發(fā)布時間：2022-04-16 09:12:38
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇智慧交通論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要：近年來義烏城市交通日益成為影響市場和物流發(fā)展、居民出行、城市環(huán)境和能源利用等諸多城市發(fā)展和社會生活的重要問題，本文將結(jié)合國際貿(mào)易綜合改革試點的背景，從義烏城市交通的實際情況出發(fā)，探討義烏交通的問題的解決對策――義烏智慧交通，以促進適合義烏地方經(jīng)濟和社會發(fā)展的智慧城市應用體系的建設。
關鍵詞：貿(mào)易；義烏；智慧；交通
作為以市場、貿(mào)易、商業(yè)、物流等為依托發(fā)展起來的國際小商品城義烏，城市化率高達71.22%，如今面臨著城市化進程中交通發(fā)展的瓶頸問題，交通問題對義烏國際貿(mào)易綜合改革試點的城市建設、物流運輸?shù)男袠I(yè)發(fā)展、居民的生活質(zhì)量和出行方式、節(jié)能環(huán)保等生態(tài)環(huán)境等各方面，都有著重大的影響。本文根據(jù)義烏城市發(fā)展和交通運營的現(xiàn)狀，針對城市交通的需求與現(xiàn)實之間的矛盾進行分析，致力于探討義烏智慧交通體系的建設，以有助于解決義烏城市發(fā)展中的交通問題。
一、義烏城市發(fā)展和交通概況
1.義烏城市區(qū)域和人口發(fā)展
義烏是一個典型的商貿(mào)城市，1982年義烏全面開放小商品市場，進而提出“興商建市”發(fā)展戰(zhàn)略，經(jīng)過30多年的發(fā)展，目前義烏已經(jīng)成為全球最大的小商品集散中心。2002年義烏建成區(qū)面積為38萬平方公里，2012年達到96.4萬平方公里，以每年約5平方公里的速度在增加。2011年底戶籍人口75.3萬人，暫住人口159.5萬人，按照《義烏市域總體規(guī)劃（2006～2020）》，到2020年義烏中心城區(qū)規(guī)劃面積將達到429.3平方公里，人口規(guī)模估計達到市域常住人口185萬人、城鎮(zhèn)常住人口160萬人的規(guī)模。
2.義烏城區(qū)道路和汽車的增長
隨著義烏小商品市場的不斷發(fā)展壯大，義烏市城區(qū)道路也在不斷延伸，1995年城區(qū)道路長度只有7.63萬米，年末實有城市道路面積為1.13平方公里，至今城區(qū)道路長度已超過45萬米，道路面積共計13.27平方公里。
2005年義烏的民用汽車擁有量為7.30萬輛，到2011年底，已達22.49萬輛；私人汽車擁有量則從6.20萬輛增加到20.69萬輛。城鎮(zhèn)居民年末每百戶的汽車擁有量從2003年的8輛增長到2011年48.4量，幾乎每兩個家庭就有一輛私人汽車，農(nóng)戶年末每百戶的汽車擁有量從2003年的3輛增長到2011年的21輛，增長勢頭非常迅速。
除私人汽車以外，公交汽（電）車的數(shù)量也在穩(wěn)步增長，近五年來每年增加5輛；出租車的數(shù)量進行了有效控制，近五年都維持在1300輛左右。
二、國際貿(mào)易綜合改革試點背景下對義烏交通的要求
1.國際貿(mào)易綜合改革試點對交通的要求
隨著國際國內(nèi)經(jīng)濟形勢的不斷調(diào)整和變化，對外貿(mào)易和市場發(fā)展中的矛盾不斷突顯，為了促進外貿(mào)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，2011年國務院批準施行《國際貿(mào)易綜合改革試點總體方案》。該方案中，建設全國性物流節(jié)點城市和綜合交通運輸體系、建設“義烏港”這兩大任務，對義烏的交通發(fā)展提出了明確的要求，使之能夠切實配合義烏物流平臺的構(gòu)建和“義烏港”的全方位建設。義烏是浙江省重要的內(nèi)陸港，各類物流企業(yè)2311 家，其中國內(nèi)物流企業(yè)1126家，國際貨代倉儲企業(yè)1051 家，快速物流企業(yè)134家，經(jīng)營面積105.2萬平方米，全社會貨運量4331 萬噸，物流從業(yè)人員157273 人，在義烏通行的道路貨運車輛3萬輛，其中，異地備案集裝箱運輸卡車5268輛。
在新的經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境下，交通需求大幅上升，如何在義烏打造便捷高效的物流平臺，建立現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)鏈，對義烏交通運輸?shù)倪\輸網(wǎng)絡、運輸時間、運輸成本、運輸效率、運輸能力等方面提出了要求。
2.城市居民生活對交通的要求
近20 年來義烏城市人口持續(xù)保持10%以上的增長率，人口總量穩(wěn)步上升，城市規(guī)模日益壯大。城市經(jīng)濟的快速發(fā)展，流動人口、外來人口的增加加大了交通出行的需求。2011年底，城市化率達71.22%，戶籍人口70多萬，常住人口達150萬。
從2005年到2011年，義烏汽車擁有量的增幅明顯數(shù)倍于道路面積的增長率，6年間，道路面積發(fā)展到原來的146%，年平均增長率為6.51%，而汽車擁有量一共增長了416%，平均年增長率為26.8%，是道路面積增長速度的3倍多。汽車上牌數(shù)量以每月近3000輛的速度在增長，機動車保有量的急劇增加，使得道路的交通負荷、停車需求大幅提高，交通供需矛盾更加突出。尤其在貿(mào)易改革試點正式推行后，城區(qū)主干道明顯變得擁堵，堵車、噪音、污染等問題越來越多，反映了義烏現(xiàn)有城市基礎設施與快速發(fā)展的城市化進程“脫節(jié)”等深層次的問題，同時也對城市交通體管理提出了更為艱巨的任務。
對照上海的道路發(fā)展和汽車增長的數(shù)據(jù)，1990s以來，上海的道路面積142%，修建了地鐵、高架路、跨江大橋、越江隧道等許多道路基礎設施，中心城區(qū)現(xiàn)代交通網(wǎng)絡不斷完善，但同期的機動車總量卻增長了470%以上。該數(shù)據(jù)同義烏近6年的增長數(shù)據(jù)有著驚人的相似度。城市化帶來人口急劇增長和汽車保有量爆發(fā)式的增長勢頭（年均增長率超過20%），擁堵現(xiàn)象日趨嚴重，據(jù)建設部的信息反饋，我國城市公交車速已越來越低，平均車速只有10公里/小時，已低于自行車12公里/小時的速度。與10年前相比，公交出行時間平均延長10分鐘，居民對城市公共交通服務的不滿意率高達70%。義烏中心城區(qū)道路已處于超負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)，城中中路、稠州中路等主要城區(qū)道路高峰期流量超過2400輛/小時，一旦遇交通事故或周末交通流量大的時候，就會引起城區(qū)大面積的交通擁堵。
圖1 2005-2011年義烏市汽車擁有量增幅和年末實有道路面積增幅
義烏城區(qū)特別是上下班高峰時段，主干道上堵車現(xiàn)象已成常態(tài)。因此，如何科學地規(guī)劃和發(fā)展我市的城市交通，提高道路使用率，保障城市道路通行順暢，是目前義烏城市化進程中提高居民生活質(zhì)量和出行便捷的急需解決的重要問題。
3.節(jié)能環(huán)保對交通的要求
《義烏十二五規(guī)劃》中指出：節(jié)能方面，突出抓好交通運輸節(jié)能，提高能源利用效率；污染防治方面，突出抓好交通運輸和民用等重點領域的污染物減排工作；低碳技術方面，推廣應用節(jié)能減碳和低碳技術，大力發(fā)展低碳交通。
2012年底，義烏登記在冊的機動車有38.3萬輛，全年機動車尾氣排放量約30萬噸，其中汽車尾氣排放量近15萬噸，特別是柴油車、公交車、外地車和大型貨運車輛的尾氣不達標。義烏自2012年10月開始檢測PM2.5以來， 根據(jù)檢測結(jié)果分析，機動車尾氣是PM2.5的最大來源，目前汽車尾氣已成為空氣污染的最主要污染來源，機動車尾氣排放是造成灰霾、光化學煙霧以及大氣中PM2.5的重要原因。因此解決交通問題同時也是節(jié)能環(huán)保刻不容緩的要求。
三、解決對策：建設義烏智慧交通體系
2008年，IBM最先提出智慧地球的概念，即把感應器嵌入和裝備到全球每個角落的醫(yī)院、電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，通過互聯(lián)形成“物聯(lián)網(wǎng)”，而后通過超級計算機和云計算將物聯(lián)網(wǎng)整合起來，人類能以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，從而達到全球“智慧”狀態(tài)。在此理念上IBM又提出了“智慧城市”的概念，而智慧交通則是智慧城市的具體應用體系之一，旨在用物聯(lián)網(wǎng)實時采集交通數(shù)據(jù)，用先進的信息技術、數(shù)據(jù)傳輸技術等進行數(shù)據(jù)互聯(lián)，運用計算機處理技術等高新技術將各類數(shù)據(jù)進行分析處理，從而將最新的交通數(shù)據(jù)實時傳輸給居民，以減少交通擁擠程度，實現(xiàn)城市暢通有序的智慧交通道路體系。
1.交通問題的解決對策舉例
義烏城區(qū)面積仍在不斷擴張中，加長道路里程、拓寬道路面積也是解決交通問題的方法之一，但是義烏汽車擁有量的增長三倍于道路面積的增長，而且對于已建成的中心城區(qū)，拓寬道路面積的可行性不大，而且需要長期的施工和限制通行，加重其他道路的交通負荷。在新建城區(qū)則當切實做好道路規(guī)劃，但是不可避免的是車輛的增長速度遠遠大于道路面積和里程的增長速度。
目前針對義烏交通擁堵問題，在行的整治措施主要是依靠提前設置警力和清障力量，在早晚高峰派出民警進行路面疏導分流和全天候的巡邏管理，加強警情信息的收集、分析、研判，一旦發(fā)現(xiàn)擁堵苗頭，馬上指令路面民警前往處置，便于及時消除擁堵現(xiàn)象。該方法側(cè)重于事后控制，且需要民警進行現(xiàn)場控制疏導，需要較多人力，無法從根本上有效解決主要問題，且只能在擁堵產(chǎn)生之后進行事后緩解，未能有效做到防患于未然。
為解決交通擁堵問題，其他城市出臺相關政策，如尾號限行、車牌拍賣、發(fā)展城市公共交通等，擁堵得以一定程度的緩解，卻未得到根本解決。義烏公共交通系統(tǒng)的規(guī)劃較為合理，但是后期管理和施行過程中，卻發(fā)現(xiàn)有許多問題，高峰時段，公交車專用車道上汽車、摩托車、三輪車、電動車、自行車等都共用一線，嚴重制約了道路的使用效率。如果限制汽車出行，又有可能會抑制義烏市場貿(mào)易經(jīng)濟和物流行業(yè)的發(fā)展。許多城市在考慮收取“交通擁堵費”，但是這仍然屬于強制性的行政管理措施，并不能真正意義上徹底解決交通問題。
2.智慧交通是根本解決之道
不僅要結(jié)合義烏市場特殊的發(fā)展需求――打造全國性物流節(jié)點城市和和綜合交通運輸體系，同時要解決城市交通擁堵問題，方便居民出行、提高生活質(zhì)量，同時也要節(jié)能環(huán)保，以盡量減少交通對環(huán)境造成的污染。綜合上述多方需求進行考慮，在諸多緩解交通問題的對策中，建設智慧交通的應用體系是合適義烏目前城市發(fā)展的根本解決方案。
國際貿(mào)易綜合改革試點的建設過程中，義烏物流行業(yè)面臨著全新的轉(zhuǎn)變和技術提升，物流和交通有著緊密結(jié)合的關系，建設智慧交通，在此基礎上，打造義烏的物流平臺，方便居民的生活和出行，并改善環(huán)境質(zhì)量。
在物流平臺建設方面，在關鍵交通節(jié)點安裝物聯(lián)網(wǎng)傳感器，運用各種方式采集交通路況數(shù)據(jù)，同時運用GPS技術和RFID技術對車輛和貨物進行實時跟蹤，掌握車輛的實時信息，以此全程動態(tài)掌握貨物的流通狀況，真正實現(xiàn)現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)鏈的快速便捷流通。
在城市交通擁堵問題上，在關鍵交通節(jié)點上的傳感器，將路況信息進行采集，并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，之后進行數(shù)據(jù)分析和處理，同時將結(jié)果傳遞給出行者，幫助居民能夠做出正確的決策，選取合適的出行方式和路線，避開擁堵路段和故障車輛。
在節(jié)能環(huán)保方面，據(jù)測算，智慧交通系統(tǒng)若運用得當，將會使交通運輸效益顯著提高，不僅能夠有效降低交通擁堵，而且還能減少油料消耗和廢氣排放近30%。
3.建設義烏智慧交通的注意事項
智慧交通是智慧城市建設中的一個具體應用，建設智慧交通需要前期較大的投入和經(jīng)濟社會發(fā)展基礎，特別是信息化水平，需要強調(diào)網(wǎng)絡基礎設施建設，要求建立技術先進、不斷升級改造的網(wǎng)絡基礎設施。同時，智慧城市的建設是一個較為長期的過程，需要進行充分的考慮和全盤規(guī)劃，而智慧交通作為其中的一個分支應用體系，要求在“城市綜合發(fā)展”的層面上進行綜合考慮，與其他方面如商業(yè)、貿(mào)易、人口、能源等一起緊密結(jié)合，共同促進城市發(fā)展。
義烏的特殊經(jīng)濟和社會發(fā)展背景，決定了義烏智慧城市建設中必須考慮和強調(diào)的重要元素，如市場、貿(mào)易、物流、人口流動等。浙江省科技廳廳長蔣泰維希望：“義烏應圍繞智慧國際貿(mào)易體系建設，打造與實體市場相結(jié)合的電子商務交易平臺、物流平臺、支付平臺和信用平臺，促進無形市場與有形市場融合發(fā)展，并應積極運用電子商務、智慧物流、智慧商貿(mào)等現(xiàn)代信息技術改造提升傳統(tǒng)商貿(mào)市場，探索發(fā)展適應義烏實際的新型電子商務模式。”在這樣的背景下，智慧交通的建設需要切實結(jié)合義烏城市當前和遠期的發(fā)展情況，充分結(jié)合市場和物流的行業(yè)特點，共同打造新型商貿(mào)城市。
作者簡介：徐燕君（1982-），女，浙江義烏人，講師，碩士研究生，從事道路工程方向的研究。
基金項目：金華社科聯(lián)課題――義烏智慧城市應用體系探討，項目代碼為2011YB194。
【摘要】隨著信息技術的高速發(fā)展以及Internet的快速普及，數(shù)字化校園在我國已經(jīng)普及，智慧型校園將是數(shù)字化校園下一階段發(fā)展目標。“智慧型校園”是數(shù)字化校園升級到一定階段的表現(xiàn)，它的優(yōu)勢在于進一步挖掘信息資源的價值，集中存儲，實現(xiàn)智能化的推送，促進知識的智慧傳播與分享。本文根據(jù)我校原有數(shù)字化校園的基礎，提出未來構(gòu)建具有我校個性化智慧校園的構(gòu)想。
【關鍵詞】智慧型校園；中職；數(shù)字化校園
2012年3月，教育部教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年），在此背景下，我國教育信息化的發(fā)展任務確定為“數(shù)字學習和智慧校園建設”，涵蓋了智慧學習的新興技術、數(shù)字化內(nèi)容的開發(fā)、智慧教室設計、電子教材、學習助手、學習分析、教育云服務等研討專題。
一、智慧型校園概述
2008 年，美國IBM 總裁兼首席執(zhí)行官彭明盛首次提出了“智慧地球”的理念。即通過新一代的信息技術來改變?nèi)藗兊纳詈蛯W習方式，提高實時交互、信息處理能力和誘導反應速度，提升整個社會的和諧發(fā)展。隨后，國內(nèi)不少學者提出了“智慧校園”的概念和建設思路。
1.智慧型校園定義.
南京郵電大學做了一個相對比較完整的“智慧校園”規(guī)劃，“智慧校園”的優(yōu)秀特征應當主要反映在三個層面：一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務平臺，提供基于角色的個性化定制服務；二是將基于計算機網(wǎng)絡的信息服務融入學校的各個應用于服務領域，實現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作；三是通過智能感知環(huán)境和綜合信息服務平臺，為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。
2.數(shù)字化校園與智慧型校園的比較。
數(shù)字化校園是以網(wǎng)絡為基礎，利用先進的信息手段和工具，將學校的各個方面，從環(huán)境（包括網(wǎng)絡、設備、教室等）、資源（如圖書、講義、課件等）到活動（包括教、學、管理、服務、辦公等）數(shù)字化，逐步形成一個數(shù)字空間，從而使校園在時間和空間上獲得延伸，在現(xiàn)實校園基礎上形成一個虛擬校園。
智慧校園建設的基礎是前期數(shù)字校園的建設與發(fā)展，但相對于數(shù)字校園，智慧校園無論是在技術層面還是在整合度方面都有相當大的提升。“智慧校園”是數(shù)字化校園升級到一定階段的表現(xiàn)。“智慧校園”要有一個統(tǒng)一的基礎設施平臺，要擁有有線與無線雙網(wǎng)覆蓋的網(wǎng)絡環(huán)境，要有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享平臺和綜合信息服務平臺。
3.智慧型校園的優(yōu)勢.
智慧校園更多的是強調(diào)按需服務、快速反應、主動應對等，更多地體現(xiàn)智能、聰慧的特點。它相較于數(shù)字化校園的優(yōu)勢在于進一步挖掘信息資源的價值，集中存儲，實現(xiàn)智能化的推送，促進知識的智慧傳播與分享，系統(tǒng)互聯(lián)互通。
二、我校數(shù)字化校園現(xiàn)狀
廣西交通運輸學校創(chuàng)辦于1959年，是廣西乃至西南地區(qū)唯一一所培養(yǎng)交通航運和港口管理等專業(yè)人才的綜合性中等職業(yè)學校。在校生規(guī)模3000人。
1.學校具有良好的信息化基礎設施.
校園網(wǎng)已覆蓋辦公、教學、實訓場所及教職工宿舍等，并通過中國電信的10M光纖接入因特網(wǎng)，教學用計算機總數(shù)已達到895臺，建有16間計算機實訓室，行政辦公用計算機數(shù)量達97臺，專職行政人員全部配備辦公用計算機。
2.學校教師具有較好的信息化應用能力。
學校90%的教師都能使用多媒體設備并制作多媒體課件，少部分課程已建立了電子教材，試題庫、電子教案、多媒體課件等教學資源庫，使用率低。
3.學校師生具備一定的信息化系統(tǒng)使用經(jīng)驗.
校園網(wǎng)上運行有多個信息化系統(tǒng)，如網(wǎng)上辦公系統(tǒng)OA、招生報名系統(tǒng)、成績管理系統(tǒng)，由于缺乏統(tǒng)一技術標準，各子系統(tǒng)之間無法兼容，數(shù)據(jù)無法共享。
三、構(gòu)建我校智慧校園建設的設想
現(xiàn)結(jié)合我校實際，提出構(gòu)建未來具有我校特點的智慧型校園的設想。
1.校園網(wǎng)絡環(huán)境.
我校校園網(wǎng)總體采用星型以太網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)，骨干層采用三層萬兆以太網(wǎng)交換技術，光纖覆蓋校區(qū)所有骨干節(jié)點。校園網(wǎng)依托聯(lián)通、電信兩個ISP 供應商，擴展為100M 出口帶寬。通過雙鏈路上聯(lián)校園網(wǎng)雙優(yōu)秀，采用TCP/IP 技術根據(jù)目標進行有效負載分流，針對每個子網(wǎng)的應用特點采取相應安全管理措施，高效持續(xù)對每個功能子網(wǎng)提供高質(zhì)量網(wǎng)絡服務，是兼具城域網(wǎng)性質(zhì)的跨校區(qū)新型校園網(wǎng)絡。
作為園區(qū)有線局域網(wǎng)的補充和拓展，利用WLAN無線網(wǎng)絡技術，將校園網(wǎng)延伸到移動用戶多、不宜部署網(wǎng)線的公共區(qū)域。在部署上采用集中控制式的無線網(wǎng)絡架構(gòu)，無線網(wǎng)絡控制器是整個無線網(wǎng)絡的優(yōu)秀，無線接入點AP分布在具體區(qū)域，無線網(wǎng)絡管理軟件對整個無線網(wǎng)絡進行圖形化管理。
網(wǎng)絡采用流控設備進行出口流量管理，認證計費設備用于內(nèi)部上網(wǎng)認證和互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)計費。
2.數(shù)據(jù)基礎.
