大数据智慧城市与智慧交通概述

1、大数据、智慧城市与智慧交通概述一、大数据二、智慧城市三、智慧交通1234目 录（一）大数据的来源（二）大数据的容量（三）大数据的特征（四）身边的大数据一、大数据A互联网B物联网C联通、移动、电信等通信和互联网运营商。D天文望远镜拍摄的图像、海底的数据等日常接触较少的数据来源。（一）大数据的来源1、大数据与互联网（1）互联网的背景互联网，又称英特网（Internet），是网络与网络之间以一组通用的协定相连，形成逻辑上的单一巨大国际网络。从早期笨重的大电脑到如今便携的智能电脑、智能手机，互联网一直呈飞速发展态势，互联网技术也日趋完善，为大数据采集奠定了基础。互联网信息传输方式宽带、光纤网络（有线）

2、3G、4G移动网络（无线）卫星通信（2）互联网的应用搜索引擎百度、谷歌等搜索引擎，已经成为人们日常获取信息必不可少的重要手段，值得注意的是，我们在搜索信息的同时，却也为后台提供了个人数据。网络新闻网络新闻让我们用最短的时间了解国内外大事小情。即时通信微信等通信方式，已经逐渐成为生活的主流。社交网站认识朋友，交流信息。网络游戏网络视频网络购物网络购物和网上支付的普及，已经完全改变了人们的生活出行方式，也改变了未来城市的交通需求。互联网的各项应用也成为了大数据的重要来源。2、大数据与物联网（1）物联网的定义 物联网在互联网的基础上延伸出无数触角来感知信息，并把所有信息通过互联网进行交换，把世界万物

3、连在了一起，是构成大数据的重要来源。指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智慧化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。物联网（2）物联网的关键技术A：以RFID为代表的物品识别技术B：传感技术RFID是一种标签，可以收集一个物体身上的各种特征和信息。利用传感设备来感知物体的身份和状态，这是物联网最基础的技术。D：海量数据储存、处理、计算技术C：网络通讯技术在海量数据的存储体系（云存储）里，大量数据会进行融合、处理、提炼、计算。所有信息和数据，将通过网络传输到信息中心。E：以行业应用为基础的智慧管理控制技术

4、F：物联网体系标准和信息安全经过信息中心的预处理后，各行各业的数据将在这里进行专项的智慧化分析和计算并予以应用。物联网体系标准不一致，将会给数据沟通带来困难；信息安全技术也必不可少。物联网五层结构图（3）物联网的应用领域在今天，物联网已经渗透到各行各业的每一个方面，物联网不仅是大数据来源的重要组成部分，也是发展智慧城市和智慧交通的基础设施。（二）大数据的容量大数据到底有多大？科学家们认为，在2013年的时候，全世界储存的数据有1.2ZB。如果把1.2ZB的数据印成100页A4大小的书，平铺后可覆盖美国国土52次。如果把1.2ZB的数据做成CD，每张CD存储1G数据，能够结成5根连接月球和地球的

5、柱子。（3）大数据的特征大数据的“4V”特征大量（Volume）储存量大计算量大多样（Variety）来源多格式多快速（Velocity）增长速度快价值（Value）数据就是财富Data=Value未来是大数据时代，通过信息共享、数据共享，才能最大限度地发挥数据的效用，形成112的效果，这也是财富价值的体现。（四）身边的大数据大数据看似很抽象，其实在我们的日常生活中，随处都可见其应用。坐姿研究与汽车防盗系统研究人员把每个驾车者的坐姿量化为精确的数据，系统储存后就可准确识别；这项技术作为汽车防盗系统来应用，一旦通过坐姿识别驾车者不是车主，就会自动熄火，可预防车辆被盗。甲型流感疾病控制中心得到流感

6、方面的信息往往会有一到两周的滞后，其数据来自医院；互联网普及后，流感信息可以在朋友之间快速传播，通过观察人们在网上的搜索记录收集数据来预测流感的传播，比疾病控制中心发现要快得多。交通管理节假日出行，经常是人山人海，通过数据收集分析，可以预测出旅游高峰地点，从而相关部门可以做好客流的分流与引导，来保证交通的稳定性。健康管理穿戴式设备已经越来越多地介入到了人们的健康管理中，例如把医疗传感设备穿戴在身上，可以及时了解自己的心跳、血压等健康状况；目前有很多手机APP，用户可用于记录食物和液体摄入量，从而跟踪活动水平和营养摄入情况，通过分析这些数据，可以很好地控制体重。在线教育通过整理分析学生的日常学习

