智慧保定實證 大數(shù)據(jù)下的智能交通
保定陸軍軍官學校, 近代軍官的搖籃。保定軍校作為中國第一所現(xiàn)代意義上的軍事院校，規(guī)模最大、設(shè)施最完整、學制最正規(guī)，起源于晚清和北洋，成就于國共，是抗日戰(zhàn)場的支柱。保定，正在進行千億級大數(shù)據(jù)下的智能交通建設(shè)，緊張交付和測試。
河北省保定市，是京津冀地區(qū)中心城市之一，《河北省新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃》2014 年3 月26 日發(fā)布，規(guī)劃明確：以保定、廊坊為首都功能疏解的集中承載地和京津產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要承載地，與京津形成京津冀城市群的核心。隨著保定市城市建設(shè)的快速發(fā)展，各地車輛大量涌入市內(nèi)，交通通行問題成為日漸突出的問題。
保定市從2013年開始智能交通建設(shè)，截至2016 年，共建設(shè)超過1000 余套電警、卡口，1000 余套道路視頻監(jiān)控，交通信號控制系統(tǒng)，交通誘導系統(tǒng)，交通流量檢測系統(tǒng)等前端子系統(tǒng)，指揮中心建設(shè)智能交通綜合管控平臺，對前端所有子系統(tǒng)進行管理和數(shù)據(jù)計算，為市交警支隊提供扁平化指揮調(diào)度及便捷的管理系統(tǒng)。
一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
我們從越來越多的突發(fā)交通事件中發(fā)現(xiàn)，視頻監(jiān)控仍停留在被動服務(wù)于“事后研判”找尋案件線索的處理模式，整個系統(tǒng)并未做到主動干預(yù)，更無從談起防患于未然。再從交通擁堵、交通事故到環(huán)境污染，在這類涉及民生的熱點詞匯中，智能交通系統(tǒng)成為能夠最大程度地發(fā)揮交通基礎(chǔ)設(shè)施的效能，提高交通運輸系統(tǒng)的運行效率和服務(wù)水平的重要解決方案之一。由此可見，加快智能交通系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用，已經(jīng)是箭在弦上刻不容緩，那么我們到底需要一個怎樣的智慧交通系統(tǒng)才能有效解決日益嚴重的各種交通問題呢？
以保定市為例，每天由卡口、非現(xiàn)場執(zhí)法設(shè)備等車牌識別設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量約1200 萬余條，一年達到45 億條的數(shù)據(jù)規(guī)模。除此之外，還有同時產(chǎn)生的車輛抓拍圖片數(shù)據(jù)，違法記錄、事故處理等產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實時流量信息，以及路網(wǎng)管理與交通事件信息等多種類型的數(shù)據(jù)。僅考慮智能交通系統(tǒng)中車輛過車相關(guān)信息，就達到了每年45 億條的規(guī)模。隨著未來機動車數(shù)量的不斷增加，以及其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接入，未來達到500億規(guī)模的那一天也許離我們并不遙遠。因此，我們面臨著一個海量數(shù)據(jù)采集、存儲、計算、應(yīng)用的難題。
隨著數(shù)據(jù)的海量激增，傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)已開始暴露出一些處理瓶頸。系統(tǒng)存儲無法彈性擴容；查詢速度緩慢，無法快速響應(yīng)突發(fā)事件；應(yīng)急指揮系統(tǒng)操作復雜；各種類型數(shù)據(jù)資源分散，無法做到整合并進行綜合分析；警力資源增加趕不上車輛保有量增長速度。當前系統(tǒng)架構(gòu)已經(jīng)無法勝任海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理，我們需要一個可以符合智能交通業(yè)務(wù)需求的全新系統(tǒng)架構(gòu)!
