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大数据:破解大城市交通难题

2014-06-01 06:10 科技·视野 ⁄ 共 4384字 ⁄ 字号 暂无评论

    都说大数据的应用对交通管理部门是一种非常好的工具,也会提升管理部门的效率和能力。但大数据真的能解决越来越严重的交通拥堵吗?

目前,大数据在交通中的应用主要有以下几种方式:

    •     公共交通部门发行的一卡通大量使用,因此积累了乘客出行的海量数据,这也是大数据的一种,由此,公交部门会计算出分时段、分路段、分人群的交通出行参数,甚至可以创建公共交通模型,有针对性地采取措施提前制订各种情况下的应对预案,科学地分配运力。

    •     交通管理部门在道路上预埋或预设物联网传感器,实时收集车流量、客流量信息,结合各种道路监控设施及交警指挥控制系统数据,由此形成智慧交通管理系统,有利于交通管理部门提高道路管理能力,制订疏散和管制措施预案,提前预警和疏导交通。

    •     通过卫星地图数据对城市道路的交通情况进行分析,得到道路交通的实时数据,这些数据可以供交通管理部门使用,也可以发布在各种数字终端供出行人员参考,来决定自己的行车路线和道路规划。

    •     出租车是城市道路的最多使用者,可以通过其车载终端或数据采集系统提供的实时数据,随时了解几乎全部主要道路的交通路况,而长期积累下的这类数据就形成了城市区域内交通的“热力图”,进而能够分析得出什么时段的哪些地段拥堵严重,为出行提供参考。

    •     智能手机已经很普及,多数智能手机都会使用地图应用,于是始终打开GPS或北斗定位系统,地图提供商将收集到的这些数据进行大数据分析,由此就可以分析出实时的道路交通拥堵状况、出行流动趋势或特定区域的人员聚集程度,这些数据公布之后会给出行提供参考。

    •     媒体报道,以车联网为例,专家的理性分析告诉我们:一个城市,如果把车和车,车和道路充分链接到位的话,从理论上来说,可以提升这个城市道路通行能力的270%。

    以上这些都是大数据在交通管理方面的应用,会有助于提升道路交通信息的透明度,也对缓解交通拥堵有所帮助,但如果就此认为,大数据可以解决交通拥堵问题,那就是文不对题了。

    交通拥堵的核心是通行能力与通行需求不匹配,可能是常态化的道路资源不够,也可能是瞬时车流高峰导致的不协调,但就一般情况而言,多数的城市或郊区道路拥堵都无法通过大数据的交通信息公开来缓解。

    近一段时间,北京市将使用进京证的范围扩大,进京证的有效期缩短,由此造成了各进京路口办理进京证的排队状况盛况空前。据很多司机反映,正常情况下,办理一张进京证需要2~3个小时,也就是说,如果从天津到北京开车办事,路上只需一个小时,而办理进京证就需要3个小时。但大家都知道,办理进京证的排队时长是不固定的,也有司机遇到过半个小时就办完的。很多司机都在预测什么时间会办理的人少,有司机选择在半夜1点去办,结果排了3个半小时队,因为与他有共同想法的人太多,结果反而造成了人员拥堵。

    其他交通领域也一样,大数据的交通信息公开会带来交通流量的透明化,而大家同样的选择会导致下一个交通拥堵的出现,景点的热力图也只代表现在,如果大家都得到同样的信息,结果冷点就会很快变成热点。当然,饭店可能是个例外,如果你发布的某个饭店排队人数多,很可能导致的是这个饭店的排队人数更多。

    有人说,单一个体的出行是随机和不可控的,而一旦每个交通参与者通过某种方式“连接”起来形成一个大的可实时分享交通信息的群体,那么这个群体就具备了某种“智能”,通过互相影响来达到自我调校和自我优化,而结果一定会朝着减轻拥堵的方向发展。确实,在现代移动互联网状态下,每位终端用户既是交通信息的生成者,又是交通信息的提供者,从而以互联网彼此连接、相互影响,但这种交通智能对交通拥堵的缓解起不到多大的作用。

