公共交通出行服务大数据平台设计方案
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智慧交通大数据建设方案智慧交通大数据建设是指利用现代科技手段和信息化技术对交通运输系统进行智能化、信息化改造,通过数据采集、传输、处理等环节,将交通系统内的各类数据整合起来,建立一套完整的数据平台,为交通规划、管理和服务提供依据,保障城市智慧交通的发展。
一、建立智慧交通大数据平台智慧交通大数据平台是智慧交通的核心。
建立数据平台是实现大数据处理、分析、应用的基础。
数据平台需要通过数据采集、处理、存储、分析等环节,将各类数据实时汇总,运用大数据技术进行分析,为智慧交通系统提供数据支持。
二、加强数据采集管理建设智慧交通大数据平台的基础是数据采集。
通过建立车载设备、多信号集成传感器等,对交通车辆行驶状态、路面状况、交通信令等数据进行采集,实现实时数据获取。
对于停车场,可利用智能设备获取车辆停车状态,进一步汇总车辆停车位置信息。
三、实现数据共享数据共享是智慧交通大数据建设的重要环节。
各部门之间应实现数据共享机制,对数据进行标准化管理。
同时,通过建立交通运输网站或者交通信息公共系统,将交通信息和城市管理、公共服务等各类信息实现有机结合,促进管理信息更加科学化、规范化和便利化。
四、加强数据分析运用建设智慧交通大数据平台后,需要进行数据的分析和挖掘。
通过建立数据挖掘系统和智能运算模型,对采集到的交通数据进行大数据分析,并整合公共交通、城市出行、城市服务等多种资源,为交通规划和管理提供智能化支撑。
提高交通服务效率,为交通决策提供科学化依据。
五、实现智能控制智能控制是支撑智慧交通系统运作的基础。
建设智慧交通大数据平台后,可以利用大数据技术,对交通适时进行调度,提高交通运输效率。
同时,在安全控制方面,可以利用数据分析、识别技术以及智能控制模型,对交通安全进行预测和预警。
六、加强智慧交通公共服务在智慧交通大数据建设中,公共服务是不可或缺的重要环节。
通过采用智慧停车系统、公交查看、行程规划等功能模块,提供更便捷高效的交通服务。
公共出行服务大数据平台解决方案随着城市化进程加快,人口增长和交通需求的不断增加,公共出行服务面临着诸多挑战。
为了提高公共出行的效率和质量,大数据技术可以发挥重要作用。
公共出行服务大数据平台可以整合各类公共交通数据,并通过数据分析和挖掘提供实时的出行信息和个性化的服务,从而优化出行体验和交通效果。
一、数据采集公共出行服务大数据平台需要采集各类公共交通数据,主要包括实时位置数据、乘客出行数据、公交车辆数据、地铁运行数据等。
数据可以通过GPS、传感器、摄像头等设备进行采集,也可以通过公共交通服务提供商、手机应用等渠道获取。
同时,还可以利用其他数据源如网络数据、气象数据等进行数据融合,以提高数据的全面性和准确性。
二、数据存储与处理公共出行服务大数据平台需要对采集到的大量数据进行存储和处理。
存储可以采用云计算技术,将数据存储在云端,以实现数据的共享和弹性扩展。
处理过程中,可以利用分布式计算、并行处理等技术,对数据进行清洗、分类和统计,以提高数据的质量和利用效率。
三、数据分析与挖掘公共出行服务大数据平台可以通过数据分析和挖掘,提供个性化的出行建议和推荐。
通过对乘客出行数据的分析,可以了解乘客的出行习惯,例如出行时间、出行路线等,以提供更加精准的出行建议。
同时,可以通过对实时位置数据和公交车辆数据的分析,提供实时的公交车辆位置和到站时间,以帮助乘客及时抵达目的地。
四、服务展示公共出行服务大数据平台可以通过网站、手机应用等方式,将出行信息和个性化服务展示给乘客。
网站可以提供实时的公交车辆位置和到站时间,以及出行建议和路线规划。
