服务于复杂交通管理需求的数字化底座框架.pdf
《服务于复杂交通管理需求的数字化底座框架.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《服务于复杂交通管理需求的数字化底座框架.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 年増刊(总第 期)丨中国交通信息化 :服务于复杂交通管理需求的数字化底座框架保丽霞吴志周(上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司,上海,同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海)摘要:城市交通 数字化底座建设现状暴露了无法支持多部门数据融通、存储能力与算力无 法支持数据深度挖掘等弊端。针对当前交通领域面向海量数据开展的服务与业务 的现实,本文提出了“多计算模式分布式并行计算处理”核心技术架构,并给出其由“数”“云”“网”“系统”模块共同支持实现的具体技术方 案。该方 案适应当前 海量数据吞吐、应对高 密度高复杂度计算任务要求,充分体现了交通数字化底座充分连接、无限延展的特性。关键词:
2、智 能交通;交通管理;数字化底座;分 布 式 计算基金项目:上海市科技人才计 划项目(),国家自然科学基金()在我国产业数字化变 革大潮下,各地政府 普遍积极投人智慧交通系统建设,引入云计算、大数据、物联网、人工智能等信息技术,支持实现城市级交通管理工作智慧化升级。随着海量交通感知设备的合理布设与安装,曾经严重阻碍科学交通治理的数据釆集感知能力不足的问题得到解决,数据质量、丰度、可利用性都得到了 明显改善,而大数据的资源管理、深度挖掘、价值提取、安全交互等需求逐渐浮出水面。在各地的交通数据中心建设过程中,普遍反映存在数据融通能力不足、缺乏统一的数据平台,跨层级、跨地域、跨系统、跨部门的数据资源
3、融通成效差等问题。为此,交通数字化底座概念应运而生。数字化底座涵盖智慧城市或城市数字化发展所需的基础网络、感知神经元、具有数据处置和智能能力的一系列平台,甚至可能包含与之相 关的技术层 面标准和规则、业务层面制度和规范,其核心价值在于“充分连接”与“无限延展”,从而解决数据存储和计算能力无法满足现实需求、数据流通不足阻碍协同工作等问题。一、交通领域数字化底座现状当前交通领域基于海量数据吞吐及数据高速处理能力的应用层出不穷,从智慧交通管控决策支持系统、实时再现交通场景动静态 综合平行仿真,到基于全寿命周期理念的基础设施与智能化设施运营维护与动态监管,再到智 能网联 汽车与 车路协同、无 人驾驶,
4、都对数据釆集的体量和处理速度有极高的要求。面对综 合复 杂应用对数据汇聚、深度挖掘、交互通信、存储调阅的需求,当前交通数字化底座技术体现出如下不适应现象:()局限于传统的关系型数据库存储框 架和结构化数据的处理机制,无法应对交通领域当前多样化数据采集、存储与处理的需求;()缺 乏对外数据交换与分发 流通,造成信息壁垒与信息孤岛,影响城市交通整体化管理效率,无法支持日益增长的联动指挥需求;()旧有存 储与运算框架效率较为低下,无法 满足当前交通各平台、系统或模块所 要 求 的 海量数据吞吐及并发运算的需求。上述问题的解决方案综 合 指向 了多计算模式和分布 式并 行计算 处理两大核心技术。基于此
5、,可构建适应当前城市复杂交通治理需求的交通数字化底座核心技术架构。二、多计算模式分布式并行计算 处理核心技术架构“多计算模式分布 式并行计算处理”核心技 术架 构主要服务基于海量数据开展的服务与业务,由分布式文件系统、分布式数据库、多模式计算框架以及集群管理组件协同实现,包括:采用通过分布式数据库和分布式文件系统对交通系统产生的各类数据进行全量存储;釆用分布式架 构部署到相应 需求数量的节点服务器集群上,综合利用每台服务器的存储和计算资源,实现 对海量数据的管理与挖掘分析等功能,即利用分布式大数据存储与高并发流数据处理从而对海量交通业务数据进行处理;采用 多种网络通信模式结合方式对多方分 发消
