智慧交通大数据云平台建设与运营解决方案课件.pptx

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1、,智慧交通大数据云平台建设与运营解决方案,TRANSPORTATION INDUSTRY SOLUTIONS,1,交通大数据问题,1,2,面向交通管理的应用分析,3,交通大数据平台构建,大数据应用发展趋势,4,交通大数据,3,以推进“互联网+”在高速公路运营管理和公众出行服务中的运用为目标，结合XXX高速本地信息化建设现状及实际用户需求，制定项目策略规划，并实现了路况、微波车检、 ETC、设备状态、MTC、气象等多源异构海量数据的抽取整合管理及基于Hadoop的存储计算，彻底打破了XXX高速各类数据的信息孤岛现象。平台还实现了路况数据、收费数据、气象等数据间多维度关联分析和挖掘应用，为保障路网

2、运行和决策调度提供多层次实时、有力的数据支撑。,大数据时代,金融行业,电商行业,医疗行业,交通行业,消费电子,游戏行业,旅游行业,创新企业,社交行业,软件行业,互联网,保险行业,政府政务,信息技术革命正在世界范围内颠覆人类的生产环境和生活方式,传统行业,大数据,智能交通,Traffic Big Data，TBD,交通大数据思维,交通大数据技术,交通大数据资源,大数据时代,面向交通管理的问题,面向交通管理的问题,节假日取消收费,迪士尼交通及客流吸引,高峰时段牌照限行问题,车辆牌照管理问题,个性化交通信息服务问题,交通枢纽综合分析问题,创建规律：通过多源多维海量数据发现规律现状研判：通过数据统计和

3、比对对现状进行描述科学预测：基于规律和现状，预测预警发展趋势综合服务：为社会各个方面提供知识成果与服务,需要多源多维的海量数据,复杂决策类问题普遍都是大数据问题,面向交通管理的问题,城市交通 现状,我国多个城市在上下班高峰期都是非常拥堵的，北京多年期已经成为“首堵”，并且这种情况在二三线城市也已经成为常态，堵车问题已经严重加剧经济运输成本，影响经济建设。,汽车数量的增加，导致的另一个问题就是停车难，在有限的空间内如何解决好停车问题，对于维持好城市交通和谐，能优化交通结构，能帮助市民出行方便。很大程度缓解交通拥挤状况。,交通管理手段落后，需要在现场部署大量警力、人力对于交通现场信息的采集与处理，

4、浪费大量人力、财力。,交通应急响应是交管部门在出现紧急情况时，通过应急方案对于紧急情况时的人员以及车辆作出的规定，保障有序的进行救援，减少损失。交通事件响应缓慢的原因是信息收集的缓慢，决策缓慢以及信息的发布不到位。,1,2,3,4,公众在途时间增加,拥堵严重、事故频发,交通管理手段落后,停车信息少，停车难,智慧的交通大数据研究,市科委立项城市交通大数据应用关键技术研究与示范,大数据技术学习 基础平台搭建,面向Hadoop系统的大数据技术研究,基于SPARK的分布式内存库技术研究,数据画像大数据应用实战,城市交通大数据,关系数据库,HADOOP系统,内存数据库,全息电子档案,综合交通数据开放应用

5、的新模式研究,为什么要建造智慧交通？,二，着眼于提高既有交通设施的运行效率,智慧交通的特点,智慧交通建设的主要目标可以分为两个层面,A.服务交管部门为交管部门缓解交通拥挤提供数据和决策支持，从而提高交通效率，为民众出行提供信息诱导，减少环境污染,智慧交通,B.服务于民众使民众得到迅捷的交通信息，方便安排出行路线，从而提高对交通拥堵，交通事件的应变能力，减少出行事件，提高效率。,“智慧交通”的目标是通过建设智慧交通充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行效率和管理水平，为通畅的公众出行和可持续的经济发展服务。,一、着眼于交通信息的广泛应用与服务,智慧交通的特点,实现目标,智慧交通

6、概念,智能交通系统ITS（Intelligent Transportation System）是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成并运用于交通系统，从而提高交通系统效率的综合性应用系统。其目标在于提高运输效率，保障交通安全，缓解交通拥堵，减少空气污染。 智慧交通是在智能交通的基础上，融入物联网、云计算、大数据、移动互联网等新技术，通过汇集交通信息，提供实时交通数据的交通信息服务。大量使用了数据模型、数据挖掘等数据处理技术，实现了智慧交通的系统性、实时性、信息交流的交互性以及服务的广泛性。,智慧交通,智慧的交通解决问题,智能信号控制系统及时调整信号

