交通“大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+可視化”應用需求

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上交通“大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+可視化”應用需求1.背景與挑戰(zhàn)在智慧交通建設中，數(shù)據(jù)中心是其中關鍵的一環(huán)。它作為整個智慧交通的大腦，承載著交通部門關鍵的業(yè)務和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息的集中交換、處理、存儲和管理，要求能夠提供安全可靠且連續(xù)不間斷的7X24小時服務。數(shù)據(jù)中心主要包含機房基礎設施、IT基礎設施、業(yè)務系統(tǒng)和數(shù)據(jù)等內(nèi)容。然而交通部門傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心IT系統(tǒng)普遍存在系統(tǒng)利用率不均、整體利用率偏低，建設和擴容成本高、擴容部署周期長，存儲擴容壓力巨大、缺乏PB級存儲擴展能力，數(shù)據(jù)爆炸式增長、關系型數(shù)據(jù)庫難以支撐海量數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一，分散運維、運維人力物力成本高等問題。公安交通管理

2、數(shù)據(jù)中心作為智慧交通信息化系統(tǒng)的載體，主要包括計算、存儲、網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)分析、智能分析、災備、安全等系統(tǒng)。交通問題是現(xiàn)在我國較為難解決的問題之一，同時隨著車輛數(shù)量的不斷增長，導致的一系列問題如交通堵塞、尾氣污染等也影響著人們的生活。通過GPS地理感知設備所提供的大量定位數(shù)據(jù)能夠清晰地反映城市交通的情況，診斷出城市交通的各種問題，提供人群出行的重要模式，為智能交通的研究提供重要的技術手段。隨著近些年來信息可視化技術的不斷發(fā)展與應用，在智能交通領域的研究出現(xiàn)了交通可視化分析的分支?？梢暬治鱿啾容^與傳統(tǒng)的交通研究方式，能夠通過豐富的交互手段為人民顯示一種完整的數(shù)據(jù)明細，并且可視化技術能夠應用圖形來對

3、結(jié)果進行展示，便于人們理解和接受。一、對于交通數(shù)據(jù)的預處理衛(wèi)星定位可以采集到GPS車輛的信息，并通過一定的數(shù)據(jù)重建來反映出車輛軌跡的數(shù)據(jù)，不過在眾多車輛的GPS設備中難免會遇到因設備問題或其他缺陷導致的各種數(shù)據(jù)異常問題，這就會導致采集的數(shù)據(jù)中存在異常記錄。為了避免這些異常數(shù)據(jù)對后期數(shù)據(jù)處理造成影響，應當進行相應的數(shù)據(jù)清洗工作，主要是清除那些數(shù)據(jù)整體丟失的、時間錯誤以及長時間停車和速度過快距離過長等明顯錯誤的記錄數(shù)據(jù)。進行數(shù)據(jù)的清洗之后仍然會存在與真實情況有一定的偏差，因為在數(shù)據(jù)發(fā)出和接收過程當中GPS系統(tǒng)由于精度問題會存在一定的系統(tǒng)誤差。另外GPS系統(tǒng)的坐標和其他市面上一些地圖軟件系統(tǒng)中采用的

4、坐標不同，直接應用GPS數(shù)據(jù)點軌跡會有一定的偏移量，表現(xiàn)在其他系統(tǒng)地圖上就是會以固定的距離偏離于城市道路網(wǎng)絡，因此應當對采集回來的數(shù)據(jù)進行校對，用修正數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的軌跡代替原始數(shù)據(jù)，保證最后可視化分析的準確性。最后，對于采集到的交通數(shù)據(jù)預處理還應當對軌跡數(shù)據(jù)進行化簡，因為GPS在采集數(shù)據(jù)過程中的頻率是比較高的，返回一個數(shù)據(jù)或者多個數(shù)據(jù)會造成GPS采樣點的疊加和難以處理，因此可以選擇用路段來代表軌跡，提高交通可視化分析處理的效率。二、對城市道路交通流量的分析處理對于交通流量的可視化分析早起主要是為了輔助管理人員來了解和分析城市交通運行情況，而隨著人們對于數(shù)據(jù)信息的進一步處理和挖掘，有研究學者提出了

