大数据构建绿色城市交通体系——走访中山大学智能交通研究中心

大数据构建绿色城市交通体系　

走访中山大学智能交通研究中心　

文／潘慧黄美庆　

随着城市的迅速发展，生活在　

城市的居民或多或少都被交通拥　

堵、交通污染日益严重，交通事故　

频繁发生等问题所困扰。这是各大　

城市亟待解决的问题。目前，智能　

交通成为改善城市交通的关键所　

在。早在２００２年，经广东省科技　

厅批准，以中山大学智能交通研究　

中心为主体，联合广东省公安科学　

技术研究所和广东省交通科学研　

究所共建的中山大学智能交通研　

究中心（广东省智能交通系统重点　

实验室，以下简称研究中心）顺应　

而生。发展至今，中山大学智能交　

通研究中心在广东省科技厅和中　

山大学的大力支持下，正朝着建成　

广东省内智能交通领域重要科研、　

教育、产业化基地的目标，努力推　

进各项工作。　

构建智慧城市交通创新　

城市运输体系　

智能交通是未来交通系统的　

发展方向，作为国内一线城市的广　

州市正加紧步伐进行智慧城市交　

通建设，广州市交通委员会依靠研　

究中心提供人才、技术等支持，合　

力构建实时、准确、高效的广州市　

综合交通运输管理系统。　据研究中心朱依婷助理研究　

员介绍，研究中心拥有国内外ＩＴＳ　

领域最专业的研究团队之一，拥有　

法律、政务、社会、心理等各学科人　

才，这些跨学科人才运用国家超级　

计算广州中心的超算资源，通过对　

智慧城市交通大数据的分析应用，　

作出城市综合出行需求分析研究，　

进行规划、技术攻关，提供应用支　

撑。研究中心团队以技术服务支撑　

交委各项业务应用，提供业务指　

导、科研经费，组织数据资源，进行　

技术验证，并对科研成果进行应　

用。双方在业务系统开发、科研项　

目研究、人才培养方面进行合作，　

实现政产学研合作和创新驱动，面　

向公众、行业、科研机构、交通局、　

交警，提供精细化与个性化的交通　

环境一体化管控与服务，满足新技　

术常态下的智慧城市交通发展需　

求，构建绿色低碳交通环境，形成　

绿色、高效的智慧城市交通管理创　

新模式。同时，双方在网络约租车　

政策研究、“如约”监管平台建设、　

公共交通大数据分析与优化评价、　

广州市居民出行调查、广州市智慧　

交通大数据枢纽中心建设、新一代　

广州市智慧交通运输体系构建等　

方面进行深入探究合作。　汇聚各方资源促进大数　

据政产学研合作　

原国家超级计算广州中心主　

任袁学锋教授认为，目前，关于大　

数据行业的发展和应用，概念性的　

谈论多，但真正落地的ＰＢ级甚至　

更大的数据应用案例很少，其中数　

据汇聚、科研团队、资金、产业之间　

的有机连接是个难题。究其原因，　

主要是大数据的政产学研合作比　

较分散；其次，政府部门对大数据　

的应用缺少顶层设计，数据资源分　

散，难以形成真正的大数据资源。　

企业大数据的应用和互联互通面　

临同样的困境。因大数据行业仍处　

于起步阶段，以盈利为目标的企业　

还没有形成合力，是快速形成企业　

大数据的障碍。因此，政府应加强　

与企业之间的大数据业务合作，制　

定针对企业大数据开放与应用的　

政策，从而规范大数据的应用。未　

来，大数据应用将更加广泛、全面、　

多元化。多元化是指大数据应用要　

面向政府、企业和公众——面向政　

府的决策支持，面向企业的大数据　

共享、合作和面向公众的便民信息　

服务、公共交通等。大数据汇聚、高　

效处理、挖掘、分析、技术和应用层　

面串联并整体辐射广东省便是大　Ｅ堑　案例　

数据应用很好的成果。　

针对大数据政产学研合作的　

问题，研究中心主动寻找政府部门　

合作，定期向政府部门；Ｅ｝Ｅ大数据　

情况、提供大数据管理技术支持和　

科研团队的支撑，并与政府部门进　

行长期的项目合作。　

在智能交通方面，研究中心与　

广州市运管局为未来五年信息化　

建设进行道路运输信息化规划，其　