6、 息,提供信息订阅、消息自动推送等支持多方协作的基本信息交换服务。“多计算模式分布式并行计算处理”核心技术架构如图所示。技术图上述核心技 术架 构可映射在交通数字化底座的不同功能层次,从下至上一共分为海量数据接入层、存储层、处理计算层和接口层,分别 实现数字化底座职能中的汇聚、存储、处理与挖掘和共享与交换四项功能,并由“数”“云”“网”“系统”模块共同支持实现。三、交通数字化底座核心模块数、云、网、系统四大模块是指:()数支持模块。所有智慧交通系统外部感知设施 及第三方外部信息源接入模 块,为 所有高 级业务提供最基 础 的 数据来源。()云支持模块。能够在大数据、云计 算环境下支撑数字化底座
7、所有数据汇 聚、存储、处理加工的软硬件集合。“多计算模式分布式并行计算处理”的 核心功能组件嵌入在云支持模块之中。()网支持模块。服务于 数字化底座的数据交换与 分发需求。()系统安全模块。保障数字化底座全方位运行安全。四、架构实现交通数字化底座的四大模块支持架构如图所示。(一)数支持数支持模块由广泛布设的交通数据釆集设备全样汇集交通系统内部数据,并按照信息权属规定与传输协议交换获取外部其他系统信息,主要信息内容包括:()智慧 交通系统中外场感知设施采集 到的 数据,既包括按照业务需求上传的原始数据,也包括有边缘计算功能的设施经过计算处理得到的运行结果;()第三方外部接入数据:包括数字化底座所
8、支持的当前系统外部按照协同方案按约定频率、内容与数字标准传输的底层系可转卜议,多艇)与獅办议,支持智街元行的数字底座技术辦(“云支其?换消息了阅交互理輕计首服劳层离勒硫?赌?计篝柜用户難觸额节,雜理疗基础坏堍丄具分布式计算麟 转隹成用程月咕弹内行计薛框架用计臁柜穿数据存储层架构的)关系数据接入层子 赂台致配接门与通倍议多檐式通倍绍网系统安全接入边界:边界防护、传絶可、錄万物下行(部十算)图交通数字化底座的四大模块 支持架 构安全却滅?备器计点服限劣 器 专用?分雜夕接入业务麵勝接口艘计箅臟雜结果获:多模式计雜桀实时离线式计箕内存计黃图计计爸结果回写数捶鞋送分?库计箅结果麟,雛这分布式文件系统分
9、布式消息队列“多计算模 式分布式并行计算 处理”核心技术 架 构基础环境工具 年増刊(总第 期)中国交通信息化 釆集原始数据或经过 外部系统数字化底座 处理加工过的数据与信息。需指出,交通数字化底座的数据来源多样、形式多样,可能同时包括结构、半结构及非结构化的异构数据。(二)云支持云支持 模块是适应海量交通数据 管理的数字化底座框架核心,承担所有流入交通数字化底座数据的综合存储、预处理、深度挖掘职能。按照原始数据特性和目前交通领域实际业务要求,上述处理工作既包括实时的,也包括离线的;既包括统计的,也包括智能计算的;单任务算力要求可能由单机即可快速完成,也可能需要多个处理器或服务器协同工作;可能
10、是针对存在数据仓库中的大量历史静态数据进行分析,也可能是利用日志采集工具把 实时采集的数据作为流计算系统的输入进行实时处理分析。因此,云支持模块同时包括多模式的软硬件成分,是“多计算模式分布式并行计算处理架构”技术的核心所在。、硬件部分云支持模块利用 多台服务器的计算资源来并行地完成对特定问题的快速处理分析。对应“多计算模式分布式并行计算处理”的梭心技术架构,服务器集群主要实现两个功能:第一,由负责统一分配调度 的主节点 即主管理服务器将输人数据分成若干份并分发到不同计算节点上并发的解决全局问题中它所负责的子问题;第二,利用主管理服务器 以特定方式将各计算节点返回的数据处理结果合并得到全局问题
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 服务 复杂 交通管理 需求 数字化 底座 框架
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。