隨著中國成為“車輪上的國度”,擁堵、違章、事故、停車難等交通問題既是眾多“有車一族”的心頭之痛,也成為各城市管理者迫切需要解決的一項(xiàng)重大民生問題。實(shí)際上,交通問題的背后是海量數(shù)據(jù)的科學(xué)處理問題,“智慧交通”的實(shí)現(xiàn)或許才是真正的“治本”之策。隨著云計(jì)算大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,城市交通的種種難題迎來了解決的契機(jī)。作為中國領(lǐng)先的大數(shù)據(jù)廠商,浪潮已經(jīng)開發(fā)出“智慧交通”的大數(shù)據(jù)解決方案,極大的推進(jìn)了“智慧交通”藍(lán)圖的實(shí)現(xiàn)。
卡口系統(tǒng):智慧交通的“阿喀琉斯之踵”
智慧交通是一個(gè)龐大而復(fù)雜的體系,包含汽車移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、城市交通管理與控制、城市交通信息服務(wù)、城市智能公交等幾個(gè)核心系統(tǒng),每個(gè)系統(tǒng)都涵蓋交通信息的采集、處理、分析、反饋等多個(gè)環(huán)節(jié)。其中,作為城市交通管理與控制系統(tǒng)中的重要組成部分,卡口系統(tǒng)是當(dāng)前公安交管業(yè)務(wù)的重點(diǎn),其“智慧”水平的高低,將決定整個(gè)城市交通管理與控制的效果是否能真正解決令人頭疼的交通難題。
卡口系統(tǒng)的前端由分布在城市各大小路口的卡口設(shè)備組成,包括高清攝像機(jī)、補(bǔ)光燈、嵌入式智能分析控制主機(jī)、光端機(jī)或光纖收發(fā)器等設(shè)備,主要完成紅綠燈狀態(tài)檢測、機(jī)動(dòng)車違章行為檢測、違章圖片抓拍、補(bǔ)光燈控制、違章記錄本地儲存、相關(guān)信息網(wǎng)絡(luò)上傳等任務(wù)。而后端則需要龐大的數(shù)據(jù)存儲和處理平臺,進(jìn)行視頻、圖片等各種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲、查詢、分析和處理,為相關(guān)交管工作提供數(shù)據(jù)決策依據(jù)。
卡口系統(tǒng)是目前公安交管系統(tǒng)中性能遇到瓶頸的最嚴(yán)重的環(huán)節(jié),用戶的數(shù)據(jù)量和實(shí)時(shí)需求都對數(shù)據(jù)處理技術(shù)提出了巨大的挑戰(zhàn)。據(jù)測算,一個(gè)大型城市每年的交通數(shù)據(jù)量約可達(dá)到PB級別,而且數(shù)據(jù)類型極為繁雜。而從管理者實(shí)際需求來看,以套牌車追蹤和違章車輛報(bào)警兩個(gè)交通管理主要功能點(diǎn)為例,需要在實(shí)時(shí)返回結(jié)果的情況下將識別的車牌號與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對,并做出提示。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫無法實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)這一功能需求,因此在處理類似的海量數(shù)據(jù)的快速處理及搜索時(shí),需要采用新興的大數(shù)據(jù)處理技術(shù),在滿足需求的同時(shí)也使得硬件資源的價(jià)值最大化。
大數(shù)據(jù)技術(shù)作為目前科技領(lǐng)域最前沿的新興技術(shù),可通過數(shù)據(jù)采集、分析處理、可視化展示及發(fā)布交通流參數(shù)、事件等動(dòng)態(tài)交通信息,為城市道路現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)的建立提供一流的交通信息支持與技術(shù)服務(wù)。
HBase賦予交通更智慧的“眼睛”