手机应用可以通过定位和推送技术,提供个性化的服务,例如根据乘客的出行需求推荐最佳的出行方式和路线。
此外,公共出行服务大数据平台还可以与其他交通相关的大数据平台进行联动,例如交通管制平台、智能停车平台等,以提供更加全面和便捷的出行服务。
综上所述,公共出行服务大数据平台可以通过数据采集、存储与处理、数据分析与挖掘以及服务展示等环节,实现对公共出行数据的统一管理和有效利用,提供实时的出行信息和个性化的服务,从而优化公共出行的效率和质量。
智能交通大数据综合服务平台建设设计方案一、目标与范围智能交通大数据综合服务平台的建设目标主要集中在提升城市交通管理的效率、减少拥堵和提高出行安全。
通过整合多种交通数据,包括实时交通流量、天气信息、事故报告及公共交通运行状态,提供一个全面的交通信息服务平台。
这个平台不仅能为政府部门提供决策支持,还能为市民提供便捷的出行信息,增强交通管理的智能化水平。
二、现状与需求分析在许多城市,交通管理仍然依赖传统的手段,信息收集和处理速度慢,导致无法及时应对交通问题。
根据调查数据显示,某城市的交通拥堵指数在高峰期达到了8.5,事故率也呈上升趋势。
市民出行时常面临信息不对称的问题,缺乏及时的交通信息使得出行计划难以优化。
为了应对这些挑战,平台需要具备以下几个功能:- 实时交通流量监测与分析- 智能交通信号控制- 事故实时报告与处理- 用户出行路径优化推荐三、实施步骤为了确保平台的顺利建设,以下是具体的实施步骤和操作指南。
1. 需求调研与系统设计- 进行用户需求调研,收集市民和政府部门的意见。
- 根据调研数据,设计系统架构,包括数据库设计、前端界面和后端服务。
2. 数据采集与整合- 在主要交通枢纽和路口安装传感器,实时收集交通流量数据。
- 整合天气、公共交通和事故信息,确保数据的全面性和准确性。
3. 平台开发与测试- 进行平台的前端和后端开发,确保用户界面的友好性与系统的稳定性。
- 在开发过程中进行多轮测试,确保系统能处理高并发请求。
4. 上线与推广- 在完成测试后,进行平台的上线工作。
- 通过媒体和社交平台进行推广,鼓励市民使用,收集反馈进行优化。
5. 维护与更新- 建立技术支持团队,定期对系统进行维护和更新。
- 持续收集用户反馈,优化系统功能,提升用户体验。
四、具体数据与预算在预算方面,整体项目的初步预算如下:- 硬件成本:传感器、服务器、网络设备等,预计费用为300万元。
- 软件开发成本:平台开发、测试及上线,预计费用为200万元。
智能交通大数据综合服务平台方案清晨的阳光透过窗帘的缝隙,洒在我的办公桌上,我拿起笔,开始构思这个“智能交通大数据综合服务平台方案”。
思绪如泉涌,我赶紧记录下来。
一、项目背景近年来,随着我国经济的快速发展,城市交通问题日益凸显。
交通拥堵、事故频发、环境污染等问题给城市居民的生活带来了诸多不便。
为了解决这些问题,我国政府提出了建设智能交通系统的战略目标。
而大数据技术的出现,为我们提供了一个全新的解决方案。
二、平台架构1.数据采集层:通过摄像头、传感器、GPS等设备,实时采集交通数据,包括车辆流量、速度、事故信息等。
2.数据处理层:对采集到的数据进行清洗、整理、分析,形成有价值的交通信息。
3.数据应用层:根据用户需求,提供实时交通信息、出行建议、路况预警等服务。
4.用户交互层:通过手机APP、网页端等渠道,为用户提供便捷的交通信息服务。
三、核心功能1.实时路况监控:平台可以实时显示城市各个区域的交通状况,包括道路拥堵情况、事故信息等,帮助用户合理规划出行路线。
2.出行建议:根据用户出行需求,提供最佳出行方案,包括公交、地铁、自驾等出行方式,以及出行时间和路线建议。
3.路况预警:通过大数据分析,预测未来一段时间内可能出现拥堵的路段,提前提醒用户注意,避免陷入拥堵。