pg結(jié)合大數(shù)據(jù)思想構(gòu)建了全新的智慧交通系統(tǒng)架構(gòu)，從三個維度分別解析了智慧交通與大數(shù)據(jù)的關(guān)系構(gòu)建。從系統(tǒng)架構(gòu)來講，分為數(shù)據(jù)采集、時空數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)分析引擎和行業(yè)應(yīng)用四個層次，分別對應(yīng)了智慧交通業(yè)務(wù)中的原始視頻庫，基礎(chǔ)信息庫與警情/ 案事件庫，而從數(shù)據(jù)發(fā)展的維度，則對應(yīng)了數(shù)據(jù)向知識遞進的知識管理理論基礎(chǔ)。
◆ 數(shù)據(jù)采集層：海量與多種類數(shù)據(jù)采集
智慧交通系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集層，主要指卡口電警終端設(shè)備，它們采集的非結(jié)構(gòu)化的視頻和圖片數(shù)據(jù)，以及經(jīng)過前置智能算法所處理后輸出的結(jié)構(gòu)化過車信息數(shù)據(jù)。除此之外，還有大量的其他物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)的接入，比如RFID 射頻數(shù)據(jù)，GPS 定位數(shù)據(jù)，手機信息，以及其他諸如單兵、浮動車等設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)。
◆ 時空數(shù)據(jù)庫：海量和多種類數(shù)據(jù)存儲
所有來自于數(shù)據(jù)采集層的數(shù)據(jù)在時空數(shù)據(jù)庫中進行存儲。在這里根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同進行了不同的存儲。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)中，非結(jié)構(gòu)化的原始視頻和圖片數(shù)據(jù)則存儲在了基于pgCDS 云存儲方案的存儲介質(zhì)中。
◆ 大數(shù)據(jù)分析引擎：海量數(shù)據(jù)的快速計算
在大數(shù)據(jù)的思想下，我們不追求個體數(shù)據(jù)的精確性，而是在海量數(shù)據(jù)中挖掘出規(guī)律性本質(zhì)。在這里，所有的基于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的檢索與數(shù)據(jù)挖掘計算的服務(wù)得以實現(xiàn)。同時，為實現(xiàn)更多的智能化業(yè)務(wù)，在數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)層，也提供基于流式數(shù)據(jù)處理的視頻智能分析服務(wù)。為滿足更多的實時性要求，基于pgUnihadoop 分布式計算使得海量數(shù)據(jù)檢索與計算都以秒級為單位完成。
◆ 行業(yè)應(yīng)用：數(shù)據(jù)計算的可視化呈現(xiàn)
基于數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的計算結(jié)果，在數(shù)據(jù)可視化層進行呈現(xiàn)。例如指揮中心的大屏顯示， 或者是基于電子地圖的實時軌跡顯示，或是基于交通流量統(tǒng)計的多種形式的信息發(fā)布等。
而貫穿整個系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)則是pg的IP 全交換技術(shù)。擺脫了傳統(tǒng)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)，IP 全交換技術(shù)可以大幅提高數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中交互的效率。
二、解決方案
◆ 綜合管控平臺
通過交通信息采集（非現(xiàn)場執(zhí)法設(shè)備、卡口監(jiān)控、視頻監(jiān)控、交通流量數(shù)據(jù)等）、交通誘導以及交通信號控制等系統(tǒng)的部署，有效合理的調(diào)控區(qū)域交通流量，優(yōu)化路網(wǎng)流量分布，均衡干道間的交通負荷度，并通過區(qū)域信號的協(xié)調(diào)控制，合理優(yōu)化交叉口信號配時，協(xié)調(diào)管控路面交通，從均衡交通流的時空分布上提高道路交通運行效率。