（1）基礎數(shù)據(jù)庫。智慧校園要為教師、學生提供個性化的服務，建設各業(yè)務應用系統(tǒng)，必須要有基礎數(shù)據(jù)的支撐，如：教師、學生的基本信息，為保證數(shù)據(jù)同步并及時更新，保持數(shù)據(jù)一致，因此要建立統(tǒng)一的基礎信息數(shù)據(jù)庫。
（2）資源與業(yè)務數(shù)據(jù)庫。學校提供的教務管理、科研管理、協(xié)同辦公、一卡通等應用系統(tǒng)運行會產(chǎn)生業(yè)務數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅記錄了業(yè)務辦理的結(jié)果，還記錄了業(yè)務辦理的流程即工作日志。學校開發(fā)的大量教學案例、精品課程、研究成果等也構(gòu)成重要的資源數(shù)據(jù)庫。
（3）數(shù)據(jù)倉庫。應用系統(tǒng)長期運行積累大量的歷史數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)中蘊含著規(guī)律性的信息，并且由于各應用系統(tǒng)建設時間的不同，數(shù)據(jù)存儲有關系數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件、元數(shù)據(jù)等多種格式。利用ETL技術對這些數(shù)據(jù)進行有用信息抽取、格式編碼、臟數(shù)據(jù)清洗等操作，最終將應用數(shù)據(jù)裝載到數(shù)據(jù)倉庫中，為上層的商業(yè)智能服務提供數(shù)據(jù)基礎。
3.以服務總線為優(yōu)秀的服務支撐平臺
（1）能夠提供各類信息服務.
在原有的Internet訪問、Web瀏覽、文件傳輸、電子郵件系統(tǒng)的基礎上，建立校園教學管理平臺、校內(nèi)BBS、博客、CHAT等師生交互平臺，借助ISP服務商設立主頁和虛擬空間（或主機托管），并保持更新維護等。
（2）具有以下信息基礎設施安全管理功能.
1）訪問控制：對學校重要的信息資源和設備建立訪問控制體系，防止非法入侵。
2）網(wǎng)絡管理系統(tǒng)：智能化，可以管理信息基礎設施的網(wǎng)絡設備，實現(xiàn)網(wǎng)絡管理的集成。合理劃分子網(wǎng)、虛擬網(wǎng)絡，并具有根據(jù)需要可靈活調(diào)整的功能。
3）防火墻：提升校園網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡的安全性，防止非法用戶訪問內(nèi)部網(wǎng)絡上的資源和非法向外傳遞內(nèi)部信息。
（3）基于一卡通的校務管理信息平臺.
以一卡通為基礎建立校園網(wǎng)師生身份認證系統(tǒng)和資金結(jié)算系統(tǒng)，基本達到校園工作生活的數(shù)字化，實現(xiàn)以下功能的網(wǎng)絡化應用：
1）教務管理.
學籍管理：包括班級管理、學籍管理、學費管理、獎懲管理、統(tǒng)計查詢、報表打印等功能模塊；
教學管理：教師管理、教學計劃、排課、補課、調(diào)課、網(wǎng)上評教、各種統(tǒng)計報表查詢打印等；
考試管理：考試安排、補考安排、成績管理與分析等。
2）行政管理.
在原有校門戶網(wǎng)站基礎上，增加統(tǒng)一身份認證；增加校外入口，方便校外教師訪問校內(nèi)資源。
辦公管理：包括會議管理、單位日程管理、公共信息、政務信息、政策法規(guī)查詢等；
公文管理：包括公文的起草、批閱、發(fā)送、接受、回復，公文的保存和查詢，通知的發(fā)送與接受功能；
人事管理：管理和維護單位的人事信息等；
財務管理：對于學校的財務工作實現(xiàn)計算機化管理；
招生管理：招生計劃、入學報到、學生資助管理、周班級綜合素質(zhì)管理、綜合考評等。
3）后勤總務管理.
設備管理：對校公用設備的購置、入賬、借用、調(diào)度和報廢進行管理；
后勤管理：對食堂、宿舍、醫(yī)療、綠化、車輛等的管理。
4）其他服務.
實現(xiàn)學生身份認證上網(wǎng)、學生在校常規(guī)管理、學生安全信息管理、飯?zhí)娩N售管理、商店消費管理、教職工考勤管理。
（4）具有電子教學實施系統(tǒng)功能.
網(wǎng)絡備課與授課系統(tǒng)：建立以學校教學軟件和課件素材等構(gòu)成的本地化特色資源庫，為教師通過網(wǎng)絡進行備課提供便利條件，并實現(xiàn)教學資源的共建共享；
多媒體課件制作系統(tǒng)：提供網(wǎng)絡化平臺，讓教師能利用網(wǎng)絡的優(yōu)勢，在網(wǎng)絡上制作多媒體課件；
多媒體教學資源開發(fā)系統(tǒng)：包括開發(fā)工具和設備，可進行多媒體信息的加工制作。在學校資源庫的基礎上，建立科學、合理的資源積累、優(yōu)化機制，為學科整合提供平臺基礎；
建立基于網(wǎng)絡的實時、非實時師生交互和答疑平臺；建立重點學科試題庫和在線考試系統(tǒng)。
（5）基于網(wǎng)絡流媒體的應用.
建立無紙化考場、VOD 視頻點播系統(tǒng)、遠程視頻會議系統(tǒng)。
（7）遠程教學系統(tǒng)
網(wǎng)絡廣播教學系統(tǒng)、實時遠程教育系統(tǒng)、非實時遠程教育系統(tǒng)、課件點播系統(tǒng)。
4.存儲虛擬化平臺.
利用虛擬化手段（VMware vSphere 4）可以將離散的硬件資源統(tǒng)一起來以創(chuàng)建動態(tài)的共享平臺，最大限度的整合、利用資源，最大限度利用現(xiàn)有設備，為將來的云計算做好平臺基礎，這也是智慧校園建設的重要組成內(nèi)容。
（1）服務器與存儲設置.
采用兩臺IBM System x3650 M3作為物理主機服務器，服務器通過SAN交換機與IBM System x3850 X5存儲連接，構(gòu)成光纖存儲網(wǎng)絡。在x3850 X5上選用RAID5 劃分2T 的存儲空間給虛擬化使用。這樣在ESX server下的所有虛擬機及資源都可以存儲在該空間內(nèi)。
（2）網(wǎng)絡實現(xiàn)方式.
本次架構(gòu)的服務器和虛擬機采用Bridge（橋接）方式連接網(wǎng)絡。
在這種方式下，虛擬機就像一個新增加的、與真實主機有著同等地位的一臺電腦，是最簡易的從真實主機獲取資源的方法，虛擬機的網(wǎng)絡適配器通過虛擬交換機連接至真實的外部網(wǎng)絡，從而實現(xiàn)虛擬機之間以及與外網(wǎng)的連接。
四、總結(jié)
隨著社會的發(fā)展進步，中職校園應抓住21世紀數(shù)字化、信息化發(fā)展的機遇，在提高認識、轉(zhuǎn)變觀念的基礎上，研究和應用數(shù)字化平臺，建設現(xiàn)代智慧型校園。
銀江股份為杭州市公交集團的智能公交系統(tǒng)提供了全面細致的建設方案，和后期維護服務。
交通擁堵撕扯著人們的神經(jīng)。能否有一個好的解決方法，讓我們避開擁堵，放松身心？
當智慧城市成為各城市競相排練的標配節(jié)目，作為智慧城市最重要的注腳之一，智慧交通同樣成為各地政府日程表的“座上客”，其解決方案成為當務之急。
杭州市同樣如此。在與交通擁堵“長期交戰(zhàn)”中，杭州智慧交通建設水平逐漸領先于其他城市，并創(chuàng)造了值得借鑒和推行的特色模式。
2006年，杭州市率先在全國開通了第一條快速公交線路BRT-1號線。快速公交采用的是銀江股份有限公司（下稱銀江股份）自主研發(fā)的BRT信號優(yōu)先系統(tǒng)。快速公交的出現(xiàn)為緩解杭州交通擁堵發(fā)揮了重要作用。
值得一提的是，2004年建設部關于優(yōu)先發(fā)展城市公共交通的意見之時，銀江股份已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到城市BRT項目當中。經(jīng)過幾年的發(fā)展，銀江股份占據(jù)了杭州市智能交通市場93.29%的份額，業(yè)務觸角深入城市交通、公共交通、城市安全、航運交通、高速交通、鐵道交通等領域，承擔著建設杭州智慧交通的任務。
為做好每一個智慧交通項目，銀江股份不斷與業(yè)主、交警支隊科研所、領域?qū)＜疫M行溝通聯(lián)系，在第一時間獲得項目信息和需求，并提供完整的解決方案。同時，銀江股份也積極響應杭州市道路交通管理部門提出的想法和思路。
在BRT項目建設過程中，銀江股份和杭州公交集團進行了反復溝通，為公交集團的智能公交系統(tǒng)提供了全面細致的建設以及后期維護。銀江股份CEO章建強告訴記者：“BRT信號優(yōu)先系統(tǒng)應用之后，杭州的公交管理進入了快速智能化的時代，而且乘、候車環(huán)境也得到了較大完善。”
近年來，銀江股份發(fā)展迅速，產(chǎn)品在國內(nèi)市場的占有率穩(wěn)步提升。“我們的產(chǎn)品已經(jīng)從區(qū)域走向了全國。”章建強高興地說。目前銀江股份的產(chǎn)品已經(jīng)進駐100多個大型城市，包括上海、廣州、廈門、福州、杭州等。同時銀江股份將以RFID為主的物聯(lián)網(wǎng)技術應用到智慧交通的各個領域，在國內(nèi)各重要城市如杭州、上海、廣州、昆明等推動智慧交通的發(fā)展。銀江股份的產(chǎn)業(yè)布局已頗具規(guī)模，公司在國內(nèi)交通智能化綜合競爭力排名中列第一。
銀江股份的目標并不止于此。除智慧交通外，還將觸角伸向了智慧醫(yī)療、智慧建筑、智慧教育、智慧環(huán)境、智慧能源、智慧金融、智慧旅游等各大領域，并成功進軍物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興產(chǎn)業(yè)。值得一提的是，在智慧交通和智慧醫(yī)療領域，銀江股份在國內(nèi)行業(yè)內(nèi)綜合競爭力排名均為第一。
事實上，銀江股份在智慧城市建設方面確實實力強勁。此前，在上海世博會、廣州亞運會、南京青奧會、南昌城運會上，都承建了相關智能化項目，直接為這些活動提供服務。值得一提的是，銀江股份也是國內(nèi)第一個提出智慧城市理念的企業(yè)，并聯(lián)合國家信息中心、富陽市政府搭建國內(nèi)首例政府云數(shù)據(jù)中心項目。
智慧城市的推進過程并非一帆風順。在項目實施、前期溝通等方面，銀江股份遇到了很多挑戰(zhàn)。所有交警的項目都是按需定制，不能從一個城市完全照搬到另外一個城市。“這就需要我們在技術研發(fā)、團隊建設上提出更高的要求，不斷創(chuàng)新。”章建強如是說。
銀江股份的下一站目標是通過智能識別、移動計算、信息融合和云計算等優(yōu)秀自主技術的運用，為交通、醫(yī)療、建筑、能源、教育、旅游、金融等行業(yè)用戶提供先進的解決方案和產(chǎn)品，以創(chuàng)新帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力杭州智慧城市建設。
交通，是連接人、貨物和服務的重要手段，是一個城市或社區(qū)在日常運營中不可或缺的重要元素，我們每天都在乘坐各種交通工具如小汽車、公交車、地鐵等穿梭于城市中的不同地點。交通系統(tǒng)的平順運行直接影響著城市的經(jīng)濟活動和生產(chǎn)效率，也影響著人們的生活質(zhì)量和居住品質(zhì)。在過去，人類在交通方面已經(jīng)取得了不少顯著的進步，開發(fā)了新的交通方式和基礎設施，如高速公路、軌道交通、公交專用快速路等等，每一次進步都帶來了一個階段經(jīng)濟活動的提升。交通系統(tǒng)整體能力的提高創(chuàng)造了新的經(jīng)濟機會，減少了人員、貨物、服務的流動成本，促進了城市的持續(xù)發(fā)展。
城市發(fā)展讓交通面臨挑戰(zhàn)
城市因為其強大的基礎設施，活躍的經(jīng)濟活動，豐富的文化娛樂生活而吸引著越來越多的人。 過去幾十年里，城市化進程在全球范圍內(nèi)快速擴展。據(jù)聯(lián)合國的一份報告估計，到2050年，大約70%的世界人口將居住在城市中。在中國，根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，1979年全國城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎剡€只有17.9%，2009年已經(jīng)達到46.6%，2011年城鎮(zhèn)人口達到51.27%。 與此同時，隨著汽車進入家庭，進入人們的日常生活，城市里的汽車越來越多。2000年后，中國大中城市私家車更是呈井噴式增長。
盡管過去30年間中國的公路建設取得了舉世睹目的成就，城市內(nèi)道路建設也從未間斷，里程延長的同時，路面也不斷加寬，但是在城市化和機動化的雙重“夾擊”下，越來越多地區(qū)出現(xiàn)了嚴重擁堵。人們發(fā)現(xiàn)購買新車的喜悅在很短的時間里被堵車的煩惱所替代。而交通事故帶來的生命財產(chǎn)的損失，以及交通對能源和環(huán)境污染的壓力，隨著城市里人和車的激增而不斷加大，在大城市里尤其如此。 類似的問題在發(fā)達國家和其他發(fā)展中國家同樣存在。20世紀后期，“智能”交通的需求和概念伴隨著城市化和私人汽車的普及首先出現(xiàn)在發(fā)達國家。
“智慧的交通”讓城市順暢“流動”
“智慧的交通”如何優(yōu)化對現(xiàn)有交通資源的使用，使人和物能夠有效的“流動”是城市能否持續(xù)發(fā)展首先要解決的問題。我們不僅需要紅綠燈來管控交叉路口的車輛通行，保證安全，還需要掌握道路上車流的密度/速度等數(shù)據(jù)，優(yōu)化路段或區(qū)域的車流量，提升道路的通行能力。這是“智慧的交通”概念產(chǎn)生之初的優(yōu)秀目標之一。“智慧的交通”是對利用傳感、通信和信息處理技術提高交通運輸效率和安全性的各種應用系統(tǒng)的總稱。
隨著人們對整合的交通服務需求的增加和認識的深入，“智慧的交通”的范圍也從單純的道路交通監(jiān)控擴展到其它交通運輸領域。通過分析車流、客流的時空規(guī)律，城市管理者可以了解城市中出行的總體需求規(guī)律，更好地規(guī)劃城市道路和區(qū)域功能，調(diào)節(jié)城市總體的交通需求；通過協(xié)調(diào)優(yōu)化不同交通模式之間的配合，城市可以有效地提升管理公共交通的運營效率和服務質(zhì)量；整合的交通服務收費系統(tǒng)，讓市民的出行更方便， 也提高了系統(tǒng)的管理水平；通過自動識別技術，自動識別記錄違章車輛，使交通執(zhí)法更加嚴格有效，從而提高交通安全性。先進的不停車收費系統(tǒng)，可以大幅度提高公路的通行量；利用多種途徑為人們提供不同形式的實時和短期交通預測的信息服務，不僅可以方便市民出行，而且起到主動化解因盲目出行加劇的擁堵的作用，讓城市更好“流動”。
IBM認為，一個完整的“智慧的交通”應用系統(tǒng)需要包含三個部分：各種數(shù)據(jù)采集設備，可能是安裝在路端的線圈或攝像頭，微波探測器等，也可能是安裝在車船上的衛(wèi)星定位裝置，還可能是移動終端如IC卡或手機，甚至收費系統(tǒng)數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)由采集點傳輸?shù)焦芾砜刂浦行牡耐ㄐ啪W(wǎng)絡；對數(shù)據(jù)進行整合分析，將其轉(zhuǎn)化為交通業(yè)務智能的信息處理和服務系統(tǒng)。其中前兩部分屬于智能交通的基礎設施，第三部分，信息處理分析，則是實現(xiàn)數(shù)據(jù)向智慧轉(zhuǎn)化的優(yōu)秀，是實現(xiàn)“智慧的交通”的“智慧”關鍵所在。
“智慧的交通”在中國
如今，IBM為全球多個國家的不同城市提供了從規(guī)劃咨詢到系統(tǒng)集成、分析應用，再到運營管理等各類服務。
鎮(zhèn)江作為江蘇省的重要城市之一，提出了“智慧鎮(zhèn)江，智慧旅游”的發(fā)展戰(zhàn)略。其中關鍵的一環(huán)就是智能的交通系統(tǒng)，這包括全面升級該市各大交通中心、400多個公交站點以及1，000多輛公交車等。鎮(zhèn)江市政府希望依靠先進的信息技術，更好的實現(xiàn)整個系統(tǒng)的升級，提升城市智能化水平，讓市民生活更加豐富、便捷、高效。
IBM智能運行中心（IOC）為鎮(zhèn)江市提供了城市交通網(wǎng)絡的實時全景視圖，幫助鎮(zhèn)江市政府有效收集交通信息并進行分析。利用IBM i2軟件提供的時間和地理分析技術以及IBM研發(fā)的First of a Kind（FOAK）平臺可以提升交通運輸能力，提高公共交通系統(tǒng)的效率，同時提前預測交通堵塞現(xiàn)象。該解決方案的基礎是能夠模擬整個交通運輸網(wǎng)中公交車隊和客流情況的服務資產(chǎn)，它利用IBM的相關技術，對公交車和公交線路實行實時監(jiān)控并對公交車隊進行調(diào)度管理。
而在浙江舟山，舟山港也通過與IBM及其業(yè)務伙伴的合作，推進了智慧港航的建設。“智慧的舟山港”以智慧港航工程為主線，以提升管理水平、打造優(yōu)質(zhì)服務為目的，構(gòu)建面向企業(yè)的服務平臺、面向行業(yè)的監(jiān)管平臺、面向產(chǎn)業(yè)鏈的支撐平臺，建立一個全面感知、互通互聯(lián)、業(yè)務融合、協(xié)同應用、安全可靠、機制完善的港航信息化體系。
現(xiàn)在舟山港已從總體上推進了智慧港航的建設步伐，實現(xiàn)了四大智慧的轉(zhuǎn)變。首先，從以自我服務為主向公共服務轉(zhuǎn)變，打造服務型政府。其次，從各自為政的業(yè)務系統(tǒng)向信息整合轉(zhuǎn)變，目前已通過一期努力基本實現(xiàn)目標。第三，從以信息為主向網(wǎng)上辦事轉(zhuǎn)變，如今已完成局部實現(xiàn)，未來還將進一步深入開展此項轉(zhuǎn)型業(yè)務。第四，從以硬環(huán)境建設為主向系統(tǒng)性應用轉(zhuǎn)變。信息化的優(yōu)秀就是應用，只有更好的應用信息化建設成果，才會有更廣闊的發(fā)展前景。到2015年底，智慧舟山港將在穩(wěn)固的基礎上實現(xiàn)業(yè)務聯(lián)動、協(xié)同工作和流程優(yōu)化，并為下一步面向2020年更高層面上的發(fā)展奠定基礎。
“車聯(lián)網(wǎng)”描繪“智慧的交通”美好未來
隨著無線寬帶互聯(lián)網(wǎng)的廣域覆蓋以及智能汽車技術的發(fā)展，我們駕駛的汽車在未來幾年會大規(guī)模開始進入車聯(lián)網(wǎng)時代，車輛會聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)以及城市道路監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)。
據(jù)權(quán)威市場分析公司預測，到2017年全年銷售的近一億輛新車中將有50%的車輛會聯(lián)網(wǎng)，這個比例會在2020年增加到80%。 這些聯(lián)網(wǎng)的車輛會以極高的頻率（100毫秒級別）產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)（上百項車內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)項目）。
這些數(shù)據(jù)會被不斷涌現(xiàn)的汽車制造銷售商、專業(yè)的車聯(lián)網(wǎng)以及政府車聯(lián)網(wǎng)服務平臺進行實時采集、處理、存儲與分析，用于更智能的自主駕駛服務、更及時的車輛故障診斷預測、更實時的交通信息及誘導服務以提高出行效率減少城市交通擁堵。
這些車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)同時會與互聯(lián)網(wǎng)社區(qū)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)以及汽車企業(yè)擁有的客戶數(shù)據(jù)進行融合并深度挖掘，進而更有針對性地為車主和車輛駕駛者提供豐富的信息、娛樂和電子商務服務。