5、將數(shù)據(jù)融合進數(shù)據(jù)庫后進行交互分享和可視分析的做非法，并且在數(shù)據(jù)處理中對于通行軌跡進行重建，了解車輛在某一點以及車輛在某兩點直接停留的時間，對重要地點和通行軌跡應用一定的方法分類來增強可視性。相應的如果表示在地圖上則是對應位置的箭頭方向代表的軌跡方向，箭頭的粗細程度代表交通流量大小，并且在交通分流出標出箭頭拆分后的粗細程度以表示分流后的交通流量大小。另外，針對交通軌跡數(shù)據(jù)人民逐漸提出了用馬賽克圖來反應某一塊區(qū)域或者一段道路上的車流分布特點，并且在此基礎上建立相應的2D以及3D方法來強化可視化軌跡空間的屬性，通過顏色表示某段路相應屬性（速度、流量等）的大小，按照時間順序予以疊加，并且通過一個二維的

6、時間表來與相應的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)連接，便于人們觀察某時間段內(nèi)該區(qū)域的交通情況。在可視化技術建立在交通流量的分析基礎之上后，有學者通過更加完整清晰的數(shù)據(jù)建模和管理建立出對城市中出租車的軌跡處理分析系統(tǒng)，它提供了一個包括地圖選擇區(qū)域和時間窗口等一系列過濾工具的可視化界面，來幫助用戶進行相應的打車查詢，以滿足用戶對于用車金額和周邊交通流量以及周圍出租車密度等可視化查詢，并且研究人員還能夠通過數(shù)據(jù)的挖掘來了解城市中存在的一些交通樞紐和用車焦點，對交通管理也具有一定的幫助。三、對于城市道路中交通事件的分析研究人員在最近的研究中，逐漸分析并挖掘出通過數(shù)據(jù)收集的一些交通流量信息中存在的一些交通事件。對于現(xiàn)代智能交通

7、建設，了解交通事件的發(fā)生原因及影響能夠?qū)τ诮鉀Q和處理相應的交通事件產(chǎn)生著直接的影響。從普遍意義上來說，交通事件主要是指的在城市道路中發(fā)生的長時間的流量停滯或者聚集狀態(tài)，較為嚴重的交通問題會產(chǎn)生道路擁堵。為了進一步對這類交通擁堵情況進行可視化分析，有學者提出了定義交通事件為速度低于某一閾值的一定軌跡，用這一事件作為道路擁堵點的代表體現(xiàn)。表現(xiàn)在地圖上就是通過不同顏色來展現(xiàn)不同方向的交通擁堵情況，并且由于交通事件具有一定的傳播性質(zhì)，比如長時間的交通擁堵會導致該區(qū)域內(nèi)整體交通情況復雜化，利用地圖相應的像素單元的顏色編碼變化情況來表示某一路段或者區(qū)域上的擁堵程度，來了解到交通事件的傳播情況，從而了解該交

8、通時間的嚴重程度，以便尋求準確的解決方案。四、對于交通可視化分析過程中交互手段的分析在城市交通軌跡數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展過程中遇到的難題很多，而極大多數(shù)的難題都是由于數(shù)據(jù)的抽象性難以與具體化的城市道路網(wǎng)絡有效結(jié)合所衍生的。在傳統(tǒng)的交通可視化分析當中，通過對地圖做不同程度的簡化或者通過一定的交互手段來打開相互鏈接是對這種問題解決的主要手段。因此如何將可視化和城市路網(wǎng)地圖整合為一個整體是對交通數(shù)據(jù)可視化研究的一個重要問題和挑戰(zhàn)。國外學者面對這一問題提出了一種將數(shù)據(jù)可視化內(nèi)嵌于城市路網(wǎng)地圖中的思想，作為交互手段來同時觀測數(shù)據(jù)和該數(shù)據(jù)的時間空間屬性，這種思想主要是運用接縫算法來對相關道路進行拓展，雖然會產(chǎn)生

