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雲計算在智能交通中大有可爲 提供新方向
來源:本站 發布時間:2015-05-19
 近年來,隨著社會經濟和科學技術的快速發展以及城市化水平的不斷提升,智能交通正在成爲全球各國研究的重點。然而,在實際的應用和研究中,智能交通仍然存在諸多亟待解決的難題如系統之間的信息共享、信息傳遞延緩等,這些都制約著智慧交通信息傳遞的可達性與准確度,影響決策支持、管理調度的效率。值得欣喜的是,雲計算技術的出現正在爲解決這些難題提供有效途徑,雲計算技術特有的超強計算能力和動態資源調度、按需提供服務等優勢以及海量信息集成化管理機制等,都將促進智能交通公衆服務平台的建立,爲人類交通向智能化方向發展提供有力支撐。
 智能交通在全球蓬勃發展
 智慧交通是一個充分利用信息技術、數據通信傳輸技術、電子傳感技術、衛星導航與定位技術、控制技術、計算機技術及交通工程等多項高新技術的集成及應用,以交通需求爲導向,以信息技術爲手段,以全面提升交通安全、效率和服務品質爲目的,充分利用交通、空間、時間和移動的資源,進而形成的新交通系統。其突出特點是以信息的收集、處理、發布、交換、分析、利用爲主線,爲交通參與者提供多樣性的服務。
 目前,智能交通正在全球範圍內蓬勃發展。美國、日本和歐盟是智能交通的三大研發與應用陣營。美國在2010年新發布《美國ITS戰略計劃2010~2014》,主要內容涵蓋7大領域:出行和交通管理系統、出行需求管理系統、公共交通運營系統、商用車運營系統、電子收費系統、應急管理系統、先進的車輛控制和安全系統,每個領域均包含相應的用戶服務功能,並實現了在多種出行方式之間共享的信息服務,實現多種方式發布信息,如路邊動態信息標志、公路資訊電台、公交終端的信息顯示等,常常與主幹道、高速公路、公共交通和事故管理等系統結合起來進行部署、管理與控制。
 日本政府在交通信息提供、電子收費、公共交通、商業車輛管理以及緊急車輛優先等領域實現了智能交通的應用。日本VICS中心是日本道路交通信息處理、發布中心,由警察部門和高速公路管理部門提供交通堵塞、駕駛所需時間、交通事故、道路施工車速及路線限制以及停車場空位等信息,進行編輯處理後及時傳輸給道路用戶。
 與歐美國家相比,我國的交通信息化起步較晚。交通部于1995年開始了將衛星定位技術應用于車輛管理領域的研究,引領了衛星定位的大規模應用潮流,交通信息化的建設開始展開。目前,交通信息集成平台、國家高速公路綜合交通服務與管理系統、遠洋船舶及貨運監測系統等公共平台開始運營,高速公路不停車收費、公交智能化技術開始全面推廣。
 雲計算爲智能交通提供新方向
 在當前智慧交通領域存在著嚴重的信息孤島,系統之間信息共享困難、信息傳遞延緩,這些都將制約智慧交通領域信息傳遞的可達性與准確度,影響決策支持、管理調度的效率,而雲計算技術特有的超強計算能力、動態資源調度、按需提供服務以及海量信息集成化管理機制等方案都將成爲解決這一問題的重要手段。
 基于雲計算的智慧交通系統還可以實現開放效應,目前的智能交通系統一般都是采用專用的設備,構築在專用的系統上,信息的發布多采用單向傳播,缺乏互動性。采用雲計算以後,系統可以通過互聯網提供雲計算在智慧交通中的應用服務。智能交通的各種服務不僅僅向交通管理部門提供服務,也可以向社會公衆提供服務,從而使智能交通系統從一個相對封閉的系統變成開放的系統。
 雲計算在智慧交通中的應用具有明顯優勢:第一,超強計算能力。雲由網絡上衆多的計算機構成,而且可以不斷擴展,就能形成超強的計算能力。第二,通用性和易擴展性。雲計算不針對特定的應用,在“雲”的支撐下可以構造出千變萬化的應用,同一個“雲”可以同時支撐不同的應用運行。“雲”的規模可以動態伸縮,滿足應用和用戶規模增長的需要。第三,高可靠性。“雲”使用了數據多副本容錯、計算節點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性,使用雲計算比使用本地計算機可靠。第四,按需提供服務。用戶完全根據自身情況提出需求,“雲”可以爲每個用戶量身定制,提供完全差異化的服務。第五,節能減排。由于采用了特殊容錯措施,所以可以采用極其廉價的節點來構成雲,大大降低了企業的投資成本。同時,“雲”的通用性使資源的利用率較之傳統系統大幅提升。
