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上海交通大数据研究与应用

2018-11-08   来源:诚信在线登录


上海市城乡建设和交通发展研究院副院长  何承


  回顾诚信在线登录成立10年,是全面引领全国智能交通行业技术创新和推进智能交通产业发展、取得辉煌成就的10年,对推进交通大数据研究与应用也不例外。上海在交通大数据实践中取得的成就,离不开诚信在线登录的大力支持和指导。


  一、研究过程
  2012年11月,上海市科委立项全市第一个大数据研究课题——“城市交通大数据应用关键技术研究与示范”,由上海市城乡建设和交通发展研究院联合复旦大学、电科智能等共同开展交通大数据理论、技术研究和示范应用。2014年,上海市科委又立项第二个交通大数据课题——“上海交通大数据服务平台构建与应用关键技术研究”,建设上海大数据资源中心和应用服务平台。两项课题有力地推进了上海交通大数据研究、应用和产业发展,对拓展交通数据视野、支撑政府交通政策制定、加强交通精细化分析、管理和公众出行服务,进而缓解上海城市交通拥堵等都发挥了重要的作用。
  上海交通大数据研究与应用,自始至终都得到诚信在线登录的鼎力支持和指导。2013年3月,时任诚信在线登录理事长吴忠泽博士亲临诚信在线登录举办的大数据论坛,指导、探讨大数据在智能交通行业中的应用。之后,不断关心上海交通大数据研究进展,多次给与上海交流机会,在诚信在线登录举办的各类论坛发表演讲,充分展示上海在交通大数据领域研究和应用成果。诚信在线登录对促进交通大数据技术创新、行业应用实践和相关产业发展起到了至关重要的推进作用。诚信在线登录还授予“上海城市交通大数据基础理论和系统构建关键技术研究与应用”成果2016年度科学技术奖二等奖,充分肯定了上海在交通大数据领域研究与应用所取得的成绩。


