這次徹底明白：大數(shù)據(jù)和智能交通的那些事
2015-09-16
大數(shù)據(jù)(BigData)仿佛一夜之間風(fēng)靡全球，既宣告了一個(gè)時(shí)代的到來又顯然成了一個(gè)時(shí)代的標(biāo)志。其實(shí)大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來是發(fā)展的必然。大數(shù)據(jù)就是海量數(shù)據(jù)、巨量資料，指的是所涉及的數(shù)據(jù)量、資料量規(guī)模巨大到無法透過目前主流軟件工具，在合理時(shí)間內(nèi)達(dá)到擷娶管理、處理、并整理成為特定目的服務(wù)的資訊。
正如維克托·邁爾舍-恩伯格及肯尼斯·庫(kù)克耶編寫的暢銷著作《大數(shù)據(jù)時(shí)代》中所說的：大數(shù)據(jù)不是用隨機(jī)分析法(抽樣調(diào)查)這樣的捷徑，而采用所有數(shù)據(jù)的方法。因而，大數(shù)據(jù)具有的4V特點(diǎn)：Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多樣)、Value(價(jià)值)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是“互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，社交網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)與移動(dòng)通信把人類社會(huì)帶入了一個(gè)以“PB”(1024TB)為單位的結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)信息的新時(shí)代”。所以，在許多場(chǎng)景，大數(shù)據(jù)甚至通常就是用來形容大量非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在下載到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)用于分析時(shí)會(huì)花費(fèi)高昂的成本，而且難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。面對(duì)如此龐雜的數(shù)據(jù)和信息，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的處理能力實(shí)際上也難以滿足。
因此從另外一個(gè)角度來看，正是運(yùn)算方法和運(yùn)算能力的發(fā)展到了云計(jì)算的階段才使得大數(shù)據(jù)的分析使用成為可能?！耙栽朴?jì)算為基礎(chǔ)的信息存儲(chǔ)、分享和挖掘手段，可以便宜、有效地將這些大量、高速、多變化的終端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來，并隨時(shí)進(jìn)行分析和計(jì)算?！痹朴?jì)算是繼1980年代大型計(jì)算機(jī)到客戶端-服務(wù)器的大轉(zhuǎn)變之后的又一巨變?！皵?shù)據(jù)，這個(gè)21世紀(jì)人類探索的新邊疆，正在被云計(jì)算發(fā)現(xiàn)、征服?！倍悄芙煌ㄏ到y(tǒng)(ITS)作為未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，其本身就是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于交通管理之中，從而建立一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。ITS綜合了交通工程、信息工程，通信技術(shù)、控制工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等眾多科學(xué)領(lǐng)域的成果，可以有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、保證交通安全、提高運(yùn)輸效率。而它的關(guān)鍵支撐就在于新一代的信息技術(shù)：移動(dòng)通信、寬帶網(wǎng)、RFID、傳感器、云計(jì)算必然是智能交通的核心元素。
從實(shí)踐層面看大數(shù)據(jù)和智能交通：
