交通大数据在智能高速公路中的应用

沈昱

（绍兴市公安局高速公路交通警察支队，浙江 绍兴 312099）

0 引言

随着现代科技的日益发展与壮大，传统的交通运输和管理方式已经无法满足现代社会发展的需要。现代智能高速公路管理中的云计算技术和大数据分析技术应用，受到了人们的广泛关注，同时也为更加现代化、智能化的高速公路建设提供了更多参与的机会与挑战。所以，这也就需要高速公路建设者加大对大数据技术的重视力度。

1 交通大数据的概念

交通大数据技术旨在将通信技术、信息技术以及电子传感技术等先进科学技术应用到现代高速公路建设与发展过程中，然后运用视频监测系统收集道路有关数据与信息，进而将所收集到的信息进行深入研究和分析。就国内目前的高速交通状况而言，大数据分析技术在国内现代交通运输行业的运用更加普遍，这也极大地提高了国内高速交通的工作效率，在一定程度上减少了国内高速公路的拥堵状况。大数据交通技术的应用，有助于打造高效先进的现代智能交通系统，从而为我国现代化道路产业更加高效、智能化的进步和发展做出贡献[1]。

2 交通大数据在智能高速公路中的表现形式和特点

2.1 具体表现形式

交通大数据的具体表现形式为以下3 个方面。

2.1.1 出现在收费软件中

众所周知，高速公路上间隔一段距离就会建设一个收费站，这些收费站的主要作用就是对来往车辆收取通行费，这一行为具体是通过计费软件来进行操作的。收费员收取的每笔通行费都记录在计费软件中，随着时间的推移，计费软件会生成大量与计费相关的数据。

2.1.2 出现在传感器中

各种感应器装置一般都被设置在公路上，其中传感器包括进出感应器、道路线圈感应器等。传感器本身可以对在高速上行驶的汽车实现持续而不间断的感应，通过过往车辆数据的收集，最终生成大量的数据信息。

2.1.3 出现在监控系统中

高速公路上通常会安装多个摄像头，这些摄像头的最初目的是实时监控场景。只有在发生交通事故时才会想起去查看视频图像。在存储数据时，由于数据量比较方法且复杂，数据保留时间通常在一个月左右，而且这些数据又很少被应用。随着图像清晰度的不断提高，图像数据在跨界侦查、车牌识别等各个方面得到广泛应用，这也为后期各项工作的开展奠定良好的基础[1]。

2.2 特点

2.2.1 容量大

当今智能化高速公路上的大数据信息量是比较庞大的，工作人员在衡量高速公路数据时，不能用G 或T来进行衡量和判断，而是用“艾字节”来进行精准衡量。通过有针对性的对比分析可以发现，非结构化数据通常占总数据的90%以上，而且近年来呈现快速增长的趋势，随着时间的推移，数据量也会不断增加，这是分析师应该特别关注的重点内容。

2.2.2 类型多样

智能高速公路上有规模庞大的数据，并且这些数据有多种多样的类型，主要类型有视频、图像、文本、数据库记录等多种形式。高速业务系统主要使用各种类型的数据，例如图像数据、服务数据和计费数据，在分析一个具体问题的过程中，需要对数据的每一个内容进行详细、准确的分析。同时还要=必须要根据实际情况进行分析，分析之后再合理利用这些数据内容。

2.2.3 价值密度低

现阶段我国大多数高速公路上的相关数据信息价值密度都较低，例如，高速公路中常出现的视频流，一个视频播放时间大概为1800s 左右，其中也就有短暂的几秒数据是有价值的[2]。

2.2.4 处理速度快

对智能高速进行大数据分析研究时，不但对大数据交通分析结果的实时性要求很高，同时对高速的历史通行数量、频次、行为习惯、气象数据等内容也会出现显著变化的要求，这也是研发与技术人员必须时时重视的重要内容。