4.事故处理:当发生交通事故时,平台可以迅速定位事故发生地点,提供救援建议,协助交警部门快速处理事故。
5.交通数据分析:对历史交通数据进行挖掘,为政府决策提供依据,优化交通布局,提高交通效率。
四、技术保障1.云计算技术:利用云计算技术,实现数据的高效处理和存储,保证平台稳定运行。
2.技术:通过算法,实现路况预测、出行建议等功能,提高服务质量。
3.物联网技术:利用物联网设备,实时采集交通数据,为平台提供准确的数据支持。
五、市场前景随着我国智能交通市场的不断壮大,智能交通大数据综合服务平台具有广阔的市场前景。
一方面,平台可以满足政府、企业、个人等多方需求,实现交通信息的共享;另一方面,平台可以带动相关产业链的发展,创造更多就业岗位。
智能交通大数据综合服务平台建设设计方案一、方案目标和范围1.1 方案目标本方案旨在建设一个智能交通大数据综合服务平台,通过整合交通数据资源,提高交通管理效率,优化交通流量,提升市民出行体验,达到以下目标:- 实时监控:实现对城市交通状况的实时监控,提供即时交通信息和预警。
- 数据分析:利用大数据技术对交通数据进行深度分析,预测交通拥堵和优化交通信号控制。
- 用户服务:为市民提供便捷的出行服务,包括路线规划、实时路况查询等。
- 决策支持:为政府及相关部门提供决策支持,助力交通管理政策的制定与实施。
1.2 方案范围本方案将涵盖以下几个方面:- 数据采集:集成多种交通数据源,包括传感器、摄像头、GPS、社交媒体等。
- 数据处理:建立大数据处理平台,进行数据清洗、存储与分析。
- 用户接口:开发移动端和网页端应用,为用户提供服务。
- 系统集成:与现有交通管理系统进行集成,实现跨部门协作。
二、组织现状和需求分析2.1 组织现状目前,我市的交通管理系统存在以下问题:- 信息孤岛:各部门之间的数据共享不足,导致信息不对称。
- 数据处理能力不足:缺乏先进的数据分析工具,无法充分利用已有数据。
- 用户体验差:市民获取交通信息的渠道有限,出行规划不够智能。
2.2 用户需求通过调研,我们识别出用户的主要需求:- 实时获取交通状况信息。
- 根据个人需求提供定制化出行建议。
- 了解交通政策和改建计划,提前规避影响。
三、实施步骤和操作指南3.1 数据采集- 传感器部署:在主要交通干道、交叉口部署交通流量传感器,实时获取车辆流量。
- 摄像头网络:在主要路口和高峰时段布设监控摄像头,利用图像识别技术分析交通状况。
- GPS数据:与公共交通系统合作,获取公交车和出租车的GPS数据,分析出行趋势。
3.2 数据处理- 平台建设:搭建大数据处理平台,采用Hadoop或Spark等技术,对采集的数据进行存储和处理。
- 数据清洗:定期对数据进行清洗,去除冗余和错误信息,确保数据质量。
智慧交通大数据云平台信息化整体建设方案智慧交通大数据云平台建设方案一、目标与范围建立智慧交通大数据云平台的最终目的是提升交通管理的智能化,借助数据的整合、分析与应用,实现对交通流量的实时监测、预测和调控。
具体来说,我们希望达到以下几个目标:1. 提升运输效率:通过对实时数据的分析,优化交通信号的控制,减少交通堵塞,让通行更加顺畅。
2. 增强安全性:利用大数据来识别潜在的交通风险,提前发出警报,从而降低交通事故的发生率。
3. 优化资源配置:通过数据分析,合理配置交通资源,提升公共交通的使用率,减少私家车的出行。
4. 改善出行体验:提供实时的交通信息和智能出行建议,让市民的出行更便捷、更舒适。
二、现状与需求分析1. 现状分析现在,交通管理部门面临着一些问题:- 数据孤岛:交通相关的数据分散在不同部门和系统中,缺乏有效的整合,无法形成全面的交通管理视图。
- 信息滞后:现有的交通监测系统更新频率低,无法满足实时调控的需求。
- 响应机制不健全:在突发交通事件中,缺乏有效的响应机制,导致事故处理不及时。