中最主要的是大数据平台的建设。　

政府企业内部各个部门之间的数　

据是离散的、没有联系的，难以应　

用到社会和市场层面，这需要政府　

内部各部门进行跨业务、跨部门、　

跨领域的数据汇集，构建一个大数　

据综合平台，能为各个部门提供数　

据，履行好政府职能，又能解决数　

据来源问题。　

同时，研究中心通过与高新技　

术企业广州市方纬交通科技有限　

公司（简称方纬交通）合作，积极推　

进产业化发展。三年来，共取得了　

多项软件版权，有多个产品投入市　

场，另有２套产品通过有关部门的　

质量技术认证，多项研究成果在广　

东省交通管理局、广州市公交管理　

部门等获得实际应用。　

方纬交通曾是中山大学的校　

办企业，现已发展成熟并脱离中山　

大学成为独立企业，实现了从技术　

到应用层面的转化。此外，研究中　

心与方玮交通合作构建多个便民　

服务平台，有相应的ＡＰＰ连接广　

东省２１个地级市，方便用户办理　

交通、公安等方面的业务。研究中　

心还与方玮交通合作为政府和企　

业提供技术支撑，中心为方玮交通　

的技术平台提供了服务器和“天河　

二号”等超算资源。ｌ：ｌ：￣ｔｕ，广州的外　

地车限行政策的实施便是依靠政　

产学研合作推动的，运用大数据分　

４２　析广州３００多万外地车路径，发　

现只有２Ｏ多万的外地车辆在广　

州道路频繁使用。因此，通过对这　

２０多万外地车辆进行限行，其余　

２８０多万辆外地车免受影响，保证　

政策的可行性。　

专注多项交通技术探究　

加快大数据应用　

研究中心基于智能交通领域　

的国内外发展趋势，结合广东省交　

通管理及服务部门的业务现状和　

需求，在交通政策与规划、平台性　

关键技术研究、产品开发及应用示　

范等方面开展了大量的工作。　交通地理信息系统平台技术　

（ＧＩＳ—Ｔ）是智能交通各个应用系　

统的基础性平台，研究交通地理信　

息系统平台构建技术、数据交换技　

术、二次开发技术等，并建立实用　

的研究开发与应用ＧｌＳ支撑平　

台，具有十分重要的现实和战略意　

义。该专题的主要研究内容包括：　

主流地理信息系统平台的数据结　

构、数据管理、数据共享与交换技　

术；地理信息系统平台数据获取与　

加载技术（包括卫星遥感影像的信　

息处理技术）；具有自主知识产权　

的ＧＩＳ—Ｔ系统的开发和二次开发　

技术。研究中心现拥有各类电子地　

图资料（如：１：１万比例的广东省　

２１个地级市电子地图，近１０００个　

县镇级电子地图：１：２５万比例的　

广东省公路电子地图；１：１００万比　

例的全国电子地图），拥有多种主　

流ＧＩＳ平台，具备了比较完备的　

ＧＩＳ平台研究环境，掌握了多种数　

据源与ＧＩＳ系统融合的相关技　

术。　

交通地理信息系统在研究中　

心的多项应用和研究中被广泛应　用，包括车载导航系统、车辆跟踪　

与监控系统、公交换乘信息发布系　

统等。最近，广东省公安厅选用实　

验室开发的ＧｌＳ平台作为全省警　

用ＧＩＳ专用平台。　

微观交通仿真及其应用研究是　

研究运用现代计算机技术再现实　

际交通系统的特性、分析交通系统　

在各种设定条件下的可能行为，以　

寻求实现交通问题最优解的一种　

手段，也是评价运输设施各类设计　

方案效果的有效手段。鉴于微观交　

通仿真在ＩＴＳ研究与应用中的重　

要地位，实验室十分重视相关的研　

究工作，引入了微观交通仿真软件　

Ｐａｒａｍｉｃｓ，进行以Ｐａ　ｒａｍｉｃｓ为核　

心建立公路网络及城市道路网络　

的微观交通仿真平台的研究。研究　

成果将应用于动态交通管理与控　

制、交通预案及控制策略的评价、　

出行信息预测与实时交通诱导等。　

交通仿真主要研究内容包括：微观　

交通仿真核心理论与模型的研究；　

基于多数据源的基础交通仿真模　

型自动生成；Ｐａ　ｒａｍｉｃｓ与外部应　

用程序通讯机制；基于微观交通仿　

真的交通管理、控制策略及评价体　

系。　

目前，以微观交通仿真软件　