3 目前我国高速公路发展现状

近年来我国高速公路企业呈现稳步向前发展的态势。但现阶段高速交通发展存在一些问题。常见问题主要有：高速交通车流量的迅猛增加，汽车经常在收费站长时间排队等候。一旦排队时间过长，就会出现车辆拥堵现象，无法将具体的交通信息实时传递给驾驶员，造成高速公路上发生不必要的交通拥堵。特别是在近年来，经济的迅猛发展促使私家车的总量稳步上升，这就明显加重了高速道路拥堵的情况，尤其是在节假日时期，高速的车流量明显加大，严重限制了高速正常行驶。

4 交通大数据的具体应用

4.1 在运营管理方面的应用

高速公路的运营管理上基本都需要借助监控系统来辅助完成，基于这种技术，可以在较短的时间内查看过往车辆信息，然后直接辨别这些车辆是否存在违法或者正在躲避一些违规行为。在实时监控模式下，还可以看到很多道路都有抓拍功能。因此，不仅可以解决一些违规问题，还可以提高车辆管理效率，以及对车辆运行周期进行科学合理的分析。此外，相关工作人员还可以根据需要对具体的时间偏差进行科学预测，为下一步公路交通规划奠定良好的基础。

4.2 在安全管理方面的应用

近年来汽车已经落户到每个家庭中，同时车数量的增加也给交通行业带来一定挑战，交通负荷和安全性也亟待提高。现阶段需要借助交通大数据来帮助车主对交通路况进行精准分析，并对可能发生的自然灾害或者潜在安全风险进行预测。另外，相关部门不仅要对偷逃通行收费的情况进行鉴定，还需要对超载超速的情况进行管理。开发出了相应的逃费稽查管理系统，并通过定期的对高速公路收费数据的逐条识别，来检查出那些驾驶可疑的机动车。而目前针对于超载超速机动车的管理，主要是利用计算机云平台和交通管理系统互助，以形成一条更加完善的关于超载或超速行驶的黑名单记录。近年来ETC 的自动收费系统也应该在各大地区得以普及开来，这种方式不仅能够在一定程度上缓解交通拥堵的情况，也极大的便利了人们的出行，同时服务水平也得到显著提升[3]。

4.3 在道路保护方面的应用

在新时代快速发展的大背景下，道路养护是现代化公路建设的核心。现阶段可以利用大数据对当前高速公路路段进行科学合理的分析和评估，探索全方位适合当地经济发展的建设路径，对公路尽心科学的维修与养护，智能采集数据，结合实际情况进行合理调整，并利用先进技术和施工工艺对公路进行建设。在分析大数据时，重要的是要整合基础，确保公路畅通无阻，并为未来的发展提供重要建议。此外，基于运营质量，要持续保持服务的质量和力度，提高安全出行效率，为未来的服务和发展提供有力的支持。

4.4 在智能交通管理终端方面的应用

虽然交通监控管理系统在高速公路建设中的应用比较广泛，但是许多路段仍然采用传统的建设方法，耗费了大量的人员、物力和财力，却达不到理想的建设效果。正是因为这些问题，覆盖区域还处于负载状态，其有效性也严重不足。所以有必要应用智能交通管理终端，这种管理模式相较于人工处理而言，具有省时省力的特点，同时也节省了大量的资金投入，以及一些失误的人为操作。此外，借助大数据，可以根据车载模块等内容，在车内安装标准化的电子信息卡，随处采集，然后将收集到的信息进行共享。此外，在应用射频识别技术时，可支持动态监控和精准检测的施工，智能采集拥堵路段信息并及时提醒驾驶员。在实时性的基础上，驾驶员可以根据当前情况智能选择合适的出现路线。此外，如果一些肇事汽车发生事故后逃逸，也可以使用大数据智能定位展开搜搜，并能够大幅度提高搜寻速度[4]。

4.5 交通大数据应用技术

数据库性能扩展基本可以从横向和纵向两种类型进行分析，并在此基础上，找到关键节点。但是，在延伸的道路上还有经常出现一些其他不可控的因素，这些因素不可能无限期地改善。云计算技术作为技术整合的一部分，有效地补充、加工、使用和提供一些服务。这些动态资源可以在人们需要时及时出现。云计算主要包括分布式、并行和网格三种计算方式，这些技术可以以较低的成本保持节点的可扩展性和可用性，并提高差异化性能。此外，通过良好的治理，就能够建立基于任务的分布式编程模块，以保证合理的时间、科学的信息处理方式和逻辑结构，为未来的可持续发展打下了良好的基石。而高速智能化、自动化也是社会发展的必然趋势，而这些形式将有助于高速公路的管理与经营，从而产生更多的经济效益与社会效益。