基于地理信息系統(tǒng)，建立交通指揮信息智能交通綜合管理與指揮調(diào)度平臺，實現(xiàn)交通狀況動態(tài)顯示、接處警、報警定位，動態(tài)警力定位、交通信號控制、視頻監(jiān)控、交通誘導等系統(tǒng)的可視化綜合集成，利用決策支持及預(yù)案管理、無線集群系統(tǒng)，實現(xiàn)扁平化指揮，對市區(qū)交通進行有效的控制和管理。
◆ 大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)
實現(xiàn)信息資源共享，包括交通違法數(shù)據(jù)的上傳、路網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的共享、違法告知數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)的接入等數(shù)據(jù)交換。實現(xiàn)交通管理決策方式的新突破，提高科學決策、精確指導工作水平。同時以準確及時的交通數(shù)據(jù)信息為基。隕釗胂鋼碌姆治鱸けㄎＵ希ü蒲У慕煌ㄗ櫓嘔敕掄嫦低，深入進行數(shù)據(jù)挖掘，及時客觀評價交通運行狀況，預(yù)警提示突出重點問題。
◆ 交通流量檢測系統(tǒng)
實現(xiàn)基于視頻的車輛檢測功能，在城市常規(guī)桿件上安裝視頻檢測設(shè)備，支持3~4 車道的流量檢測。支持到車流量、平均速度、車頭時距、車頭間距、車道時間占有率、車道空間占有率、車輛排隊長度、車輛分類、交通狀態(tài)等信息的檢測和統(tǒng)計。在支持交通參數(shù)采集的同時，兼顧視頻監(jiān)控的功能。
◆ 交通誘導系統(tǒng)
交通誘導的信息包括微波采集、視頻采集等自動采集系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)，也包括交通事件、交通事故、交通管制、交通報警等信息，通過數(shù)據(jù)計算中心系統(tǒng)對所有數(shù)據(jù)進行融合運算，實時發(fā)布在交通誘導屏，為出行者提供便利。
三、用戶價值
◆ 海量數(shù)據(jù)，綜合研判
智能交通綜合管控平臺整合智能卡口、非現(xiàn)場執(zhí)法設(shè)備、高清監(jiān)控、交通誘導系統(tǒng)、交通流量采集系統(tǒng)、綜合管理平臺等多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，針對結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)信息，通過pg科技大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)按照既定的規(guī)則對情報化信息進行分析，尋找內(nèi)在聯(lián)系，例如大貨車闖禁行、交通態(tài)勢分析、套牌車輛分析，跟車關(guān)聯(lián)分析，車輛軌跡碰撞，可疑人員、可疑車輛分析等，從海量的情報化信息中挖掘隱藏在其中的警情信息，服務(wù)于交通管控，治安應(yīng)用，做到防患于未然。
◆ 精確檢測，疏導交通
系統(tǒng)通過收集非現(xiàn)場執(zhí)法設(shè)備、智能卡口、流量檢測系統(tǒng)所采集的過往車輛信息，排隊長度等信息，結(jié)合路網(wǎng)的歷史車輛通行時間，能夠?qū)崟r檢測路網(wǎng)的通行狀況，同時由交通誘導系統(tǒng)將交通路況信息發(fā)布在室外交通誘導屏上，為出行者提供方便快捷的交通數(shù)據(jù)。
◆ 及時糾正車輛違法
對道路車輛進行實時監(jiān)測，對車輛闖紅燈、逆行、壓雙黃線、不按車道標線行駛等各種違法行為進行自動判定及抓拍，同時為了京津冀環(huán)境發(fā)展需要，對于黃標車、大貨車闖禁行等行為進行自動抓拍，從而規(guī)范駕駛員駕駛行為，保證車輛有序順暢通行，減少交通事故。
隨著城市化進程加快和城市經(jīng)濟的高速增長，交通堵塞、交通事故頻發(fā)，給城市的交通安全帶來巨大威脅，智能交通產(chǎn)品的部署能有效降低交通事故，緩解交通壓力。pg科技借助于視頻監(jiān)控領(lǐng)域的深刻理解和技術(shù)積累，從2010 年開始陸續(xù)推出了智能交通解決方案系列產(chǎn)品，涵蓋了智能卡口、非現(xiàn)場執(zhí)法設(shè)備、違章抓拍、道路監(jiān)控、交通流量檢測、交通信號控制、交通誘導、移動執(zhí)法終端、大數(shù)據(jù)及云存儲系統(tǒng)，并廣泛應(yīng)用于智慧城市、智能交通系統(tǒng)建設(shè)。 交通現(xiàn)代化發(fā)展的必經(jīng)之路，為了我們的生存環(huán)境更美好，發(fā)展智能交通，共建和諧社會將是我們共同的愿景。
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