根據(jù)杭州國(guó)際城市學(xué)研究中心的研究數(shù)據(jù)，1950年，全世界只有約31%的人口居住在城市之中；2008年，城市人口在世界總?cè)丝谥械谋壤呀?jīng)達(dá)到了50%；按照這一趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，到了2050年，全世界將有70%的人口在城市中定居。換句話來說，無論是喜歡還是厭惡，我們中的大多數(shù)人注定要與城市相伴相生。
來看看我國(guó)的情況，2013年京藏高速55公里的大堵車再次震驚了世界；2014年首都北京多了“首堵”新外號(hào)，上榜多國(guó)的世界擁堵城市排行榜前幾名。中國(guó)的交通擁堵問題又被空前關(guān)注起來，那這種擁堵真的沒有解決之道了嗎為什么前方已經(jīng)擁堵，后方卻不能預(yù)測(cè)車流和采取必要的分流或者限行措施呢？可以肯定的說，大數(shù)據(jù)可以幫上忙，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用對(duì)于交通管理部門也是一種非常好的工具，會(huì)提升管理部門的效率和能力。
在目前的技術(shù)條件和發(fā)展水平下，大數(shù)據(jù)在交通中的應(yīng)用主要有以下幾種方式：
1、公共交通部門發(fā)行的一卡通大量使用，因此積累了乘客出行的海量數(shù)據(jù)，這也是大數(shù)據(jù)的一種，由此，公交部門會(huì)計(jì)算出分時(shí)段、分路段、分人群的交通出行參數(shù)，甚至可以創(chuàng)建公共交通模型，有針對(duì)性的采取措施提前制定各種情況下的應(yīng)對(duì)預(yù)案，科學(xué)的分配運(yùn)力。
2、交通管理部門在道路上預(yù)埋或預(yù)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器，實(shí)時(shí)收集車流量、客流量信息，結(jié)合各種道路監(jiān)控設(shè)施及交警指揮控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，由此形成智慧交通管理系統(tǒng)，有利于交通管理部門提高道路管理能力，制定疏散和管制措施預(yù)案，提前預(yù)警和疏導(dǎo)交通。
3、通過衛(wèi)星地圖數(shù)據(jù)對(duì)城市道路的交通情況進(jìn)行分析，得到道路交通的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以供交通管理部門使用，也可以發(fā)布在各種數(shù)字終端供出行人員參考，來決定自己的行車路線和道路規(guī)劃。
4、出租車是城市道路的最多使用者，可以通過其車載終端或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，隨時(shí)了解幾乎全部主要道路的交通路況，而長(zhǎng)期積累下的這類數(shù)據(jù)就形成了城市區(qū)域內(nèi)交通的“熱力圖”，進(jìn)而能夠分析得出什么時(shí)段的哪些地段擁堵嚴(yán)重，為出行提供參考。
5、智能手機(jī)已經(jīng)很普及，多數(shù)智能手機(jī)都會(huì)使用地圖應(yīng)用，于是始終打開GPS或北斗定位系統(tǒng)，地圖提供商將收集到的這些數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，由此就可以分析出實(shí)時(shí)的道路交通擁堵狀況、出行流動(dòng)趨勢(shì)或特定區(qū)域的人員聚集程度，這些數(shù)據(jù)公布之后會(huì)給出行提供參考。
理性的數(shù)據(jù)建模分析告訴我們：一個(gè)城市，如果把車和車，車和道路充分鏈接到位的話，從理論上來說，可以提升這個(gè)城市道路通行能力的270%。實(shí)踐的層面上，在城市化快速推進(jìn)過程中，如何避免各方面“城市脖發(fā)生“共振”，從而導(dǎo)致系統(tǒng)性城市運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)爆發(fā)，是城市管理者應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注的問題。杭州國(guó)際城市學(xué)研究中心設(shè)立的“西湖城市學(xué)金獎(jiǎng)”獎(jiǎng)項(xiàng)，面向民間領(lǐng)域征集破解“城市脖之道。從2011年舉辦至今，征集到了涉及城市交通、城市教育、城市流動(dòng)人口、城市環(huán)境、城市文化遺產(chǎn)等五大門類上萬條的建議意見。