IBM的大數(shù)據(jù)平臺能夠支持車聯(lián)網(wǎng)應用。IBM中國研究院物聯(lián)網(wǎng)研究正在將這些能力提高到更高水平，如每秒處理百萬量級的傳感器監(jiān)控數(shù)據(jù)的處理與高效存儲、查詢等，并同車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)領先的合作伙伴一起以此為基礎建立智慧車聯(lián)網(wǎng)應用以及基于云計算的車聯(lián)網(wǎng)服務平臺。
有望改變傳統(tǒng)的以道路或者車輛
為單一管理目標的交通理念，
使交通管理進入到系統(tǒng)性、整體性、
信息交互性以及服務的廣泛性新高度
快節(jié)奏的城市詮釋了我們在生活和工作過程中對交通的依賴，而伴隨著城市人口高速增長和城市出行密度的提高，城市交通擁堵問題卻越來越常態(tài)化。面對著交通阻塞、交通污染、交通事故多發(fā)以及道路通行能力低下等問題，傳統(tǒng)的思維方式已經(jīng)不能適應當前城市化高速發(fā)展條件下人們對高質(zhì)量交通出行的要求。當修路、車輛限行等傳統(tǒng)思維方式讓交通擁堵現(xiàn)象變得更加嚴重時，我們就亟需要新的思維方式來引領交通的發(fā)展，并以此來提高道路通行能力、緩解交通阻塞、保障交通安全、減少交通污染和改善交通環(huán)境。
而在最近，一種新的思維方式——智慧交通在信息技術、通信技術、計算機技術和控制技術的推動下逐漸走出概念設想進入到具體實施階段，并有望改變傳統(tǒng)的以道路或者車輛為單一管理目標的交通理念，使交通管理進入到系統(tǒng)性、整體性、信息的交互性以及服務的廣泛性的新高度。而作為智慧城市整體構(gòu)造中的重要組成部份，智慧交通也成為當今城市建設最為迫切的需求之一。
傳統(tǒng)思維的誤區(qū)
今天的城市交通，基本成為汽車交通的天下。汽車的發(fā)明直接與文化對接，并且借助文化的傳播讓越來越多的人依賴于它。從汽車發(fā)明以來，發(fā)達國家用了約100年時間走完的“汽車化”道路，我國卻只用了約20年時間就走完了，汽車交通也成為目前社會上最主要的交通方式。
統(tǒng)計顯示，我國近三年來汽車保有量連續(xù)保持接近兩位數(shù)的增長， 2012年中國汽車產(chǎn)銷量雙雙超過了1900萬輛，蟬聯(lián)世界第一位。2012年中國汽車保有量達2.4億輛，23個大中城市汽車保有量超過100萬輛，其中北京以520萬輛居全國之首，上海、廣州、深圳、杭州、天津、成都等城市的汽車保有量均超過了200萬輛。
如此巨大的汽車保有量的增加使得道路交通安全面臨諸多挑戰(zhàn)。以交通擁堵、環(huán)境污染等為代表的城市交通問題已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的瓶頸。如在交通效率方面，堵車給北京造成的社會成本損失為6000萬元/天。而在交通事故方面，近年來我國道路交通事故每年發(fā)生400萬起，死亡7萬人左右，交通事故損失已經(jīng)占GDP的1%至2%。僅2001年到2010年這十年中，全國交通事故死亡人數(shù)達到90萬人，交通事故已經(jīng)成為我國國人第一傷害致死的死因。
在面對道路安全、交通效率、路網(wǎng)規(guī)劃等多方面的難題，很多政府只好通過出臺各種政策措施來從末端對交通擁堵等問題進行治理。
有的地區(qū)采用行政管理手段來強制性減少出行機動車數(shù)量以及交通違章行為，比如加強機動車違章執(zhí)法和處罰的力度，還比如限號行駛（北京、南昌），限量購車（北京）等。
有的地區(qū)采用經(jīng)濟調(diào)節(jié)方式通過提高成本的手段減少個人機動車類交通工具使用。比如上海以拍賣車牌價格來提高車輛使用成本，或者提高停車費用（北京、深圳等），征收城市擁堵費（北京、廣州、深圳、上海等城市醞釀中），征收城市排污費（北京醞釀中）等。
也有很多地區(qū)采用提供公交資源以及提高交通資源利用效率的方式來解決交通擁堵，北京、西安、青島等城市甚至推出了定制公交線路來改善居民的出行條件。
但大家也許都感受到，這些措施并沒有從根本上解決交通問題。城市交通陷入一個惡性循環(huán)，政府的行政性指令下，似乎道路永遠無法滿足交通的需求。究其原因，業(yè)內(nèi)專家指出，這一方面是由于我國原有的城市布局基本在上世紀末以前定型，新的城市規(guī)劃對國內(nèi)大部分城市來說已經(jīng)不可能起到根本的作用。由于道路系統(tǒng)依附于原有的城市規(guī)劃，即使強制性減少出行機動車數(shù)量也不可能增加路網(wǎng)整體的通行效率，且在城市中心格局和經(jīng)濟格局基本不變的情況下，通過交通設施建設提高交通資源供給的手段的邊際效用也將產(chǎn)生遞減。
另一方面，隨著城市規(guī)模的不斷增大，城市外圍的交通也會對城市內(nèi)部的交通產(chǎn)生不斷的擠壓，迫使大路網(wǎng)的交通流量無法快速在交叉路口以及出入口分散，反而會引起更嚴重的擁堵。所以，單純以車輛和道路為目的的管理方式已經(jīng)不能滿足城市交通的需求，整個社會迫切需要對交通系統(tǒng)進行一次系統(tǒng)的革命以解決上述問題。
那么，這種革命性的解決方式從何處著手呢？記者帶著疑問，走訪了很多業(yè)內(nèi)的專家，并閱讀了國內(nèi)外關于交通發(fā)展的大量文獻，終于形成了一個較為清晰的思路，那就是基于我國交通運輸?shù)陌l(fā)展狀況和未來的發(fā)展目標，只有采取以信息技術為優(yōu)秀的智慧交通，提高道路整體的使用效率和交通管理水平，才是諸多交通難題得以解決的最終答案。而智慧交通的采用，也成為一種必然的選擇。
緊跟時代的脈動
智慧交通，是融合了先進的信息技術、通信技術、控制技術、傳感技術、計算器技術和系統(tǒng)綜合技術，通過將人、車、路、環(huán)境等有機地結(jié)合起來，從而使在較大區(qū)域內(nèi)達到有序的高效運輸，能源充分利用，環(huán)境改善和交通安全性提高的目的。
其實，智慧交通的概念早已經(jīng)出現(xiàn)，但對于交通運輸這種十分依賴技術發(fā)展的行業(yè)，從概念到現(xiàn)實之間相隔的是漫長的技術發(fā)展瓶頸。不過也正是因為交通運輸業(yè)的這種特性，其吸納新技術的能力才保證了智慧交通的不斷發(fā)展，特別是近期無線通信技術的進步、物聯(lián)網(wǎng)技術的成熟和基于云計算技術提供的大數(shù)據(jù)處理能力的提高，智慧交通才逐漸成為現(xiàn)實。
起初，美國、日本和歐盟在上世紀90年代紛紛參與到智慧交通的研究中，這主要得益于無線通信技術為數(shù)據(jù)傳輸帶來了更高的速度和更廣的應用范圍，而新型的傳感器技術的成熟則有助于建立起實時、準確、高效的交通運輸綜合管理和控制系統(tǒng)。而進入到21世紀后，智慧交通的發(fā)展逐漸進入到很多發(fā)達國家的戰(zhàn)略部署中。
比如日本國土交通省在2004年與幾十家企業(yè)開始共同開發(fā)智能公路Smartway項目，目的是將大量的新技術，如車載導航系統(tǒng)、不停車收費系統(tǒng)，車載輔助安全系統(tǒng)、自動公路系統(tǒng)與基礎設施（路上監(jiān)測系統(tǒng)、可變信息板、信標、數(shù)字地圖、光纖網(wǎng)絡及專用無線通信系統(tǒng)等）進行集成，形成開放公用的基礎平臺，將車載裝置一元化并實現(xiàn)車路一體化協(xié)同，以提供多種多樣的智慧交通服務。
而歐盟也在2006年啟動了合作性車輛基礎設施一體化系統(tǒng)（Cooperative Vehicle-Infrastructure System，CVIS）項目。這個項目旨在設計、開發(fā)和測試為了實現(xiàn)車輛之間通信以及車輛與附近的路邊基礎設施之間通信所需的技術，用于提高旅客和貨物的移動性以及道路交通運輸系統(tǒng)的效率。在2010年歐盟撥款1370萬歐元開展了eCoMove項目，該項目為期3年，旨在利用車車（V2V）和車路（V2I）通信技術，通過高效節(jié)能的駕駛行為和交通管理、控制方法，減少全部交通燃油消耗量的20%。
美國也在2010 年了《美國ITS戰(zhàn)略計劃2010～2014》，主要內(nèi)容涵蓋7大領域：出行和交通管理系統(tǒng)、出行需求管理系統(tǒng)、公共交通運營系統(tǒng)、商用車運營系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、應急管理系統(tǒng)、先進的車輛控制和安全系統(tǒng)，每個領域均包含相應的用戶服務功能，并實現(xiàn)了在多種出行方式之間共享的信息服務。實現(xiàn)多種方式信息，如路邊動態(tài)信息標志、公路資訊電臺、公交終端的信息顯示等，常常與主干道、高速公路、公共交通和事故管理等系統(tǒng)結(jié)合起來進行部署、管理與控制。
從全球?qū)χ腔劢煌ǖ陌l(fā)展趨勢來看，中國的發(fā)展規(guī)劃和技術成熟度并沒有被落下很多。在中國信息化產(chǎn)品的廣泛普及的帶動下，中國緊跟國際智慧交通發(fā)展的潮流，國際上甚至已經(jīng)公認基本形成了美國、日本和歐盟以及以中國等國家為代表的智慧交通的四大研發(fā)與應用陣營。中國在智慧交通的成績，得益于多年的探索和嘗試，以及管理機構(gòu)和政府的支持以及先進技術的使用和應用系統(tǒng)等方面的建設。
近期，中國在持續(xù)感受到了在交通發(fā)展瓶頸的壓力下，政府的政策也開始由大規(guī)模修路向著智慧交通的方向轉(zhuǎn)變。
如交通運輸部先后投入了8000余萬元用于城市智慧交通關鍵技術的研發(fā)，形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的研發(fā)成果。交通運輸部“十二五”期間組織實施的科技專項重點指向了以信息傳輸、智能分析和動態(tài)等方面的研究。基于物聯(lián)網(wǎng)的公路運行狀態(tài)監(jiān)測與效率提升的重大專項，目前正在積極推進中。此外在中小橋梁、長江航道、港口碼頭狀態(tài)監(jiān)測等領域，交通運輸部均開展了感知和信息處理研發(fā)工作，力爭為感知交通體系的構(gòu)建奠定基礎。
至2012年末，我國已經(jīng)有超過20個省市公布了智慧交通投資計劃，涉及投資金額超過90億元，智慧交通產(chǎn)業(yè)進入導入期。隨著《交通運輸信息化“十二五”規(guī)劃》、《道路交通安全“十二五”規(guī)劃》、《道路交通科技發(fā)展十二五規(guī)劃》等多項政策扶持，未來10年國內(nèi)智慧交通投入將達1820億元之巨。《2013年中國城市智慧交通市場第一季度報告》顯示，在中國城市智慧交通領域，大項目已越來越常態(tài)化。2013年一季度，智慧交通市場規(guī)模同比增長69.4%，而千萬級項目數(shù)量同比增長80%，占到市場總規(guī)模的44.6%，占比提高2.9%。而在未來三年，住建部還將與國開行合作投資800億元用于智慧城市建設試點。
因此可以說，中國正好趕上了這一輪交通領域的變革的最好時機。中國信息技術的發(fā)展在世界上已經(jīng)名列前茅，在全面信息化的世界和智慧城市的引領下，中國也有望在智慧交通網(wǎng)絡的建設方面打下良好的基礎，并且在汽車時代的普及下，我國智慧交通在交通運輸領域的應用前景十分廣闊，智慧交通也具有良好的生存土壤。
大城市競相建設智慧交通
城市，尤其是我國的大城市，集中了主要的交通樞紐、通訊樞紐和高新科技產(chǎn)業(yè)區(qū)，在貢獻出不斷發(fā)展的GDP的同時，也愈發(fā)感受到改善交通日益增大的壓力和建設智慧交通的動力。目前中國的大城市也競相建設智慧交通領，希望將交通從“被動控制”朝著“主動誘導”方向轉(zhuǎn)變，以提高整個道路交通系統(tǒng)的整體安全和運行效率。
北京市的智慧交通主要圍繞道路交通管理、公共交通管理、高速公路管理、出行信息服務、ETC不停車收費、客貨運輸六大領域進行。目前北京市已初步建成道路交通控制、公共交通指揮與調(diào)度、高速公路管理、緊急事件管理4大類30個子系統(tǒng)，分散在各交通管理和運營部門。目前，地面公交、軌道交通、綜合樞紐、出租調(diào)度、省際客運、高速公路、城市交通等行業(yè)企業(yè)日常運營管理信息系統(tǒng)已經(jīng)建成，配合建設的西客站北廣場、西客站南廣場、動物園、六里橋、東直門、西直門、西苑、四惠、宋家莊、京北太平莊（北苑北）、蘋果園、望京和北京南站等13處大型綜合換乘交通樞紐已經(jīng)全部進行了信息系統(tǒng)建設；而交通運行協(xié)調(diào)指揮中心和路網(wǎng)運行、運輸監(jiān)管、公交安保三個分中心也基本形成了一體化、智能化綜合交通指揮支撐體系，它們共同組成了北京市的數(shù)據(jù)共享交換中樞、綜合運輸協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)中樞、信息中心和緊急情況下的交通安全應急指揮中心。此外，交通專用地理信息系統(tǒng)、浮動車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、公交一卡通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、公路網(wǎng)（含高速公路）基礎數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、營運性車輛運行狀況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等基礎數(shù)據(jù)體系也基本建設完成，并初步建成了以網(wǎng)站、熱線、手機、車載導航等多種形式為載體的公眾出行信息服務體系。
上海市科委在2013年7月《上海推進大數(shù)據(jù)研究與發(fā)展三年行動計劃（2013～2015年）》，把智慧交通列為重點領域之一。而高德紅外、四維圖新、東軟集團等公司也被選定與上海市政府合作建設智慧交通公共服務平臺。據(jù)悉，上海智慧交通信息平臺的重點是打造交通信息服務平臺，平臺將匯集上海市內(nèi)高速、航空、航運等交通信息，還會對氣象、人口、環(huán)境、土地等行業(yè)數(shù)據(jù)進行匯總以分析其對交通的影響，最終實現(xiàn)對交通擁堵情況的預測，實現(xiàn)智慧出行。而作為參與國際經(jīng)濟大循環(huán)的重要口岸城市，上海港每年完成的外貿(mào)吞吐量占全國沿海主要港口的20%左右，所以上海還計劃匯聚整合全球港口、貨物、船舶等數(shù)據(jù)，融合多源物聯(lián)網(wǎng)、北斗導航等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)航運數(shù)據(jù)共享服務，建立基于大數(shù)據(jù)的現(xiàn)代航運物流服務體系。
而天津這個擁有600年歷史積淀的古老商埠，在濱海新區(qū)開發(fā)開放納入國家總體發(fā)展戰(zhàn)略布局后，正與長江、珠江經(jīng)濟帶進行比翼齊飛，交通建設可謂重中之重。天津市依托市政府重點道路工程項目建設，主要建設了400處規(guī)模的交通流微波檢測系統(tǒng)、55處規(guī)模的交通誘導顯示系統(tǒng)、1500處規(guī)模的視頻監(jiān)控和電子警察系統(tǒng)、300處規(guī)模的中心城區(qū)交通信號區(qū)域協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。天津市也初步實現(xiàn)了交通信號控制系統(tǒng)、交通閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、交通信息采集系統(tǒng)、交通誘導顯示系統(tǒng)、交通事件檢測系統(tǒng)、警車和警員衛(wèi)星定位系統(tǒng)、110接處警系統(tǒng)、警員數(shù)字執(zhí)法系統(tǒng)等應用系統(tǒng)的集成，各應用系統(tǒng)間信息實現(xiàn)了共享。
廣州市智慧交通系統(tǒng)構(gòu)建包括廣州市交通信息共用主平臺、物流信息平臺、路面交通狀況監(jiān)視與監(jiān)測、靜態(tài)交通管理系統(tǒng)等智慧交通系統(tǒng)的主框架。如今，廣州聯(lián)通已經(jīng)與廣州市交委、公安局、氣象局、體育局、旅游局、百靈時代傳媒集團、羊城通公司等 300 余家單位達成了合作，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈廠家，共同開發(fā)沃·行訊通、沃·警民通、公交 Wi-Fi等 70 多項應用產(chǎn)品。在不久的將來，羊城市民可以通過網(wǎng)站、熱線、手機、車載導航等多種形式，實時掌握路況信息，提前安排出行；隨著智慧程度的不斷加深，路況信息的準確程度也將逐步提升。
此外，武漢、重慶、西安、鄭州、徐州、成都、沈陽等重點交通樞紐城市也在將解決交通問題的落腳點回歸到智慧交通管理上。而智慧交通，在最大限度地提高運輸效率、保障交通安全、降低環(huán)境污染、節(jié)約能源的同時，也在積極促進各地經(jīng)濟取得長效發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)化發(fā)展步伐加快
目前我國智慧交通已經(jīng)得到多項政策扶持，隨著電信運營商、IT廠商、汽車廠家等聯(lián)手推動以及物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)技術的不斷進步和應用，與智慧交通相關的產(chǎn)業(yè)正逐漸進入市場導入期。業(yè)內(nèi)人士預計，在2013～2020年間，中國城市智慧交通市場規(guī)模將保持高速增長態(tài)勢，與智慧交通產(chǎn)業(yè)鏈相關的企業(yè)，如設備提供商、軟件開發(fā)商、系統(tǒng)集成商和平臺運營商都有望進一步打開市場空間。
如在城市交通領域，北京、上海、深圳等大城市交通綜合信息平臺、城市公共交通車輛以及出租車的車輛指揮與調(diào)度系統(tǒng)、全球定位與車載導航系統(tǒng)、城市綜合應急系統(tǒng)都將進行大規(guī)模的建設。具備完整的系統(tǒng)設計和施工能力，擁有大規(guī)模的軟件和硬件研發(fā)與生產(chǎn)能力和完善的子公司與售后服務網(wǎng)點的綜合系統(tǒng)集成商獲得了大量的市場機會。此外，包括上海大眾、一汽大眾、比亞迪、寶馬公司、通用汽車等幾十家汽車企業(yè)以及部分公共汽車公司也在智慧交通領域與我國相關部門開展了大量合作。如上海聯(lián)通的“智能公交”將車輛指揮調(diào)度、實時視頻監(jiān)控、公交信息功能融為一體，實現(xiàn)了公交車輛動態(tài)管理、科學調(diào)度。上海聯(lián)通還與寶馬公司推出了“互聯(lián)駕駛”全新的智能駕駛模式，讓中國消費者擁有更便捷更高端的駕駛體驗。
在制約智慧交通發(fā)展和發(fā)揮效用的‘軟實力’建設方面，大量優(yōu)秀的‘軟件系統(tǒng)’也在進行著系統(tǒng)化的進步，以與大量基礎設施進行配套。如在車載導航系統(tǒng)領域，東軟集團研發(fā)的“Telematics”系統(tǒng)集無線通信技術、網(wǎng)絡通信技術、衛(wèi)星導航系統(tǒng)和車載電腦于一體，目前已經(jīng)被BMW5 系、7系、BENZ ML、卡迪拉克 CTS、謳歌等汽車的部分型號轎車選用。在語音交互領域，科大訊飛公司針對汽車內(nèi)的語音交互場景開發(fā)了汽車語音助理產(chǎn)品，可以讓用戶以自然語言在駕駛過程中使用導航、音樂、電話、路況等查詢功能。在未來，語音交互技術有望結(jié)合顯示屏技術成為用戶與車和汽車信息服務溝通的橋梁和主要通道。