7、时长；诱导系统结合流量数据对车辆进行分流,加强监控范围，有效查处违章行为，打击违法车辆，降低交通事故发生率,跨部门统一调度、协同指挥，对于突发事故第一时间响应、救援，防止后续交通堵塞,对路况及时发布，引导司乘人员错开高峰路段，就近调整最佳路线、提示停车场位置及停车泊位使用情况。,对于特殊车辆、特勤车队进行智能引导、路线调整，智能交通平台结合GPS数据统一对智能信号进行控制，最大程度减少对道路影响，减少人力消耗,缓解拥堵,减少事故,智能引导,协同指挥,诱导预警,交通大数据应用案例,3,大数据应用发展趋势,4,交通大数据问题,1,2,交通大数据平台构建,交通大数据平台架构,业务应用层,平台架构层,

8、基础设施层,数据,智慧的交通功能架构,15,数据源,事故报警,地感线圈,体感传感器,GPS/LBS,监控图像,移动终端,停车场信息,其他信息，如气象等,数据加载整合,数据存储管理,接口集成,数据分析,数据转换,数据融合,（结构/非结构）数据存储,大数据建模,数据整合清理,历史数据清洗,分析/模拟/预测,道路容量,交通评估与仿真,事故扩散与评估,交通预测,路径优化,信号优化,其他,决策支持,拥堵疏导,路况预警,线路规划,停车引导,ETC支付,车联网支持,电子支付,其他服务,应急事故预案,道路容量管控,综合交通管理,综合车辆调度,路政管理与维护,动态路况监控,综合车辆监控,其他,移动终端,车载终端

9、,交通诱导,交通控制,数据总线ESB,云计算（计算、网络、存储、安全.）,移动通信,固网通信,短程通信,交通服务,交通管控,1,2,3,4,1,感知层,2,网络层,3,云平台,4,数据库,5,5,应用层,智慧的交通信息服务平台,16,智慧的交通管控平台,17,智慧交通综合管控平台是一个以提高交通管理服务水平、提高交通管控效率为目的，综合利用多种交通管控资源，为提高公安交通管控的快速反应能力和交通指挥中心的工作效能提供技术保障的交通综合信息集成系统。 城市交通综合管控平台涵盖智能化城市道路交通管理各个方面。系统主要包括交通执法、稽查布控、分析研判、交通诱导、运维监管、指挥调度、态势监控等业务功能

10、。,智慧的交通管控平台,交通大数据平台核心资源,核心资源是数据,从设备管理升级到数据管理：搭建数据管理平台,结构化数据,半结构化数据,非结构化数据,交通大数据平台数据管理,全生命周期数据管理,分类问题？,存储问题？,设施设备？,数据质量？,应用流程？,通过平台对所有数据的总量、内容、健康状况、服务业务、隶属网络的查询与监控。,交通数据语义网络,交通大数据平台数据管理,电科交通大数据集群,电科交通大数据平台已初步具备较大规模数据的处能力，在此平台上，针对交通大数据进行深度分析和应用实验。,智慧大数据实验室,交通大数据技术,智慧大数据实验室,电科大数据平台解决方案HADOOP内存数据库关系库,交通

11、大数据技术,智慧大数据实验室,智慧大数据实验室,交通大数据平台构建,2,大数据应用发展趋势,4,交通大数据问题,1,3,面向交通管理的应用分析,分析案例1：城市交通拥堵,浦东路口运行状况整体水平良好局部路口存在严重拥堵，是否为常发性拥堵，有待进一步的数据分析,数据缺失,10.110.5 国庆长假,周末,拥堵起始日期,拥堵结束日期,X: 时间（日）,Y: 路口,分析案例1：城市交通拥堵,分析案例1：城市交通拥堵,(a)日间全天候交通拥堵,(b)明显且均衡的早晚高峰特性,(c)早高峰比晚高峰拥堵严重,(d)晚高峰比早高峰拥堵严重,(e)拥堵发生在凌晨,准确把握交叉路口的拥堵特性，包括：拥堵开始、结