    大数据在交通上的应用并非将交通大数据变成“公共知识”,公共知识状态的交通信息会导致出行博弈的混乱,从而对缓解交通状况不会有任何的帮助。大数据对交通管理有用,但这样的大数据是在小规模的管理中枢来应用,一旦变成全民共享,就会变成出行游戏。

  5月20日,亚洲相互协作与信任措施会议第四次峰会在上海举行。这是亚信历史上规模最大的一次盛会,46个国家和国际组织领导人、负责人或代表齐聚上海。政要交通安全警卫要精确到秒,又要保证市民出行基本通畅——上海公安交警如何破解这个难题?

解决方案在于一张表、两幅图:交通管制路段及时间表,市区分流引导图、入城分流引导图。管制线路状况、分流路段走向,一目了然。

看似简单的图表,其背后却有着多个复杂的数据系统支撑——会算时间的智能红绿灯、随机应变的“潮汐车道”、道路交通事故分析预警系统、道口车驾查控系统等等。大数据,破解了大城市的交通难题。

会算时间的智能红绿灯

5月24日,周六,上海交警总队路设处高级工程师韩如文坐在办公室电脑前。实时自适应交通信号控制系统显示,淮海中路、西藏南路路口数据有异动。另外一台电脑上,韩如文打开该路口的实时监控图像,果然,路口车行缓慢。“还算好。”韩如文说,“刚才的数据显示,系统已经自动调节了该路段的红绿灯控制时间,淮海中路方向绿灯的时长比平时多出40秒。”

“别小看这40秒,它自动加长淮海中路路口车流通行时间,避免了路口的拥堵。”上海交警总队路设处邹申说。

在上海,所有交通路口的信号灯都能自己“计算”时间。地面的感应装置实时感应路口车流量变化,反馈至后台计算机进行分析,根据分析结果,控制系统自动调整信号灯时间。以前信号灯的时间都是固定的,哪怕这条路再空,它也是按照原来设定的时间来运行。现在,车流量大,绿灯就长,车行就快。

上海是我国最早引进使用实时自适应交通信号控制系统的城市。从1986年开始,在外滩至人民广场的7.5平方公里范围内的23个路口开始建设信号控制系统。目前,已建成中央控制室1个,区域控制机房24个,控制路口约3015个,浦西内环线内中心区信号控制交叉口100%覆盖。

“实时自适应交通信号控制系统的应用,大大提高了现有道路的通行能力。”邹申说,“它不仅可自动调节路口红绿灯时长,还能通过对几个连续路段的红绿灯信号调节,开设道路‘绿波’走廊。”

周家嘴路—海宁路是上海“三横三纵”主干道中的“北横”,而路段上交叉口平均间距只有146米,最小的只有80米,横向干扰大,如果按照传统信号控制,沿途因信号难以协调,将导致车辆频繁停车,延误增加。如果为提高通行率,封闭间距路口,则又给市民出行带来不便。交警总队通过实时自适应交通信号控制系统,将周家嘴路—海宁路沿途多个子系统连接,使车辆一次起步可连续通过约11个路口,高峰时间平均车速达每小时30公里。

“此次亚信会议车辆引导也采取了类似措施。”邹申介绍。因为部分交通路段管制,交警总队在引导分流路段设置了多条“绿波”走廊,加快车辆通行速度,避免了交通管制期间大面积拥堵。

随机应变的“潮汐车道”

在上海,通过中心城区地面道路的感应线圈、光缆和道路监控设备,各种交通数据云集成一个“数据仓库”。

以早晚高峰交通信息发布为例,路口的车辆数量和速度变化数据信息,从搜集到在全城高架和地面道路信息诱导牌上发布,全程只需2分钟。

公安道路交通图像综合应用系统,可调看11000多个道路监控图像,可分析处理外环线(含)以内主要路口、城市快速路和越江桥隧的道路监控图像,生成拥堵、事故、停车等交通异常报警及交通参数。

