高速公路运营管理中大数据平台的构建及应用分析.pdf
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1、170交通科技与管理综合管理图 1大数据系统平台总体架构0引言现阶段,高速公路的信息化水平还不高,对于高速公路信息化运营管理产生的大量数据,不能高效利用,且开发程度较低,无法充分满足交通运营管理的实际需要1。随着计算机技术的发展,人工智能、大数据、物联网等新技术不断涌现,综合运用新技术构建起高速公路大数据系统平台,能将高速公路信息系统的各个模块串联起来,共享系统数据,并将全部数据集中保存,从而为全面的数据分析提供保障,依托于大数据平台信息做出科学的决策,提高高速公路运营管理的智能化水平。1大数据平台总体架构大数据系统平台收集并存储高速公路数据资产,并基于当前的信息管理系统,汇总运营管理数据,按
2、照相收稿日期:2023-08-30作者简介:霍思远(1993),男,硕士研究生,工程师,从事智慧交通研究与应用工作。高速公路运营管理中大数据平台的构建及应用分析霍思远(山西省智慧交通研究院有限公司,山西 太原 030032)摘要随着大数据技术的快速发展,其在各行各业已有广泛应用,尤其是交通行业通过运用大数据技术,已逐步实现交通智能管控,一方面有利于快速传输交通运行管理数据,另一方面极大地提升了高速公路运营管理水平。基于此,文章通过构建高速公路运营管理大数据系统,研究了该系统的总体架构、数据来源及应用模型,论述了系统的具体应用,旨在为通过运用大数据平台提升高速公路运营管理水平提供参考。关键词高速
3、公路项目;运营管理;大数据平台;系统架构;大数据应用 中图分类号U495文献标识码A文章编号2096-8949(2023)20-0170-03同的数据标准,构建标准的数据仓库,整合并存储高速公路的海量运营数据,此外还设计有外部数据接口,公路运营管理的关联部门数据都可接入平台中,经过数据整合、评价决策等,为公路调度指挥、事故预警、客户服务等提供数据支持,有利于全面提升高速公路运营管理水平2。大数据系统平台包含数据层、模型层以及应用层,以充分满足高速公路的运营管理需求。系统平台以及与模型算法的设计主要通过数据层来实现,提升数据分析的准确性与科学性。数据层将收集的运营数据作适当处理后,将其传输至公共
4、大数据中心,其中存储的各项数据都可实现内外共享。模型层为系统平台的稳定运行提供重要保障,其主要内容为数据融合及模型,收集整合各项数据,经分析计算后,在系统分析平台中广泛应用。应用层是在数据层与模型层基础上设计的,其功能主要是通过收集分析路况、路网及天气等信息,实现实时的交通分析、路况预测、路面养护、智慧交通以及事故预警等3(见图 1)。2基础数据通过多个渠道可以收集高速公路数据,例如通过视频监控、路政管理、ETC 门架等,可以广泛收集车辆的视频、图片以及行驶数据等信息。除了上述三个来源,还有其他途径可收集高速公路的基础数据。高速公路运营管理数据主要包括:公路、桥隧、收费站及服务区等基础设施信息
5、;高速公路通行费、货车收费站入口称重数据以及征费稽查数据;高速公路行车数量、车牌号、进站点与时间、出站点与时间、区间行驶距离以及车流量调度数据等;车辆事故数、2023 年第 4 卷第 20 期171交通科技与管理综合管理车辆维修费用、道路巡查及养护等数据;气象预报、道路问询、收费站是否开放、路面路况等出行服务数据4。通过系统平台共享的外部及内部数据包括:来源于交管部门的违法车驾信息、执法纠违、交通事故处理等数据:来源于路政部门的事故救援、超限执法等运营数据;来源于公安部门的盗抢车辆、涉车犯罪及违法记录等数据5。3应用模型构建高速公路运营管理的大数据系统平台,主要运用到以下六种模型。(1)基础信
6、息数据模型和业务数据模型:由于现阶段的高速公路运营管理数据并不十分完整,且精确度还有待提升,采用数据融合方式,来获得相对准确的高速公路运营数据。在具体的应用模型中输入多源数据,构建相应的格式转化模型,得到统一的数据标准,通过不断校验数据格式,全面提升数据分析的准确度,充分发挥数据的价值(见图 2)。(2)交通流量预测模型:统计高速公路不同路段以往的交通流量数据,设定不同维度的数据,开展全面分析,从而针对交通流量趋势开展不同维度的预测6。(3)突发事件评估模型:从路政部门收集以往的交通事故数据,构建综合性的道路突发事故分析评估机制,融入道路特征、气象条件、事故时间及原因等信息,提升对突发交通事故
7、的预判能力。(4)综合稽查分析模型:收集高速收费站入口称重、费用稽查等收费信息以及车辆型号、车牌号等车辆运营数据,建立全闭环稽查管理机制,同时完成稽查分析、任务派发、数据上报及信息反馈等。(5)运营管理优化模型:通过视频监控、ETC 门架等收集路面车流量、车速及路面破损等数据,设计全面的道路行车应急处置预案,不断完善道路交通组织7。图 2数据融合框架4大数据系统应用4.1应用目标分析当前,有些道路的稽查养护、硬件设备维修及安全检查等并不十分完善,高速公路运营管理企业要实现科学、高效的决策,必须构建完整、智能、高效的大数据分析及运营决策管理系统。主要业务需求如下:(1)全面掌握高速公路运营路段的
8、车流量、路段边界等信息,并合理预测道路车流量,能科学、准确地分析道路交通总流量、区域流量、各路段及高速公路收费站的车流量,还能统计分析各个时间段的交通流量。(2)能分析高速公路各项运营管理指标的发展趋势,构建相关的指标评价体系。评价指标主要有道路断面车流量、车速及路面破损程度等8。(3)结合高速公路运营管理的实际需求,不断统筹运营业务,实时监测道路运行状况,做出科学评估分析,在此基础上,进行持续优化及信息反馈。4.2应用情景4.2.1交通流量预测的应用高速公路运营数据主要来自监控视频流、车辆抓拍以及通行路径存储等,通过对不同维度的路段车流量趋势进行分析,在此基础上,对各个时间段的道路交通流量进
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