时空大数据技术驱动城市交通智能化,重庆这样做

发布时间:2021 年 03 月 12 日  文/智慧城市工程中心 冯晓丹 杨昌礼 牟磊
导读:重庆市交通规划研究院与北京超图软件股份有限公司合作,借助云计算、大数据、物联网等技术融合海量的人、车、路、公交轨道等动态数据,以及交通静态设施数据,并利用大数据分布式计算、新一代地图可视化技术,建成了交通大数据仓库和智能分析查询决策平台。

  在大数据时代,城市道路交通数据也呈指数级增长,面对其多源、异构、数量巨大等特点,如何快速高效进行数据分析,并将分析结果充分利用,从而提高城市交通运行效率,是城市交通亟待解决的一大难题。

  重庆市交通规划研究院与北京超图软件股份有限公司合作,借助云计算、大数据、物联网等技术融合海量的人、车、路、公交轨道等动态数据,以及交通静态设施数据,并利用大数据分布式计算、新一代地图可视化技术,建成了交通大数据仓库和智能分析查询决策平台(以下简称“平台”)。

  功能亮点

  • 智“汇”数据

  平台数据主要来源于各政府部门及社会企业,具有数据格式多样、体量大、标准不统一、数据存储媒介多源等问题。

  平台数据仓库打造了一套全域数据的管理方式,涵盖了交通行业关键业务数据,完善元数据管理,利用 Geo-ETL 技术,促成数据的汇聚融合,深度挖掘数据价值,保证了数据的一致性、完整性、准确性和及时性,实现政府跨部门间、政府与企业间交通数据汇集、清洗、融合等数据治理流程,形成标准统一的交通大数据资源湖。

  目前数据仓库已汇聚人口、道路、车辆、公交、轨道、交通设施、居民出行 7 大类,35 中类,293 小类数据资源,实现了资源字段展示、资源预览、服务接口说明等功能,打开了资源共享、业务协同和数据开放的通道,是各政务部门之间信息共享的依据。

  • 智“助”感知

  传统的规划手段大都依赖局部人工现场调查,时效慢且无法感知城市交通全貌。

  平台综合查询系统基于 spark+hadoop 技术框架,利用ElasticSearch 数据库支持亿级空间数据查询、聚合统计计算的功能属性,定制交通大数据综合查询分析工具,以数据仓库数据自定义空间、时间范围进行组合查询,对查询结果进行专题渲染及空间分析,提供了城市交通的全要素查询,满足规划技术人员的业务需求,将实际场景以信息化手段真实还原。结合城市交通规划编制需求,借助分析工具,平台共设计如下三大功能系统。

  1、道路运行分析系统

  (1)示例一:道路流量分析

  平台结合 Rfid 点位构建了监测道路的流量模型,查询在选定时间段内通过道路某一地点、某一断面或某一车道的交通实体数,输出当日不同时段的 PCU 量或不同车型的流量大小,从车流大小判定交通的拥挤状况,从而决定采取何种交通管理措施。

  (2)示例二:道路车流来源去向分析

  基于海量车流修复轨迹数据构建车流溯源模型,平台可提供不同时段的溯源能力,输出车辆路径路段流量,同时在线渲染车流溯源流量图,辅助规划人员找到拥堵来源,制定规划方案。

  2、轨道交通分析系统

  (1)示例一:轨道站点客流分析

  基于轨道站点客流数据构建轨道客流模型,平台可输出自定义时间下站点客流大小,辅助了解轨道站点的客流情况,从而发现人口活动区域及特征。

  (2)示例二:轨道区段客流路径分布

  基于轨道乘客出行路径数据构建轨道区段客流路径分布模型,平台可掌握轨道断面客流来源去向分布情况。

  3、城市居民画像分析系统

  (1)示例一:职住分析

  基于职住画像指标数据构建职住 OD 模型,平台以固定区域、自定义空间区域两种方式查询统计,同时在线渲染迁徙图、关联图,辅助规划人员了解居民通勤方向及通勤区域间的关联强度。

  (2)示例二:动态人口分析

  基于职住画像数据构建动态人口模型,平台可统计输出区域居住人口数量、就业人口数量、停留人口数量,同时在线渲染热点图、格网图,用于辅助掌握各区域人口分布情况,完善交通设施布局。

  4、辅助功能设计

  (1)数据集上传,满足更灵活的空间单元的查询分析:

  ①支持本地工作空间(超图数据格式)、udb( 超图数据格式 )、shp、cad 规划数据上传及叠加;

  ②支持自定义绘制面上传保存、叠加;

  ③支持上传数据集通过用户权限分享。

  (2)查询数据导出、统计图切换、统计图保存,通过下载数据表及统计图,可辅助规划人员编制方案及日常工作汇报:

  ①通过用户权限控制查询结果下载条数;

  ②支持折线图、柱状图两种展现方式;

  ③支持以图片形式保存统计图。

  (3)个人工作空间,给予规划人员更简洁的交互,方便领导更快速直观的预览:

  ①支持地图保存,支持以网页链接的形式分享给其他用户;

  ②支持模板保存,节省二次制图的时间。

  • 智“管”系统

  一个优质的平台应该不仅能“用”起来,还要能“管”起来。如何掌握一个平台的全生命周期?对平台的数据如何进行安全管控?

  平台搭建了全方位监控的运维管理体系,面向管理人员,提供用户管理、权限管理、GEO-ETL、流量管理等智能化系统运维功能,实现对平台的资源申请进行审批处理、对平台安全运行的各环节进行实时监控、关键信息进行记录、突发事件进行报警处理等,目的是建立一支运维管理队伍保障体系安全稳定运行,在平台发生故障时,保证其能够得到最快的响应和最及时的恢复。

  应用成效

  • 促进数据开放、共享,提高大数据的应用价值

  综合查询系统为规划设计人员提供了一个了解和使用大数据的平台,越来越多的用户可以快速、便捷地使用。据统计,市内交通行业单位使用平台用户数量已经超过 80%,逐渐成为规划设计人员的日常工作平台。

  • 支撑城市交通规划,提高规划科学性

  在重庆市综合交通规划实施评估等 10 余项重要的城市交通规划项目中,综合查询系统发挥了重要的数据支撑作用,为科学决策打下了坚实基础。

  小结

  超图一直以打造“智慧交通示范城市”为目标,以“携手合作,共同发展”为理念,实现了重庆城市交通大数据从研究转变为大规模工程化应用,建设出国内领先的面向城市交通规划领域的大数据综合查询分析平台。

  未来,面对日新月异的创新技术,我们将继续探索城市交通背后的发展规律:遵循交通与空间、土地使用相协调,深入了解交通方式供给与城市结构、空间尺度、开发强度和出行需求的关系,在经济、社会、资源和环境可持续发展框架下,兼顾公平、效率和效益,从交通需求和供给两个方面同时采取措施,强化多规融合,完善规划体系,促进综合交通同国土空间规划、城市体检的衔接,协同发展。

 

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