目前,最主流的大數(shù)據(jù)技術(shù)非Hadoop莫屬,是當(dāng)下大數(shù)據(jù)平臺中應(yīng)用率最高的技術(shù)。作為Hadoop平臺上的子項(xiàng)目之一,HBase是一個(gè)高可靠性、高性能、面向列、可伸縮的分布式存儲系統(tǒng),利用它可在低價(jià)服務(wù)器上搭建起大規(guī)模結(jié)構(gòu)化存儲集群,在實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)海量數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出了巨大優(yōu)勢。在交通業(yè)務(wù)中使用HBase技術(shù)來提升卡口系統(tǒng)的性能和服務(wù)質(zhì)量,成為了當(dāng)前大數(shù)據(jù)時(shí)代,化解城市交通難題的明智之選。
面對駁雜的數(shù)據(jù)類型、龐大而增長迅速的數(shù)據(jù)量、以及管理者對于快速響應(yīng)的需求,浪潮大數(shù)據(jù)技術(shù)是如何在技術(shù)層面面面俱到滿足需求的?下面將針對公安交管的具體業(yè)務(wù)需求來予以說明:
•數(shù)據(jù)存儲
卡口系統(tǒng)是公安交管業(yè)務(wù)的重點(diǎn),卡口過車數(shù)據(jù)一般包括卡口編號、車道編號、號牌號碼、號牌顏色、號牌類型、過車時(shí)間、過車速度等屬性信息。由于HBase數(shù)據(jù)表的特性,在卡口過車數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)時(shí),可以以車牌號與過車時(shí)間為主鍵,這樣在進(jìn)行卡口過車記錄查詢時(shí),可以同時(shí)以號牌號碼和過車時(shí)間為查詢條件。
•布控車輛報(bào)警
當(dāng)車輛通過卡口時(shí),攝像頭拍攝過車圖片并快速識別出車牌號等車輛信息,利用HBase技術(shù)對該車牌號進(jìn)行高速比對分析,檢查該車是否在布控車輛范圍內(nèi),當(dāng)識別的車牌號符合布控車輛的特征時(shí),系統(tǒng)會發(fā)出實(shí)時(shí)告警,報(bào)警信息中包括車牌號碼、車速、車型、車輛通過時(shí)間、車輛圖片等,方便辦案警員快速做出響應(yīng)。
•套牌車分析
系統(tǒng)設(shè)定一個(gè)閥值,指定每兩個(gè)卡口之間的距離內(nèi)行駛速度。當(dāng)在兩個(gè)卡口內(nèi)監(jiān)測到同一車牌號,但是在這監(jiān)測的時(shí)間段內(nèi)無法從一個(gè)卡口行駛到另一個(gè)卡口時(shí),可以斷定其中一輛車屬于套牌車,系統(tǒng)會對這兩輛車做出報(bào)警,并提示警員快速做出處理。
•車輛軌跡分析
選擇某一重點(diǎn)車輛,查詢該時(shí)間段內(nèi)經(jīng)過的所有卡口,并在警用地理信息系統(tǒng)上顯示該車輛的歷史行駛軌跡。
•伴隨車輛識別
能夠自動(dòng)分析出某一輛車在選擇的時(shí)間范圍內(nèi),在其所經(jīng)過的各個(gè)卡口時(shí)的前后一段時(shí)間間隔(如:前后30秒)內(nèi)均同時(shí)出現(xiàn)過的車輛信息。
HBase只是冰山一角 浪潮大數(shù)據(jù)能做的更多
浪潮大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧交通方面的成功應(yīng)用,僅僅是大數(shù)據(jù)處理技術(shù)中的冰山一角,大數(shù)據(jù)不僅包括Hadoop分布式并行計(jì)算技術(shù),還包括MPP(海量并行處理)技術(shù)、HBase技術(shù)Stream(流處理)技術(shù)等等。無論是從數(shù)據(jù)存儲層面,還是從查詢請求層面,分布式存儲不僅解決了客戶的海量數(shù)據(jù)存儲問題,還利用分布式查詢請求解決了客戶的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)查詢需求。
因此,未來的大數(shù)據(jù)應(yīng)用將采用分布式存儲計(jì)算與廉價(jià)服務(wù)器集群相結(jié)合的形式,使用Hadoop作為海量數(shù)據(jù)的存儲,使用MPP技術(shù)作為數(shù)據(jù)處理、集散的底層支撐,并輔以Stream技術(shù)來實(shí)現(xiàn)Real-Time應(yīng)用展現(xiàn)。
可以預(yù)見,大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展能讓我們在不遠(yuǎn)的未來看到智慧交通的實(shí)現(xiàn),日益惡化的城市交通狀況也能得到有效改善。