作為一個極富機遇的領域，車聯(lián)網(wǎng)正在吸引各大公司紛紛進入以推動信息化與汽車工業(yè)深度融合。中國聯(lián)通、中國移動、中國電信等電信運營商紛紛加速升級移動通信網(wǎng)絡，并與相關車企及車載終端制造商和大數(shù)據(jù)平臺合作，為車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展鋪了暢通的高速公路。如中國電信在上海南京建立了兩大交通行業(yè)信息化研究基地，并針對乘用車、商用車市場，結(jié)合預裝、后裝的不同的需求打造了專業(yè)的交通信息服務團隊。而上汽榮威350、吉利的G-NetLink，華泰的TIVI，一汽D-Partner，長安汽車Incall等自主品牌汽車廠相繼開始實施推出車聯(lián)網(wǎng)服務。
在無人駕駛汽車領域，我國也已經(jīng)走過了從上世紀80年代著手研究到現(xiàn)在開始實踐檢驗的三十余年艱苦歷程。目前，國防科技大學研制的紅旗HQ3無人車完成了286公里的高速全程無人駕駛實驗；軍事交通學院研制的無人駕駛智能汽車“軍交猛獅Ⅲ號”也完成了從北京到天津間的測試；同時，比亞迪、中國一汽等車企也正展開無人駕駛的研發(fā)。據(jù)悉，我國無人駕駛汽車的研發(fā)已經(jīng)突破了一系列關鍵技術，正在向世界先進水平相靠攏。而業(yè)內(nèi)估計到 2020 年，無人駕駛汽車可能成為道路上的常態(tài)，無人駕駛也將引爆 21世紀的汽車革命。
在智能高速公路建設方面，一系列新的技術如三維激光掃描技術、瀝青路面耐久性技術、橋梁高性能混凝土技術結(jié)合突發(fā)事件聯(lián)動處置軟件集成等在河北、北京、河南等多個地區(qū)得到了應用；而手機支付、網(wǎng)絡銀行、車載的RFID標簽等也在高速公路智能化改造中得到應用，極大地方便了駕駛員在停車場和高速公路交費，并促進未來車輛終端的智能化發(fā)展。
多部門驅(qū)動&合作共贏
由于城市智慧交通體系將涉及相關的市民、公安交通管理、交通部門車輛管理、城市建設、通信等相關部門工作，因而未來城市智慧交通的發(fā)展過程必然是一個涉及以交通與公安為主的多部門驅(qū)動的發(fā)展過程。對我國而言，由于交通系統(tǒng)的發(fā)展涉及交通運輸部、發(fā)改委、高校和研究機構(gòu)、公安交管部門、消防部門、保險監(jiān)管部門、部級檢測機構(gòu)等多重部門，智慧交通系統(tǒng)的發(fā)展必將表現(xiàn)為綜合化、多部門驅(qū)動型的發(fā)展模式。
而這種態(tài)勢也決定了我國智慧交通產(chǎn)業(yè)必須采用合作共贏的策略才可能做大做強。縱觀我國智慧交通行業(yè)的發(fā)展，很多問題還遠未解決。我國智慧交通目前集中于解決車與人的問題，在車路協(xié)同等前沿技術領域還處于初步探索階段；此外，在大城市區(qū)域交通智能化控制、交通仿真、個性化交通服務等技術領域有待于進一步開發(fā)。此外，我國智慧交通行業(yè)還需要提高產(chǎn)品的優(yōu)秀競爭力，掌握優(yōu)秀關鍵技術；需要建立統(tǒng)一的行業(yè)標準和技術規(guī)范體系；需要加強產(chǎn)業(yè)鏈合作和資源整合，建立成熟的商業(yè)運營模式等。不僅如此，交通問題是民生問題， 需要社會各方長期共同的努力，也需要營造一個健康的生態(tài)環(huán)境，“中國式過馬路”等不良社會現(xiàn)象時刻影響著智慧交通的正常運行。
不過從目前的發(fā)展環(huán)境來看，我國智慧交通產(chǎn)學研合作體系和產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展正在加速形成，隨著更多汽車廠商、電子廠商、通信運營商、地方政府參與到智慧交通的建設中來，包括供應商、運營商、政府和消費者間的完善的智慧交通產(chǎn)業(yè)鏈正在快速形成，而智慧交通信息收集、共享、開發(fā)和利用的市場機制與發(fā)達國家的差距也在縮小。而作為世界上最大的汽車生產(chǎn)國和消費國，中國也將見證智慧交通系統(tǒng)發(fā)展回饋的大量社會經(jīng)濟效益。
一、北京城市交通的歷史追溯
近幾年伴隨著首都經(jīng)濟的發(fā)展，大城市集聚效應日趨明顯，北京交通出行環(huán)境不斷復雜化，交通安全隱患在增多。北京實施“公交優(yōu)先”戰(zhàn)略，大力發(fā)展公共交通，公交設施得到改善，但在舒適性、可及性方面存在很大偏差。智慧城市、智慧交通則為解決城市交通問題提供了新思路。
歷史上的城市分割布局導致的交通擁堵及早期修筑道路遺留的問題，是北京交通擁堵無法逃避的根源。在當時國內(nèi)經(jīng)濟相對不發(fā)達、人口和車輛都相對較少的情況下，問題并不突出。可是由于城市不同功能區(qū)的疊加，近些年擁堵已經(jīng)成為了一種常態(tài)。北京早期交通線路的設計很大程度上并沒有考慮到日后北京的高速發(fā)展，同時也因為多種原因存在許多不合理的路線。如：西客站周邊的道路，公共交通工具很多，擁堵是家常便飯。北京不少立交橋同樣存在諸多問題：建國后北京的立交橋在短時間內(nèi)建成很多，在當時條件下被認為是一種技術進步。但是倉促的時間導致設計上的諸多紕漏，最后造成不少立交橋上不去、下不來、司機見了暈頭轉(zhuǎn)向等情況，使得擁堵更為頻繁易發(fā)。
而當政府對城市交通缺乏有效管理的情況下，新建的道路設施會引發(fā)新的道路需求，而交通需求總是超過道路供給。也就是說，不管政府投入多大的人力財力，結(jié)果必然導致交通擁堵，“當斯定律”描述的情形對于分析今天北京的交通擁堵問題仍然有效[1]。城市建設應該規(guī)避交通設施可能發(fā)生的風險問題，同時重新規(guī)劃不合理線路設計。隨著宏觀經(jīng)濟的發(fā)展和城鄉(xiāng)差距的逐步減小，北京市中心的常住人口在一定時期之后會有所下降。在這種情況下，根據(jù)交通承載力，可逐步對不合理的路線等進行重新改建。
二、北京交通基礎設施建設現(xiàn)狀與問題
（一）從人口規(guī)模看北京交通現(xiàn)狀
隨著人口和社會經(jīng)濟的發(fā)展，北京市的交通出行量逐年增加。2011年北京市常住人口由2005年的1538萬人增加到2018.6萬人。人口的絕對數(shù)量從兩個點導致了或者加重了城市交通擁堵問題：一是公共交通工具和線路相對有限，很大程度上無法滿足不斷增長的人口的出行需求。二是私家車保有量極高。2011年，北京全市機動車擁有量為498.3萬輛，其中私人擁有量為389.7萬輛，分別為2005年的1.9倍和2.5倍。人多車多，加之交通線路在一定程度上的不合理，堵車幾乎成為北京的“風景線”。
（二）從公共交通發(fā)展看北京交通現(xiàn)狀
隨著北京社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，交通壓力日趨緊張。北京于2006年、2009年先后出臺了《關于優(yōu)先發(fā)展公共交通的意見》和《綠色交通行動計劃（2009-2015）》，通過加大軌道交通建設力度、全面更新公交車輛、優(yōu)化公交線網(wǎng)、實施低票價、設立專用道等一系列措施，大力推進“公交城市”建設[2]。2011年北京市居民出行中公共交通的承擔率突破40%，但與其他國際化大都市60%-80%的公交承擔率相比仍顯較低。2011年末，全市軌道交通運營線路為15條，運營線路長372公里，比2005年增加258公里；全市公路里程達到21319公里，比2005年增加6623公里，以年均6.4%的速度增長；全市城市快速路達到263公里，干線公路里程達3462公里，分別比2005年末增長14.3%和15.6%，二級及以上公路里程占干線公路總里程的比例從63.5%提高到88.6%；全市公共電汽車運營線路為740條，比2005年增加118條，運營線路長19338公里，運營車輛達2.2萬輛，比2005年增加0.3萬輛。整體來看，北京公共交通在一定程度上緩解了交通壓力，但并不能完全解決交通擁堵問題。以北京地鐵為例，存在有的站點之間間距過大而又缺少其他公共交通補給等問題。
（三）從道路面積看北京交通現(xiàn)狀
2011年底，北京市公路道路總里程達到了28446公里，城市道路總面積達9164萬平方米，城市交通基礎設施承載能力得到提升。道路供給總量逐年增加，供給結(jié)構(gòu)也有小幅度調(diào)整。但從實際運行結(jié)果看，道路交通擁堵現(xiàn)象仍客觀存在，城市道路設施仍顯脆弱。除道路、車輛及行人之外，北京交通還應考慮行政管理和優(yōu)化配套公共設施。建議設置更多的公共自行車租賃點，鼓勵市民綠色出行。可遺憾的是，機動車經(jīng)常占據(jù)自行車道，有的路段甚至沒有自行車道，或者自行車道和機動車道之間沒有任何隔離等，這都增加了綠色交通的危險系數(shù)。因此，與城市道路交通相配套的諸多公共設施和服務都需進一步完善。
（四）從機動車擁有量看北京交通狀況
據(jù)《北京市統(tǒng)計年鑒2012》統(tǒng)計結(jié)果顯示，北京市的機動車擁有量增長明顯，各類汽車的年增長率都很高。如2011年，北京市的機動車擁有量高達498.3萬輛，為2010年的103.6%。
三、北京建設智慧交通的理論與實踐
（一）智慧交通的形成機理
建立智能交通系統(tǒng)是智慧城市的主要應用功能之一。智能交通系統(tǒng)是指通過道路收費系統(tǒng)、多功能智能交通卡系統(tǒng)、數(shù)字化交通智能信息管理系統(tǒng)等多種模式的數(shù)據(jù)整合，提供基于交通預測的智能交通燈控制、交通疏導、出行提示、應急事件處理管理平臺，幫助進行城市路網(wǎng)優(yōu)化分析，為城市規(guī)劃決策提供支持[3]。智能交通管理系統(tǒng)的建立實施在一定程度上緩解交通壓力的同時，也存在一系列亟待解決的技術難題，例如海量數(shù)據(jù)存儲與處理問題，多信號非接觸傳輸問題、通訊規(guī)約問題等。
北京智能交通的發(fā)展主要體現(xiàn)在：高速公路電子收費系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、危險品運輸監(jiān)控系統(tǒng)、奧運交通指揮中心、出租汽車調(diào)度及浮動車信息采集系統(tǒng)等。以“一個中心、三個平臺、八大應用系統(tǒng)”為框架，涵蓋171個子系統(tǒng)的智能交通管理體系，包括指揮調(diào)度、交通控制、交通監(jiān)測、交通信息服務等[4]。近年來建成的北京市交通運行協(xié)調(diào)指揮中心（TOCC）是全市交通綜合運輸協(xié)調(diào)、交通安全應急指揮、數(shù)據(jù)共享和信息中樞。建成了軌道交通指揮中心一期工程，實現(xiàn)了全部既有軌道交通線路智能化運營調(diào)度。拓展道路交通違法監(jiān)測系統(tǒng)應用范圍，首次在公交車輛安裝110套移動監(jiān)測設備，實時監(jiān)控占用公交車道的違法行為[5]。
隨著新技術的出現(xiàn)，在TOCC、智能交通系統(tǒng)的基礎上提出了“智慧交通”的理念。充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術，通過移動計算、智能識別、數(shù)據(jù)融合、云計算等技術，形成智慧交通系統(tǒng)。智慧交通系統(tǒng)，是指將電子、信息、通訊、控制、車輛以及機械等技術應用于交通領域并能迅速、靈活、正確地理解和提出解決方案，以改善交通狀況，使交通發(fā)揮最大效能的系統(tǒng)。從智能交通系統(tǒng)到構(gòu)建智慧交通體系，需要加快推進綜合交通服務和管理系統(tǒng)、交通誘導系統(tǒng)、智能出行服務系統(tǒng)、交通應急指揮系統(tǒng)、數(shù)字公路綜合信息服務系統(tǒng)、出租車與公交車智能服務管理系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、港口信息管理系統(tǒng)等智慧交通應用系統(tǒng)建設，從而進一步提高城市交通的科學管理和組織水平[6]（圖1）。智慧軌道交通行業(yè)的發(fā)展建立在數(shù)字化和控制管理的智能化基礎上，“更透徹的感知、更廣泛的互聯(lián)互通和更深入的智能化處理能力”是智慧軌道交通的基本特征，它以智能信息處理技術、全聯(lián)網(wǎng)技術和傳感技術為支撐，構(gòu)建和展示“高效、便捷、安全、可視、可預測、環(huán)保和智慧”的、高科技和現(xiàn)代化的綜合性軌道交通系統(tǒng)[7]。同時發(fā)展智慧型的快速公交系統(tǒng)和軌道交通，可以降低碳排放強度[8]，符合綠色經(jīng)濟、生態(tài)經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟的發(fā)展趨勢。
（二）北京智慧交通的實踐狀況
智慧交通在世界上已經(jīng)有了一些成功實踐例子。如，新加坡采用的“智能交通預測系統(tǒng)”，由計算機化交通信號系統(tǒng)、電子掃描系統(tǒng)、城市快速路監(jiān)控系統(tǒng)、接合式電子眼以及道路計價系統(tǒng)組成，在預先設定的時間段內(nèi)預測交通流量，幫助交通控制人員預判、管理交通流，防止交通堵塞。瑞典斯德哥爾摩啟用新智能收費系統(tǒng)，使交通量減少22%，排放物減少12%-40%。
北京智慧交通管理系統(tǒng)由交通流自動采集、分析、處理及信息系統(tǒng)、交通信號控制系統(tǒng)、交通指揮調(diào)度綜合集成系統(tǒng)、交通管理數(shù)字化執(zhí)法信息管理系統(tǒng)、交通事故分析處理與交通安全控制系統(tǒng)、對外交通信息服務系統(tǒng)、交通管理綜合業(yè)務信息管理及輔助決策系統(tǒng)、交通管理寬帶網(wǎng)絡及通信系統(tǒng)八個子系統(tǒng)組成[9]。北京市已經(jīng)開始試點“智能停車位引導”建設，在道路兩側(cè)建設引導停車的路牌。另外，為實現(xiàn)“公交優(yōu)先”原則，北京出臺了增加公交車輛和線路、設立公交專用線、完善公交基礎設施等一系列專門政策措施。其中公交智能化調(diào)度系統(tǒng)的基本目標是解決公交車輛運行中無序、失控與低效的狀態(tài)，解決與首都公交可擔負城市旅客出行的主導地位不相適應的矛盾。把通信控制、衛(wèi)星定位、計算機網(wǎng)絡與運營組織科學地結(jié)合，運用系統(tǒng)工程的理論方法進行綜合集成，實現(xiàn)集運營指揮調(diào)度、綜合業(yè)務通信、乘客信息服務等為一體的智能化公交管理系統(tǒng)[10]。據(jù)調(diào)查，北京市順義區(qū)的公交智能指揮調(diào)度中心項目總投資386萬元，由指揮平臺、車載定位系統(tǒng)、車輛和場站監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)組成，目前已在順義區(qū)內(nèi)的48條線路469輛公交車、4處公交樞紐、16個公交車站安裝了指揮監(jiān)控終端。調(diào)度中心通過公交車上安裝衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、在重點站臺安裝監(jiān)控系統(tǒng)等措施，實現(xiàn)對運營車輛的實時監(jiān)控以及車內(nèi)圖像采集。公交智能指揮調(diào)度中心能夠根據(jù)監(jiān)控各種數(shù)據(jù)采集結(jié)果，判斷車輛運行情況，及時發(fā)出指令，調(diào)度全區(qū)公交運行。通過衛(wèi)星定位和視頻監(jiān)控，指揮中心隨時掌握車輛的運行速度、所在位置、是否晚點等信息。此外，系統(tǒng)設置了報警功能，對車輛甩站、超速、嚴重堵車、首末班車不準時等進行提示。指揮中心人員根據(jù)各種情況，通過系統(tǒng)向安裝在公交車上的GPS顯示器發(fā)送短信進行提示，也可通過指揮中心的話筒向司機發(fā)出語音提示。每輛車的司機座位旁都安裝有一個緊急按鈕，一旦出現(xiàn)緊急情況，司機可通過按鈕向指揮中心報警。智能指揮調(diào)度中心運行以來，順義區(qū)境內(nèi)公交正點率提高近10個百分點，公交服務投訴類糾紛顯著減少，市民乘公交出行的意愿明顯增強，境內(nèi)公交刷卡率由86.36%提升到89.47%。
“馬路上車多，地鐵里人多，無論向哪個方向出行，都只能面臨一個‘堵’字”，這是北京城市交通的真實寫照。在北京，早晚高峰期間出行的確是一件讓人痛苦的事情。
作為首都，北京的城市空間規(guī)模在不斷擴大而且速度驚人，這使得交通系統(tǒng)的承載能力和城市運行面臨非常大的挑戰(zhàn)。以北京的地鐵軌道交通為例，隨著四條新線路的開通運行，日客運量在今年5月份已經(jīng)突破1100萬。與此同時，北京提出建設中國特色世界城市、緩解城市資源環(huán)境壓力、保障民生的城市發(fā)展目標，如何打破市民“出行”困境，成為首當其沖的任務。
北京市交通運行監(jiān)測調(diào)度中心副主任張可認為，面向多模式的交通運行服務需求，打造智能化的綜合交通運輸協(xié)調(diào)體系是出路所在，也就是建設北京的“大交通，大智慧”。根據(jù)規(guī)劃，北京將逐步建立以交通運行監(jiān)測調(diào)度中心為優(yōu)秀的新一代智能綜合交通管理與服務體系，基于新一代的通信平臺、全流程數(shù)據(jù)采集、處理與決策支持的新方法，著重建立“一個中心、六大平臺”，為交通運輸規(guī)劃管理決策、運營組織服務和公眾出行提供城鄉(xiāng)一體化的新應用與新服務，實現(xiàn)人、車、路及環(huán)境信息互通和諧運轉(zhuǎn)。
大交通
北京智能交通的建設總體分為八大領域。
首先是在城市路網(wǎng)的動態(tài)信息服務方面，北京基于出租車動態(tài)GPS數(shù)據(jù)自主研制了國內(nèi)首套最大規(guī)模的動態(tài)交通服務系統(tǒng)，并推廣到國內(nèi)29個城市。汽車廠商也已經(jīng)把動態(tài)導航終端作為前裝設備，而電信運營商則通過增值服務的方式為老百姓提供動態(tài)的出行服務，一些大的門戶網(wǎng)站也開始通過浮動車系統(tǒng)為老百姓提供動態(tài)的信息服務。
地面公交建成了地面公交智能調(diào)度指揮中心、公交救援搶險等9大應用系統(tǒng)，每條線都配有相應的智能運營道路情況，地面公交智能調(diào)度運行體系基本形成，并且開始進行實時的地面公交信息服務系統(tǒng)的研發(fā)，通過智能手機終端軟件、網(wǎng)站、電子顯示屏等多種方式向公眾公交實時到站信息。
地鐵軌道交通建成了北京軌道交通指揮中心，共接入17條運行線路，掌握的信息資源包括行車信息、客流信息、視頻圖像，實現(xiàn)的網(wǎng)絡化運行統(tǒng)一指揮、逐級負責、協(xié)調(diào)聯(lián)絡，建成了全路網(wǎng)的票務清算管理中心，實現(xiàn)了20個重點車站出入口換乘通道客流的實時監(jiān)測，并且結(jié)合自動售檢票數(shù)據(jù)實現(xiàn)了全網(wǎng)客流動態(tài)監(jiān)測服務。
出租汽車方面，北京在今年6月1日正式推出了出租電召平臺，96106整合了全市5家出租調(diào)度中心電話叫車業(yè)務，實現(xiàn)了電話按規(guī)轉(zhuǎn)接、訂單按規(guī)轉(zhuǎn)派等功能，向市民提供聯(lián)合電召服務。同時，現(xiàn)在正在建設出租車監(jiān)管信息平臺，落實出租汽車企業(yè)的主體責任，實現(xiàn)全市出車率、電召率、投訴率、違章率這幾個重點的行業(yè)運行指標的全面監(jiān)測，實現(xiàn)對出租汽車企業(yè)的考核及監(jiān)管。