7、数据，来指导学生提高学习效率。互联网和物联网的广泛应用，使得大数据已然成为了我们生活的一部分，同时也让我们的生活更加智能化、智慧化。一、大数据二、智慧城市三、智慧交通1234目 录（一）智慧城市内涵解读（二）国外智慧城市研究与实践（三）国内智慧城市研究与实践二、智慧城市智慧地球智慧城市最早源于2008年IBM第一次提出的“智慧地球”的概念，从宏观角度而言，智慧城市可以说是智慧地球的组成部分。（一）智慧城市内涵解读ABC更透彻的感知准确地感知、采集到这个城市的方方面面。更广泛的互联互通将数据输送到数据中心，进行智慧化的计算分析，并形成结果用以管理城市。更深入的智慧化通过大数据融合的过程，更深刻地

8、认识世界、管理城市。1、智慧城市的特点智慧城市是指充分利用物联网、云计算、智慧计算方式等先进信息技术手段，全面感知、分析、整合、共享城市运行中的各项关键信息，通过对城市各方面各层次需求做出明确、快速、高效、灵活的智慧响应，使得城市中各个功能彼此协调运作，实现资源优化配置、城市高效管理以及生活品质提升。2、智慧城市的定义发展智慧城市的最终目标，就是让交通、旅游、医疗、教育等城市中的各个功能彼此协调，发挥资源的最大效用，使整个城市处于一种高效的管理中，同时提升老百姓的生活品质。3 、发展智慧城市的条件中国用短短30年的时间，完成了发达国家100-200年间的城市化进程，如此超速度的发展也带来了严峻

9、的挑战。随着城市人口的不断增加，城市资源日益紧张，城市环境日趋恶劣，城市民生问题（交通、医疗、教育等）越发严峻，使得城市的健康发展遭遇瓶颈，城市整体管理和服务水平急待提高。提升城市管理的需求迫在眉睫，于是发展智慧城市应运而生；同时，要实现智慧城市，还必须具备基础条件，而大数据、云计算等技术的日趋完善，也为智慧城市的管理带来机遇。智慧城市更多地强调数据的智慧分析和智慧计算，有了这些条件，才能使得城市中的交通、医疗、教育、政务等更加智慧，提升老百姓的生活品质。4、智慧城市的体系架构习近平主席曾一再强调，没有信息化就没有现代化，我们要从网络大国走向网络强国，这也是未来走向智慧化的过程，而智慧化的实现

10、也离不开“互联网”。“互联网”成为产业新生态。在智慧城市的背景下，三大产业可以转变为智慧农业、智慧工业和智慧服务业，智慧也可以包括医疗、教育、养老、住房等生活品质的方方面面，作为智慧体系的基础保证，“互联网”把各行各业结合在了一起，更好地为城市和百姓服务。智慧城市体系构架图在智慧城市的体系架构中，物联网是其中的核心构架，最底层就是感知层，感知水电、交通、公共安全、建筑、出行等生活方方面面的信息；然后把感知到的信息传送到网络中心；再进行数据融合、计算、分析、模拟、预测、建模等；最后升级应用。同时，通过可视化技术，可以让领导及时看到整理分析后的数据报告，最终为智慧能源、智慧交通等各行业提供服务。（

11、1）智慧政务政府打造一个智慧政务体系，利用云计算、互联网等技术，对各部门的信息予以整理、共享、分析、公示，提高政府的业务办理和管理效率，强化政务透明度，为公众提供更优质的服务。5、智慧管理与应用（2）智慧交通管理智慧交通管理是智慧城市的重要组成部分。获取交通信息，对城市交通网络和交通服务能力进行集中可视化展现；通过分析和优化城市道路通行能力，预先发现拥堵隐患，从而减少交通拥堵。（3）智慧水资源管理通过智慧水资源管理，首先要保证水的质量；第二要让水资源发挥最大效用，把有限的水用于最需要的地方。（4）智慧公共安全视频分析事件捕捉,视频分析/图像本地存储将捕获事件转换为CAP消息CAP消息存储和处理

12、报表，GIS显示数据处理数据分析KPI和洞察力通过智慧网络及数据分析，帮助公共安全管理部门尽快发现可疑人、事、物，并跟踪定位，进行预测。（5）智慧医疗和教育为解决医疗资源分布不均匀问题，智慧医疗可整合医疗系统，优化就医流程，合理配置医疗资源，满足人们的医疗需求。智慧教育依托了物联网、云计算等技术，开发和共享教育资源，发挥资源最大效用，如慕课网。（6）智慧旅游每逢假期节日，各大旅游景点总是人满为患，十分影响游客的出行体验。智慧旅游可以利用互联网及智能终端，主动感知旅游资源等信息，通过资源整合，适时分流游客，从而提高游客体验和旅游产业的服务质量。（7）智慧城管在城市中，城管的覆盖面非常广，智慧城管