基于大量数据采集、分析、传输,形成了多个交通控制系统,对交通流进行精确控制。上海公安局指挥中心,各种图标和实时监控影像令人眼花缭乱:横向,智能信号控制系统、交通诱导系统、道路标识系统等多个系统构成完整的交通管理体系;纵向,上海交通分为中心城地面道、城市快速路和郊区干线公路三张路网彼此链接。

而这些数据控制系统又创新出种种管理模式,不断挖掘现有城市道路的交通潜力

比如,公交线路信号优先。上海市区主要路段都设置了快速公交专用道路,但是,即使是专用道,也一样要和大家一起等红绿灯。通过在特定公交车上安装特殊感应装置,实现对公交线路车道信号优先,减少了公交车辆遇红灯停车频次。

城市交通流具有“潮汐性变化特征”,基于控制系统设置的“潮汐车道”随机应变。

上世纪90年代,上海就在“三横三纵”主干道之一的“东纵”四平路—吴淞路上采用了潮汐式可变车道,并使之与实时自适应交通信号控制系统联网,进行远程控制。早高峰,“潮汐车道”车行由北向南,晚高峰,则改为由南向北。“可变车道的应用,使这一路段单向交通流量增加了25.6%,平均车速提高了4公里/小时。”邹申说。目前,上海共有潮汐车道7条,其中,2条为配合道路施工设置的潮汐车道。

科学预警防患于未然

今年4月初,上海公安交警总队公布了2014年上海道路危险路段和事故多发点段,8条道路中,崇明陈海公路已不在其列。

陈海公路贯穿崇明县东西两端,是岛内的交通要道,这条全长68公里的道路曾经被媒体称为“死亡公路”。2011年底的一天,当地一名年仅18岁的高三女生在回家途中,被一辆飞驰而过的轿车撞倒,不治身亡。事故发生不到12小时,在相隔不到百米的路段上,又发生一起交通事故,造成两人受伤。

根据上海市道路交通事故分析预警系统数据,交警总队将其列为年度危险道路,挂牌整治。“这些危险路段大多有些共性。”上海公安交警总队事故防范处副科长程伟群说,“比如,交通设施不完善,有许多道路陷阱;管理不细致、不到位。陈海公路为何交通事故多发?该路两边村庄多,岔口频频,为了少走路,村民往来大多选择就地穿越公路,而且全程无路灯,夜晚能见度很低。”

经过各相关部门联合整治,陈海公路全线安装了40多组黄闪灯,投资4000多万元,对部分道路中心隔离,同时加大对沿线村民交通安全宣传。“现在,这条路交通事故发生率大大下降,由此前一年10多起,下降到两三起。”

“过去,危险路段排查是自下而上申报,每个区每年上报一至两条,这种人工排查办法不够科学。”上海交警总队事故防范处工程师王晟睿说,“受所辖区域局限,各区无法对道路进行横向比对,有的区,危险路段有多条,可只上报两条;有的区,其路段交通事故情况并不严重,但也要上报一两条。”

科学管理,需要严谨的数据分析。上海交警总队研发了道路交通警用地理信息GIS平台,在此基础上,开发了“上海市道路交通事故分析预警系统”,将相关事故违法数据在GIS地图上进行撒点定位,对道路交通事故多发点(段)有效预警。同时,将民警现场执法数据在多发点段上进行定位,指导路面执勤民警开展针对性的执法管控。

“有了这个预警系统,我们就有了‘千里目’,可以掌控全市道路交通安全状况。”程伟群说。据统计,2007年以来已挂牌治理事故多发道路203处,上述道路死亡交通事故总体下降50%以上。市、区(县)两级政府共投入治理资金66亿余元,并分级负责和组织实施工程性治理,全市共完成6686项增设、改造治理工程,涉及道路总里程达504公里。

综合整理自:新华网

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