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1、云计算在智能交通中的应用胡经国本文作者的话 本文是根据有关文献和资料编写的漫话云计算系列文稿之一。现作为 云计算学习笔录，奉献给云计算业外读者，作为进一步学习和研究的参考。希 望能够得到大家的指教和喜欢！下面是正文随着经济、社会和科学技术的快速发展以及城市化水平的不断提升，智能 交通正在成为全球各国研究的一个重点领域。然而，在实际应用和研究中，智能交通仍然存在诸多亟待解决的难题，如 系统之间的信息共享、信息传递延缓等。这些都制约着智能交通信息传递的可 达性与准确度，影响决策支持、管理调度的效率。不过，值得欣喜的是，云计算技术正在为解决这些难题提供有效途径。云 计算技术特有的超强计算能力和动态资
2、源调度、按需提供服务等优势，以及海 量信息集成化管理机制等，都将促进智能交通公众服务平台的建立，为人类交 通向智能化方向发展提供有力支撑。一、智能交通及其发展1、智慧交通及其特点智慧交通，是指充分利用信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、 卫星导航与定位技术、控制技术、计算机技术及交通工程等多项高新技术的集 成及应用。智能交通，是以交通需求为导向、以信息技术为手段、以全面提升交通安 全、效率和服务品质为目的，充分利用交通、空间、时间和移动的资源而形成 的新的交通系统。其突出特点是：以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线， 为交通参与者提供多样性的服务。2、智能交通在全球蓬勃发展智
3、能交通正在全球范围内蓬勃发展。美国、日本和欧盟是智能交通的三大 研发与应用阵营。美国在 2010 年，新发布美国 ITS 战略计划(2010-2014)。其主要内 容涵盖 7 以下大领域：出行和交通管理系统、出行需求管理系统、公共交通运 营系统、商用车运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和 安全系统。每个领域均包含相应的用户服务功能；并实现了在多种出行方式之 间共享的信息服务；实现多种方式发布信息，如路边动态信息标志、公路资讯 电台、公交终端的信息显示等；常常与主干道、高速公路、公共交通和事故管 理等系统结合起来，进行部署、管理与控制。日本政府在交通信息提供、电子收费、公共交通
4、、商业车辆管理以及紧急 车辆优先等领域，实现了智能交通的应用。日本 VICS 中心是日本道路交通信 息处理、发布中心。由警察部门和高速公路管理部门提供交通堵塞、驾驶所需 时间、交通事故、道路施工车速及路线限制以及停车场空位等信息，进行编辑 处理后及时传输给道路用户。与欧美国家相比，中国的交通信息化起步较晚。交通部于 1995 年开始将卫 星定位技术应用于车辆管理领域的研究，引领了卫星定位的大规模应用潮流， 交通信息化的建设开始展开。目前，交通信息集成平台、国家高速公路综合交 通服务与管理系统、远洋船舶及货运监测系统等公共平台，开始运营；高速公 路不停车收费、公交智能化技术，开始全面推广。二、云
5、计算在智能交通中的应用优势在当前智能交通领域，存在着严重的信息孤岛；系统之间信息共享困难、 信息传递延缓。这些都将制约智能交通领域信息传递的可达性与准确度，影响 决策支持、管理调度的效率。然而，云计算技术特有的超强计算能力、动态资 源调度、按需提供服务以及海量信息集成化管理机制等方案，都将成为解决这 一问题的重要手段。基于云计算的智能交通系统，还可以实现开放效应。目前的智能交通系统 一般都是采用专用的设备，构筑在专用的系统上，信息发布多采用单向传播， 缺乏互动性。在应用云计算以后，系统可以通过互联网提供云计算在智能交通 中的应用服务。智能交通的各种服务，不仅仅向交通管理部门提供服务，也可 以向
6、社会公众提供服务。从而，使智能交通系统从一个相对封闭的系统变成一 个开放的系统。云计算在智能交通中的应用，具有以下明显优势：、超强计算能力“云”由网络上众多的计算机构成，而且可以不断扩展，从而能够形成超强 的计算能力。、通用性和易扩展性由于云计算不针对特定的应用，因而在“云”的支撑下可以构造出千变万 化的应用。同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。“云”的规模可以动 态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。、高可靠性“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施，来保障服务 的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。、按需提供服务用户完全根据自身情况提出需求。“云”可以为每个用户量身定