在停車管理上實現(xiàn)了停車基礎數(shù)據(jù)資源的全面整合，推進路側(cè)停車電子收費系統(tǒng)示范工程，在東城、西城、朝陽三個區(qū)進行試點，并且現(xiàn)在已經(jīng)組建了全市的停車管理中心。同時在CBD、金融街、西單商業(yè)區(qū)等重點區(qū)域建立了停車誘導系統(tǒng)。
而公共自行車的設置主要是考慮出行最后一公里的問題，通過公租自行車讓老百姓在最后一公里的出行得到方便。整個系統(tǒng)已經(jīng)開始試運營，現(xiàn)在投入的自行車總量達到14000輛，已經(jīng)在東城、朝陽等區(qū)提供公共自行車的租賃服務，后續(xù)會在豐臺等其他幾個區(qū)大面積鋪開。同時制定了《北京市公共自行車經(jīng)營服務規(guī)范》等地方標準，為了監(jiān)管運營企業(yè)的運營行為，還建立了公共自行車統(tǒng)計評價系統(tǒng)。
另外是綜合交通樞紐建設，北京市依托交通部信息示范工程建設了東直門綜合客運樞紐信息平臺示范工程，通過該平臺實現(xiàn)樞紐集約化管理、應急處置的集中控制，便捷化乘客信息服務。提高了樞紐運行換乘效率，以及樞紐信息服務水平等。
在電子支付和電子收費領域，一個是市政交通一卡通的推廣，目前已經(jīng)覆蓋了全國的地面公交、軌道交通、公共自行車和部分出租車及停車場，累計發(fā)卡量5000多萬張，日均刷卡量1500萬次左右。另一個是ETC不停車收費系統(tǒng)，覆蓋100%收費站，建有412條ETC車道，用戶已超百萬，平均通行比例達到30%，高峰時段主要收費站點接近50%，京津冀區(qū)域高速公路實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)不停車收費。
大智慧
而把這八大領域串聯(lián)整合在一起的便是有北京智慧交通神經(jīng)中樞之稱的交通運行監(jiān)測調(diào)度中心——TOCC。
TOCC是北京市綜合交通運輸協(xié)調(diào)體系的重要組成部分，成立的初衷就是要促進北京市交通發(fā)展模式從各行業(yè)獨立運行向綜合協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)全市綜合交通運輸?shù)慕y(tǒng)籌、協(xié)調(diào)和聯(lián)動。北京對TOCC的定位是“四個中心”——權(quán)威、全面、實時的交通數(shù)據(jù)中心，交通運行狀況的監(jiān)測預警中心，多種交通方式的運行協(xié)調(diào)中心，以及統(tǒng)一對外的綜合交通信息中心，實現(xiàn)運行監(jiān)測、協(xié)調(diào)聯(lián)動、決策支持與信息服務。
“從建設情況來看，截止到現(xiàn)在，我們已經(jīng)整合接入行業(yè)內(nèi)外的27個應用系統(tǒng)、6000多項靜動態(tài)數(shù)據(jù)，6萬多路視頻，這些視頻系統(tǒng)都是我們跟交通相關的各部門歷年來建設的，我們實現(xiàn)了統(tǒng)一的接入。目前靜動態(tài)數(shù)據(jù)存儲達到10T以上，每天數(shù)據(jù)量達30G左右。總體來看，我們現(xiàn)在已經(jīng)基本上具備了對北京市綜合交通運輸監(jiān)測的條件和能力，也為下一步構(gòu)建人車路環(huán)境協(xié)調(diào)運行的新一代綜合交通運輸協(xié)調(diào)體系奠定一個非常好的基礎。”張可表示。
在TOCC監(jiān)測大廳，整個監(jiān)控體系被劃分為路網(wǎng)運行、軌道交通、地面公交、綜合運輸四大板塊，初步覆蓋城市路網(wǎng)、國省干線、高速公路、地面公交、軌道交通、出租汽車、省際客運、旅游客運、化危運輸、交通樞紐、民航客運、交通氣象、慢行交通共13個領域，能夠?qū)崿F(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)控。基于這些監(jiān)測，TOCC也在做一些數(shù)據(jù)分析和應用，比如每天會交通運行監(jiān)測的日報、每周周報，在極端天氣情況下會專刊，為一些部門提供定制化的服務。同時依托整合的數(shù)據(jù)資源，TOCC大力推進面向公眾的交通信息服務，為緩解交通擁堵、提高交通運行效率提供了重要支持。比如交通委網(wǎng)站、微博，交通廣播早晚高峰現(xiàn)場連線。在特大自然災害和重點活動期間，也開展專項的監(jiān)測，為決策層提供信息，跟行業(yè)內(nèi)外部門進行聯(lián)動，來確保相關工作的順利進行。
在國內(nèi)智能交通建設領域，TOCC是首創(chuàng)。根據(jù)張可介紹，下一步TOCC的重點工作有3個方面，“首先我們將進一步完善綜合交通運行監(jiān)測體系，實現(xiàn)高速公路網(wǎng)的視頻全覆蓋和路況信息的實時，爭取年內(nèi)實現(xiàn)高速公路網(wǎng)的路況信息。同時建立面向全路網(wǎng)多方式一體化出行的綜合交通動態(tài)信息服務體系。比如市民開車到郊區(qū)的軌道交通站，然后換乘地鐵，下來之后再租用公共自行車，多種方式門到門的出行規(guī)劃服務。此外，由于智能交通涉及的部門太多，要想充分發(fā)揮TOCC的牽頭協(xié)調(diào)作用從而實現(xiàn)高效聯(lián)動機制的形成，還有許多工作要做，因此，協(xié)調(diào)聯(lián)動體系需進一步完善。另外，多元數(shù)據(jù)的綜合分析和深度應用問題，這是智能交通的優(yōu)秀所在，需要我們持續(xù)努力的工作。”
摘要：論述了數(shù)據(jù)挖掘的技術概述和方法論，分析了智慧交通領域數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘方法論和當前國內(nèi)研究實際情況，提出了適合智慧城市建設的挖掘思路，以一個典型的挖掘案例來具體說明這些關鍵環(huán)節(jié)上的主要工作和產(chǎn)物。
關鍵詞：
CRISP-DM；數(shù)據(jù)挖掘；智慧城市；聚類算法
1引言
2009年某省會城市市委提出，將充分發(fā)揮軟件產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，集成先進技術，推進電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)在技術上的融合，努力建設以信息資源數(shù)字化、信息傳輸網(wǎng)絡化、信息技術應用普及化為主要標志的“智慧城市”。
“智能交通”工程是智慧城市中的一個重要標志，目前該城市用地布局已基本確定，在中心城區(qū)道路不允許大規(guī)模擴建和改造的前提下，唯有依靠智能交通系統(tǒng)（ITS），對城市交通進行更有效的控制和管理，提高交通的機動性、安全性，最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有道路資源的效率。交通信息主要由道路信息、監(jiān)測基站、車輛種類、車輛速度、車流量、違法違章信息、道路事故等信息組成，隨著設備的部署及時間的推移，交通信息的數(shù)據(jù)量越來越龐大，面對海量的獨立的數(shù)據(jù)，按照傳統(tǒng)的維度匯總、以特定的視角去分析統(tǒng)計的方法是無法從這些龐大的數(shù)據(jù)中獲取價值。因此我們需要新的智慧的手段、能夠發(fā)現(xiàn)有效信息的技術，這就是數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining）。
數(shù)據(jù)挖掘是為了在海量的低價值數(shù)據(jù)中發(fā)掘出有用的高價值數(shù)據(jù)，在交通領域可以用來識別道路通行的能力并可用作未來車輛流量的預測依據(jù)，把抽樣的數(shù)據(jù)進行類比分析得出隱藏在數(shù)據(jù)中的的發(fā)展趨勢，預測道路車輛流量的發(fā)展，并根據(jù)預測的結(jié)論來管理交通。另一方面可以研究各種與交通存在潛在關系的對象的數(shù)據(jù)，來識別這些影響道路運營的因素，同時演算出測出各個因素的影響度，最終的目的是利用這些挖掘出來的高價值信息，精確地指導交通，為城市服務。
2數(shù)據(jù)挖掘概述
數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、有噪聲的、模糊的數(shù)據(jù)中提取隱含在其中未知的、有用的信息和知識的過程。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，城市在運作過程中形成的數(shù)據(jù)快速增長，小到個人，大到企業(yè)、政府城市都堆積了海量的信息。數(shù)據(jù)的爆炸式增長，廣泛可用和海量的數(shù)據(jù)使我們進入了數(shù)據(jù)時代，同時也讓我們面臨信息匱乏的困境，因此能從海量數(shù)據(jù)中發(fā)掘有效信息的工具成了人們的迫切需求，數(shù)據(jù)挖掘正是順應這種需求而誕生。
數(shù)據(jù)挖掘的通常有如下幾大任務：關聯(lián)分析、分類分析、聚類分析、離群點分析、時間序列分析等。
（1）關聯(lián)分析是指如果兩個或多個對象之間存在某種關聯(lián)，那么其中一個對象就能通過其它對象進行預測。其目的是為了挖掘數(shù)據(jù)間的隱藏在相互關系。而數(shù)據(jù)關聯(lián)說的是數(shù)據(jù)庫中重要的、可被發(fā)現(xiàn)的知識。關聯(lián)分為簡單、時序和關聯(lián)。它通常由兩個關鍵指標來度量其相關性：支持度與可信度，后續(xù)研究過程中逐步引入其它參數(shù)，如興趣度、相關性等，保證挖掘得到的規(guī)則更接近真實情況。
關聯(lián)性分析廣泛應用于銷售分析與事務數(shù)據(jù)分析之中。更重要的是關聯(lián)性分析是很多其它挖掘任務，如classification、sequential pattern mining的基礎。
（2）分類分析就是找出一個描述和區(qū)分數(shù)據(jù)類別的模型，以便可以預測未知數(shù)據(jù)的類別。分類的主概念是訓練集，數(shù)據(jù)利用它按特定的模型推出分類。應用最為廣泛的兩種分類模型是決策樹模型和樸素貝葉斯模型。
（3）聚類分析是在數(shù)據(jù)對象沒有預定類別的前提下，把數(shù)據(jù)按照相“最大化類內(nèi)相似性，最小化類間相似性”的原則歸納成若干類別，從而使得同一類的數(shù)據(jù)對象有很高的相似性，不同類之間相似性比較低。通常對于數(shù)據(jù)的分析，宏觀性的概念可以由聚類來建立，得出它的分布模式，同時可以發(fā)現(xiàn)一些屬性間的相互依賴關系。
（4）離群點分析通過假定一個數(shù)據(jù)分布或者概率模型，利用統(tǒng)計檢驗來檢測離群點，或者使用距離度量，將遠離簇的對象發(fā)現(xiàn)離群點。數(shù)據(jù)集中可能包含一些與數(shù)據(jù)的一般行為或模型不一致的數(shù)據(jù)對象，它們被稱為離群點，大部分數(shù)據(jù)挖掘方法都將離群點視為異常或者是噪聲將其丟棄，然而在一些應用中，罕見的事比正常的事包含根據(jù)豐富的信息量。
（5）時間序列是按時間順序的一組數(shù)字序列，分析這些數(shù)據(jù)，演算出的重復發(fā)生概率較高的模式，進而通過分析，根據(jù)已有的數(shù)據(jù)推算出未來的數(shù)據(jù)范圍。時間序列分析則側(cè)重研究數(shù)據(jù)序列的互相依賴關系。
3數(shù)據(jù)挖掘在智慧交通領域的應用
智慧城市數(shù)據(jù)中心最終要求構(gòu)建一個開發(fā)、可擴展的統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心平臺。其中交通是該平臺的一塊比較重要的領域，智能交通技術已經(jīng)越來越成為大家備受關注的交通技術，“智能”的能力體現(xiàn)在可以使用一定的算法來海量、獨立、雜亂、不規(guī)則的數(shù)據(jù)。它需要能從這些數(shù)據(jù)中提煉出一些規(guī)則，而這些規(guī)則都擁有一顆“智慧”的心，利用它們可以很好的指導交通，從而發(fā)現(xiàn)日常數(shù)據(jù)中隱藏的變化規(guī)律和結(jié)論。本文將采用IBM的SPSS對交通數(shù)據(jù)進行挖掘，力求更加準確的得到數(shù)據(jù)中隱藏的“知識”。
3.1數(shù)據(jù)挖掘過程模型應用
智慧城市平臺架構(gòu)要能為城市管理提供如下信息驅(qū)動業(yè)務的閉環(huán)流程：獲取信息—分析數(shù)據(jù)—管理決策—績效分析—獲取信息，通過這種良性的持續(xù)改善流程循環(huán)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的最佳實踐目標。結(jié)合CRISP-DM過程模型設計出挖掘的整體框架，如圖1。
圖1智慧交通數(shù)據(jù)挖掘過程圖
3.2交通數(shù)據(jù)預處理
本數(shù)據(jù)來源于該城市各個路段車輛抓拍設備采集的原始數(shù)據(jù)，包括了2013年2月和3月份的主要數(shù)據(jù)。由于抓拍設備故障、車輛狀況或天氣情況通常會造成數(shù)據(jù)錯誤、不完整甚至數(shù)據(jù)缺失，這樣會對后續(xù)的分析效果產(chǎn)生極大的影響。所以在分析數(shù)據(jù)之前，必須對錯誤、不完整和丟失的數(shù)據(jù)進行預處理，為后續(xù)數(shù)據(jù)分析做好比較好的基礎。
為了方便處理，把數(shù)據(jù)全部加載到數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點，針對異常數(shù)據(jù)情況進行分別處理。首先分析各個字段，檢查數(shù)據(jù)是否滿足既定的業(yè)務含義，對于數(shù)字型字段通過閾值法識別出明顯的錯誤數(shù)據(jù)；然后采用正態(tài)分布原則識別出去除較為隱含的異常數(shù)據(jù)。在識別出異常的數(shù)據(jù)之后，可以用當前時間的相鄰的同期歷史均值將其替代補償。同時為了保證樣本數(shù)據(jù)的完整性和精確性，采樣數(shù)據(jù)的時間間隔處理為5分鐘，得出某個一天的抓拍數(shù)據(jù)采樣個數(shù)為288。
3.3建立挖掘模型
本文選擇了該城市的某個快速路段這兩月內(nèi)抓拍數(shù)據(jù)按照時間序列進行聚類分析。希望發(fā)現(xiàn)一些典型的車輛流量的變化趨勢，同時識別出不同類別車輛流量模式背后的時段特性，可以為日后的車輛流量預測做好數(shù)據(jù)準備理論依據(jù)。在數(shù)據(jù)挖掘的聚類過程中，不需要事先人為的確定分類數(shù)，分類的個數(shù)由工具在通過聚類算法過程中的不斷變化的統(tǒng)計量來自動調(diào)整確定。
3.4實驗結(jié)果
需要通過聚類先觀察數(shù)據(jù)的特點，打開SPSS Modeler建立了待分析的數(shù)據(jù)源、視圖和需要挖掘的結(jié)構(gòu)，本次為了找到數(shù)據(jù)內(nèi)部不同時間的特點，采用了聚類算法，希望得出這些數(shù)據(jù)自身可以分為幾類，分析每個類別之間的有沒有存在關系等。根據(jù)分類后的數(shù)據(jù)，單獨每類統(tǒng)計車流量曲線圖，再根據(jù)多條同類別的曲線圖，轉(zhuǎn)換為流量模式曲線圖。最終合成在同一個圖中，得到5條車流量模式曲線對比圖，如圖2。
圖2各類車流量模式曲線
3.5挖掘結(jié)果分析
根據(jù)上一節(jié)中兩個月來的數(shù)據(jù)得來的五類車流量模式曲線對比圖以及各類的樣本分布情況，可以得出以下結(jié)論：
（1）二月數(shù)據(jù)相對均勻分布在各個類別中，而三月則主要集中在前三類中，由此可以得出兩月流量趨勢總體上有比較大的不同，形成這樣的原因應該和兩個月份不同假期情況、天氣情況有很大關系。
（2）平常工作日的車流量大致分為兩種情況，參見2中第一、二類曲線，總體上比較接近，各自有3到4個高峰點，和市民實際生活中的早中晚的上下班小高峰一一對應。需要額外注意的是，另外一個小高峰會在晚上9點左右呈現(xiàn)。這兩類情況，總體態(tài)勢類似，但是各自的高峰時間不是同時來臨的，且它們達到高峰的數(shù)據(jù)值也不相等，各自的持續(xù)時間也不一樣。
（3）兩個月的周末流量均呈現(xiàn)同種態(tài)勢，如圖2中第三類曲線，這條曲線它的峰值出現(xiàn)不是很明顯，只是存在幾個小的平高峰，而且這些區(qū)域的走勢總體變化平緩，數(shù)值上下波動不大，時間持續(xù)亦較長，考慮到市民實際出行情況，由于是非工作日，市民的出行比較不規(guī)律，不容易看到類似平常工作日的上下班高峰點，僅僅是在上下午出現(xiàn)了長時間的平高峰。
（4）對于二月份特有的曲線，如圖2，在第四類中，正值春節(jié)長假期間，人們出行隨機性大，走勢非常平穩(wěn)。對于第五類中夜間的流量較為大，恰逢節(jié)假日邊緣，人們往返流量較大，符合日常假期的流動情況。
將這些有著類似變化趨勢的車輛流量數(shù)據(jù)按照時間序列通過聚類分析是一件很有實際意義的事，它能夠發(fā)現(xiàn)車輛流量逐漸發(fā)生變化走勢情況，同時也能夠?qū)@些有著不同走勢特性的數(shù)據(jù)進行組合，這些組內(nèi)的數(shù)據(jù)有著比較接近的特性。后續(xù)我們依據(jù)此分析結(jié)果，可以進一步對路段車輛流量進行精確預測，再結(jié)合其它方面的因素，為更好的規(guī)劃、控制和優(yōu)化交通提供幫助。
4結(jié)論
智慧交通是智慧城市的一部分，是一個服務于特大型城市級別的，具有自適應性的智慧應用與整合能力的集成軟件系統(tǒng)。所以設立一套科學、合理的方法論和管理過程模型，是保證該項目成功的一個非常重要的前提，數(shù)據(jù)挖掘方法論和過程模型為實現(xiàn)由信息驅(qū)動業(yè)務的持續(xù)改善閉環(huán)提供了可能，同時也為該項目的大規(guī)模復制和推廣創(chuàng)造了基礎條件。針對交通信息甚至城市發(fā)展中各類信息的不確定性，傳統(tǒng)的多維匯總分析數(shù)據(jù)是存在不足的，而數(shù)據(jù)挖掘技術的使用是很有必要的。隨著挖掘技術的不斷進步，必將逐步深入應用到智慧交通以及整個智慧城市系統(tǒng)，終將可以科學、高效的服務于我們的城市。
隨著南京城市交通逐步走入智能化，南京市正在籌備“智慧的交通”系統(tǒng)建設。原有系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足全新形勢要求，南京市信息中心IT架構(gòu)面臨嚴峻挑戰(zhàn)：
各類交通信息采集量大，原有服務器利用率低，資源浪費嚴重。南京市交通需要對120萬輛機動車電子卡、4萬輛機動車實時GPS定位數(shù)據(jù)，200萬筆公交IC卡數(shù)據(jù)，518個高清卡口的數(shù)據(jù)進行采集。龐大的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)需要與之相關的業(yè)務系統(tǒng)在硬件支撐環(huán)境等各方面的高度整合。原有系統(tǒng)無法滿足信息中心保存全市卡口兩年產(chǎn)生113億張圖片的整合和1分鐘調(diào)取的時間需求，資源無法共享和整合。空間問題凸顯，設備眾多，用電壓力不斷增大。各種應用系統(tǒng)的服務水平參差不齊，缺乏統(tǒng)一管理，無法滿足南京市信息中心對于智慧交通信息分析的需要。
