互联网大数据技术在智慧交通发展中的应用分析

周涌泉

贵州交咨工程检测有限公司 贵州 贵阳 550003

1 互联网大数据技术的特征

1.1 客观性

交通大数据的获取不受人为因素的干扰，可以对交通设施、交通工具的空间分布和运营状态、路域和航道周围环境以及交通事件的发展过程提供客观的评价。交通大数据的客观性对于交通路网现状统计评估、交通行业监管等具有重要意义。

1.2 多源性

不同交通业务对互联网大数据的需求不同，交通大数据是对大气环境、地表信息及地下管道等多个层次的立体观测。交通大数据的获取平台包括航天、航空、地基等类型，传感器波段涉及可见光、红外、微波，另外还包括物探、测绘等实测数据，以及手持终端设备采集的交通业务统计上报数据，具备典型的多源性特征。

1.3 现势性

随着全球对地观测体系和地面交通传感网络建设的不断完善，交通大数据获取和传输的准实时性大幅提升，依托人工智能等技术手段，实现了崩塌、滑坡、泥石流、沉陷等典型公路灾害的大范围监测提取与筛查，从数据和技术角度解决公路灾害普查难题。在交通灾害事故应急搜救中，可以及时获取目标对象的最新数据和事故的周边态势，制定合理有效的救援方案。

1.4 海量性

智慧交通系统是一个复杂的系统，涉及人、车、路、环境等各种信息，其数据量大、包含的信息多，具有海量数据特征。受观测对象的限制，相对于其他行业，交通行业对高空间分辨率遥感影像的需求更为迫切，如农村公路属性信息提取、车辆和船舶等交通工具类型识别、道路破损状况监测等都离不开高分遥感数据的支撑。同时，随着遥感技术在交通运输行业应用的逐渐深入，遥感技术对交通信息提取和分析的全面性、时效性和精准性要求也逐步提升。这些因素决定了交通遥感必将面临海量大数据信息存储、处理和分析的挑战[1]。

2 大数据在智慧交通研究与规划中的作用

交通行业是国民经济重要的基础结构之一，是国民经济发展的基本和先决条件，对整个社会经济发展效率起着至关重要的作用。互联网大数据技术在分辨率、数据数量、数据获取效率等方面较传统方法具有明显优势，已经在公路、铁路、水运、航运、管道等交通业务领域得到了不同程度的应用，有效地解决了传统交通行业建设、管理、养护过程中存在的信息采集覆盖面窄、效率低、成本高、数据更新缓慢、数据资源共享程度弱等问题。伴随着互联网大数据技术在交通领域应用的不断深入，智慧交通也逐渐成为我国今后重要发展方向，为“交通强国”建设提供了重要的数据支撑。

2.1 实现了以人为本的城市规划

现阶段，在互联网大数据技术支持下的交通规划，要始终坚持以人为本的原则，无论是在乡村道路还是城市道路，所有的规划与建设工作，都要以满足人们出行需求为基本原则，进行规划建设工作。而互联网大数据技术的有效运用，不仅可以让人们的出行更加智能，而且也可以对拥堵路段、事故路段提前给予提示，让人们的出行更加安全。在智慧交通中，通过大数据对城市中的人流、车流、物流等方面的信息进行收集，通过对数据的智能分析，为居民提供的服务，利用大数据来改进城市的服务方式，提高城市发展水平。

2.2 加快了5G、BIM、GIS 在交通领域的应用

现阶段，在新基建方面，我国正在开始无人驾驶与车路协同、“北斗 + ”监测预警、5G 交通应用等项目，以上项目在智慧交通方面占领了制高点。如图1所示。在交通智能技术的运用方面，我国多地正逐步推进 BIM技术、决策系统、交通基础设施快速监测及预警技术、深度融合等技术的开发及运用。在智慧交通新材料运用方面，正在运用固废资源，确保固废材料可以大规模二次运用。在智慧交通系统装备方面，对隧道、桥梁、高速公路出入口的电子设备进行更新，运用了一大批科技含量高的设备，使我国交通行业迈入智慧化、数字化、产业化发展。

图1 5G 智能交通体系

2.3 实现了智慧养护

交通运输部门正在利用遥感大数据开展公路重点养护筛查试点工作。利用卫星遥感光谱及 AI 分析技术，精准提取农村公路健康状况信息，监测发现农村公路大面积隐患及潜在路况威胁，并将评定结果作为实地勘察或车载设备进行公路技术状况评定的前置依据，有效降低了公路巡查的成本。目前应用于道路养护的遥感数据有高分二号、北京二号、高景一号和 Wrold View-3 等卫星的数据[2]。

目前利用空天大数据初步对路面类型、路面宽度、路面损坏状况等指标开展了评定工作。在路面破损状况智能识别方面，通过搭建公路大坑槽、大坑洞、返砂等路面破损样本库，综合运用公路路面的不同老化破损程度在大数据影像中表现出的不同特征，利用 AI 算法实现对大面积、严重老化破损路面等重点区域的筛查。同时，为了弥补路面破损遥感样本在空间分辨率和时间分辨率等方面的不足，提高遥感大数据路面破损监测精度，融合地面检测车、移动端 App 等多源数据，构建统一标准的路面破损样本数库，实现了对样本训练集和测试集的补充。此外，通过融合多期影像数据、车辆运行轨迹数据（如车辆行驶速度等）、气象数据（如降雨）、坡度坡向等多源信息，建立公路老化破损规律模型及全生命周期演变规律，进一步分析挖掘存在或即将发生老化破损的道路，实现大面积隐患及潜在路况威胁的排查。