2. 需求分析为了有效解决这些问题,组织需要:- 建立一个集中化的交通数据管理平台,整合各种交通数据。
- 提高数据更新的频率,以确保信息的实时性。
- 构建一个智能响应系统,以快速处理突发事件。
三、实施步骤与操作指南1. 阶段划分整个建设方案分为四个阶段:1. 需求分析阶段- 调研现有交通管理系统与数据源,明确数据整合的需求。
- 召开需求沟通会议,征集各部门的意见。
2. 平台设计阶段- 设计云平台的架构,选择合适的云服务提供商。
- 确定数据采集、存储、分析与可视化的技术方案。
3. 系统开发与测试阶段- 开发交通数据管理系统,进行功能测试与性能测试。
- 开展用户培训,确保相关人员掌握系统的使用。
4. 部署与维护阶段- 完成系统的部署,进行数据的迁移与整合。
- 建立维护机制,定期更新系统与数据。
2. 具体实施步骤需求分析方面,首先要数据收集,包括交通流量、事故记录、公共交通运营数据等。
智能交通大数据综合管理平台方案智能交通大数据综合管理平台方案是以人工智能、大数据、物联网等企业信息化技术为基础,集成道路交通数据、车辆数据、智能车路协同数据等多个数据源,进行数据采集、存储、处理和应用的综合平台,旨在为用户提供更加智能、高效、安全的交通出行服务。
以下是该平台实施的流程和方案:一、需求分析和规划第一步是确定项目的需求和目标。
作为智慧城市建设的重要部分,智能交通大数据综合管理平台方案需要有精细的需求分析和规划。
项目实现过程中需要考虑到用户需求、市场需求、技术需求等各种方面,从而确定一个合理的建设计划。
同时需要制定详细的方案规范,明确平台的基本功能、架构、性能以及数据安全保障等重要内容。
二、建设基础设施第二步是建设基础设施。
该平台需要各种硬件设施、网络环境、数据中心等支撑设施的建设。
此外,还涉及终端设备的部署、系统软件的安装等多种技术操作,保障系统的正常运转。
三、数据采集和存储第三步是数据采集和存储。
该平台会从公路局、交通部门、汽车厂商等多个渠道获取数据,需要进行清洗和集成,建立完备的数据仓库。
此外,还需要设计数据采集和传输的协议,确保数据的质量、安全和实时性等。
四、数据处理和分析第四步是数据处理和分析。
大数据分析是智能交通大数据综合管理平台的核心,目的是为用户提供更加精准的交通出行方案。
因此,在该平台上需要进行数据预处理、数据建模、数据挖掘、分析算法等技术手段,实现数据的整合和分析,以便在短时间内找到有价值的信息。
五、应用与推广第五步是应用与推广。
智能交通大数据综合管理平台逐渐成熟后,可以为用户提供丰富的服务,例如道路交通实时监控、导航规划、远程车辆协同等。
此外还可以考虑将该平台与其他业务系统集成,使企业内部的数据共享更加方便、快捷。
同时,还需要开展推广和宣传活动,吸引更多的用户和客户。
综上所述,智能交通大数据综合管理平台方案要求涉及面广,需要统筹规划、注重细节,才能实现高质量的物联网基础设施,并充分发挥智能交通大数据平台的优势,为用户提供全面、精准的交通出行服务。
面向移动互联网的智能交通出行服务平台设计随着移动互联网技术的不断发展,智能交通出行服务平台逐渐成为城市出行管理的重要工具。
本文将深入探讨面向移动互联网的智能交通出行服务平台的设计,并提供一系列解决方案。
一、平台概述智能交通出行服务平台旨在提供便捷高效的出行服务,减少交通拥堵,改善出行体验。
该平台将整合城市交通资源,为用户提供交通规划、实时路况、公交信息、共享出行等功能。
二、核心功能1. 交通规划:根据用户的出行需求,提供最佳路线规划,包括驾车、步行、公交等多种出行方式,并考虑交通拥堵情况和实时路况信息,为用户提供准确的出行方案。
2. 实时路况:通过移动互联网和交通监控设备,获取道路交通情况,包括拥堵路段、事故警示等。