9、一定的失真偏差，但能夠保證在準許范圍之內(nèi)。在這一做法能夠?qū)r間信息與數(shù)據(jù)嵌入道路顯示，并且通過相應的終端輸出。比如在用戶地圖中通過展示公共交通線路在每一個站點的位置，以及在該站點上的上下車時間以及乘客數(shù)據(jù)按照時間序列反映在相應的城市道路地圖中，這種做法能夠通過建立在城市道路地圖中的內(nèi)嵌數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)來直接展現(xiàn)給城市中用戶所感興趣的公共交通問題，并且在不影響用戶對地圖內(nèi)容的查看上讓乘客對自己出行的形成做一個簡要的規(guī)劃，并且乘客能夠通過相應的反饋手段與相應的管理方實施交互活動。隨著交通可視化的不斷發(fā)展，雖然目前市面上大多數(shù)輸出終端都是以電腦為主的，但眾多可視化交互媒體介質(zhì)已經(jīng)被人們熟知和應用，各種可

10、視分析系統(tǒng)正以不同的交互方式將數(shù)據(jù)整理并展現(xiàn)給人們，為人們的出行以及公共交通的發(fā)展做出貢獻。2.應用需求路面感知多樣化、情指聯(lián)動一體化、交通預案仿真化、事件處置預案化、勤務運行可視化、交通管理運營化1) 結(jié)合各支隊的業(yè)務需要，通過對各類繁雜交通數(shù)據(jù)的提取和處理，采用海量警務信息接入、高分圖像處理、高分地圖引擎等先進技術，基于一塊大屏幕囊括民意警務、勤務管理、鐵騎勤務、違法查處、警情研判、交通管理、視頻監(jiān)控、今日警務等內(nèi)容，實現(xiàn)智能化的指揮與管理。實現(xiàn)“指揮中心與路面、與日常工作的距離，只隔著一塊屏幕?！?) 根據(jù)業(yè)務應用需求梳理、展示與利用海量信息是指揮中心高效運營的關鍵。交通智能指揮中心，需

11、要融合接處警系統(tǒng)、視頻綜合應用系統(tǒng)、警務管理系統(tǒng)、交通誘導發(fā)布系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布系統(tǒng)的信息或數(shù)據(jù)，構(gòu)建囊括人、車、路的“交通信息中心”。3) 通過各類可視圖表，實現(xiàn)業(yè)務場景的整屏、高分、關聯(lián)顯示，便于全局了解交通狀況、實時指揮調(diào)度。比如，只需進入可視化平臺的“交通管理”應用場景，在超高分辨率電子地圖上，可實時顯示和定位管轄范圍內(nèi)當天的全部接警警情，支持查看報警詳情，周邊一鍵視頻分析。同時，整個轄區(qū)內(nèi)的全部警力位置、處置狀態(tài)和勤務狀態(tài)也將實時展示。通過關聯(lián)多業(yè)務系統(tǒng)的信息交互、綜合展示，大大提升交警指揮中心的接處警能力與實時處置效率。4) 高分可視化，可以通過視頻對遠程事故進行取證，對于海量視頻管

12、理與應用的能力。5) 可以為指揮中心日常工作場景提供視頻預案,提供視頻快速調(diào)看、預案快速制作、信號布局制作等功能，并能實現(xiàn)視頻預案輪播、隨機創(chuàng)建視頻預案、監(jiān)控重大警情及啟動對應視頻預案功能。針對日常海量視頻監(jiān)控管理，指揮中心只需將重點關注區(qū)域制作成視頻預案，實現(xiàn)一鍵式快速調(diào)取，實時關注治安情況，快速、有效利用海量視頻資源。6) 可以實時呈現(xiàn)全市鐵騎在線分布、實時工作業(yè)績、鐵騎小組整體軌跡及業(yè)績、現(xiàn)場視頻等信息。具體到每一名警員的相關信息也清晰、實時可見。而一旦出現(xiàn)警情，結(jié)合接處警信息，通過鐵騎對講機的實時定位，指揮中心可第一時間通知周圍的鐵騎警趕到現(xiàn)場，還可調(diào)集周邊視頻對現(xiàn)場進行調(diào)查監(jiān)控，大大