13、积极推进了城市管理信息化建设，通过及时采集相关信息，更智慧地开展城市管理工作。（二）国外智慧城市研究与实践巴塞罗那频临地中海，是西班牙第二大城市，也是国外发展智慧城市的典型代表，其经验与做法值得借鉴。1、巴塞罗那的智慧建设互联的巴塞罗那巴塞罗那城市遍布WI-FI网点，网络覆盖面广；光纤也做到全城覆盖，不仅方便了城市居民，让旅游者也有很好的互联体验。Point 1感知的巴塞罗那智能灌溉系统：通过地面传感器提供湿度、温度、风速、阳光和气压等实时数据，园丁们根据基础数据调整植物灌溉时间表，实现科学灌溉。Point 2智能垃圾回收系统：垃圾箱满载时会主动发出信号，工作人员根据其发出的信号安排分配垃圾运

14、输车的出行频率和路线。开放的巴塞罗那政府各个部门之间实现信息共享；政府会把大量数据通过互联网向市民、企业公开，企业可以根据这些数据形成新的产业。Point 3绿色的巴塞罗那全面使用太阳能，使用各种各样的绿色能源；大力推广电动汽车，减少交通污染排放。Point 4服务的巴塞罗那巴塞罗那非常注重提高公民的福利和生活质量，其在智慧照明、智慧电网、智慧水务、移动性零排放、智慧停车、智慧交通、智慧供暖、智慧政务等促进民生的智慧服务方面，都取得了显著成果。Point 5创新的巴塞罗那Point 6特色经验太阳能推广计划绿色新城市运动计划智慧城市技术革新项目紧抓智慧城市内涵，做好顶层设计；从小项目开始，分阶

15、段实现大目标；围绕城市特色，做大做强做持续；促进公私合作，多方合力成大事。2、巴塞罗那的智慧特色与经验（三）国内智慧城市研究与实践我国目前有686个与智慧相关的试点，分布在建设部和其他部委。我国在智慧城市的建设正在从概念期进入快速发展期，也为此进行了大量的数据储备。1、智慧实践图为2015年我国智慧城市评估前十名得分，其依据一是基础设施建设；二是管理水平。智慧管理，大量体现在智慧政务上；而智慧服务则包含智慧医疗、智慧教育、智慧旅游、智慧交通等方方面面。在智慧城市的体系中，通过数据共享与公开，将为城市经济发展带来更大效益，同时未来会加重绿色的概念。3214建设智慧社区强调绿色生态注重以人为本重视

16、文化传承智慧城市做到最后，一定要有自己的城市特色。典型案例碧桂园佛山新城之光ABC多元合作政府、科研机构、商业公司、个人多方参与，共同建设。顶层设计考量城市经济、政治、历史、地理、文化、生态文明等因素，梳理城市需求、发现城市特点、挖掘城市人的秉性。统一数据管理进行数据共享。2 、经验总结大数据智慧城市智慧交通1234目 录（一）智慧交通的功能架构（二）智慧交通管理（三）智慧公交（四）智慧停车三、智慧交通智慧交通是智慧城市的一个组成部分，又是一个能够独立运行的子系统。（一）智慧交通的功能架构服务水平 D云平台交通大数据平台应用系统扩展和对接平台运营安全和服务智慧服务层车载RFID人工采集交通信号

17、视频监控线圈检测GIS信息各类数据采集接入管理系统磁钉 浮动检测 车交通诱导交通信号事件预警三维仿真信息发布40.0%0.0%A B C E F路网分析35.0%30.0%25.0%比 20.0%例15.0%10.0%5.0%早高峰服务水平等级分布晚高峰服务水平等级分布区域控制道路施工动态诱导关键节点云计算模型智能计算模型实时交通数据系统实时路况路网评价设备管理信息发布数据库存储设备路口优化极端天气紧急事件专家预案路网资源交通设备智慧方案专家系统区域组织大型活动扩散分析交通预测交通流数据气象数据交通仿真评价系统政策评估预案评估宏观仿真微观仿真城市模型仿真模型智慧计算层智慧应用应用模块层感知层云