提供实时路况信息,帮助用户选择畅通的道路,避开拥堵。
3. 公交信息:整合城市公交资源,提供公交站点、线路、时刻表等信息,方便用户查询和使用公共交通工具。
同时提供公交到站提醒功能,方便用户精确计划出行时间。
4. 共享出行:与共享出行平台合作,提供共享汽车、共享单车等出行方式的信息,方便用户选择最合适的共享出行方式,并提供预订和支付功能。
5. 电子支付:与第三方支付平台合作,提供用户在线支付功能,方便用户购买公交票、共享出行服务等。
6. 用户评价:为用户提供评价功能,让用户可以对交通出行服务进行评分和反馈意见,促进服务质量的提升。
7. 数据分析:通过对用户使用数据的收集和分析,了解用户的出行偏好和需求,优化线路规划和服务策略,提供更准确的出行服务。
三、技术支持1. 移动端应用开发:开发适用于iOS和Android等移动端平台的应用程序,提供便捷的用户界面和操作体验。
2. 数据采集和处理:与城市交通管理部门合作,获取实时路况和公交信息数据,进行数据的采集、清洗和存储,确保数据的可靠性和准确性。
3. 数据分析和算法优化:借助大数据和人工智能技术,对用户数据进行分析,优化算法,提高路线规划和服务质量。
智慧城市交通管理与出行服务平台方案第一章:项目概述 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 项目目标 (3)第二章:智慧城市交通管理技术架构 (3)2.1 交通数据采集与分析 (3)2.2 交通信号控制与优化 (4)2.3 智能交通诱导系统 (4)第三章:智慧城市交通管理平台设计 (4)3.1 平台架构设计 (4)3.1.1 硬件设施层 (4)3.1.2 数据处理与分析层 (5)3.1.3 平台服务层 (5)3.1.4 用户界面层 (5)3.2 平台功能模块设计 (5)3.2.1 交通监控模块 (5)3.2.2 交通信号控制模块 (5)3.2.3 交通诱导模块 (5)3.2.4 交通事件处理模块 (6)3.2.5 数据分析与统计模块 (6)3.3 平台数据交互与共享 (6)3.3.1 平台内部数据交互 (6)3.3.2 平台与外部系统数据交互 (6)3.3.3 平台与出行者数据交互 (6)第四章:出行服务平台设计 (6)4.1 出行服务需求分析 (6)4.2 出行服务功能模块设计 (7)4.3 出行服务数据挖掘与应用 (7)第五章:公共交通优化与提升 (8)5.1 公共交通运营优化 (8)5.2 公共交通设施改善 (8)5.3 公共交通服务质量评价 (8)第六章:交通拥堵治理与缓减 (9)6.1 交通拥堵原因分析 (9)6.2 交通拥堵治理策略 (9)6.3 交通拥堵缓减措施 (10)第七章:绿色出行与可持续发展 (10)7.1 绿色出行理念与措施 (10)7.1.1 绿色出行理念 (10)7.1.2 绿色出行措施 (11)7.2 新能源交通发展 (11)7.2.1 新能源交通概述 (11)7.2.2 新能源交通发展策略 (11)7.3 交通可持续发展战略 (12)7.3.1 交通可持续发展理念 (12)7.3.2 交通可持续发展策略 (12)第八章:交通安全与应急处理 (12)8.1 交通安全管理 (12)8.1.1 管理体系构建 (12)8.1.2 交通安全管理措施 (13)8.2 交通应急处理 (13)8.2.1 应急处理流程 (13)8.2.2 应急处理措施 (13)8.3 突发事件应对策略 (13)8.3.1 突发事件分类 (14)8.3.2 应对策略 (14)第九章:智慧城市交通管理与出行服务平台运营与管理 (14)9.1 平台运营模式 (14)9.2 平台运营管理 (14)9.3 平台效益分析 (15)第十章:项目实施与推广 (15)10.1 项目实施计划 (15)10.1.1 