12、束时间，日拥堵持续时间、拥堵性质，从而：为交通政策措施的制定和实施提供决策支持；为交通政策措施的实施效果提供评价依据；,路口指数按“时”统计,X: 路口,Y: 时间,（e.g. 陆家嘴东路/陆家嘴环）,（e.g.高科中路/金科路）,（e.g.杨高南路/东三里桥路）,（e.g.长清路/昌里路）,（e.g.李冰路/伽利略路）,分析案例1：城市交通拥堵,周一至周五的早高峰无明显差异,周六和周日无明显早高峰，且周六比周日上午时段拥挤,周六和周日午间较工作日拥挤,周五（绿线）晚高峰较其他时间拥挤,全周晚高峰交通趋势无显著差异,分析案例2：高速公路运行管理,浦东进出上海的通道为G15沈海高速，下设高东收费

13、站，分进出上海双向，高东收费站位于沪陕高速崇明大桥入口，周边连接主要道路为A30绕城高速，五洲大道。考虑到高速公路节假日小客车取消收费的影响，采用收费站附近交调环形线圈采集交通流量作为数据来源，检测断面的编号如下。交调数据采集粒度为5min，按车道采集，数据时间范围为2013年1月至2015年1月。,分析案例2：高速公路运行管理,出上海（浦东）,进一步结合节假日放假信息，可以确定高峰出行集中在十一、五一、清明和元旦等假日，其中最高流量为十一出行，且从前后两年对比，可以看出：1）2014年比2013年不仅出现高峰出行的节假日类型呈增多趋势，2014年高峰出行出现了16天，而2013年仅为6天；2

14、）而且相同节假日的高峰出行量也增长迅速，2013年清明节高峰流量为36335辆，而2014年增长到了45656辆，增长了10000辆；2013年十一高峰流量为45367辆，2014年十一高峰流量为50620辆，增长了5000辆。,分析案例2：高速公路运行管理,2014年10月1日的高峰车流有如下特征：零晨时段，出现了极端大客流，持续时间为半小时,这和免费在10月1日零晨实施有关，大量车辆集中在零晨之后进入高速公路；早高峰时段在5点，显著早于正常工作日；在下午14点出现了午高峰。2014年10月2日的高峰车流有如下特征：高峰客流出现在8点左右，但持续时间较长。,出上海高峰车流时间分布,出上海车流

15、空间分布相关性分析,分析案例2：高速公路运行管理,进上海（浦东）,东进上海高峰与出上海高峰客流类似，但发生的日期晚于出上海客流，显示其很大一部分为返程车流。以2013年十一为例，出上海(浦东)高峰车流发生于9月30日至10月3日，而进上海(浦东)高峰客流发生于10月3日至10月6日。,分析案例2：高速公路运行管理,进上海（浦东）,从5分钟时变图看，进上海高峰车流的时间分布和正常工作日存在显著差异，但出上海高峰车流的高峰时段比较稳定，从下午14点左右开始，持续到晚上20点左右。,通过相同的分析方法，可以确定五洲大道也是高东收费站进上海流量主要的消散方向,大数据应用方向设想,基于SCATS数据的路

16、口拥堵指数关联视频大数据应用,交通违法、事故大数据应用,大数据应用方向设想,基于大数据技术的黑车、假套牌车分析治理,大数据应用方向设想,解决方案交通诱导系统,18,城市交通诱导系统由交通信息采集平台、基于GIS的交通信息数据库和数据处理平台和交通信息动态发布平台组成，系统组成架构图如下：,交通诱导系统（1）道路信息采集系统,40,路信息采集系统主要采集方式有：微波雷达检测视频检测地感线圈检测,环形地感线圈检测,微波雷达检测,视频检测,智慧交通诱导系统主要包括两大子系统：交通信息采集子系统、交通信息发布子系统。交通信息采集系统前端主要包括高清电子警察、卡口系统以及移动电子警察，前端系统采集的信息