7、制，提供 完全差异化的服务。、节能减排由于采用了特殊容错措施，因而可以采用极其廉价的节点来构成云，大大 降低了企业的投资成本。同时，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升。三、打造云计算智能交通公众服务平台1、云计算智能交通公众服务平台及其意义云计算智能交通公众服务平台，是在感知基础设施建设的基础上，将信息 采集技术、云计算技术与先进的信息融合进行完美结合，并整合挖掘出行信息 资源，为社会公众提供“出行前、出行中、出行后”全过程的人性化服务。达 到在任意时间、任意地点，通过任意通信终端，都可以实时获取交通服务信息 的无边界服务水平；而且还可以为道路的相关管理部门提供公众实时的数据，
8、实现公众和管理部门之间的良好互动；同时，为其他行业提供相应的服务支 撑。2、云计算智能交通公众服务平台的功能从功能上看，云计算智能交通公众服务平台，基于云计算技术，充分利用 行业内外的各类信息资源，实现体系内各平台数据的分布式存储和数据高速传 输与共享；促进异构数据的充分融合，进行融合数据的挖掘分析，面向用户提 供多元服务。3、云计算智能交通公众服务平台的核心特点云计算智能交通公众服务平台的核心特点是：架构体系、虚拟资源调度及 管理、大数据的存储以及海量信息的计算模型。、架构体系架构体系面向高效整合、快速响应、自适应变更的智能交通领域异构 数据集成化管理目标，构建“数据融合、业务协同、服务多元
9、”的平台架构体 系。智能交通，面向不同的群体和不同的领域，每个特定领域都有相应的数据 和业务。因此，构建在数据融合的基础上，进行业务的协同；再上层向用户按 需动态提供多元的智能交通信息服务。、虚拟资源调度及管理虚拟资源调度及管理交通的大规模数据处理业务，表现为计算密集型 的应用。可以通过虚拟化技术，将资源进行有效的组织和利用。通过虚拟化技 术和云计算资源管理平台，实现资源的按需使用、虚拟资源调度和资源的集中 管理。、大数据的存储方式大数据的存储方式为了保证高可用、高可靠和经济性，云计算一般采 用分布式存储的方式存储数据；并且采用冗余存储的方式，进一步保证数据的 可靠性。本架构采用基于 Hado
10、op 的 HDFS（Hadoop Distributed File System ，Hadoop 分布式文件系统）的信息存储方式；通过构建基于 HDFS 的云存储服务系统， 解决智能交通海量数据的存储难题。、海量信息的计算模型海量信息的计算模型云计算的强大计算能力，可以对庞大、复杂而又 无序的交通数据进行有效的分析和处理。交通数据建模、时空索引、交通数据 的挖掘、交通数据的分布式处理及交通流动态预测等，都需要云计算的强大计 算能力。4、云计算智能交通公众服务平台的最终目的云计算智能交通公众服务平台是面向不同领域、为不同群体服务的。该平 台最终要实现的目的是：为司乘人员、企业以及政府相关管理部门
11、，提供多元的智能交通应用。既 可以为交通管理部门指挥调度提供决策依据，又可以为各类交通参与者提供准 确、实时的交通信息服务；达到任意人、任意时间、任意地点，通过任意通信 终端，都可以获取任意交通信息的无边界交通信息服务水平。5、实现智能交通应用的方式因此，该方案采用面向云服务的方式，实现智能交通应用。以公众出行信 息需求为中心，整合各类位置及交通信息资源和服务，形成统一的交通信息来 源；将所有的服务发布到云端，使公众获得多种形式的、便捷的、实时的出行 信息服务。该平台还为企业提供相关服务接口，补充公众之间，以及与企业、 交通相关部门、政府的互动方式，以便更好地服务于大众用户。未来，云计算智能交
12、通公众服务平台，将会在交通中发挥越来越重要的作 用。例如，路径诱导服务，可通过综合分析人、车、路等交通影响因素，利用 各类信息发布手段，为道路使用者提供最优路径引导信息和各类实时交通帮助 信息服务。在为众多出行者优化路径的同时，改善整体路网交通状况，营造畅 通、便捷、高效的出行环境。结束语总体而言，云计算的出现和逐步成熟，为智能交通公众服务平台建设提供 了新的思路和方法。基于云计算的智能交通公众服务平台，实现了在数据融合基础上的创新服 务；实现了智能交通公众服务的集中管理、分布部署、统一发布和维护等；能 够满足多用户的个性化需求；以一种按需提供的模式给用户、行业及企业提供 个性化的服务；从而实现全社会的交通服务整体协同管理的目标；有利于提高 整体交通行业的信息化水平。但是，目前相关方面的研究还不够深入，实际应用案例还相对较少。为了真正将云计算的思路和方法应用到智能交通公众服务建设中，仍需进行大量的 研究和尝试。2017年 12 月 14日编写于重庆2019年 8月 8日修改于重庆
