智慧交通大数据研究与实践

宋虎刚 官小燕 周梓旋 吴英英

摘要：随着互联网技术的进步，信息化的高速发展带动我们生活的方方面面，在信息技术的支持下，人们利用大数据对交通进行了全面的升级换代，利用更加科学的管理手段对交通的方方面面进行更新，一个新的智慧交通网正在被构建，人们的生活正在被极大地改善。

关键词：智慧交通模式；信息数据；车载数据接收

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）13-0016-02

智慧城市是由信息和通信技术手段对整个城市的管理和运行，在智能公交的建设方面，数字化、信息化是智能公交的基础，智慧化、安全化是智能公交的未来，实现智能公交正常的运行和管理，为智慧城市中的人创造更美好的生活，进而促进整个城市的和谐、可持续发展。所谓的智慧交通系统，极大地利用当下能用到先进的“3G”技术支持 （ GPS 定位、3G网络通信、GIS地理信息系统） ， 合武汉市公交的运行特点，智能排班，并提高公交的利用率，共同建设完善良好的公交内站与站的监控系统管理。智慧交通系统的普遍运用可以极大地提升城市道路的信息化和智能化，更加方便了人们的出行；并且降低了运营的成本，提高了公共资源的利用率。

交通问题越来越突出， 深刻影响着武汉市民的正常生活，城市交通智能化的需要越来越迫切，智慧交通作为智慧城市重要组成部分， 对解决现代都市交通拥堵现象有着非常积极的作用， 公共交通出行是当今社会最重要的出行方式之一， 也是各大城市为缓解城市交通拥堵而主推的出行方式， 然而， 社会公众对公共交通服务的标准日渐提高，特别是智能公交系统得到大家的青睐和期待，我们就此问题针对交通压力、公共交通信息查询、静态数据和实时公交数据等方面进行分析，就武汉市智能公交系统为例展开调查。

智慧交通系统现在依旧是一个新生的事物，但随着技术的发展在不断地上升。我国开始智慧交通系统的研究比较晚，城市公共交通一直落后于其他国家。此外，利用公共交通工具出行的人数在不断地减少，致使智慧交通系统的关注度一直减少。个人私家车、地铁等工具在交通中占有很大的比例，以其速度快，便利的特点深受民众喜爱，这也从另一个方面反映出交通系统需要被重新关注，人工智能化是其发展的必然趋势。

个别智慧交通系统除了不能给大众提供交通到站信息、客运信息外，也无法获得调度管理处提供的数据。到目前为止公交拥堵是很常见的现象。公交遇到个别的突发事件，公司不能很好地提前做出决断。但现如今很多城市都已经着手开始建设智慧交通系统，APP类软件的使用并不是每一个城市采取的措施。发达城市如北京、南京、武汉、广州等有属于自己的智慧交通App，但App的使用率不高。通过对不同城市智慧交通的发展进行分析，我们发现其服务资金少，不能为民众提供精准的服务水平，因此无法避免地就会出现智能播报不确定、供需现状不平衡、资源浪费等情况，民众便不再继续使用此类APP。

1 交通智慧调度中心平台

交通智能平台系统是在调查研究关于武汉市公交企业业务管理模式的基础上，结合先进的管理理念，形成的一套针对各种运输形式的公交运营调度管理系统。该系统可实现公交车辆运营调度的智能化、实时化、科学化、无纸化，在提高公交企业运营效率与服务水平的同时，可大大降低公交企业运营成本，完善面向广大公交乘客的信息服务，很好地体现优先发展城市公共交通的战略思想，为营造城市和谐的公交环境奠定堅实的基础。

1）基础的数据管理

及时的完成线路、人员、车辆、路况、站点、车载终端、电子围栏、场站等信息的录入、编辑、更新和删除。

2）运营的管理

及时完成对车辆的进出场、进出站、开关门、越战、带速起步的状况、发动机的工况、运行的趟次、车辆的满载率、车内情况与道路情况等信息进行实时监控，随时运营状态。

3）调度的管理

及时完成对司机的考勤、车辆的排班计划、电子化地图、电子化的道路情况、调度策略的配置、自动排班、发车的管理、车辆的定位、车辆轨迹的实时监控、历史轨迹的回放、行车示意图、异常情况的运营监控、线路间合理的资源调配、控制指令的下发、司机与调度员之间的信息交互等功能的管理。

4）车辆技术的管理

定期完成车辆的检查、保养计划的编制、检查保养执行情况的记录、维修情况等车辆技术的管理。

5）客流及运营能力的分析

及时统计车辆载客的人数、车辆的载满率状况、站点断面的载满率、线路的平均载满率等信息并结合GIS（地理信息系统），深入了解城区出行人口的分布状况、客流的主要聚散点等信息，制定出可持续的发展方案，缓解城市的交通压力，对规划城市的可持续发展和绿色出行做出贡献。

2 智能车载终端系统

智能车载终端系统集GPS全球信息定位、4G通讯（支持移动、联通、电信的4G模式）、车内的视频监控、车况信息的采集、调度、管理等功能集为一体，具有与传感器、报警、门的安全检测与控制、室温、车内信息显示屏、油耗情况、刹车灵敏度等控制接口是智能公交车载系统的调度系统信息的来源和发布核心，整个智能公交系统都是以此为基础建立起来的。智能车载终端系统采用了嵌入式的技术，其处理器具有高性能、低功耗的特点，外观采用了组合式的设计，整个终端的外形既小巧又简洁，且这个车载终端具有抗高温、抗震动、安装灵活方便的特点。