南京市龐大的城市交通網(wǎng)絡需要1000路高清視頻接入與存儲，其中200路高清視頻的轉(zhuǎn)發(fā)，檢索時間需要達到秒級；設備必須具備9Mbps視頻峰值碼流，以及4GB/s的I/O吞吐能力，從而保證視頻流的實時無損傳輸和存儲；最高3GB/s的視頻存儲峰值帶寬，存儲容量則將達到1200TB，僅視頻存儲一項就相當于南京過去十年的數(shù)據(jù)總量；32路并行轉(zhuǎn)碼，實時轉(zhuǎn)碼滿足不同檢索終端，則能夠?qū)崿F(xiàn)iPad與iPhone等移動設備的應用。這一切苛刻需求在整合了zBX刀片服務器的IBM zEnterprise大型機的支持下得以順利實現(xiàn)。
智慧南京項目以IBM System z系列主機為基礎，采用云計算框架虛擬化設計，實現(xiàn)了智能交通和政務網(wǎng)站整合。南京市信息中心構(gòu)建了一套先進的智能交通系統(tǒng)，用來監(jiān)察和管理全市交通狀況，該系統(tǒng)能為未來城市交通信息分析構(gòu)建一個平臺。各種應用可通過網(wǎng)絡，方便地訪問數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)中的可配置計算資源共享池，同時數(shù)據(jù)中心以最少的管理開銷，迅速配置提供或釋放資源，達到資源的最優(yōu)配置。
通過端到端管理功能和適用于異構(gòu)工作負載且基于策略的框架，IBM System z系列主機成為控制中心。南京市信息中心擁有能夠根據(jù)高度集成的大型機、IBM POWER7，以及IBM System x計算環(huán)境中的個人工作量需求優(yōu)化技術部署的集成系統(tǒng)，從而能夠滿足各類應用需求的延伸和拓展。IBM zEnterprise所配置的統(tǒng)一云管理軟件URM，能夠提供統(tǒng)一的管理視圖和管理機制，簡化在多套異構(gòu)業(yè)務系統(tǒng)環(huán)境下系統(tǒng)的運營維護工作。
用戶價值： 主機在民生領域的又一用戶典范，也是在中國率先使用IBM zEnterprise主機zBX刀片混合負載的用戶代表。強大的主機加混合負載，滿足了對不同接入方式產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進行高速處理和統(tǒng)一管理的需求。
摘 要：智能交通在我們?nèi)粘Ｉ钪衅鹬匾饔茫侨圆荒軡M足我國當今社會嚴重的交通難題，為了進一步改善交通問題，我們應該努力提高交通運輸設施、設備的信息化和智能化水平。由于物聯(lián)網(wǎng)在電子技術、通信技術、計算機技術和人工智能方面具有更大的技術優(yōu)勢，因此基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧交通為現(xiàn)代交通運輸行業(yè)提供了發(fā)展的新思路。本文在物聯(lián)網(wǎng)和智慧交通理解的基礎上，研究物聯(lián)網(wǎng)在智慧交通中的應用，并提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧交通體系架構(gòu)。
關鍵詞：智慧交通；物聯(lián)網(wǎng)；體系架構(gòu)
引言
隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，交通運輸業(yè)帶來的能耗、污染和擁堵問題日益嚴重，而智慧交通的出現(xiàn)為解決這些問題提供了新的方向。為了適應經(jīng)濟社會發(fā)展和人民群眾對交通運輸安全性、快捷性和多樣化、個性化需求，物聯(lián)網(wǎng)技術與交通運輸各組成部分的有效結(jié)合，是交通運輸行業(yè)向智能化和信息化發(fā)展的必經(jīng)之路，可見發(fā)展智慧交通已成為大勢所趨。
1.物聯(lián)網(wǎng)與智慧交通
1.1物聯(lián)網(wǎng)
1999年，在美國召開的移動和網(wǎng)絡國際會議上提出，“物聯(lián)網(wǎng)（傳感網(wǎng)）是下一個世紀人類面臨的又一個發(fā)展機遇”。2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念[1]。物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things）是指把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。
物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)是利用傳感網(wǎng)、射頻識別（RFID）、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、模糊識別等技術實現(xiàn)物品之間的自動識別、信息互聯(lián)以及智能化處理等。在物聯(lián)網(wǎng)中，物體可以無需人的干預直接就行彼此“交流”，通過RFID、傳感器等的全面感知和存儲信息，通過傳感網(wǎng)、通信網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等多網(wǎng)融合技術把它們傳送到中央控制系統(tǒng)，實現(xiàn)物品的自動識別、信息交換和共享、物品的“透明”管理以及智能化的加工、處理與管理。
1.2 智慧交通
我國交通能耗、污染和擁堵問題的日益嚴重，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算等相關技術的出現(xiàn)，人們提出了智慧交通的概念。智慧交通與智能交通都是信息技術、傳感技術、通信技術等多種技術在交通領域應用的產(chǎn)物，二者在建設內(nèi)容、關鍵技術、應用方向等方面擁有共同點。但是二者的側(cè)重點不同，智能交通主要側(cè)重于各類交通應用的信息化，而智慧交通則是物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術在智能交通中的有效集成運用，側(cè)重于追求系統(tǒng)功能的自動化和決策的智能化[2]。
智慧交通是將自動控制技術、無線傳感技術、數(shù)據(jù)通訊技術、計算機技術等集成運用到交通系統(tǒng)的各個節(jié)點，形成高效利用交通設施、充分保障交通安全、盡力減小環(huán)境污染的智能化交通新格局，可見智慧交通是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展新方向。
智慧交通系統(tǒng)以國家智能交通系統(tǒng)體系框架為指導，建成"髙效、安全、環(huán)保、舒適、文明"的智慧交通與運輸體系；大幅度提高城市交通運輸系統(tǒng)的管理水平和運行效率，為出行者提供全方位的交通信息服務和便利、高效、快捷、經(jīng)濟、安全、人性、智能的交通運輸服務；為交通管理部門和相關企業(yè)提高及時、準確、全面和充分的信息支持和信息化決策支持。
2.物聯(lián)網(wǎng)在智慧交通中的應用
將物聯(lián)網(wǎng)、云計算為代表的智能傳感技術、信息網(wǎng)絡技術、通信傳輸技術和數(shù)據(jù)處理技術等有效地集成，并運用到整個交通系統(tǒng)，是智慧交通的一個重要標志。在這個網(wǎng)絡中，各要素能彼此進行交流，實現(xiàn)所有交通信息的綜合處理，并為各要素提供所需的要素信息，將汽車、駕駛員、出行者、道路及相關的服務部門相互連接起來，使整個交通體系智能化。
物聯(lián)網(wǎng)在智慧交通中具有廣闊的應用前景[3]，有以下幾個方面，如圖1所示。
1、城市公共交通：城市公共交通是智慧交通的重要領域，可以建立城市交通“一卡通”信息系統(tǒng)，實現(xiàn)公交車、出租車多種城市交通消費一體化；智能公交調(diào)度系統(tǒng)，利用GPS、RFID、人像識別、車內(nèi)視頻監(jiān)控等技術掌握實時信息；站臺車輛信息平臺建設，方便乘客查詢相關乘車信息，合理制定乘車方式。
2、物流信息化：物流領域是物聯(lián)網(wǎng)相關技術最有現(xiàn)實意義的應用領域，通過道路運輸GIS系統(tǒng)定位跟蹤與運輸導航、RFID、3G網(wǎng)絡提供廣域移動車載通信手段實現(xiàn)貨物狀態(tài)位置實時管理；通過電子標簽及識別自動收集貨物信息，從而縮短作業(yè)時間，提高運營效率。
3、電子收費：ETC（Electronic Toll Collection）即電子不停車收費系統(tǒng)，是目前世界上最先進的路橋收費方式，它可以加快路橋收費站車輛通車速度，加快效率、減輕或避免車輛在收費用站口擁堵問題。
4、電子證照：IC卡電子證件嵌入了RFID邏輯加密芯片，具有高可靠性、高安全性、高性價比等特點，使得IC卡電子證件成為一張智能卡；基于射頻識別技術的汽車電子牌照等對于防止假牌假證具有積極作用。
5、設施監(jiān)測：在智能交通物聯(lián)網(wǎng)中，道路基礎設施被賦予電子標簽，并有特定的信息傳輸通道和平臺，能夠?qū)崟r掌握對象實體的狀態(tài)信息，并將有強大的后臺數(shù)據(jù)挖掘分析功能及豐富的展示平臺，用于提高交通運輸綜合管理和服務能力。
3.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧交通系統(tǒng)架構(gòu)
智能交通系統(tǒng)是利用先進的電子技術、通信技術、計算機和控制技術進行信息的收集、處理、、交換、分析和利用，提供多樣化的服務，但海量數(shù)據(jù)存儲和處理等技術難題漸漸顯現(xiàn)出來，在智能交通系統(tǒng)的基礎上提出了“智慧交通”的理念為這些問題的解決提供了一個新思路，即充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術，通過移動計算、智能識別、數(shù)據(jù)融合、云計算等技術的應用，形成智慧交通系統(tǒng)。智慧交通系統(tǒng)體系架構(gòu)如圖2所示。
圖2 智慧交通整體框架
智慧交通系統(tǒng)從整體架構(gòu)上可以從感知層、傳輸層、支撐層、應用層四個層次來進行劃分。
（1） 感知層
感知層主要運用RFID、二維碼、傳感器網(wǎng)絡、無線通信和實時定位等技術進行數(shù)據(jù)采集與收集，及時、準確監(jiān)測交通信息。
（2） 傳輸層
傳輸層主要通過移動網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡、Internet、衛(wèi)星等通信設施將感知層所采集信息運輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，供支撐層進行數(shù)據(jù)的處理和分析。
（3） 支撐層
支撐層是在智能處理、云計算、管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫等資源下，實現(xiàn)海量信息并行處理和優(yōu)化以及存儲資源動態(tài)配置和部署。
（4） 應用層
通過信息存貯與處理系統(tǒng)、綜合控制系統(tǒng)對信息進行管理，將信息以多樣的方式展現(xiàn)到使用者面前，供決策、服務、業(yè)務開展。
智慧交通主要系統(tǒng)模塊包括以下幾個方面：
（1） 數(shù)據(jù)采集與收集系統(tǒng)
隨著射頻識別采集器、雷達檢測器、GPS導航等新科技的運用，城市交通信息的采集更加便捷，為交通調(diào)度和智慧交通控制系統(tǒng)提供了更加準確、及時、實時的信息數(shù)據(jù)。
所有交通信息采集裝置構(gòu)成交通信息采集系統(tǒng)。由于采集的信息包括視頻信息、位置信息、車輛速度信息、車輛流通量信息等多種模式，因此信息的收集、融合和處理是智慧交通最為基礎也是最為重要的組成部分。
（2）信息傳輸系統(tǒng)
將交通信息采集起來，運用有線信息傳輸和無線信息傳輸方式，根據(jù)已有條件，如電視網(wǎng)、通訊網(wǎng)、計算機網(wǎng)等，實現(xiàn)交通信息傳輸，此過程中保證信息的及時性、真實性、安全性。
（3）交通信息存貯、處理系統(tǒng)
信息采集并傳輸過來后，必須建立相應的存儲系統(tǒng)，并運用相關技術對信息進行分析、歸類、整理，并做出相應決策。
（4）信息和控制系統(tǒng)
根據(jù)信息收集、傳輸、處理、分析后的決策，提提供交通出行的各種信息安全服務，如交通信息系統(tǒng)、最佳交通導引系統(tǒng)、停車庫空位信息系統(tǒng)、交通信號燈控制系統(tǒng)、交通安全控制系統(tǒng)、緊急事故處理系統(tǒng)等[4]。
可以充分利用收集的信息，及時相應的交通擁堵情況，疏導最佳線路信息，為出行者提供參考；對于各交通要道的車流量信息，合理控制交通燈的長短，減少交通擁堵的狀況；對于車輛故障，及時路況信息，并通知事故處理機構(gòu)等。
4.總結(jié)
發(fā)展基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧交通系統(tǒng)，是當今世界城市交通發(fā)展的趨勢和特征，它能夠更加及時準確的收集各種交通信息，通過信息傳輸、分析和處理，為出行者提供更全面和準確的交通信息，使人們出行更加方面和快捷。
（作者通訊地址：大連交通大學 管理學院，遼寧 大連 116028）
2012年12月7日，在北京發(fā)生了一件令人遺憾的事情。交通事故受傷人員在被急救車輛送往醫(yī)院途中，因為交通堵塞而耽誤了搶救時間，不幸身亡。如果有一個同時能夠連接醫(yī)療機構(gòu)、交通管理部門的系統(tǒng)，將醫(yī)院、路況等信息實時發(fā)送給路上的急救車，并通過交通管理部門的實時誘導指揮，讓急救車在最短時間到達醫(yī)院，也許就可以避免上述的情況。
上述的系統(tǒng)，現(xiàn)實生活中并未出現(xiàn)，我們依稀可以在“智慧城市”的描述中看到相應的影子。當前，隨著信息技術的迅猛發(fā)展，城市智慧化已成為繼工業(yè)化、電氣化、信息化之后的“第四次浪潮”。在這股浪潮中，智能化的城市交通無疑是其中最耀眼的一朵浪花。
中國從20世紀90年代末開始跟蹤國際智能交通的發(fā)展，并在進入21世紀后開始了相關的開發(fā)和試驗。隨著城市規(guī)模的不斷加大，中國城市交通發(fā)展的步伐越來越快。2007年第14屆智能交通世界大會在北京召開，更是使得中國智能交通也迅速駛上發(fā)展的快車道。從政府主管部門到地方政府，從專家到企業(yè)界人士，對智能交通有了更多的認識。智能交通相繼為北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會等重大活動提供了全面服務。
除了為上述這些重大活動提供服務之外，近年來智能交通正在逐漸向百姓生活滲透。以北京、上海、廣州、南京、杭州為代表的大型城市，都把智能交通作為解決城市交通擁堵的手段之一，而且取得了很好效果。
記者日前在南京市江蘇交巡警信息服務系統(tǒng)服務中心看到，通過架設在道路上的攝像頭，管理者可以對路上發(fā)生的各種情況進行智能化的處理。例如，當有車輛發(fā)生交通事故時，攝像頭會根據(jù)當時的影像判斷出發(fā)生事故，系統(tǒng)會自動報警，通知警務人員前往現(xiàn)場；另外，道路上的攝像頭還會自動識別路口等待通過的車輛的排隊長度，以分辨出是否存在堵車現(xiàn)象，并根據(jù)動態(tài)路況信息，對各路口進行自動誘導。
南京城際在線信息技術有限公司（下稱城際在線）是江蘇交巡警信息服務系統(tǒng)服務中心的運營商，公司董事長李建平告訴記者，整個系統(tǒng)一共覆蓋了1296路交通視頻，包括南京、無錫、常州、揚州、南通、徐州、鹽城、連云港、臺州、張家港、常熟等多個城市。除了為交通管理者提供相應服務外，還可以為社會用戶提供法規(guī)業(yè)務咨詢、交通違法查詢、路況查詢、交通誘導查詢、執(zhí)法告知查詢等服務，同時還能夠通過短信的方式，向用戶下發(fā)執(zhí)法告知、交通管制、交通預警、交通宣傳等信息。
李建平表示，整個中心每天都在處理海量的交通數(shù)據(jù)，為了能夠讓系統(tǒng)自動分析的能力更精確，城際在線正在和一些大學研究機構(gòu)展開研究，希望通過數(shù)學模型來準確判定一些交通事故，通過各種交通路況數(shù)據(jù)來分析擁堵的原因。“通過歷史數(shù)據(jù)建立數(shù)學模型，再結(jié)合實時數(shù)據(jù)查詢分析來判斷現(xiàn)場的情況是否符合模型，以便能實時做出交通管控的措施，這就需要實時數(shù)據(jù)查詢的能力非常強。”
為了滿足這種對數(shù)據(jù)的強大處理能力，城際在線引入了“云創(chuàng)存儲數(shù)據(jù)立方云計算一體機”，它采用了英特爾至強E5處理器，基于云視頻、云調(diào)度、云存儲的綜合架構(gòu)，實現(xiàn)海量視頻數(shù)據(jù)的存儲和處理。
“整個系統(tǒng)具有超高性價比、超高處理性能、超高可靠性等特性，同時支持海量前端設備動態(tài)接入、錄像存儲、實時轉(zhuǎn)碼、智能識別、流媒體推送等功能。通過從大量前端信息采集設備獲取到的信息，經(jīng)過云計算集群的綜合調(diào)度處理、智能分析，從而大幅度提升前端攝像機所采集到的圖像數(shù)據(jù)的價值。”李建平說，有了這樣的設備，就能大幅度提高數(shù)據(jù)入庫、查詢的速度，為各種新型應用提供可靠的支撐。例如，可以快速查詢不同路口攝像頭抓取的車牌信息，以便進行快速分析。在兩個相隔較遠的路口，如果在短時間內(nèi)出現(xiàn)兩個相同車牌，這就說明可能這兩輛車中有一輛是套牌車。就可以將這些信息，發(fā)給在路上執(zhí)勤的交警進行現(xiàn)場執(zhí)法、查處。
摘 要：在大數(shù)據(jù)時代，依托現(xiàn)代先進的網(wǎng)絡技術、信息技術等先進科學技術，建立起智慧交通服務系統(tǒng)對海量的現(xiàn)代交通數(shù)據(jù)進行挖掘分析，從中提取有價值的數(shù)據(jù)信息為人民的出行提供便捷，這是智慧交通服務系統(tǒng)建立和應用的主要目的，也是互聯(lián)網(wǎng)技術和大數(shù)據(jù)技術改善交通擁堵狀況、緩解交通壓力的新思路。該文在對智慧交通和數(shù)據(jù)挖掘基本內(nèi)涵研究和分析的基礎上，探討大數(shù)據(jù)時代背景下智慧交通服務系統(tǒng)的組織架構(gòu)和典型應用。
關鍵詞：大數(shù)據(jù) 智慧交通 數(shù)據(jù)挖掘
人類活動日益頻繁，汽車保有量迅猛增長，交通壓力與日俱增，特別是在城市中，早晚交通高峰帶來的交通擁堵每日可見。面對當前錯綜復雜的交通狀況，為了有效地改善交通擁堵的狀況，滿足人們工作生活中的交通需求，依托現(xiàn)代網(wǎng)絡技術、信息技術等多方面先進的科學技術，智慧交通系統(tǒng)應運而生。自智慧交通這一概念提出以來，受到交通領域乃至全社會的廣泛關注，交通部門開始致力于城市智慧交通服務系統(tǒng)的研究和建立，在實踐中不斷探討、不斷完善，以期能夠跟隨現(xiàn)代城市發(fā)展的腳步，有效改善交通擁堵的現(xiàn)狀。
1 智慧交通與數(shù)據(jù)挖掘
智慧交通是城市化進程不斷向前推進的產(chǎn)物，是城市交通問題日益嚴峻和土地資源短缺狀況共同作用下的必然結(jié)果。隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展壯大，城市人口數(shù)量猛增，汽車保有量大幅增加，不斷增長的交通流與有限的交通用地之間的矛盾突顯出來。受多方面因素的影響，城市交通基礎設施建設遠遠跟不上交通流增長的步伐，更無法滿足人們順暢出行的需要，交通擁堵的情況在城市中普遍存在。智能交通服務系統(tǒng)建立的主要目的在于提高城市交通管理水平，緩解城市交通壓力，充分利用已有的交通資源，滿足人們便捷順暢出的需要。從實際應用效果來看，智能交通服務系統(tǒng)的應用使城市的交通狀況在一定程度上得到了緩解，但是海量的交通數(shù)據(jù)為系統(tǒng)的信息處理帶來了巨大的壓力。在大數(shù)據(jù)時代，如何利用大數(shù)據(jù)技術對海量的數(shù)據(jù)進行挖掘分析，使其更好地為智慧交通系統(tǒng)服務，促進智慧交通服務系統(tǒng)的進一步完善，是現(xiàn)代智慧交通服務系統(tǒng)需要改進和完善的重點問題。