18、平台层数据采集云平台层智慧应用层数据预处理智慧应用层智慧计算层数据分析智慧计算层智慧服务层三个系统提出解决方案道路交通数据感知RFID检测感应线圈检测道路交通数据感知视频、微波检测GPS浮动车检测智慧交通管理是智慧交通的核心部分，也是今天城市智慧化最多的体现。（二）智慧交通管理ABC动态综合数据平台智慧方案专家系统智慧仿真评价系统1、智慧三要素动态综合数据平台在动态综合数据平台中，除了自身的数据采集，同时与大数据库衔接，接入气象预报、旅游客流、体育等综合信息。智慧方案专家系统分析拥堵成因筛选应对方案交通流组织区域信号控制协调交通信息分布交通管理/管制措施确认拥堵发生预案库智慧方案（案例）基于动

19、态交通数据，形成多个交通解决方案。智慧仿真评价系统交通流组织区域交通信号协调诱导信息发布仿真评价交通管理部门实施交通管理措施智慧仿真评价系统2、智慧交通管理平台的应用一个城市的路网，主要由路段和路口组成的，路口往往是交通拥堵的节点，所以把路口管理好，对路网的优化至关重要。（1）路口优化管理在最新的智慧化交通管理系统中，能够根据道路上采集的信息，自动优化区域性路网或是单个节点，在优化调控信号灯的同时，还能优化地面区划，提高路口的通行能力、通行秩序和交通安全。一个城市的拥堵，通常具有时间性和空间性，智慧化交通管理在充分了解路网上交通分布的基础上，通过动态交通诱导，可以把拥堵的点合理分布到路网上。（

20、2）区域交通组织如图示，中间有一条红色的特别拥堵的路段，而周边其他道路则仍有负载空间，如果让周边道路合理地均分车流量，那路网就能够得到最大的优化。智慧交通管理平台可以将拥堵路段的车流引导到非拥堵路段，从而减少拥堵。在路网优化中，还有一种动态交通诱导，在路网边上树立一个红黄绿的可变信息牌进行初步的交通分流，是比较常用的诱导技术。（3）动态交通诱导前往城中方向车辆，绕行教工路约438辆VMSVMSVMS设置定向诱导指路牌前往城东城中方向车辆，绕行丰潭路约485辆VMS设置定向诱导指路牌如图示，在动态交通诱导中，使用文字诱导牌的属于定向诱导，前提是交通控制中心准确知道路网信息；而红黄绿可变信息牌则属

21、于非定向诱导，由车主自己判读行驶方向。采用车流分流的定向和非定向诱导技术，可以很好地实现路网的均衡管理。在交通管理中，经常会遇到突发的交通事件造成交通拥堵，智慧交通管理平台系统可以感知路上各点的交通信息，准确判断该点的交通拥堵是否由交通事故导致，而且能够预测这一点的交通事件在15、30分钟后将扩散的范围，从而指导交通管理部门控制现场，进行合理分流。（4）紧急事件影响预测在城市中，道路维护管理十分常见，因施工占用路面导致车辆行驶困难、城市道路混乱的情况也比比皆是，而智慧交通管理平台系统中的施工交通疏导技术则可以很好地解决这一难题。（5）施工交通疏导规划后路况仿真规划前路况仿真如图示，系统利用动态

22、交通仿真技术，分析因施工损失的道路通行能力，再设计道路施工期间的交通疏导方案，均衡引导交通流，最大程度地减少拥堵，让城市管理更规范。俗话说，“人无远虑，必有近忧”，对待城市交通同样如此。智慧交通核心管理系统可以根据今年的路网数据，利用动态交通仿真技术预测未来时间的路网拥堵状态，从而在特别拥堵的区域加强投入与管理，修建新的道路，或者是投入新的智慧交通技术和系统。（6）交通需求预测如图示两个路网的对比，前一年有些路段还是黄色的，因为没有进一步投入管理，而且交通量快速增长，导致第二年出现更多的拥堵区域，所以智慧交通技术也可以解决未来的交通问题。专利奖项3.具体应用案例中关村一桥进行了信号灯设置和路面区划的精细化优化管理，右图为智慧仿真系统提供的最佳优化方案，结果经过优化后，该路口的排队长度由北向南缩短了75%，该路口的平均延误减少了60%，充分说明智慧化管理能够极大提高道路的管理效能。（1）中关村一桥北京在奥运期间给奥运车辆设置了专用道，团队在优化管理的过程中主要考虑三方面因素，一是专用车道会对周边车辆造成多少