1）实时定位

车载终端按照设定的时间定时往调度中心发送车辆的GPS位置数据，完成对车辆的定位。

2）盲区补传

车辆脱离3G信号盲区后，自动补传在盲区内未传的车辆GPS位置数据。

3）监控

支持调度中心按单点、压缩、定时、定距的方式监控车载终端；并支持在点火的情况下，按调度中心配置的主动监控参数上传位置信息。

4）报警

实现防劫报警、超速报警、越界报警、限时行驶报警、非法启动车辆报警、偏移路线报警、停车报警、GPS天线短路（开路）报警、非法开门报警、自定义报警。

5）监控

城市中心往管理车台发送监听指令请求，车台拨打该电话号码，车辆处于被监听状态。

6）通话

车辆接听通话、车辆拨打通话、通话限制。

7）远程遥控

进行远程断油断电、控制开（锁）门。

8）参数配置

通过PC连接终端自带的串口实现本地参数配置；通过中心对在线终端的任何参数进行远程参数配置。

9）车载电话

支持挂接车载电话，并通过调度屏或手柄完成拨号、摘机、挂机、DTMF信号发送。

10）短信消息

客服终端内置多条短信精选内容（车辆故障、路口堵死、客流量较大、发生事故等）并对应屏幕的按键功能，快速选择以后及时地向中心平台提供信息，短信内容可被用户操作和修改使用。

11）里程统计结果

终端是可以把从上电开始的累计里程进行保存的，用户可以任意时间查看车辆的行驶里程。

12）油耗统计数据

终端是可把实时油耗流量数据上传到监控中心，监控中心随时进行查询，对车辆油耗管理提出合理的解决办法，可以防止驾驶员多开发票，数额作假，偷油等现象。

13）即时速度显示

显示即时速度，速度的采集可选择GPS速度和汽车速度传感器的数据。

3 公交电子站牌系统

公交电子站牌系统实现了公共交通的到站播报信息、道路变更信息发布、公众服务信息发布等功能，为大众出行创造良好的乘坐信息指南。同时，通过实时采集上传站牌视频图像，可精确感知车辆位置，为公交企业及时优化车辆调度提供数据依据。另外，作为户外展示资源，电子站牌具有交通出行信息、广告等资讯发布传播的作用。

牌体功能

1）实时报站

完成站距、距离、预计到达时间。

2）短信息发布

完成变更道路信息、服务信息、交通出行信息以及对公益/商业广告信息的发布和实时传播。

3）實时图像采集信息

实时采集和保存站台上的视频图像，可以远程调阅进行查看。

4）出行人数据终端连接

集成WIFI模块，可连接候车乘客智能手机、平板电脑（PAD）等移动数据终端，支持公交线路的查询和公交乘车线路规划。

5）车辆位置精确修正

采用先进的短距无线通信技术，实现车辆与电子路标的双向通讯，对车辆位置进行修正，弥补GPS系统因遮挡和漂移带来的数据误差。

6）公交卡查询

查询公交卡余额。

7）自动监听测试

站牌具有自动监控、自动检测的功能，出现异常会立即报警，防止破坏和盗窃。

4 中心管理平台功能

1）开放式接口

具有开放式数据源接口，能快速完成与车载GPS系统、公交调度业务系统、场站管理系统等多种数据源信息的对接部署。

2）多源数据接入、分析

系统可对精确修正后的GPS位置、车辆动态旅行时间、车辆动态载客数、车载设备工况等公交车辆相关的多源信息实现接入，通过实时智能分析、监测问题路段、设备，为调度中心

中监控提供信息，便于从管理上、技术上进一步优化预报站。

3）精确智能报站

预报站是公交电子站牌服务市民的核心，川大智胜提出了革命性的基于精确车辆位置校正、多源数据融合、时空关联的新型报站算法，提供及时、可靠的到离站预测信息。

4）海量信息实时处理

系统支持海量数据接入和处理的能力，能完美支持省会级城市的电子站牌应用需求。

5）集中可视监控

通过集中监控应用服务器，实现对所有站牌及其内部设备工作状态进行采集与集中监控。

6）站牌资产管理

详细记录站牌的建设时间、广告合约期限、运维历史等资产管理信息，实现了全方位的站牌资产管理。

多方位视频监控系统建设，为智慧交通系统提供安全的依据。多方位视屏监控系统的建设，为公交车辆、站台、道路信息提供实时数据，成为智慧城市的安全基础。完善的交通服务建设，让市民出行更加安全。

完善的交通数据建设，让市民出行更轻松。通过健全交通信息服务系统建设，市民可以使用手机等移动客户端更加方便地获取交通线路实时信息、交通车辆信息等，使公交成为最优质、安全、经济、舒适的出行方式。

通过科学的调度管理，智能公交的广泛应用不仅为公众出行提供更便利、舒适的服务，同时也降低运输成本，提高公交企业的效益。当然，智能公交平台作为领先的技术支持平台，对提升城市的信息化和智能化建设也起到了重要的推动作用。在将来，有关部门或者公司会利用更先进的技术手段，将公共资源进行整合健全，将交通系统搭建实施，我们更加期待以后的出行，利用手机客户端进行公共服务，将大大的提供城市的生活水准，未来我们的城市越来越美好。

参考文献：

[1] 张志宇. 智慧交通系统设计与实践探究[J].计算机光盘软件与应用，2016（8）.

[2] 蔡翠. 我国智慧交通发展的现状分析与建议[J].交通工程，2013（6）.