數(shù)據(jù)挖掘是利用科學的技術和方法，對信息進行收集和處理，從海量的模糊的數(shù)據(jù)信息中挖掘出有價值的信息。信息化時代為社會的發(fā)展和人們的生活帶來了極大的便利，而海量的數(shù)據(jù)帶來的是數(shù)據(jù)處理的巨大壓力，數(shù)據(jù)挖掘是大數(shù)據(jù)時代的必然要求。數(shù)據(jù)挖掘主要包括4個方面的內(nèi)容，即分類分析、關聯(lián)分析、聚類分析、時間序列分析。通過4種分析方法的應用，從海量的數(shù)據(jù)信息中提取出有效的信息為智慧交通服務系統(tǒng)所利用，系統(tǒng)根據(jù)信息分析的結(jié)果得出交通建議，為交通調(diào)流和人們出行提供建議和指導。
2 智慧交通的體系架構(gòu)
智慧交通服務系統(tǒng)的建立是為了更好地對城市道路路況信息和車輛情況進行監(jiān)控和管理，滿足人民便捷順暢出行的需要。智慧交通的體系架構(gòu)如圖1所示，主要分為三層。
第一層為信息層。信息層的主要功能在于信息采集，通過衛(wèi)星定位終端對車輛的位置信息和路況信息進行實時采集，通過2G網(wǎng)絡傳送到智慧交通云服務器。移動終端網(wǎng)絡將居民的個人移動終端相關信息傳送到智慧交通云服務器。云平臺運行通過多基站定位算法對車輛或者個人當前所處的具體位置、出現(xiàn)的路線等數(shù)據(jù)進行模擬和計算。城市交通干線上設置的攝像頭可以對區(qū)域內(nèi)的路況信息進行實時監(jiān)控和采集，拍下的視頻流經(jīng)過編碼處理后利用有線或無線網(wǎng)絡向云服務平臺傳輸，由云服務平臺對數(shù)據(jù)進行存儲、分發(fā)和管理。居民可通過手機等個人移動終端安全智慧交通客戶端產(chǎn)品，通過GPS信息的上傳交互，實時享用智慧交通服務系帶來的便利。
第二層為網(wǎng)絡通信層。其主要功能在于數(shù)據(jù)傳統(tǒng)送通過有線、WLAN、2G/4G網(wǎng)絡將前端采集的數(shù)據(jù)信息高速、可靠地向云服務平臺傳送。
第三層為云服務層。負責數(shù)據(jù)編碼的轉(zhuǎn)換、挖掘分析和存儲，對交通擁堵的時間、擁堵程度進行分析和預測。特別是對市中心、商業(yè)區(qū)等人流密集的路段，為用戶提供路況預測、路徑優(yōu)化、公交信息實時查詢等交通服務。
3 大數(shù)據(jù)挖掘分析方案
智慧交通服務系統(tǒng)是建立在城市交通道路大數(shù)據(jù)分析模型的基礎之上的，在城市的每一天交通路段每個一定的距離分配一個ID標簽作櫸侄巫雜傻謀曄叮以此累計建立起關于整個城市道路的標簽庫。在路上行駛的機動車位置及其運行路徑都會被實時采集，同時會在其所對應的路段上映射出該機動車的地理坐標位置。通過MapReduce框架對每一個路段上的車流量進行快速計算，以此為依據(jù)來對該路段的是否暢通、是否存在交通擁堵情況進行判斷和記錄，為交通調(diào)流和用戶推薦最優(yōu)路徑提供有力的參考。智慧交通平臺可以對每一輛車在任意一個時間段的行駛路線進行記錄，將總路線分多個路段，從起點到終點會有多條通達的路線可選，利用大數(shù)據(jù)的FP-Growth關聯(lián)算法，通過FP樹的建立，對大數(shù)據(jù)進行挖掘分析，再根據(jù)系統(tǒng)記錄的每個路段的擁堵系數(shù)，為用戶推薦最順暢、最優(yōu)化的路線，最大程度地節(jié)省用戶的出行時間。
4 智慧交通的典型應用
4.1 公交信息實時查詢
通過智慧交通的手機客戶端對公交線路及公交運行情況進行獲取，個人可通過手機APP對公交線路和經(jīng)停站點進行查詢，手機終端從智慧交通的云服務器來獲取公交信息數(shù)據(jù)，云端服務器對客戶輸入的公交查詢請求進行一系列相關的運算，并將查詢結(jié)果反饋給手機用戶。公交信息包括的范圍很廣，如公交路線、公交車實時所處的位置、到站時長等等，為用戶乘坐城市公交出行提供服務。
4.2 交通狀況實時瀏覽
城市道路上分段設置有監(jiān)控攝像機，對路況現(xiàn)場進行實時拍攝，并將拍攝的視頻向智慧交通平臺傳送。云端服務器對視頻進行接收、編碼轉(zhuǎn)換、管理用戶端等處理，個人用戶通過手機安裝的APP基于網(wǎng)絡登錄上智慧交通的云端服務器，根據(jù)出行需要選擇道路交通的實時道路視頻，讓用戶更直觀地了解路段現(xiàn)場情況，選擇更加適宜的出行路線。
4.3 人流密集情況分析
智慧交通服務系統(tǒng)的云服務器通過基站定位技術，加上移動基站數(shù)據(jù)庫的支撐，可以對某個區(qū)域范圍內(nèi)的人流情況及變化趨勢進行統(tǒng)計、分析和預測，從而對人流發(fā)展情況進行實時監(jiān)控和判斷，以便于及時有效地做出管理措施。這可在多種場景中應用，如旅游景區(qū)、公共安全監(jiān)控區(qū)，便于提前做出人流量預警，防止安全事故發(fā)生。
5 結(jié)語
通過智慧交通服務系統(tǒng)，利用大數(shù)據(jù)挖掘分析技術，可以對城市交通產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進行快速、有效的提取、分析和處理。這不僅為城市居民的出行提供便利，更對城市交通管理決策的制定和城市交通基礎設施的建設提供有力的參考依據(jù)，對于推動城市經(jīng)濟發(fā)展、加快城市信息化系統(tǒng)的升級和完善都十分有利。
【摘 要】近年來，隨著數(shù)字化終端設備的普及，交通數(shù)據(jù)量不斷膨脹，現(xiàn)有智能交通管理水平面臨著更高的挑戰(zhàn)。“智能交通”已成為我國交通領域建設的重點項目，本文將結(jié)合我國智慧城市發(fā)展路線，從智慧交通角度出發(fā)，分析智慧交通監(jiān)控系統(tǒng)的搭建過程，以及所應用到的信息網(wǎng)絡技術，重點闡述智慧交通監(jiān)理的工作內(nèi)容。
【關鍵詞】智慧交通 信息化監(jiān)理 監(jiān)控系統(tǒng)
1 城市交通監(jiān)控系統(tǒng)概述
城市交通監(jiān)控系統(tǒng)是采用先進的圖像識別技術、計算機網(wǎng)絡與通信技術、數(shù)據(jù)庫管理技術等高新技術手段形成的一個特殊系統(tǒng)。城市交通監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。
系統(tǒng)通過位于感知層的前端監(jiān)控設備對視頻圖像進行采集和初步的分析，然后利用有線通信網(wǎng)或無線網(wǎng)絡將各監(jiān)控點的交通實時情況快速、準確地傳回后臺。后臺建設有C合的交通管理和指揮平臺。在這個高度集成的平臺上，交通管理人員可以了解和掌控布設監(jiān)控區(qū)域的車輛通行狀況、流量等信息。同時可以對車輛違法、交通堵塞、突發(fā)事件等進行視頻取證并及時處理，從而達到非現(xiàn)場執(zhí)法的目的。城市交通監(jiān)控系統(tǒng)還貫穿于智慧交通體系之中，滿足了交通管理不同崗位上的工作者的業(yè)務需求。城市交通監(jiān)控系統(tǒng)的功能主要體現(xiàn)在交通信息的采集與處理，交通信息管理以及智能交通調(diào)控等幾個方面。
2 城市交通監(jiān)控系統(tǒng)的關鍵―圖像識別技術
交通監(jiān)控系統(tǒng)的圖像識別技術是通過成像傳感器獲取道路交通圖像，然后利用前端設備的嵌入式芯片或中心機房的服務器對圖像進行處理與識別，以模仿人的視覺功能，獲得智能交通系統(tǒng)所需的有用信息。圖像識別的處理過程如圖2所示。圖像識別技術主要應用在車輛的檢測、識別、跟蹤、違章報警、流量統(tǒng)計等。
近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市中的機動車保有量不斷增加，而受限于城市規(guī)劃和地理環(huán)境，城市的交通道路不可能無限制增加，擁堵成為大多數(shù)一線城市共同面對的難題。車輛與道路的矛盾除了導致?lián)矶拢S之而來的是各種交通違章、交通事故的增多。交通部門的壓力與日俱增，由于警力有限，不可能純粹依靠人力對所有路段、路口實施全天候、全方位的監(jiān)控管理，所以只能依靠現(xiàn)代化科學技術手段來進行交通協(xié)管。利用圖像識別技術可以完成自動交通監(jiān)管功能，即建立所謂的“電子警察”。通過交通路口安裝攝像機，拍攝交通路口的視頻，經(jīng)過計算機對數(shù)字圖像信號的閥值比對和分析處理，完成自動違章識別和自動車牌識別的任務。
自動違章識別是對動態(tài)物體（如車輛）進行識別，并對其運動軌跡進行跟蹤，然后依靠監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的道路標志和路口信號燈狀態(tài)自動判斷車輛違章情況。其中涉及的關鍵環(huán)節(jié)有：
2.1 對運動目標的檢測。
在這一環(huán)節(jié)主要采用的技術手段有背景圖像差分法、幀間差分法和光流法等圖像識別方法。這三種方法各自擁有自己的特點，結(jié)合不同實際情況使用可以取得很好的應用效果。
2.1.1 背景圖像差分法
其基本原理是首先將監(jiān)控視野內(nèi)的靜態(tài)背景儲存起來。在實際運行中通過將拍攝到的實時圖片與靜態(tài)背景進行減除，將所得差的每一像素的值和預定閾值相比較，若這個像素值大于閾值，則認為這點是前景點，否則是背景點。利用這種技術解決方案時，受光線和天氣等外界條件的影響較大。因為在不同天氣、不同光照的情況下，背景圖像并不是一成不變的，因此很難構(gòu)造一個理想的靜態(tài)背景圖像作為基礎；另一個問題在于預定閾值的確定，只有恰當?shù)拈撝挡拍苷_分割出目標所占的區(qū)域，而這也需要根據(jù)實際情況進行調(diào)整和確定。
2.1.2 幀間差分法
這種解決方案是通過將記錄的視頻圖像中一系列的相鄰兩幀作差分運算來獲得目標輪廓。在多個運動目標的識別中該方案可以取得良好的效果。由于視頻中兩幀圖像間隔時間很短，所以背景的變化也非常小，對差分的影響很小。其缺點在于所差分的圖像并不是由理想封閉的輪廓區(qū)域組成，得出的目標往往是局部的、不連續(xù)的，這對運動目標的識別是不利的。
2.1.3 光流法
其基本原理是給視頻中的每一個像素都設定了一個速度矢量，形成一個整體的圖像運動場，在運動的定格時刻，圖像上的點與三維物體上的點一一對應，再根據(jù)各像素點的速度矢量特征對圖像進行動態(tài)分析，根據(jù)圖像的光流矢量分析這一區(qū)域是否是連續(xù)變化，從而判斷是否有運動目標。光流法方法規(guī)避了差分時基礎靜態(tài)背景和閥值的選取工作，但是對每個像素的矢量進行分析，計算量大、易受視頻噪聲影響，依照現(xiàn)有的硬件處理能力，還不能做到圖像的實時處理，應用范圍受到一定限制。
2.2 對多目標的跟蹤
在視頻流中分割目標，再將分割的目標與上一幀圖像的目標進行匹配，從而達到跟蹤的目的。一些文獻介紹了利用目標匹配的方法實現(xiàn)多目標跟蹤，其基本原理是將當前圖像幀中的區(qū)域和已知圖像的目標區(qū)域進行匹配，如果已知的目標區(qū)域表示為一個目標列表，將當前圖像幀中的所有區(qū)域表示為一個測量列表，針對測量列表中的每一個元素，在目標列表中找到與之最相似的元素，這類方法適用于目標之間相互作用較小的情況，且與目標特征的選取關系較大。
2.3 對車輛違章的判別
在車輛運動軌跡提取之后，根據(jù)紅綠燈信號和道路交通標志線自動判別車輛違章情況。在對交通違章行為進行處理時必須記錄三個重要證據(jù)：違章畫面；違章車輛全景位置，表明該車當時確實處在違章位置；清晰的車牌號碼，明確違章車輛身份。所以只有利用了基于計算機技術的視頻監(jiān)控系統(tǒng)才能完成自動監(jiān)控。
車輛自動識別作為當前智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，逐漸形成幾種成熟、有效的識別技術，如射頻識別、車牌識別以及條形碼識別。其中條形碼識別以及射頻識別都隸屬于間接識別，很難對車輛同其車牌信息是否相真實相符進行有效識別。車牌識別是一種直接識別，不需要在車輛當中安裝相應的條形碼或者其他的射頻識別標志，且維護和使用簡便。
車牌自動識別是以攝像機拍攝的車輛畫面作為輸入圖像，利用計算機圖像處理和模式識別技術識別車牌字符。目前的技術水平為字母和數(shù)字的識別率可達到96%，漢字的識別率可達到95%。中國軟件評測中心同時提供專業(yè)的第三方測試服務，為項目建設成果保駕護航。
車牌識別系統(tǒng)有兩種觸發(fā)方式，一種是外設觸發(fā)，另一種是視頻觸發(fā)。如圖3所示。
外設觸發(fā)工作方式是指采用線圈、紅外或其他檢測器檢測車輛通過信號，車牌識別系統(tǒng)接受到車輛觸發(fā)信號后，采集車輛圖像，自動識別車牌，以及進行后續(xù)處理。
視頻觸發(fā)方式是指車牌識別系統(tǒng)采用動態(tài)運動目標序列圖像分析處理技術，實時檢測車道上車輛移動狀況，發(fā)現(xiàn)車輛通過時捕捉車輛圖像，識別車牌照，并進行后續(xù)處理。視頻觸發(fā)方式不需借助線圈、紅外或其他硬件車輛檢測器。
3 城市交通信息管理系統(tǒng)的應用
城市交通信息管理系統(tǒng)包含車輛信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)集中管理以及信息存儲于一體的綜合系統(tǒng)，將采集的信息經(jīng)過分析、處理、提煉，并結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographical Information System）可以動態(tài)查詢車輛信息、跟蹤車輛、自動形成路況信息，通過現(xiàn)代通信手段向外實時相關信息，以及發(fā)送相關車輛的違章信息。
城市交通信息管理方式是以車牌號作為車輛的唯一身份，配合自動車輛識別系統(tǒng)進行半自動或人工方式進行管理。因此，有必要在城市交通信息管理系統(tǒng)中引入更先進的身份標識傳感器以實現(xiàn)自動化管理。
4 城市交通監(jiān)控系統(tǒng)建設監(jiān)理措施
北京賽迪工業(yè)和信息化工程賽迪監(jiān)理中心有限公司隸屬于國家工業(yè)和信息化部中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院，依托工業(yè)和信息化部計算機與微電子發(fā)展研究中心（中國軟件評測中心）和賽迪信息產(chǎn)業(yè)（集團）有限公司的優(yōu)質(zhì)資源，業(yè)務涵蓋信息工程、智能交通、智慧城市、涉密工程、運維管理等類型。城市交通監(jiān)控系統(tǒng)建設的監(jiān)理工作將重點放在感知系統(tǒng)設備安裝，軟件系統(tǒng)開發(fā)兩方面。本節(jié)主要對城市交通信息管理系統(tǒng)開發(fā)整個賽迪監(jiān)理實施進行闡述，對前端設備選型、監(jiān)控點位進行描述，具體設備安裝工藝不再作具體介紹。
4.1 城市交通監(jiān)控系統(tǒng)感知設備選型監(jiān)理措施
前端監(jiān)控設備系統(tǒng)建O主要包括監(jiān)控點位確認、現(xiàn)場踏勘、施工圖紙設計、立桿、設備安裝調(diào)試、纜線敷設、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試、系統(tǒng)驗收等施工工作。設備選型需從視頻采集、傳輸、控制、顯示、存儲等方面進行考慮。同時還要考慮外圍因素，如存儲設備接入視頻流的最少節(jié)點、讀寫速度、網(wǎng)絡帶寬等。選擇符合本項目需求的設備不僅可以達到項目建設的最終目的，也可以減少因設備問題后續(xù)施工產(chǎn)生的不良后果。所以在設備選型上，賽迪監(jiān)理人員應堅持設備選型一致性、確保技術參數(shù)相同，減少設備與設備間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫幌盗袉栴}。保證了應用效果的統(tǒng)一，為項目整體系統(tǒng)擴充、更新?lián)Q代打好了基礎。項目所用產(chǎn)品必須滿足合同和規(guī)范要求，國家強制執(zhí)行第三方檢測的設備需提供檢測報告上交賽迪監(jiān)理人員審查。
4.2 城市交通監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控布點監(jiān)理措施
監(jiān)控點的分布設計主要以道路、交通設施情況、人口分布程度等因素共同決定。對重點政府機構(gòu)、軍隊駐地、繁華商業(yè)街區(qū)、城市公共交通樞紐，人口稠密地區(qū)，易擁堵的道路周邊監(jiān)控點分布密度相對較大。對稀疏地區(qū)，山林等交通順暢地區(qū)，監(jiān)控點宜減少。
賽迪監(jiān)理應參與監(jiān)控點設備的到貨安裝全過程，因城市交通系統(tǒng)前端感知點位較多，賽迪監(jiān)理方可采取分批檢查或抽查的方式對承建方的工作進行監(jiān)督和管理。在后期設備全部接入后，可要求承建單位提交監(jiān)控測試計劃，制定監(jiān)測攝像機檢查方案。
4.3 城市交通信息管理系統(tǒng)建設監(jiān)理措施
對交通信息管理系統(tǒng)開發(fā)需求內(nèi)容的確認是整個軟件開發(fā)實施階段尤為重要的工作。此階段監(jiān)理人員應對承建單位需求分析和設計階段工作成果進行評審，保障軟件需求分析設計過程和產(chǎn)品符合規(guī)范和要求。
4.3.1 城市交通信息管理系統(tǒng)需求分析階段
賽迪監(jiān)理主要任務是聽取業(yè)主單位從業(yè)務角度出發(fā)提出的對開發(fā)方設計的意見，對軟件交通信息管理系統(tǒng)需求分析過程、需求分析活動、概要設計內(nèi)容、詳細設計內(nèi)容等進行審查，確認是否滿足要求：給出是否符合要求的結(jié)論；確定其可否作為軟件開發(fā)的前提和相關依據(jù)。從文檔的規(guī)范性、可實施性出發(fā)，以國家相關標準為依據(jù)，從軟件工程學的角度對承建單位提出意見與建議，配合業(yè)主單位工作，敦促承建單位做好工程項目的設計工作。在設計階段，賽迪監(jiān)理主要針對需求的覆蓋性及可跟蹤性、模塊劃分的合理性、接口的清晰性、技術適用性、技術清晰度、可維護性、約束與需求的一致性、可測試性、對軟件設計的質(zhì)量特性的評估、對軟件設計的風險評估、對比情況、文檔格式的規(guī)范性等方面進行評審。在此過程中，業(yè)主單位也需要對設計文檔進行檢查，主要在功能設計是否全面準確地反映了需求、輸入項是否完全與正確并符合需求、輸出項是否符合需求、與外界的數(shù)據(jù)接口是否完全與正確并符合需求、各類編碼表是否完全與準確并符合需求、界面設計是否符合需求、維護設計是否符合需求、各類數(shù)據(jù)表格式和內(nèi)容是否符合要求、是否存在其他有疑問的設計等方面進行核查。
4.3.2 城市交通信息管理系統(tǒng)設計階段
在交通監(jiān)控系統(tǒng)軟件開發(fā)過程中，賽迪監(jiān)理應監(jiān)督承建單位嚴格按照工程設計階段所制定的進度計劃、質(zhì)量保證計劃、系統(tǒng)設計進行開發(fā)工作，檢查承建單位是否按照設計中制定的規(guī)范與計劃進行編碼與測試。同時注意軟件版本控制，檢查單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試。如有必要，宜進行壓力測試、安全性測評等。確認測試是否按計劃進行并有測試與修改記錄、測試環(huán)節(jié)是否按計劃進行，問題發(fā)現(xiàn)與解決是否有文檔記錄。