3 互联网大数据技术在智慧交通发展中的应用策略

3.1 以服务生产需求为导向，加速科技成果转化落地

现阶段，在互联网大数据技术背景下，智慧交通基础设施、智能监测设备及系统，形成一批阶段性成果，为智慧交通的建设发展提供了很多智能设备。在今后的工作中，我们要加强科技创新规划，以交通智慧化为发展导向，规划与研究、发布科研立项清单，采取新的科技项目组织模式，完善科研成果转化机制，有效把科研成果转化为实实在在的效益[3]。深化产学研合作，加速科研与产业融合发展。同时，要围绕智慧公路开展耐久延寿、安全、绿色建造、智慧维养等新技术、新工艺、虚拟现实、新设备的研发，以市场化方式推进智慧交通的全面发展。见图2-3。

图2 VR 安全体验馆

图3 虚拟现实 VR 体验

3.2 充分发挥智慧交通人才技术优势，抢抓战略机遇

在互联网大数据技术背景下，我们要对标学习科技创新体系、科技创新平台和团队建设、科技成果转化等方面的经验。对智慧交通相关的配套设备加大研发投入，并强化与国内外的科研机构及各大院校交流合作，企业要自主创新、协同创新。要关注我国交通产业的变革趋势，围绕智慧交通相关的新设备、新技术进行改革创新，发挥人才技术的优势，紧抓市场机遇，确保科技创新成果的转化。如：对智能装备制造技术、路面快速养护技术、交通基础设施快速监测及预警技术等产品进行研发，确保“互联网+智慧交通”深度融合，构建“宏观卫星遥感+地面精细化检测”将成为智慧公路的新趋势，以此来提升市场竞争力。

3.3 建立联动机制，安排智慧交通专项资金

加大对科技创新先进集体和个人的奖励激励力度。加大领军人物、拔尖人才的引进和使用力度，主动对接国家重大人才工程，努力引进院士和国家“千人计划”等国内外高端专家。要积极组织现有人才去国内外知名大学培训学习，提升创新能力。辅助智慧交通规划设备、人员布局，提高资金投放精度和资金使用效率。同时，要完善创新人才收益分配机制，加大对关键骨干人才的中长期激励，健全成果、知识产权归属和利益分享机制，形成聚才育才引才用才的局面。

3.4 强化互联网大数据技术在公路管理养护一体化建设

现阶段公路养护主要依靠人工巡查以及路检的方式，很难提升公路养护管理的效果。为了深化公路管理养护体制改革，针对我国公路规模大、分布散等特点，交通运输部门正在利用遥感大数据开展公路重点养护筛查试点工作。利用卫星遥感光谱及 AI 分析技术，精准提取公路健康状况信息，监测发现公路大面积隐患及潜在路况威胁，并将评定结果作为实地勘察或车载设备进行公路技术状况评定的前置依据，有效降低了公路巡查的成本[4]。目前应用于道路养护的遥感数据有高分二号、北京二号、高景一号和 Wrold View-3 等卫星的数据。根据遥感技术能力，目前利用空天大数据初步对路面类型、路面宽度、路面损坏状况等指标开展了评定工作。在路面破损状况遥感智能识别方面，通过搭建公路大坑槽、大坑洞、返砂等路面破损样本库，综合运用公路路面的不同老化破损程度在遥感影像中表现出的不同特征，利用 AI 算法实现对大面积、严重老化破损路面等重点区域的筛查。同时，为了弥补路面破损遥感样本在空间分辨率和时间分辨率等方面的不足，提高遥感大数据路面破损监测精度，融合地面检测车、移动端 App 等多源数据，构建统一标准的路面破损样本数库，实现了对样本训练集和测试集的补充。此外，通过融合多期影像数据、车辆运行轨迹数据（如车辆行驶速度等）、气象数据（如降雨）、坡度坡向等多源信息，建立公路老化破损规律模型及全生命周期演变规律，进一步分析挖掘存在或即将发生老化破损的道路，实现大面积隐患及潜在路况威胁的排查。

目前，基于遥感大数据的公路养护工作已经在我国中西部等地开展了试点工作。如 2020 年某省采用卫星遥感技术全面核查全省公路通畅情况以及严重破损路整治情况，并在重点区域利用移动 App 等设备对问题路段进行实地验证。经实地验证，遥感影像对破损道路的监测具有一定的成效。利用遥感大数据开展公路养护具有广阔的应用前景。未来构建“宏观卫星遥感+地面精细化检测”将成为公路智慧养护的趋势[5]。研究遥感公路健康状况评定技术方法，构建天地一体化的检测体系及标准化流程，将有效提升公路健康状况检测效率，提高公路养护管理效率。因公路养护对道路在影像中的光谱、纹理特征要求非常精细，遥感数据的波段数以及数据质量制约着其在公路养护中的应用，虽初步具有一定成效，但其数据获取途径的快捷性、分析结果的准确性有待进一步提高，需要更丰富的遥感大数据源及处理分析技术的支撑。

4 结束语

综上所述，如今，互联网大数据技术在交通领域的应用已经在公路建设、规划、养护等方面显示出巨大的潜力和无限的发展前景。未来，随着大数据集成、融合、分析挖掘等理论技术及应用的发展，大数据将在智慧交通领域发挥举足轻重的作用。交通产业“十四五”坚持创新驱动，打造高质量发展的引擎。要深刻认识创新是推动高质量发展的第一动力。打造交通数字化发展亮点，自觉适应新形势新挑战，增强创新驱动的紧迫感，推动以观念创新为先导、多领域的数据融合，是未来发展的重点，也是智慧交通未来发展的重要方向。