13、提升事故處理效率與交通管理能力。7) 可對警員路面執(zhí)法情況的綜合監(jiān)控和管理。通過多維度展現(xiàn)執(zhí)法數(shù)量、分布情況，以及與擁堵警情的關系，幫助領導和指揮中心人員更容易發(fā)現(xiàn)路面交通違法和執(zhí)法的特點、異常，從而有效決策。8) 支持數(shù)據(jù)海量存儲，可擴展。規(guī)范數(shù)據(jù)接口標準，整合匯聚并存儲交通車輛、交通違法、交通事件、交通管制、勤務安排停車誘導、警車單兵、卡口電警、交通氣象等海量交通相關數(shù)據(jù)，可根據(jù)需要動態(tài)擴容。9) 進行資源高效整合，省成本。基于虛擬化、云計算技術，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一的計算資源池，為交通指揮調(diào)度、交通信息服務、緝查布控。交通綜合管控等上層應用提供彈性的計算能力，提升資源利用率并降低整體建設和運

14、維成本，節(jié)省機房空間，降低能耗。10) 支持信息深入挖掘，深應用。結(jié)合交通大數(shù)據(jù)平臺，提供全文檢索、以圖搜圖、道路渠化分析設計等多種智能研判手段，在提高執(zhí)法效率的同時還可以優(yōu)化警力資源部署。11) 冗余安全設計，高可靠。系統(tǒng)通過虛擬化、集群、容災、備份等設計，可有效保證系統(tǒng)的可靠性和可用性。3.其他廠家3.1?？祽獙π枨笤O計的方案思路對于計算需求，采用服務器虛擬化應用，對于視頻、圖像數(shù)據(jù)采用云存儲模式，對于數(shù)據(jù)庫、虛擬機鏡像文件等數(shù)據(jù)采用FC SAN共享存儲。對于網(wǎng)絡需求，采用新一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡參考架構(gòu)模型，可選用“分區(qū)+分平面”或“分區(qū)+分層+分平面”的架構(gòu)，支持虛擬機任意遷移，無阻塞、低延

15、遲數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，多用戶和大規(guī)模的網(wǎng)絡需求。對于大數(shù)據(jù)分析和智能分析需求，采用大數(shù)據(jù)平臺針對非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化以及結(jié)構(gòu)化的過車視頻、數(shù)據(jù)進行建模分析和交通數(shù)據(jù)采集，支持全文快速檢索、以圖搜圖、智能研判、OD分析和統(tǒng)計分析等應用。對于災備需求，可基于存儲復制、雙機熱備、異地容災等方式，進行兩地三中心、同城雙中心或異地雙中心的容災建設，同時可選用NBU備份或CommVault備份方案實現(xiàn)數(shù)據(jù)備份。對于安全需求，依據(jù)信息系統(tǒng)等級保護安全設計技術要求（GB/T 24856-2009），構(gòu)建“一個中心支撐下的三重防御”的安全防護體系。對于運維需求，將以往對視頻設備、網(wǎng)絡設備、服務器、中間件、數(shù)據(jù)庫、業(yè)務應用和

16、機房動力環(huán)境等分割管理的信息孤島進行有效的整合和關聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心全網(wǎng)資源的全面監(jiān)控與集中統(tǒng)一管理。3.2世紀高通應對需求設計的方案思路OD分析世紀高通憑借交通大數(shù)據(jù)為交通行業(yè)客戶提供精準的OD分析，幫助客戶更好地去規(guī)劃城市交通建設，提高城市交通運行效率，優(yōu)化交通設施布局。通行時間預測依據(jù)世紀高通十余年積累的歷史交通信息大數(shù)據(jù)，可以為交通行業(yè)客戶提供通行時間預測，并給出合理化的通行方案，幫助客戶提高通行效率。交通流量分析憑借交通大數(shù)據(jù)平臺的深度分析和計算，幫助交通行業(yè)客戶分析當前以及未來的交通流量，使客戶能夠更好地進行交通誘導和規(guī)劃。擁堵分析針對常規(guī)擁堵和異常擁堵，世紀高通根據(jù)多年來的交通信息