项目启动 (15)10.1.2 项目实施阶段 (16)10.1.3 项目验收与评估 (16)10.2 项目推广策略 (16)10.2.1 政策支持 (16)10.2.2 宣传推广 (16)10.2.3 试点示范 (17)10.2.4 技术交流与培训 (17)10.3 项目风险评估与应对 (17)10.3.1 技术风险 (17)10.3.2 资金风险 (17)10.3.3 政策风险 (17)10.3.4 运营风险 (17)第一章:项目概述1.1 项目背景城市化进程的加快,城市交通问题日益凸显,交通拥堵、频发、环境污染等问题严重影响了人们的日常生活和城市可持续发展。
公共交通出行服务大数据平台解决方案1概述随着近几年我省经济的快速发展,公众出行方式日趋多样化,公众对交通出行信息的需求日益增强。
如何辅助出行者迅速获取有效交通信息,提高出行效率,提升服务水平,是交通部门面临的一个现实问题。
2005年,交通部将“公众出行交通信息服务系统”确定为三大交通信息化示范工程之一,在交通信息化工作基础较好的几个省市相继开发了一些应用系统,在一定程度上方便了公众的出行,得到了公众的认可。
但这些应用系统主要是基于具体部门业务及所拥有的数据进行开发,信息服务的内容还缺少关联性;其次,现有的各类应用系统在服务内容、服务方式、服务质量以及服务范围,以信息发布和推送为主,很少接收来自公众的出行反馈信息,没有形成数据闭环。
目前我省各交通管理部门已经建立了功能相对完善的交通指挥控制中心,包括交通信号控制系统、道路交通监控系统、交通诱导显示系统、停车管理系统、交通违章处理系统等,初步实现了交通信号控制、道路监控、交通信息综合查询、有/无线指挥调度及交通诱导等基础功能。
公安交管部门不仅具备了交通基础信息,还拥有了各类动态数据,如车辆实时营运信息、道路交通状况等,采集的数据类型包括属性数据、空间数据、影像数据等。
对交通三要素(人流、车辆、道路)连续不断采集的多源交通数据流产生了巨量的交通数据,具有典型的“3V”特性:大容量、多样性、高速度,也具有价值、复杂性的特点,属于名符其实的交通“大数据”。
数据是智能交通的核心,数据为王的大数据时代已经到来。
如何高效地从海量数据中分析、挖掘所需的信息和规律,结合已有经验和数学模型,实现对城市道路交通的整体运营水平和人们出行规律的深度挖掘,生成更高层次的决策支持信息,获得各类分析、评价数据,为交通诱导、交通控制、交通需求管理、紧急事件管理等提供决策支持,为交通管理者、运营者和个体出行者提供交通信息,成为当务之急。
本文面对交通大数据,就如何存储、组织和管理数据,并提供政务与商务两方面的公共交通出行服务,提出了解决方案。
本文分析了交通大数据分析平台需具备的特点,提出了公共交通出行服务大数据平台逻辑框架,并在现有技术基础上,阐述了平台构建方案。
2功能需求如前所述,交通服务要提供全面的路况,需要交通综合监测网络对城市道路交通状况、交通流信息、交通违法行为等的全面监测,采集、处理及分析大量的实时监测数据,具有数据量巨大的特点;随着城市机动车保有量不断提高,城市道路交通状况日趋复杂化,交通流特性呈现随时间变化大、区域关联性强的特点,需要根据实时的交通流数据及时全面采集、处理、分析等,因此具有系统负载时变性高、波动大的特点,应支持低延时、高并发事务;公众出行服务对交通信息发布的时效性要求高,需将准确的信息及时提供给不同需求的主体,信息处理、分析实时性要求高;公共交通出行服务大数据平台需面向政府、社会和公众提供交通服务,为出行者提供安全、畅通、高品质的行程服务,保障交通运输的高安全、高时效和高准确性,必须具有高可用性和高稳定性。
这给公共交通出行服务大数据平台提出了挑战。