17、经过网络传输到后天进行数据挖掘处理分析继而发送到各种终端设备进行显示与告知，而采集信息的方式主要有图中所示几种。,道路信息采集系统各种采集方式对比,41,道路信息采集系统电子警察,高清闯红灯电子警察系统利用先进的光电、计算机、图像处理、模式识别、远程数据访问等技术。利用每一辆车对应唯一的车牌号的条件，对监控路面过往的每一辆机动车的车辆和车号牌图像进行连续全天候实时记录。 高清电子警察系统由外场子系统和指挥中心两部分组成，涵盖以下功能：1.闯红灯抓拍 2. 实线变道 3. 压双黄线 4 .车牌自动识别5.高清违法录像 6 .视频检测红灯信号 7.车流量信息采集 8.远程综合管理,15,道路信息采

18、集系统卡口系统,43,卡口是以设置在主要交通枢纽道路口的摄像机为依托，结合智能化的仪器和软件来实现道路交通的智能控管，比如当前的车流量，段面车辆计数，车辆特征检索，以及部分违章抓拍功能卡口一般作为道路交通部门监管的系统使用。主要功能如下 :1.目标图像捕捉：对经过卡口的所有目标的 图像进行捕捉。2.汽车号牌识别：从捕获的目标图像中识别出车辆的车牌号码。3.断面车流量： 对断面车流量进行统计4.断面车速： 对断面车速进行检测。5.时间占有率： 通过对捕获的信息进行分析 统计出时间占有率。6.套牌车辆检测：对选定区域选定时间段内车牌信息进行重复比对。,道路信息采集系统便携式电子警察,44,便携式电

19、子警察是一套系统集成度高，动态视频移动式智能执法产品。设备不仅能针对超速车辆进行自动取证，还可对普通车辆进行智能监测记录。主要有以下功能：1.可对违法超速行为进行自动抓拍， 并在图片中叠加时间、地点、限速 值、车速、超速百分比等相关实时 取证信息； 2.可对其它如违法压线、违法调头、 违法停车、违法变道、违法超车、 逆行等违法现象进行实时手动抓拍； 还可对有关事件及事故现场等进行 实时录像；3.预留GPS模块接口，实时掌握执法地 点地理信息。,交通诱导系统（2）交通信息发布系统,45,交通诱导信息屏主要对出行车辆进行群体性交通诱导，由出行车辆根据诱导信息自主选择出行路径。根据不同的设置地点可以

20、选择以下三种交通诱导屏：,（1）可变信息标志屏：采用绿、黄、红分别表示：路段畅通、拥挤、堵塞,（2）图文+可变信息标志屏：交通信息提示：事故、施工、交通管制等。,（3）可变图文LED显示屏：可以显示前方路段实施交通路况、滚动显示交通事件、以及公共交通安全信息宣传,交通诱导系统移动终端发布,46,移动终端分为车载终端和手持终端（手机APP或手机地图）：,1.手持终端（智能手机）： 通过手机APP可以查询公交信息、当前交通状况，以及道路信息导航、交通新闻等方便行人外出；,2.车载终端： 通过交管部门的交通信息发布，可以查询得知当前道路信息状况、通过内置实时地图导航，可以实时规划当前道路选择，以便最

21、快到达目的。,交通诱导系统公共网络发布,47,通过公共INTERNET网络平台以GIS+实时交通状况+实时交通事件的形式发布城市路的实时交通状态。,交通诱导系统交通广播发布系统,48,DMB0是DigitalMultimediaBroadcasting的英文缩写，是通信和广播相融合的新概念多媒体移动广播服务。并被称为第3代无线电广播。该项技术除了支持传统的音频广播之外，还将可以通过MPEG-4H.264和MPEG-2、AAC+等多种方式，把交通信息和新闻等多种多媒体信息传输到手机上，从而更好的向驾乘人员通告实时交通信息，继而实现高效的交通诱导,解决方案应用交通信号灯智能控制系统,49,交通信号

22、控制系统是城市交通诱导管理系统的一个重要子系统，其主要功能是自动调整控制区域内的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小，充分发挥道路系统的交通效益，必要时，可通过指挥中心人工干预，强制疏导交通。主要有以下五大功能：,解决方案应用智慧公交管理系统,50,智慧公交调度系统是运用系统工程理论将交通流诱导技术、车辆定位技术、地理信息系统技术、公交运营优化与评论技术、计算机网络技术、数据库技术、通信技术、电子技术、智能卡技术等先进技术科学集成，形成集智能化调度、公交电子收费、信息服务、网络通信于一体的先进的公共交通管理系统。,有线、无线接入；IP组网，系统易于扩展车辆事