  二、建设成果
  通过两项交通大数据课题研究与示范,以及后期的交通大数据工程实践,上海交通大数据研究与实践取得累累硕果。两项课题共出版专著2部,获国家授权专利8项,软件著作权4项,形成地方标准1部。建成上海交通大数据资源中心、大数据应用服务平台和企业大数据平台,交通大数据成果已广泛应用于交通管理部门、电台电视台交通广播、有关行政区交通精细化管理和交通信息服务等,为改善上海城市交通、推进大数据产业发展做出了重要贡献。主要成果如下:
  1、首创交通大数据定义及交通大数据本体库框架
  开展城市交通大数据研究与应用,首先要回答什么是交通大数据。根据上海原有交通运行管理数据基础,结合大数据特征,首次提出了“交通大数据是由城市交通运行管理直接产生(包括线圈、GPS、视频、图片等数据)、城市交通相关的行业和领域导入(气象、环境、人口等数据),以及来自公众互动提供的交通状况数据(通过微博、微信、交通爆料等提供的文字、图片、音视频等数据),用传统技术难以在合理时间内管理、处理和分析的数据集”的定义,将交通数据视野扩展至气象、人口等与交通密切关联的数据以及交通参与者本身,通过利用先进的大数据技术,融合与交通相关的数据,对交通数据  进行关联、综合研判分析,找出规律并解决问题,对交通大数据精准分析和交通预警、研判等产生了深远的影响。
  要利用先进的大数据技术和人工智能技术,对交通大数据进行检索、精准分析、研判等,需要建立行业、领域本体库。创建了国内首套城市交通大数据本体库框架,涵盖了城市交通及相关领域3145个概念类,为交通大数据语义检索、计算机推理、人工智能提供了基础条件。
  2、交通大数据关联分析技术与出行方式判别技术
  以往交通分析仅限于交通本身。大数据技术为把其他与交通相关的数据进行关联分析成为可能。建成交通与气象关联分析系统,采用回归分析与Apriori关联规则算法,对湿度、风速、雨量、温度等气象数据与交通状态指数进行关联分析,挖掘出了雨量与交通状态指数之间的量化关系,可结合天气预报对交通状态指数进行预测,对重点路段或常发性拥堵区域提供交通疏导建议。
  通过定义11个识别规则,采用SVM模型、神经网络模型、决策树等模型,利用手机数据,能辨识出地铁、地面公交、小汽车、自行车、步行等七类交通出行方式,并结合志愿者的问卷调查结果和10万多条志愿者手机数据验证,平均识别准确率在85%以上,研究成果可以应用于交通规划、交通模型、个性化交通信息推送服务等。
  3、交通大数据资源中心
  通过与世纪高通等企业合作,采用政、企平台互联与数据交互模式,建成上海交通大数据资源中心,汇集了来自全国340多个城市的城市道路交通、城际道路交通,城市公共交通,城际客运,出行服务和其他行业的六大类交通数据资源。交通大数据资源中心突破了上海本地数据资源局限,拥有全国主要城市的交通数据资源,为立足上海、面向长三角提供交通一体化决策管理和交通信息服务提供数据支撑,也使开展全国主要城市交通分析对比成为可能。交通大数据中心拥有机柜10个,服务器90台,支持PB级的离线数据存储与挖掘分析。日存储交通大数据规模827G,日产生的数据记录100亿条。中心无论从数据规模、数据种类和数据覆盖范围和政企数据合作模式来看,目前在全国尚处于领先水平。 
  4、交通大数据服务平台
  基于上海交通大数据资源中心海量数据资源,构建完成交通大数据应用服务平台,具备包含数据存储、交换分析、应用服务支撑和应用服务引擎等四个层次模块,实现辅助政府交通决策管理、公众交通出行服务以及支撑企业交通信息服务功能。基于交通大数据服务平台,开发了全国城市交通指数对比分析系统,可对全国30个主要城市,用上海、北京和企业的指数模型,按不同时间统计周期、不同城市地理位置和经济特征以及城市区域与道路类型等,进行不同城市间交通指数对比,分析不同城市交通运行特征、规律和交互影响。
  电科智能在大数据课题示范平台基础上,建成企业交通大数据平台,包含硬件集成环境、数据集成环境和研判应用三层架构。硬件集成环境形成了以Hadoop/虚拟化集群/集群内存库/关系型数据库为主体的平台架构,实现了对TB级交通数据的秒级检索和处理。数据集成环境以数据对象层为核心,建立人、车、路全息电子档案,重构数据模型体系,对接口服务、配置服务、数据格式服务等方面进行规范化管理,为大数据研判分析提供更先进的数据支撑系统。研判应用层主要通过计算和存储,支撑开展数据的关联分析和挖掘分析等工作。
  5、交通大数据应用实践
  在交通大数据服务平台基础上,上海把交通大数据真正推向应用实践。除了先期开展的向市委、市政府、交通委、住建委、电台电视台、交通信息服务企业等提供交通数据和信息服务外,依托交通大数据研究和建设成果,上海市交通综合信息平台与多个区建立了网络互通,将交通信息数据服务触角延伸向有关行政区,进一步拓宽了市级交通综合信息平台的服务和应用范围,形成交通大数据“条块结合”的全方位服务局面,真正发挥交通大数据服务城市交通精细化管理作用。
  2017年,上海交通信息中心支撑完成徐汇区交通综合信息平台和徐汇区交通辅警管理及综合指挥平台的建设。2个平台具有数据接入共享、道路综合分析、公交运行综合分析、研判预警、警力分析、警力派遣、警务预案、智能警保等功能,为徐汇区开展交通监控、交通分析和制定交通改善措施,形成区域高效交通管控和指挥体系提供了强有力的数据支撑服务。为黄浦区、静安区交通综合信息平台
  电科智能基于企业大数据服务平台,构建上海市公路网交通调查信息服务系统,实现对公路交调数据、高速公路联网收费数据、快速路交通监控数据、公路网交通监控数据、中心城区交调数据以及新建交调点采集数据的统一存储和管理,有效促进了上海市路政局的数据整合和系统整合。
  此外,上海出版了《城市交通大数据》专著,填补了国内交通大数据出版物空白。总之,上海较为全面地研究了交通大数据定义、范畴、基础理论和关键技术,在大数据理念指导下,扎实推进交通大数据真正应用服务于交通决策管理和信息服务,成效显著。


  三、未来展望
  大数据是数据、技术和应用的综合体。大数据从战略层面,把数据的作用提高到史无前例的高度,使数据成为资源,是历史发展的必然。交通领域大数据未来发展,将在互联网技术、人工智能技术、区块链技术等先进技术支撑下,形成综合技术优势,使交通数据分析更精准和快速、关联更智能和广泛、应用更泛在和便捷,并带动相关产业的发展,促进社会进步。
大数据揭示着数据时代的到来。诚信在线登录不断创造数据,无可避免地生活在数据世界中,并享受数据带来的便利,这就是大数据时代。