每次征集活動(dòng)，都涌現(xiàn)出許多即有真知灼見、又不乏可操作性的金點(diǎn)子，讓參與評(píng)審的專家學(xué)者和一線城市管理者們都贊不絕口。2012年，第二屆“西湖城市學(xué)金獎(jiǎng)”中“城市交通問題”征集成果《緩解城市交通擁堵問題100計(jì)》中，被杭州市交警局利采納并運(yùn)用到實(shí)踐中的點(diǎn)子比例高達(dá)40%。杭州市交警局局長(zhǎng)樂華說，交警局是“西湖城市學(xué)金獎(jiǎng)”城市交通問題征集評(píng)選活動(dòng)中最大的收益者。杭州的錯(cuò)峰限行、分區(qū)域停車費(fèi)收費(fèi)新政、西湖環(huán)線交通、地鐵換乘優(yōu)惠等交通舉措都是源于“西湖城市學(xué)金獎(jiǎng)”的金點(diǎn)子。
在基于大數(shù)據(jù)的只能交通應(yīng)用方面，杭州國(guó)際城市學(xué)研究中心主辦的“西湖城市學(xué)金獎(jiǎng)”征集活動(dòng)中也有這樣的點(diǎn)子并已經(jīng)投入使用。在第一版“杭州公共出行”應(yīng)用獲選西湖城市學(xué)金獎(jiǎng)金點(diǎn)子后，安卓用戶下載使用量達(dá)到一萬余次。潘煜昕及其團(tuán)隊(duì)并沒有停下研發(fā)的腳步，今年3月，他們將應(yīng)用做了升級(jí)，在原有基礎(chǔ)上，增加了實(shí)時(shí)公交、地鐵信息查詢、檢索功能，覆蓋城市公共交通出行大范疇，并在微信平臺(tái)上設(shè)服務(wù)號(hào)，通過發(fā)送關(guān)鍵詞推送查詢信息，方便除安卓系統(tǒng)之外的智能手機(jī)用戶。眾人拾柴火焰高，依托這樣一個(gè)開放性的征集評(píng)選平臺(tái)，匯集了杭州、浙江、中國(guó)乃至世界各國(guó)的“城市脖破解之道，也是大數(shù)據(jù)“大征集”的一種方式。
從發(fā)展趨勢(shì)看大數(shù)據(jù)與我國(guó)智能交通：
既然時(shí)代潮流不可阻擋，那么我們?cè)撛鯓訌奈磥戆l(fā)展趨勢(shì)認(rèn)識(shí)大數(shù)據(jù)以及大數(shù)據(jù)與智能交通的關(guān)系呢大數(shù)據(jù)只是一次簡(jiǎn)單的技術(shù)革新還是手段的升級(jí)換代，還是根本意義上的變革革命前面對(duì)于大數(shù)據(jù)產(chǎn)生背景已經(jīng)說到，大數(shù)據(jù)與云計(jì)算密切相關(guān)。大數(shù)據(jù)必然無法用單臺(tái)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，即使一般的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力也難以達(dá)到，必須采用分布式計(jì)算架構(gòu)。它的特色在于對(duì)海量數(shù)據(jù)的挖掘，必須依托云計(jì)算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、云存儲(chǔ)或虛擬化技術(shù)。
從技術(shù)上看，大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的關(guān)系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。也有學(xué)者認(rèn)為大數(shù)據(jù)與云計(jì)算是一個(gè)問題的兩面：一個(gè)是問題，一個(gè)是解決問題的方法。無論是從技術(shù)層面看，還從方法論意義上說，筆者認(rèn)為正如《大數(shù)據(jù)時(shí)代》中所表述的：大數(shù)據(jù)是一場(chǎng)生活、工作與思維的大變革。開啟了一次重大的時(shí)代轉(zhuǎn)型。交通作為人類行為的重要組成和重要條件之一，對(duì)于大數(shù)據(jù)的感知也是最急迫的。智能交通的發(fā)展以“保障安全、提高效率、改善環(huán)境、節(jié)約能源”為目標(biāo)已經(jīng)受到各國(guó)的重視，我國(guó)的智能交通也實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，許多技術(shù)手段都達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。但是，問題和困境也非常突出，從各個(gè)城市的發(fā)展?fàn)顩r來看，智能交通的潛在價(jià)值還沒有得到有效挖掘：對(duì)交通信息的感知和收集有限，對(duì)存在于各個(gè)管理系統(tǒng)中的海量的數(shù)據(jù)無法共享運(yùn)用、有效分析，對(duì)交通態(tài)勢(shì)的研判預(yù)測(cè)乏力，對(duì)公眾的交通信息服務(wù)很難滿足需求。