誘導(dǎo)則是緩解以上問(wèn)題的有效方法之一。

交通誘導(dǎo)是一個(gè)實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。首先，交通誘導(dǎo)的前提是可以通過(guò)各種技術(shù)手段對(duì)實(shí)時(shí)交通運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。其次，可以依據(jù)實(shí)際收集到的交通數(shù)據(jù)，對(duì)當(dāng)前交通狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，還可以使用預(yù)測(cè)類模型進(jìn)行短時(shí)間的預(yù)測(cè)。再次，可以通過(guò)廣播電臺(tái)、電子終端感應(yīng)屏發(fā)布相關(guān)信息。最后，可以依據(jù)檢測(cè)出的交通流的數(shù)據(jù)，對(duì)交通誘導(dǎo)的結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，并不斷優(yōu)化相應(yīng)的解決方案。

城市交通在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，可以提取相關(guān)的交通信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，因此導(dǎo)致數(shù)據(jù)的修復(fù)和控制問(wèn)題。此外，充分發(fā)揮信息資源的價(jià)值是大數(shù)據(jù)環(huán)境下交通分析的重要特點(diǎn)，能夠減少?zèng)Q策和判斷的模糊性。因此，在交通流的監(jiān)測(cè)及交通數(shù)據(jù)信息的收集等方面具有如下優(yōu)勢(shì)。

（1）不是抽取數(shù)量較少的隨機(jī)性樣本，而是對(duì)全部交通相關(guān)數(shù)據(jù)的檢測(cè)。

（2）公交IC卡和手機(jī)GPS的移動(dòng)數(shù)據(jù)采集是以人為對(duì)象的，而車輛電子牌照的GPS定位技術(shù)大多是以車輛信息為對(duì)象的交通類數(shù)據(jù)的采集。

（3）在數(shù)據(jù)處理階段，很難解決數(shù)據(jù)形式單一的問(wèn)題，且相對(duì)儲(chǔ)存難度更大。從最初的原始的靜態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)展到如今動(dòng)態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合的數(shù)據(jù)采集，其中數(shù)據(jù)集的轉(zhuǎn)換及模擬采集技術(shù)也在不斷地更新。大數(shù)據(jù)技術(shù)在處理圖像階段中所使用的信息量大大減少，從而大大降低了其存儲(chǔ)成本。

（4）可以實(shí)時(shí)掌握交通運(yùn)行狀態(tài)。我們可以不受時(shí)間、空間限制地收集交通流量信息，并對(duì)交通的運(yùn)行狀況進(jìn)行考察，可以利用道路檢測(cè)技術(shù)將交通運(yùn)行的動(dòng)態(tài)信息和交通擁堵情況展示出來(lái)，使人們能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行交通運(yùn)行狀況的預(yù)測(cè)，從而能夠據(jù)此制定出相應(yīng)的措施和方案，還可以對(duì)正在處理的問(wèn)題進(jìn)行一定的評(píng)價(jià)和調(diào)整。

4 大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在智能交通中的發(fā)展前景

從上文我們可以看出，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)一種勢(shì)不可擋的趨勢(shì)。此外，這項(xiàng)技術(shù)在西方已經(jīng)有了較為成熟的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但我國(guó)起步較晚，因此發(fā)展的速度緩慢，仍處于起步的階段，但可以預(yù)見，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在ITS中的合理應(yīng)用，我國(guó)的交通面貌將發(fā)生翻天覆地的變化。通過(guò)加強(qiáng)我國(guó)大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究與開發(fā)力度，把大數(shù)據(jù)的研究對(duì)象由私人的交通方式轉(zhuǎn)向公共的交通方式，構(gòu)建一個(gè)具有中國(guó)特色的綜合性智能交通系統(tǒng)。

5 結(jié)語(yǔ)

大數(shù)據(jù)和ITS的結(jié)合能夠建立一個(gè)更加高效、環(huán)保、安全的交通運(yùn)行系統(tǒng)，并且人們要加強(qiáng)對(duì)交通的監(jiān)管力度，為公眾建立一個(gè)安全、舒適的交通環(huán)境。近年來(lái)，隨著“Internet+”概念的興起，“Internet+”交通也被人們廣泛關(guān)注，其目的是利用信息改善交通環(huán)境，而智能化在城市交通中的應(yīng)用是人們最期待的。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]沈正榮.大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用[J].智能城市，2020，6（7）：164-165.

[2]秦曉燕.大數(shù)據(jù)及其智能處理技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代信息科技，2019（24）：173-175.

[3]李江濤.大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市智能交通發(fā)展中的應(yīng)用分析[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2019（23）：255-256.

[4]陸淵章，夏玉果，董天天.人工智能技術(shù)在大數(shù)據(jù)時(shí)代智能信息處理中的應(yīng)用分析[J].山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，19（3）：112-114.

[5]丁向朝.大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通平臺(tái)構(gòu)建中的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2019（16）：178-179.

[6]劉勇良.大數(shù)據(jù)處理與挖掘在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].河南科技，2019（4）：138-143.

[7]陸蓮芳.淺析大數(shù)據(jù)時(shí)代新技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2018，36（5）：223，225.