数据创新 | 构建交通大数据拥堵能耗平台,助力“低碳交通”的实现

交通拥堵所带来的影响是多方面的,一方面,交通拥堵所损耗的时间成本等是非常高的;另一方面,拥堵所带来的车辆额外能耗也是一个不小的数字。当然,也涉及到城市管理、城市环境污染、城市形象等方面。

交通拥堵程度已经成为衡量一个城市宜居度的重要指标。因此,交通拥堵及能耗是市民、政府共同关心的话题,也是在交通大数据领域探索的德拓所关注的。

而通过大数据手段对交通出行等数据进行汇集、处理,将拥堵情况数字化,即“交通拥堵指数”,可以达到对交通流量、交通热点等的估算,为解决交通拥堵和降低车辆排放问题提供数据支持,从而实现“低碳交通”。

贵阳市运管局就联合德拓信息进行了这样的探索与实践。

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要进行拥堵分析首先要拥有海量的交通出行数据。我们选择了行车路线更具随机性、分散性,覆盖面广泛且拥有北斗系统实时传输精准定位能力的出租车作为我们的突破口,上述特性是私家车所不能比拟的,因此贵阳市8000余辆出租车成为更优的信息采集工具。

其次,在拥有了数据之后,要进行构建交通大数据,对收集到的源数据进行更细分的管理分析。

通过对获取到的运营出租车的出行轨迹、实时车速、定位等数据进行挖掘分析,能够较为准确地预测覆盖城市的拥堵路段;

通过对行驶里程数、排量等进行数据融合,能够推算出车辆排放能耗情况;

再利用大数据平台工具、算法模型等去分析拥堵路段与车辆排放能耗的关联关系,为解决交通拥堵和降低车辆排放问题提供数据支持,最终助力该市实现“低碳交通”。

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| 如何在开发周期紧张的情况下,快速完成方案落地?

在这样的初衷下,德拓团队协同贵阳市运管局着手建设交通大数据拥堵和能耗监测平台,考虑到这是对低碳交通的探索型项目,在业务方面并没有太多现成的经验可以参考,我们只能“摸着石头过河”,一步步去调研,去研究如何让方案落地,尽管这一过程会耗费许多时间、精力,但也意味着我们的成果将会是创新性的。

为了克服建设周期紧张及创新应用经验不足的问题,我们采取了多种方式来保证按时落地应用:

建立了快速试错的开发模式;

利用工具化平台降维技术难度;

发挥运管交付团队对交通数据的敏感性,在“试错”中快速建模;

| 多维数据问题爆发,如何破解数据难题?

数据是进行一切分析、建设的基础,除了项目周期紧张外,我们当时还面临着较大的数据资源压力:

由于历史原因,贵阳市的城市路网数据缺失;

4家北斗集成商同时向我们传输车辆实时定位数据,在这一过程中会出现并发量过大导致的负载不足问题;

由于需要实时处理车辆速度与线路拥堵关系并计算所产生的能耗数据,这对算法模型的选择和系统实时处理能力提出很高要求。

为了解决上述问题,并快速完成应用落地,我们首先考虑获取、利用外部数据:我们爬取了Bing地图上该区域的路网,同时,制作地图线网拾取小工具,手动在地图上拾取特定路段。两个方案同步进行,最终解决了路网数据缺失问题。此外,我们根据数据特点和并发量,采用了redis作为缓存,扛住了数据并发压力,通过异步多进程的方式实时处理数据并分析入库。

而为了获得路网与车辆速度的最佳能耗计算方式,我们查询了大量交通数据文献,同时与特定测试路段进行实地对比,通过实测,最终筛选出较为合适的算法,并对其进行优化,提升计算所得的数据样例与实际交通情况的匹配度,这是我们在低碳交通数据分析上的一个重大的突破。

最终,我们顺利完成了贵阳市“交通大数据拥堵和能耗监测平台”的建设。

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“贵阳市交通大数据拥堵和能耗监测平台”可监测城市拥堵情况并给出城市交通拥堵指数,交管部门可向全市推送,帮助市民驾车出行、出租车运营等等提供数据指导,辅助决策。

此外,通过平台可以为城市规划、道路建设等方面的交通评价提供重要参考,达到对交通流量、交通热点、交通基本运行时速的估算。通过交通数据仿真平台的构建,精准、全面反应交通总体静态资源分布、动态运行情况、总体执法强度、交通管理总水平等,形成针对融合运管、城市道路、交通辅助等方面的领导决策应急指挥机制。

“交通大数据拥堵和能耗监测平台”作为“贵阳市道路运输管理局大数据融合平台”的一部分,它的创新也有助于促进城市管理更加信息化、科学化、规范化。此次“贵阳市道路运输管理局大数据融合平台”的成功落地,也成为了全国的“明星”项目,不仅成功入驻贵阳大数据展示中心,还先后获得了新闻联播、焦点访谈的报道,是全国交通大数据领域创新应用的一个典范。

如今,交通大数据的价值正得到相关政府领导及从业人员更为深刻的认识,交通领域的创新大数据应用落地,产生了巨大的经济、社会价值。相信在今后,随着大数据应用技术的不断升级及政府对数据资源的开放共享,交通大数据的价值将进一步得到彰显。