表1公共交通出行服务大数据平台需具备的特性特性简要说明高度可扩展性横向大规模可扩展,大规模并行处理实时性对交通数据流、事件的实时处理高性能、低延迟分析快速响应复杂查询与深度分析、实时分析结果高度容错性系统在硬件级、软件级实现容错可用性系统具有相当高的可靠性支持异构环境对硬件平台一致性要求不高,适应能力强开放性、易用性系统之间可实现数据共享、服务集成较低成本较高的性价比公共交通出行服务大数据平台面对海量数据,系统不能仅依靠少数几台机器的升级(Scale-up,纵向扩展)满足数据量的增长,必须做到横向可扩展(Scale-out),既满足性能的要求,也满足存储的要求(包括结构性数据、非结构形式、半结构性数据)。
由于服务需求的多样性,平台既要支持交通数据流的实时分析与处理又要支持复杂查询与深度分析所需的高性能、低延迟需求。
平台需具有高度容错性,大数据的容错性要求在作业(Job)执行过程中,一个参与节点失效不需要重做整个作业。
机群节点数的增加会增加节点失效概率,在大规模机群环境下,节点的失效不再是稀有事件,因此在大规模机群环境下,系统不能依赖于硬件来保证容错性,要更多地考虑软件级容错,同时增加系统的可用性。
系统的开放性也是十分重要的,作为一个复杂系统,各子系统之间数据交换、共享以及服务集成是必不可少的,同时要求系统支持迭代开发,可不断更新/增加功能;系统服务不但专业人员可以使用,业务人员也可以使用,分析可以实现大众化。
另外,平台应支持异构环境。
公共交通出行服务大数据平台的建设是分步骤、分阶段进行的,设备的采购、更新会造成硬件系统的异构,建设同构大规模机群难度较大;另外,对异构环境的支持可以有效地利用历史上积累的计算机资源,降低硬件成本的投入。
3逻辑框架公共交通出行服务大数据平台是一个复杂系统,内容庞多、结构复杂、技术含量高,需要多个领域、多个部门的长期合作。
同时,公共交通出行服务大数据平台涉众面广,包括政府部门、企业、公众,由此决定了其信息服务需求的多样性:交通指挥部门需要实时连续交通监控(如流量、平均车速、饱和度、占有率等);城市规划部门需要当前和历史路网交通流和交通需求数据;出行者需要即席查询交通信息等。
因此,涉及交通数据流实时分析处理(RTAP)、联机事务处理(OLTP)、联机分析处理(OLAP)、联机分析与挖掘(OLAM)等功能。
图1 大数据分析与处理平台通用体系结构为此,构建公共交通出行服务大数据平台需要结合分布式并行处理技术与实时数据流处理技术。
其逻辑功能框架如图1所示。
层次功能结构逻辑如图1右半部分所示,自底向上分别是分布式存储层、分布式处理层、元数据服务层、处理分析层(包括复杂事件处理CEP、实时分析处理RTAP、联机分析处理OLAP、深度分析OLAM)以及交通大数据分析处理应用层;同时,需要对分布式系统进行作业、资源调度、管理的协调与监控中间件的支持,支持工作流及其调度的设施。
而在图1左半部分则展示了交通大数据分析与处理平台的部件结构图,在逻辑上可划分为实时数据流处理子系统与大数据深度分析(知识获取与模式发现)子系统。
实时数据流处理子系统接受实时交通数据流,数据流元组记录随时间变化的空间(如位置、区域等)信息、以及车牌、卡口、速度等属性数据或视频、图像数据,具有动态、海量、高维、时效、连续、多源、无限等特性。
该子系统是实现实时交通监控系统的数据基础,能够为指挥调度、道路规划、事故预警等交通信息管理和决策提供支持,为交通用户提供更为全面和便捷的服务。
该子系统包含数据流管理系统,提供对数据流的连续查询和混合查询支持。
连续查询用于实时持续不断地监控,如“查询超速的车辆信息”以及“开始监控违法车辆行踪”是连续运行的查询,后者涉及空间数据库。
用户可以指定连续查询的滑动时间窗口,对于进入窗口且符合查询条件的事件进行报警监控。
混合查询用于那些不仅需要涉及动态流数据还需要访问静态历史和空间数据的复杂查询,如“统计未来5分钟内从长沙市流出的客流量”。