Ｐａ　ｒａｍｉｃｓ为平台，已成功对广州　

市海珠区部分路网（重点针对大中　

型城市特有的渠化交叉口、多重复　

杂网络结构的建模进行了研究）、　

大学城主要路网进行了建模与仿　

真（利用大学城设计ＣＡＤ图，实现　

了从ＡｕｔｏＣＡＤ路网设计图到　

Ｐａｒａｍｉｃｓ基础仿真路网这一过程　

的计算机自动实现），并针对广州　

市新港西路部分路段交通信号灯　

控制策略进行了评价。　

交通环境仿真与评估研究是通　

过研究城市机动车尾气污染扩散　及转化机理、道路交通噪声传播机　

理中的关键技术和问题，建立交通　

环境污染仿真和评估模型，并开发　

适用于城市的交通环境仿真与评　

估系统，为交通及环境管理部门提　

供有效的管理工具和客观的评估　

方法，并为制定科学的防治、管理　

措施和合理的规划提供决策服务。　

研究中心紧紧围绕城市交通与环　

境可持续发展的目标，开展交通环　

境仿真和评估的研发工作，以探讨　

道路交通规划与环境污染之间的　

关系，力求使交通环境的研究向智　

能化、多元化和与交通规划的一体　

化发展。　

交通环境仿真与评估主要研　

究内容包括：气象条件、建筑物等　

对污染扩散、迁移、转化的影响：城　

市机动车尾气扩散数值模型及道　

路交叉口扩散模型　城市光化学污　

染产生机理及分布规律；交通噪声　

产生机理及其对环境和人体健康　

危害评价；城市污染监测及地理信　

息系统及发布技术。已取得成果包　

括：建立了三维城市机动车尾气扩　

散数值模型、平面和立体交叉口尾　

气扩散模型、广州市区道路污染源　

数据库，开发了广州市机动车尾气　

污染的地理信息系统，与广东省广　

州市、惠州市等城市环保部门达成　

合作意向。　

交通数据采集及图像处理技术　

研究集ＣＣＤ摄像机（ＲＳ）、ＧＰＳ和　

ＧＩＳ／ＩＮＳ为一体的移动式测绘系　

统，实现ＧＰＳ定位测量、移动立体　

摄影测量，以完成道路属性和道路　

边目标地物属性测量。主要研究内　

容包括：双目影像定位原理及算法　

研究；测量系统的精确标定；系统　

集成技术及测量车的机电设计等。　

研究应用前景包括：移动取　

证，系统自动记录了照片拍摄的时　间、地点，可以用于普通的道路违　

章监控、事故取证。为事故原因分　

析，同类物体匹配等提供依据：移　

动测量，可以通过立体视觉（不需　

要皮尺）测量获得对象的高度、宽　

度、立体坐标，大大提高效率。　

数据收集与处理是智能交通　

系统信息输入的重要途径之一，而　

图像处理技术是其关键技术。研究　

对于各种来源图像的处理，包括对　

实时交通视频图像、卫星及遥感影　像资料的处理及信息提取技术。主　

要包括图像匹配、图像压缩、图像　

纹理分析、模式定位、噪音消除、图　

像融合、边缘检测等。研究成果可　

应用于车牌自动识别、交通网络及　

电子地图的快速自动生成等领域。　

交通导航及信息服务系统包括　车载导航系统、公交换乘信息发　

布。　

车载导航系统研究基于ＧＰＳ　

定位技术、ＧＩＳ技术及ＧＰＲＳ无线　

通信技术之上的车辆导航系统，采　

用全国全比例无缝连接电子地图　

数据，实现全方位的电子导航定位　

功能，主要的研究内容包括：高精　

度的车载ＧＰＳ实时定位技术研　

究　ＧＰＲＳ无线网络传输技术；基　

于ＧＩＳ的信息发布技术及数据库　管理技术；最优路径算法及语音导　

航关键技术研究。　

公交换乘信息发布系统发布广　

州市公交网络有公交线路３００多　

条，站点近３０００个，这些线路及　

站点构成了一个庞大的交通网络。　

当指定～个出行的出发点和目的　

点，经常会出现无法通过乘坐一次　

公交车便可到达的情况，需要换乘　

别的公交车才可到达目的点。这便　

是公交换乘。主要研究工作包括：　

采用扩展集合算法，并提出了站点　

域与伪交叉等新概念，结合广州市　公交数据库进行查询；实现站点到　

站点及地图上任意指定两点之间　

的换乘；采用换乘次数最少准则，　

给出最优公交出行方案并显示最