4.6 在路产维权中的应用

一方面，可以有效改善高速公路上车辆拥堵现象，进而减少不必要交通事故的发生。这基本上是通过以下两种工作方式来实现的：①通过大数据技术的合理使用，可以对高速公路上的道路状况、交通量和天气状况等各类信息进行准确的收集，将其整合后以便能够及时传达相关信息。衷心提醒驾驶员们提高警惕，防止危险事故发生。②通过高速公路主干道控制、出口控制、人货分离、长距离管理等措施，通过高速公路上的车流、车辆设计和道路特性，减少高速公路拥堵，改善公路交通状况，提供车辆通行的效率。另一方面，提升了道路运营企业处置紧急事故的能力水平。这一能力的提升主要是为了通过建设统一的应急管理平台，来更好的提升企业应急处置能力，如果出现重大安全事故，可以通过应急管理平台发出的消息警示大家，作出相应的提醒，并督促有关部门人员尽快出动所有人员赶赴事发现场，并进行相应救助和指挥等工作。

4.7 在运营成本系统中的应用

一方面，当运营成本被高速公路运营商进行把控时，主要控制基于目标成本管理方法，该方法本质上基于运营商的业务经营管理目标，从而把目标成本传递到了现实经营中。当采用这种目标成本管理方式时，还需要重新追溯计算现实的经营成本。但是，它在获取性能数据方面却十分有效，因为企业的自动化办公体系中，从企业内部人员到外部资源，全部的业务信息、工作过程、业务流程审批、知识共享，以及业绩评价都在一个简单的数据管理平台上完成。而这些复杂的信息系统都是为企业人员活动和员工生活所设定的，是为分析、获取和改善企业提供了有效数据基础的组织。而通过直接利用这种数据，绩效管理流程减少了效率低下的手动数据收集流程以及评估者的协调和组织以进行评估。

4.8 实时交通分析

大数据系统具体包括业务监控、运营业务、收费业务等多种业务。利用大数据系统，可以对车辆的交通情况进行精准预测。目前，高速交通系统的数据采集方法具有多种特点，包括浮动车辆、摄像头、蜂窝基站等。但由于上述方式受收集站点数量、覆盖率等各种因素的影响，交通数据收集质量并不高。要想进一步提高信息收集与检索的有效性，可使用大数据系统，通过监测道路沿线摄像头的视频流，实现深度数据分析与信息可视化运算，提高信息采集的时效性。例如，在收集有关流量的信息时。可在重要路段安装监控摄像头，通过7×24h 连续检测分析采集的数据量，获取详细的交通数据、平均车速、负载水平等参数。

5 交通大数据在高速公路中应用的前景

5.1 加大数据文化建设力度

对于高速公路运营企业的相关管理人员而言，他们身上的任务比较繁重，需要在日常工作中加强对交通大数据技术的重视力度，并掌握其相关技能应用。在实际运用过程中，加大对大数据文化的建设力度，只有这样才能更好的推动我国高速公路经营企业的良好发展。所以高速公路未来发展形式必须要加强对大数据文化的重视力度和建设能力[5]。

5.2 加强对专业人员的培养

交通大数据理念在公路发展与建设过程中的广泛运用，已是大趋势。所以，高速公路经营企业就应该顺应新时代的发展潮流，进一步加强对技术和管理人才的培训力度，使新鲜血液源源不断的投入企业建设与发展当中，并以此为大数据管理技术的良好运用打下了扎实的基础。

6 结语

通过文章分析得知，公路交通大数据分析技术在高速交通运输中应用正日益受到人们的广泛认可与重视，这将有利于实现公路的有效运作，实现公路价值最优化，并通过最合适的大数据分析方法，积极推动公路工程建设，并逐步地向智能化和自动化的方向发展。