 打造雲計算智能交通公衆服務平台
 智慧交通公衆服務平台是在感知基礎設施建設的基礎上,將信息采集技術、雲計算技術與先進的信息融合進行完美結合,並整合挖掘出行信息資源,爲社會公衆提供“出行前、出行中、出行後”全過程的人性化服務,達到在任意時間、任意地點通過任意通信終端都可實時獲取交通服務信息的無邊界服務水平,同時,又可爲道路的相關管理部門提供公衆實時的數據,實現公衆和管理部門之間的良好互動,同時,爲其他行業提供相應的服務支撐。
 從功能上看,智慧交通公衆服務平台基于雲計算技術,充分利用行業內外的各類信息資源,實現體系內各平台數據的分布式存儲和數據高速傳輸與共享,促進異構數據的充分融合,進行融合數據的挖掘分析,面向用戶提供多元服務。
 智慧交通公衆服務平台的核心特點是架構體系、虛擬資源調度與管理、大數據的存儲以及大數據的計算模型。
 架構體系——面向高效整合、快速響應、自適應變更的智能交通領域異構數據集成化管理目標,構建“數據融合、業務協同、服務多元”的平台架構體系。智能交通面向不同群體、不同領域,每個特定領域都有相應的數據和業務,因此構建在數據融合的基礎上,進行業務的協同,再上層向用戶按需動態提供多元的智能交通信息服務。
 虛擬資源調度及管理——交通的大規模數據處理業務表現爲計算密集型的應用,可以通過虛擬化技術將資源進行有效的組織和利用。通過虛擬化技術和雲計算資源管理平台,實現資源的按需技術、虛擬資源調度和資源的集中管理。
 大數據的存儲方式——爲了保證高可用、高可靠和經濟性,雲計算一般采用分布式存儲的方式存儲數據,並采用冗余存儲的方式進一步保證數據的可靠性,本架構采用了基于Hadoop的HDFS(Hadoop Distributed File System)分布式文件系統的信息存儲方式,通過構建基于HDFS的雲存儲服務系統,解決智能交通海量數據的存儲難題。
 海量信息的計算模型——雲計算的強大計算能力可對龐大、複雜而又無序的交通數據進行有效的分析和處理,交通數據建模、時空索引、交通數據的挖掘、交通數據的分布式處理及交通流動態預測等,都需要雲計算的計算能力。
 智慧交通公衆服務平台是面向不同領域爲不同群體服務的,該平台最終要實現的目的是爲司乘人員、企業以及政府相關管理部門提供多元的智慧交通應用,既可爲交通管理部門指揮調度提供決策依據,又可以爲各類交通參與者提供准確、實時的交通信息服務,達到任意人、任意時間、任意地點通過任意通信終端都可以獲取任意交通信息的無邊界交通信息服務水平。因此,該方案采用面向雲服務的方式實現智慧交通應用,以公衆出行信息需求爲中心,整合各類位置及交通信息資源和服務,形成統一的交通信息來源,將所有的服務發布到雲端,使公衆獲得多種形式的、便捷的、實時的出行信息服務。該平台還爲企業提供相關服務接口,補充公衆之間,以及與企業、交通相關部門、政府的互動方式,以更好地服務于大衆用戶。
 未來,智慧交通公衆服務平台將在交通中發揮越來越重要的作用。如路徑誘導服務可通過綜合分析人、車、路等交通影響因素,利用各類信息發布手段,爲道路使用者提供最優路徑引導信息和各類實時交通幫助信息服務,在爲衆多出行者優化路徑的同時,改善整體路網交通狀況,營造暢通、便捷、高效的出行環境。
 雲計算的出現和逐步成熟,爲智慧交通公衆服務平台建設提供了新的思路和方法。基于雲計算的智慧交通公衆服務平台實現了在數據融合基礎上的創新服務,實現了智慧交通公衆服務的集中管理、分布部署、統一發布和維護等,能夠滿足多用戶的個性化需求,以一種按需的模式給用戶、行業及企業提供個性化的服務,從而實現全社會的交通服務整體協同管理的目標,有利于提高整體交通行業的信息化水平。但目前相關方面的研究還不夠深入,實際應用案例還相對較少,爲了真正將雲計算的思路和方法應用到智慧交通公衆服務的建設中,仍需進行大量的研究和嘗試。