本類系統(tǒng)涉及多個子系統(tǒng)，多類接口的接入，多種數(shù)據(jù)輸入，實現(xiàn)圖像處理、數(shù)值分析、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋Ｏ到y(tǒng)較為復雜，功能點多。賽迪監(jiān)理應積極協(xié)助建設單位檢查違章車輛的抓拍能力，是否有漏拍情況，車牌拍攝質(zhì)量等合同中提及的內(nèi)容進行主觀篩查。要求承建單位制定系統(tǒng)功能測試表，包括圖像接入情況、信息處理的真實性、違章環(huán)節(jié)的處理情況等，以便各方人員的檢查、問題統(tǒng)計、解決情況等。賽迪監(jiān)理此時應積極做好業(yè)主方和承建方之間的協(xié)調(diào)工作，在保證項目質(zhì)量前提下確保項目順利推進。
5 結(jié)語
目前我國的城市交通監(jiān)控系統(tǒng)對于系統(tǒng)的運行環(huán)境具有非常強的依賴，受到外來各種因素的干擾和影響較多，隨著計算機視覺、圖像處理、模式識別等技術的不斷發(fā)展和成熟，也從某種程度上促進和完善了我國的智能交通系統(tǒng)。中國軟件評測中心，作為國內(nèi)權(quán)威的第三方軟、硬件產(chǎn)品及信息系統(tǒng)工程質(zhì)量安全與可靠性檢測機構(gòu)，全方位從咨詢、測試、監(jiān)理等方面提供優(yōu)質(zhì)服務。作為中國軟件評測中心的一員，賽迪監(jiān)理工程師將不斷學習新一代領先技術，憑借豐富的智慧交通項目管理經(jīng)驗，為業(yè)主單位提供強有力的支持和依靠。
編者按：過去一年，全國交通運輸行業(yè)堅持穩(wěn)中求進工作總基調(diào)，供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革實現(xiàn)新突破，交通運輸“兩促一穩(wěn)”作用彰顯，扶貧攻堅取得新成效，服務國家三大戰(zhàn)略取得重要成果，行業(yè)治理能力得到不斷提升，轉(zhuǎn)型升級邁出新步伐。
根據(jù)政府工作報告，交通運輸在穩(wěn)增長、促改革、調(diào)結(jié)構(gòu)、惠民生、防風險方面繼續(xù)承擔著先行官作用。2017年以及“十三五”期間，交通運輸行業(yè)應該強化服務大局、服務人民、服務基層理念，深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，加快建設現(xiàn)代綜合交通運輸體系，堅持科技創(chuàng)新，提高行業(yè)治理能力和治理水平，更多激發(fā)行業(yè)里蘊藏的巨大創(chuàng)新潛能。只有這樣，才能更好發(fā)揮交通運輸對經(jīng)濟社會發(fā)展的支撐引領作用，讓交通運輸行業(yè)以優(yōu)異成績迎接黨的勝利召開。
2017年，供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革從攻堅之年步入深化之年。強調(diào)，供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革是一場關系全局、關系長遠的攻堅戰(zhàn)。我們要在已有工作和成效的基礎上，在目標、任務、方式、政策、路徑、舉措等方面深化落實，不斷取得實質(zhì)性進展。
交通運輸系統(tǒng)的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革下一步該怎么做，今年出席全國兩會的代表委員紛紛建言獻策。
積極構(gòu)建現(xiàn)代綜合交通運輸體系
黨的十八大以來，多次對綜合交通運輸發(fā)展作出重要論述，為現(xiàn)代綜合交通運輸體系建設提供了根本遵循。代表們認為，要準確把握精神實質(zhì)，牢牢抓住交通運輸發(fā)展黃金時期，建設現(xiàn)代綜合交通運輸體系，加快形成安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟的綜合交通體系。
全國人大代表唐冠軍：“十三五”期間，長江航務管理局將重點實施武漢至安慶段航道整治，啟動宜昌至武漢段部分航道建設，力爭2020年前后實現(xiàn)6米水深初通至武漢、4米以上水深初通至宜昌；加強觀測，加強環(huán)保等研究論證，繼續(xù)研究啟動、推進有關項目建設，力爭“十四五”末全面實現(xiàn)長江中游“645”工程目標。
全國人大代表王秉清：隨著基礎設施網(wǎng)絡、服務系統(tǒng)、綜合場站不斷完善，加快構(gòu)建現(xiàn)代綜合交通運輸體系正當其時。交通運輸系統(tǒng)要在管理體制上“綜合”起來，目前國家層面已經(jīng)建立了“一部三局”的大交通管理體制，需要在各省（區(qū)、市）層面加快推進這一管理體制。如果沒有法定職能，那么省級交通運輸主管部門在項目規(guī)劃、管理方式等方面的話語權(quán)將相對較弱，綜合交通也就發(fā)揮不了應有的作用。
全國政協(xié)委員李志軍：隨著交通運輸大部門制改革的深化，以前存在的部門行政壁壘逐步破除，交通運輸主管部門既要做好綜合交通運輸發(fā)展規(guī)劃統(tǒng)籌工作，同時要與社會發(fā)展規(guī)劃、城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃、土地發(fā)展規(guī)劃結(jié)合起來，實現(xiàn)通盤考慮，從而找到并補齊發(fā)展短板。
全國政協(xié)委員游慶仲：當前，地方交通運輸大部門制改革正在不斷深化，全國已有一半以上省（區(qū)、市）基本建立起或正在建立綜合交通運輸協(xié)調(diào)機制，呈現(xiàn)出很多“地方特色”。需要注意的是，大部門制改革的目的在于提升綜合運輸效率，改革過程要“互動起來”，不能為改而改。要圍繞經(jīng)濟社會發(fā)展大局，制定各項交通運輸政策，才能有效提升老百姓出行的滿意度。
加快推進三峽樞紐新通道建設
三峽船閘通航能力不足問題已成制約長江水運跨地區(qū)運輸?shù)囊淮笃款i，如何提升長江沿線通道運能成為全國兩會上人大代表關注的熱點。
全國人大代表唐冠軍：應加快推進三峽樞紐水運新通道建設。目前建設三峽樞紐水運新通道（包括葛洲壩的改造），技術上可行，經(jīng)濟上可以承受，生態(tài)上也沒有大的干擾。新通道將對湖北、上游地區(qū)的重慶、四川等地區(qū)的航運以及經(jīng)濟社會發(fā)展將發(fā)揮更大的作用。通過修建三峽翻壩轉(zhuǎn)運設施，宜昌也可以形成一個區(qū)域物流中心。同時，新通道可以大大緩解三峽船閘這個“堵點”的壓力，大大降低安全管控風險。三峽通航不暢將直接影響長江經(jīng)濟帶戰(zhàn)略、“一路一帶”和西部大開發(fā)等國家重大戰(zhàn)略的實施。
全國人大代表程德宏：建立多方式線路運輸通道，是提升長江沿線通道運能必然的解決路徑。盡管修建三峽船閘新通道是破除長江航運“腸梗阻”的根本之策，但考慮到新通道建設涉及面廣、建設周期長，短期內(nèi)難以解決三峽船閘瓶頸制約。而建設沿江貨運鐵路，可發(fā)揮出沿江鐵路縱深腹地大、運輸距離遠、運輸效率高等綜合優(yōu)勢，推動形成沿江立體綜合交通走廊。
全國人大代表湯宗偉：長江中上游地區(qū)沿線省市，可共同規(guī)劃和建設以水運為基礎，鐵路、公路等多種交通運輸方式相互配套銜接的三峽樞紐綜合運輸體系，實現(xiàn)多式無縫對接，提高三峽壩區(qū)綜合運輸能力和吸引力。
簡政放權(quán) 關愛船員發(fā)展
全國政協(xié)委員葉成：希望簡化港口建設項目審批程序。目前港口建設項目審批程序仍然過于復雜繁多，存在審批、評估流程重復的現(xiàn)象。建議梳理審批環(huán)節(jié)，進一步簡化審批程序。按照國家規(guī)定的審批權(quán)限，由最終審批單位組織進行一次性評估、評審，簡化中間環(huán)節(jié)流程，節(jié)約審批時間。在項目竣工驗收和投產(chǎn)審批階段，口岸系統(tǒng)可以召開聯(lián)席會議，協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)各部門對建設項目查驗收，減少橫向?qū)徟袑崈?yōu)化審批程序。同時，可以整合安全預評價和職業(yè)病預評價環(huán)節(jié)，目前安全預評價與安全設施設計與職業(yè)衛(wèi)生設施設計、安全驗收、控制效果評價等，內(nèi)容存在大量的交叉和重復，如果能進行合并，可以大大提高審批效率。另外，希望對民間資本給予更多支持，進一步放寬民間資本市場準入，打造公平環(huán)境。
全國政協(xié)委員高彥明：建議免征國際海員在船收入個稅。海員是實現(xiàn)海洋強國戰(zhàn)略的重要基礎，為有力支撐我國航運業(yè)健康發(fā)展，保障我國國際貿(mào)易順利運行，免征海員個人所得稅顯得愈發(fā)重要和迫切。海員是一種重要的國際戰(zhàn)略資源。而我國為培養(yǎng)國際海員付出了巨大的努力和高昂的代價，如果不能穩(wěn)住這支隊伍，國家損失很大。 我國對海員的優(yōu)惠政策主要是允許海員享受稅法規(guī)定的附加減除費用標準，這顯然是不夠的。另外，海員的工資、薪金所得采取按年計算繳稅的方式也不合理。減免海員個稅是國際慣例，這既是歷史傳統(tǒng)也是國際通行的做法。
在滬全國政協(xié)委員聯(lián)名：提高國際遠洋船員個稅起征點，給予高級船員特殊津貼，并列入個稅減免項。委員們指出，國際遠洋船員雖然從數(shù)量上來說屬于“小群體”，卻是航運業(yè)參與國際競爭中的有力保障，也是推動海洋戰(zhàn)略的關鍵力量。隨著現(xiàn)代船舶業(yè)的發(fā)展，船員一般都要求具有大專以上學歷，高級船員必須通曉航海科技、船舶管理、貨運等多方面知識，一名合格的船長更需要至少10年以上的培養(yǎng)周期。同時，國際遠洋船員也是最艱苦、最危險、最具挑戰(zhàn)性的職業(yè)之一。委員們認為，現(xiàn)在公民稅起征點已從800元調(diào)至3500元，遠洋船員計稅起征點僅調(diào)至4800元。現(xiàn)行的個稅減免政策在減免力度、政策層次、激勵作用等方面存在差距。
出臺扶持政策 助力行業(yè)發(fā)展
委員們認為，目前我國在船舶工業(yè)發(fā)展、遠洋漁業(yè)發(fā)展和技術研發(fā)推廣等方面急需扶持政策，以支持相關行業(yè)能健康的可持續(xù)性發(fā)展。
全國人大代表李長青：支持漁業(yè)企業(yè)造大船闖遠洋，開發(fā)國際公海漁業(yè)資源。整合現(xiàn)有資源，加快推進遠洋漁業(yè)海外大型基地建設；組建部級遠洋漁業(yè)科研團隊，不斷提升大型遠洋漁船的技術水平和捕撈能力；在領事館設立專職漁業(yè)參贊，解決海上糾紛問題。支持漁民企業(yè)耕海牧漁，加快建設海上糧倉，編制《全國海洋牧場發(fā)展規(guī)劃》，制定出臺國家扶持政策，納入國家藍色海灣示范工程，對省級以上海洋牧場免交海域使用金。
全國政協(xié)委員郭大成：建立船舶行業(yè)去產(chǎn)能基金，減免相關稅收助力船舶工業(yè)行業(yè)發(fā)展。政府應從戰(zhàn)略角度支持船舶工業(yè)去產(chǎn)能工作，建議參照鋼鐵、煤炭、建材、有色等產(chǎn)能嚴重過剩行業(yè)去產(chǎn)能的做法以及日本、韓國等主要造船國家救助造船業(yè)的方案，建立《船舶行業(yè)去產(chǎn)能專項基金》和減免企業(yè)相關稅收，幫助我國船舶工業(yè)解決去產(chǎn)能過程中碰到的困難。《專項基金》可以用于推動大型骨干船企開展跨地區(qū)、跨所有制的兼并重組，鼓勵“僵尸”企業(yè)退城還園，主動退出造船業(yè)務；對被兼并企業(yè)提供專項資金補助，用于企業(yè)職工安置和人員分流，保證行業(yè)平穩(wěn)過渡。另外，應給予骨干企業(yè)稅收減免，如土地增值稅、資產(chǎn)交易增值稅及印花稅、所得稅等，促進船舶行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，化解產(chǎn)能過剩；盤活存量資產(chǎn)，對去產(chǎn)能過程中涉及的重大債務支持市場化“債轉(zhuǎn)股”和債務豁免，減輕企業(yè)償債壓力和金融機構(gòu)壞賬壓力。
全國政協(xié)委員宋家慧：由于自主創(chuàng)新能力不足，沒有掌握優(yōu)秀技術，目前我國的水下深拖探測、水下機器人（ROV）等設備主要依靠進口，這導致我們既要承受高昂的進口價格，更面臨著設備研發(fā)的關鍵環(huán)節(jié)、設備后續(xù)的維修服務等受制于人。擺脫這種困境，亟待國家加強政策及資金支持，鼓勵深潛水打撈設備以及海洋工程裝備等領域的設計研發(fā)，在裝備制造領域為海洋經(jīng)濟發(fā)展和“一帶一路”建設提供支撐。
摘 要：智慧城市建設是未來城市的發(fā)展方向，文中研究了智能交通系統(tǒng)中已經(jīng)存在的無線傳感器網(wǎng)絡技術，包括傳感器技術，能量有效的網(wǎng)絡協(xié)議和為停車場監(jiān)控、交通監(jiān)控、交通控制設計的傳感器網(wǎng)絡應用。提出了在交通建模和建立交通控制方面應用WSNs的新方法及關鍵技術。
關鍵詞：智慧城市；無線傳感器網(wǎng)絡；智能交通系統(tǒng)；交通預測；交通控制
0 引 言
在智慧城市建設過程中，提高交通系統(tǒng)效率能極大地提高經(jīng)濟效益并減少對環(huán)境的影響，智能交通控制在解決交通擁堵方面非常重要。新興的無線傳感器網(wǎng)絡技術在交通管理和控制方面有著極好的前景，這些具有集成計算和無線通信能力的，應用電池供電的低功耗交通傳感器節(jié)點將極大地改變實時交通數(shù)據(jù)查詢的前景。這些無線傳感器價格低廉，容易部署，但設計基于傳感器的智能交通控制系統(tǒng)依然具有極大的挑戰(zhàn)性。本文主要討論在智慧城市建設過程中，智能交通系統(tǒng)所使用的一些關鍵技術。
1 智慧城市的提出
2009年，新一代信息技術的發(fā)展為城市信息化、現(xiàn)代化建設提供了新的方向和趨勢，特別是物聯(lián)網(wǎng)、云計算概念的相繼提出，打破了傳統(tǒng)城市發(fā)展思維，實現(xiàn)以知識、技術、信息等創(chuàng)新要素為增長動力的“智慧”運行，即智慧城市理念的提出[1]。本文只從智能交通系統(tǒng)建設這一領域來研究智慧城市建設中的一些關鍵技術。
2 城市交通系統(tǒng)目前存在的問題
交通擁擠、事故頻繁以及與之有關的能源和環(huán)境等問題嚴重困擾著世界各國城市，影響著城市的可持續(xù)發(fā)展。實踐證明，智能交通系統(tǒng)（ITS）是解決城市交通問題的有效方法，包括我國交通學者在內(nèi)的世界各國專家對城市交通問題進行了大量分析和研究，并從多方面、多角度提出緩解城市交通問題的方案，認為綜合交通監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）是智能交通系統(tǒng)關鍵的一環(huán)。對交通信息的獲取、信息共享網(wǎng)絡通信、交通信息獲取與融合以及交通信息數(shù)據(jù)庫管理等方面的關鍵技術進行了研究。城市交通問題是一個復雜性很高的世界性難題，需要從多方面綜合解決，本文針對城市道路交通信息獲取關鍵技術，多角度分析、研究如何增強信息溝通以緩解城市交通的問題。
3 智能交通系統(tǒng)（ITS）建設中所使用的WSNs的特點
基于無線傳感器網(wǎng)絡（WSNs）的ITS的成功或失敗是由許多因素決定的，這些因素由WSNs自身的特點決定，無線傳感器網(wǎng)絡（WSNs）具有如下特點[2]：
（1）費用低。為了讓WSNs成為可替換其它技術的方法，一個基于WSN的系統(tǒng)必須費用低廉。這意味著通過使用盡可能少的節(jié)點來減少布置和維護的花費，保留更多有價值的功能到較少的節(jié)點組。
（2）生存時間。系統(tǒng)基礎設施的部署會帶來相關的投資，WSNs的好處在于依賴該系統(tǒng)所使用的時間，對于功率受限的WSNs而言，時間長度將由網(wǎng)絡減少功率消耗的能力和使用額外電源供應能力決定。
（3）靈活性和擴展性。一個系統(tǒng)除了可以正常操作外，還必須能夠適應不同的應用環(huán)境，這包括不同的交通條件和智能車輛在系統(tǒng)中的滲透率。同時必須允許系統(tǒng)成長，成長包括用戶數(shù)量增多或者是它所覆蓋的范圍增大，因此必須提供給WSN系統(tǒng)自組織的能力。
（4）魯棒性和容錯性。部署在道路上的傳感器節(jié)點容易遭受不利的情況，如經(jīng)過節(jié)點上方的車輛會將其碾壓或惡劣的天氣條件可能導致節(jié)點本身失效或功能失效。因此提出了物理保護的要求。此外，由于惡劣條件或電池耗盡，若單個節(jié)點失效，整個網(wǎng)絡的操作不能受到影響，這意味著必須提供網(wǎng)絡冗余或可代替機制以保證連接。
（5）合適的服務端質(zhì)量保證。根據(jù)系統(tǒng)功能，必須滿足不同服務端質(zhì)量（QoS）參數(shù)，其中包括可靠性（可參考交付到目的地數(shù)據(jù)的正確接收率），延遲，以及某些情況下的帶寬。車輛安全是ITS最大的要求，因為提前報告即將來臨的危險十分關鍵。
4 一個基于WSNs的分布式智能交通系統(tǒng)（ITS）網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)和拓撲
一個基于WSNs的分布式ITS可實現(xiàn)信息查詢，數(shù)據(jù)等功能，為計劃所需行程而進行的數(shù)據(jù)處理采取合適的行動。因為這些任務可以獨立完成，所以將它們定義成四個不同的子系統(tǒng)，分別為傳感子系統(tǒng)，分布子系統(tǒng)，決策子系統(tǒng)和執(zhí)行子系統(tǒng)。
4.1 傳感子系統(tǒng)
傳感子系統(tǒng)是由負責查詢相關信息的所有設備組成，主要包括相關交通和道路狀態(tài)信息。傳感子系統(tǒng)的放置由遍布在觀察區(qū)域的一個或幾個WSNs組成（道路或停車場），通過他們的傳感器檢測車輛并在傳感器節(jié)點之間進行有選擇的無線通信，這些節(jié)點根據(jù)幾種不同的基本拓撲模式來布置，分別為網(wǎng)狀拓撲、帶狀和聚簇帶狀拓撲、星型拓撲、柵欄型拓撲等。
4.2 分布式子系統(tǒng)
分布式子系統(tǒng)（DMS）負責在一個ITS應用的不同子系統(tǒng)間交換信息。該系統(tǒng)被放置在中心位置，接收來自所有子系統(tǒng)的通信請求，并為他們提供相應的服務，負責傳送傳感數(shù)據(jù)到?jīng)Q策子系統(tǒng)。
4.3 決策子系統(tǒng)
決策子系統(tǒng)（DMS）負責計劃必要的行動以達到系統(tǒng)目標。分配給該子系統(tǒng)的任務可以分成三個不同的組。包含的第一個任務組，目的在于數(shù)據(jù)存儲和處理，它處理到達決策子系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)，過濾并存儲相關信息，進行相應的評估；第二個任務組則根據(jù)應用目的處理來自不同數(shù)據(jù)源的交通信息；第三個任務組負責提出控制命令即管理網(wǎng)絡。
4.4 執(zhí)行子系統(tǒng)
執(zhí)行子系統(tǒng)根據(jù)智能交通系統(tǒng)應用的目標采取所需的行動以促進運輸流的改變，主要由向駕駛員提供圖像和聲音刺激的設備組成。
5 結(jié) 語
在本論文中，筆者探討了目前最先進的ITSs中WSN的應用。在這些應用中，WSNs的使用減少了系統(tǒng)安裝和維護的費用。而且傳感器節(jié)點尺寸小、易攜帶，可以安裝在有線傳感器不能安裝的基礎設施上。雖然大部分應用研究還處于起步階段，但對于已經(jīng)存在的交通系統(tǒng)顯示出重要意義。