17、大數(shù)據(jù)積累，可以提供擁堵的深層次分析，并給出合理化的建議提高交通運行效率。交通設施優(yōu)化為了幫助交通行業(yè)客戶更好地管理城市交通，提高城市交通運行，世紀高通可以幫助客戶優(yōu)化交通設施，使城市交通更加通暢。交通指揮世紀高通可以幫助交通行業(yè)客戶建立城市統(tǒng)一的交通管控平臺，并在該平臺上進行交通指揮，及時對城市的交通運行狀況進行積極的干預，幫助城市交通高效運轉(zhuǎn)。3.3中興應對需求設計的方案思路立足實戰(zhàn)，支持多模協(xié)同模式：多個不同類型、不同層次的指揮中心和執(zhí)行機構(gòu)通過網(wǎng)絡組合在一起，按約定流程，分工協(xié)作、聯(lián)合指揮、聯(lián)合行動。一般由一個政府指揮中心、多個部門指揮中心和更多個基層遠程協(xié)同終端構(gòu)成；分級接處警。授權(quán)

18、模式：政府授權(quán)應急基礎比較好的某一部門（通常是公安部門）執(zhí)行城市應急處理任務。在該部門的牽頭下，政府相關應急部門聯(lián)動辦公。代理模式：政府成立統(tǒng)一的接警中心或呼叫中心，負責接聽城市的應急呼叫，根據(jù)呼叫的性質(zhì)，將接警記錄分配給一個或多個部門去處理，并根據(jù)各部門處理情況反饋報警人。集權(quán)模式：整合政府和社會所有的應急資源，成立專門的城市應急聯(lián)動中心，由該部門代表政府全權(quán)行使應急聯(lián)動指揮大權(quán)。采取面向公眾一級接警、一級處警方式，即指揮中心統(tǒng)一接警，統(tǒng)一處警；簡單事件由專業(yè)組處理，出現(xiàn)重大事件時，由指揮長協(xié)調(diào)各專業(yè)組進行聯(lián)動處警。業(yè)務準確，大數(shù)據(jù)支撐應急業(yè)務系統(tǒng)貫穿于整個應急流程中，是應急平臺的核心和靈魂

19、，提供強大的應急業(yè)務管理和應急智能決策能力，系統(tǒng)功能涵蓋應急管理工作常態(tài)和非常態(tài)下的業(yè)務需求，滿足信息采集、信息展現(xiàn)、信息匯總、綜合研判、方案生成和指揮處置等功能。應急指揮業(yè)務系統(tǒng)分為綜合業(yè)務管理系統(tǒng)、風險隱患監(jiān)測防控系統(tǒng)、預測預警系統(tǒng)、智能輔助方案系統(tǒng)、指揮調(diào)度系統(tǒng)、應急保障系統(tǒng)、應急評估系統(tǒng)、模擬演練系統(tǒng)，以應急管理流程為主線，強調(diào)系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的集成應用。為了實現(xiàn)應急平臺風險分析、信息報告、監(jiān)測監(jiān)控、預測預警、綜合研判、輔助決策、綜合協(xié)調(diào)與總結(jié)評估等功能需求，系統(tǒng)包括地理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)、遙感影像、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)、衛(wèi)生統(tǒng)計數(shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)、水利信息、森林火災數(shù)據(jù)及其它與應急相關數(shù)據(jù)等多種類型數(shù)據(jù)?；趯崟r各業(yè)務數(shù)據(jù)的融合分析和應急事件處置數(shù)據(jù)倉庫，改變應急事件的工作模式，變事后被動應對為事前預先發(fā)現(xiàn)，事中科學指揮、事后妥善處置。在應急指揮系統(tǒng)支撐下，以電子化、流程化、自動化為出發(fā)點，規(guī)范應急事件處置的預警、接報、標