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目录
1 智慧交通大数据及支撑平台方案....................................3
1.1 总体设计.......................................................................................................3
1.1.1
系统概述
..................................................................................................................................3
1.1.2
系统设计原则
..........................................................................................................................5
1.1.3
系统框架
..................................................................................................................................7
1.1.4
系统的实现技术
....................................................................................................................12
1.2 交通大数据采集子系统...............................................................................13
1.2.1
前端采集技术
........................................................................................................................13
1.2.2
数据共享和交换平台
............................................................................................................15
1.2.3
框架支撑平台
........................................................................................................................16
1.3 大数据资源整合存储子系统........................................................................54
1.3.1
基础交通数据
........................................................................................................................55
1.3.2
实时采集数据
......................................................................................................................105
1.3.3
实时计算数据
......................................................................................................................105
1.4 大数据清洗子系统.....................................................................................114
1.4.1
概述
......................................................................................................................................115
1.4.2
数据清洗方法
......................................................................................................................124
1.5 大数据融合分析子系统.............................................................................185
1.5.1
交通调查指标数据计算
......................................................................................................186
1.5.2
交通运行指数计算
..............................................................................................................198
1.5.3
信号优化
..............................................................................................................................208
1.5.4
基于大数据的
OD
分析
.......................................................................................................263
1.5.5
基于车辆识别的大数据套牌车分析
..................................................................................327
1.5.6
尾气排放分析
......................................................................................................................344
1.5.7
交通信息发布系统
..............................................................................................................352
1.6 统一消息服务子系统.................................................................................362
1.6.1
概述
......................................................................................................................................362
1.6.2
服务接口
..............................................................................................................................363
1
1.7 三维 GIS 平台子系统..................................................................................370
1.7.1
概述
......................................................................................................................................370
1.7.2
三维系统平台介绍
..............................................................................................................374
1.7.3
三维地图模型设计与建设
..................................................................................................378
1.8 系统规划和平台建设.................................................................................395
1.8.1
存储规划
..............................................................................................................................395
1.8.2
数据库规划
..........................................................................................................................412
1.8.3
主机规划
..............................................................................................................................422
1.8.4
云平台建设
..........................................................................................................................427
1.9 大数据支撑平台系统的性能设计要求.......................................................443
1.9.1
系统的处理能力
..................................................................................................................443
1.9.2
系统的可用性
......................................................................................................................444
1.9.3
系统的安全性
......................................................................................................................444
2
1 智慧交通大数据及支撑平台方案
1.1 总体设计
1.1.1 系统概述
城市交通服务提供全面的路况,需要交通监测网对城市道路交通状况、交
通流信息、交通违法行为等的全面监测,采集、处理及分析大量的实时监测数
据,具有数据量巨大的特点;随着城市机动车保有量不断提高,城市道路交通
状况日趋复杂化,交通流特性呈现随时间变化大、区域关联性强的特点,需要
根据实时的交通流数据及时全面采集、处理和分析等,因此具有系统负载时变
性高、波动大的特点应支持低延迟、高并发事务;公众出行服务对交通信息发
布的时效性要求高,需将准确的信息及时提供给不同的需求主体,信息处理、
分析时效性要求高,这给交通大数据支撑平台提出了挑战。
交通大数据支撑平台面对海量数据,系统不能仅依靠少数几台机器的升级
满足数据量的增长,必须做到横向可扩展,既满足性能的要求,也满足存储的
要求;由于服务需求的多样化,平台既要支持交通数据流的实时分析与处理又
3
要支持复杂查询与深度分析所需的高性能、低延迟需求。平台需具有高度容错
性,大数据的容错性要求在作业执行的过程中,一个参与节点失效不需要重做
整个作业。另外平台应支持异构环境,交通大数据平台的建设是分步骤的,分
阶段进行的。
大数据支撑平台囊括了城市交通运行的基本数据,大数据支撑平台系统的
设计、实施,按照一切从实际出发,遵循经济实用的原则,对于整个城市交通
运行状态检测的整个过程可以分为确定数据采集目标、采集数据、分析数据和
功能实现四个阶段。
第一阶段,确定数据采集目标。目标就是监测的对象,首先要定义哪些对
象是城市交通运行需要检测采集数据的,从社会经济、城市基础设施和人民生
活等多个方面进行考虑。
第二阶段,采集数据。确定好城市交通运行需要检测采集的数据目标之后,
可以从相关部门或者采用相关仪器设备及手段进行数据采集。
第三阶段,分析数据。城市交通运行特征处于“常态”和“非常态”,需要对采
集的数据进行全方位的分析,由“常态”到“非常态”的一个动态过程,包括很多特
4
殊情况的孕育、发展、扩大和爆发。通过对采集到的数据进行建模等方式来统
计分析其诱发因素,以各相关管理部门、工作人员能迅速清晰掌握了解情况的
方式进行展现。
第四阶段,功能实现。展示城市运行实时监测状况,显示各项数据分析结
果,及多种系统功能。
交通大数据支撑平台应具有如下的特性:
高度可扩展性,横向大规模可扩展,大规模并行处理;
实时性,对交通数据流,事件的实时处理;
高性能、低延迟分析,快速响应复杂查询和深度分析、实时分析结果;
高度容错性,系统在硬件级、软件级实现容错;
可用性,系统具有相当高的可用性;
支持异构环境,对硬件平台一致性不高,适应能力强;
开放性、易用性,系统之间可实现数据共享,服务集成;
较低成本,较高的性价比。
1.1.2 系统设计原则
1)安全性原则
5
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zhanyong168
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