23、实监控，业务运 行更高效车站到站时间预测，换 乘更方便业务运行统计及时准确 便于运营,解决方案应用智慧公交管理系统,51,智慧公交调度系统主要公交指挥中心、公交车辆、乘客三大主体构成。公交指挥中心对公交车辆信息进行采集、分析、发布，乘客可以通过站牌信息以及手持终端得知当前公交状况。智慧公交主要功能如下：,车辆实时定位车辆自动跟踪运行轨迹实时显示图像监控超速报警车辆侧翻及碰撞报警发达,车牌信息显示调度信息显示公交间隔显示公交线路显示,解决方案应用不停车收费系统（ETC）,52,不停车收费系统（又称电子收费系统Electronic Toll Collection System，简称ETC系统）利用

24、车辆自动识别（Automatic Vehicle Identification 简称 AVI）技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网路进行收费数据的处理，实现不停车自动收费的全电子收费系统。,最大优点：其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍,解决方案应用不停车收费系统（ETC）,53,ETC除了用于高速公路自动扣费，ETC系统也用于市区过桥、过隧道自动扣费，在车场管理中也用于建立快速车道和无人值守车道，自动扣停车费。可以大幅提高出入口车辆通行能力，改善车主的使用体验，达到方便快捷出入停车场的目的。,ETC系统应用关键技术：射频识别地磁

25、感应技术视频识别技术红外技术专用短程通讯技术DSRC,解决方案应用云智慧停车系统,54,云智慧停车管理平台”是一种基于各级停车管理系统集中管控的平台，它是运用各种最新的技术手段：将GPS技术、GIS技术、智能终端技术、大型空间数据库技术、网络通讯技术等集成为一体。经无间覆盖的无线网络将各级停车场数据采集汇聚至云计算中心统一管理，为政府、主管部门、经营单位提供远程停车监管、数据统计分析；同时向驾乘人员提供及时讯息，诱导停车等服务。,解决方案应用智能停车场,55,智能停车场是将机械、电子计算机和自控设备以及智能IC卡技术有机的结合起来，通过电脑管理下可实现车辆图像对比，自动收费、自动存储数据等功能

26、，并且该停车场管理系统可实现脱机运行，在电脑出现故障的情况下仍可保证车辆的正常进出，是现代化小区物业管理的理想设施，是云智慧停车系统的重要组成部分。,解决方案应用智能停车场,56,智能停车场工作原理： 通过车位探测器将停车场车位实时数据采集后，节点控制器将各个车位采集数据传输中央控制器，中央控制器将数据传输至管理系统，系统进而对相关数据进行处理，通过LED车位引导屏、车位指示灯对外发布信息引导车辆停车。,智能停车场优势：多种收费模式（集中收费模式和出入口收费模式）多种付费模式（现金付费、一卡通付费、IC卡付费）多种停车凭证（IC、ID、条码凭证）出入口灵活切换（在高峰期，出口、入口灵活切换）多

27、种防盗模式（车牌识别、图像对比、双卡认证）车位信息引导（车位空位显示、空车位引导、可与区域级、城市级以及交管部门诱导系统联网）,解决方案应用突发应急事件处理,57,智慧交通综合管控平台将应急报警、卡口系统、电子警察、大数据分析系统、专家智能决策系统以及信息发布系统集成组成为应急指挥系统；多部门有序协作和智能联动，快速、高效地处理应急时间，从而降低工作人员的工作强度，并且极大极高对于突发交通时间的处理。,交通大数据平台构建,2,面向交通管理的应用分析,3,交通大数据问题,1,4,大数据应用发展趋势,智能交通,交通大数据平台生态圈,上海行,交通大数据思维,数据转为对象 ，对象彼此互联，平台支撑网络，网络创造价值,面向交通管理的问题,面向交通管理的问题,节假日取消收费,迪士尼交通及客流吸引,高峰时段牌照限行问题,车辆牌照管理问题,个性化交通信息服务问题,交通枢纽综合分析问题,创建规律：通过多源多维海量数据发现规律现状研判：通过数据统计和比对对现状进行描述科学预测：基于规律和现状，预测预警发展趋势综合服务：为社会各个方面提供知识成果与服务,需要多源多维的海量数据,复杂决策类问题普遍都是大数据问题,谢谢各位领导和专家！,