深度分析子系统运用各种先进的数据处理技术,包括数据集成技术、人工智能与数据挖掘技术、决策支持与专家系统等,根据各交通子系统的需求和它们之间的内在联系,对来自多来源渠道、格式不一致的数据在综合交通信息的基础上进行抽取、集成,并进行深度分析与处理,获得可用于决策的模式、模型、规则和知识。
需要改造传统的数据挖掘、机器学习算法,以适应大数据的需要。
平台对外提供各种交通信息服务,实现多种模式交通信息发布,包括Web交通信息服务、电台电视台、交通服务咨询热线、手机与车载导航等移动终端、触摸屏查询终端、可变情报板、交通指南等载体的交通信息发布。
各种应用与服务之间通过一个统一的服务接口进行连接,服务接口向上层应用提供一致的调用接口,屏蔽底层细节,它是一个接口规范,用以隔离应用与服务,实现两者的独立性,以期达到平台功能扩展的灵活性。
平台的数据则来自ITS交通数据采集监控网,该层包括网络层(信息传输)和感知层(信息感知与获取)。
4平台的构建4.1云平台对大数据进行分析的基本策略是把计算推向数据,而不是移动大量的数据;对大数据处理、分析的性能优化,分布式并行是必然选择,并且软件系统性能的提升可以降低企业对硬件的投入成本、节省计算资源,提高系统吞吐量;但异构节点之间的性能差异可能导致系统“木桶效应”,因此,异构机群需要特别关注负载均衡、任务调度等方面的设计;交通数据量及其多样性给数据管理系统提出了新的要求,在存储以及处理方式需要具备较好的扩展性,无共享结构(Shared-nothing)的存储方式是较好的候选方案,传统数据库缺少水平扩展的能力,在系统设计决策中根据数据大小、性能瓶颈、处理能力等因素决定哪些数据由传统数据库来管理,哪些数据应当由新出现的NoSQL (Not only SQL)存储管理系统来管理。
根据以上分析,云计算平台是一种可选方案。
云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展,是这些计算机科学概念的商业实现,具有分布式、大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、低廉等特点,它实现对共享可配置计算资源(包括网络、服务器、存储、应用和服务等)的按需服务。
云计算中的平台(集群计算框架)有谷歌的MapReduce与微软的Dryad[13]等,而Hadoop是一个实现了MapReduce的开源分布式并行编程框架。
基于Hadoop的应用可以运行于机群上,实现对海量数据的处理。
此外,Hadoop 平台已经形成了一个生态系统,提供一个分布式文件系统(HDFS),HBase是基于HDFS的对BigTable的开源实现,是面向列、可伸缩的分布式存储系统,支持事务以及B树范围查询和排序;Hive是基于Hadoop的大型数据仓库,其目标是简化Hadoop上的数据聚集、即席查询及大数据集的分析等操作,以减轻程序员的负担;Pig是Yahoo!提出的类似于Hive的大数据集分析平台,它提供的类SQL语言叫Pig Latin,一种基于操作符的数据流式的接口,该语言的编译器会把类SQL的数据分析请求转换为一系列经过优化处理的MapReduce运算;Mahout是可伸缩的机器学习算法;工具Sqoop用于传统数据库和HDFS进行数据交换;Oozie是工作流调度工具;ZooKeeper是一个分布式的应用程序协调器,它包含一个简单的原语集,分布式应用程序可以基于它实现同步服务,配置维护和命名服务等。
基于Hadoop的大数据分析平台构建如图3所示。
需要注意的是,Hadoop适用于长顺序扫描,基于Hadoop的Hive会导致较高的延迟,因此不适用于需要快速响应的场景;Hive基于只读的,不适用于事务处理的场景。