這雖然有各地在建設(shè)理念、投入上的差異，但是整體上智能交通的現(xiàn)狀是效率不高，智能化程度不夠，使得很多先進(jìn)技術(shù)設(shè)備發(fā)揮不了應(yīng)有的作用，也造成了大量投入上的資金浪費(fèi)。這其中很重要的問題是小數(shù)據(jù)時(shí)代帶來的硬傷：從模擬時(shí)代帶來的管理思想和技術(shù)設(shè)備只能進(jìn)行一定范圍的分析，而管理系統(tǒng)的那些關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)只能刻板的分析特定的關(guān)系，對(duì)于海量數(shù)據(jù)尤其是半結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)無能為力。盡管現(xiàn)在已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，但是數(shù)字化和數(shù)據(jù)化還根本不是一回事，只是局部的提高了采集、存儲(chǔ)和應(yīng)用的效率，本質(zhì)上并沒有太大的改變。而大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來必然帶來破解難題的重大機(jī)遇。大數(shù)據(jù)必然要求我們改變小數(shù)據(jù)條件下一味的精確計(jì)算，而是更好的面對(duì)混雜，把握宏觀態(tài)勢(shì);大數(shù)據(jù)必然要求我們不再熱衷因果關(guān)系而是相關(guān)關(guān)系，使得處理海量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)成為可能，也必然促使我們努力把一切事物數(shù)據(jù)化，最終實(shí)現(xiàn)管理的便捷高效。另外，大數(shù)據(jù)的世界性特征最明顯，也在瞬間拉近了我們和西方發(fā)達(dá)國(guó)家的距離，我們有可能把握還這個(gè)重大機(jī)遇迎頭趕上甚至在某些方面超過西方發(fā)達(dá)國(guó)家。
結(jié)束語：
大數(shù)據(jù)引發(fā)的革命使人類世界正面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。然而這場(chǎng)大革命需要解決一系列基礎(chǔ)型問題，如數(shù)據(jù)的本質(zhì)、性質(zhì)、類型和價(jià)值；大數(shù)據(jù)引發(fā)的諸如隱私、安全和版權(quán)等問題；數(shù)據(jù)的獲娶挖掘和共享的技術(shù)難題；以及相關(guān)數(shù)據(jù)科學(xué)家的教育和培訓(xùn)等問題。同時(shí)各國(guó)已經(jīng)意識(shí)到大數(shù)據(jù)的重要性，將其視為與能源同等重要的資源。2012年3月29日，代表美國(guó)政府的白宮科技政策辦公室發(fā)布了《大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展計(jì)劃》，并成立了“大數(shù)據(jù)高級(jí)指導(dǎo)小組”，將大數(shù)據(jù)技術(shù)革命帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面。科技的浪潮一浪接著一浪，不經(jīng)意間在21世紀(jì)初大數(shù)據(jù)下的智能交通將成為解決交通擁堵城市病的有力手段之一。未來關(guān)于交通城市病的研究，必將數(shù)據(jù)和實(shí)踐結(jié)合，產(chǎn)生新一輪的數(shù)據(jù)革命，并導(dǎo)致新技術(shù)的誕生和人們生活方式的巨大變革。
參考資料：
（1）杭州國(guó)際城市學(xué)研究中心《杭州智慧城市研究》
（2）科技部、住建部等8部委《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》
（3）維克托邁爾舍-恩伯格及肯尼斯庫(kù)克耶《大數(shù)據(jù)時(shí)代》
（4）中國(guó)城市網(wǎng)《新型城鎮(zhèn)化：實(shí)體經(jīng)濟(jì)向智慧經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，是吹泡沫嗎？》
（5）高德公司2014《交通報(bào)告》
