大數(shù)據(jù)分析在公路管理中應(yīng)用

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大數(shù)據(jù)分析技術(shù)是目前熱門話題，在很多領(lǐng)域都有良好的應(yīng)用，根據(jù)MarketsandMarkets研究報(bào)告指出，到2018年，全球大數(shù)據(jù)市場(chǎng)的平均復(fù)合增長(zhǎng)率已經(jīng)達(dá)到26%，標(biāo)志著已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代。在智能交通管理領(lǐng)域，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠?qū)⒅悄芙煌◣蚋叩膸p峰。若結(jié)合云計(jì)算技術(shù)、5G技術(shù)，將會(huì)大幅度提升公路管理中各項(xiàng)資源和數(shù)據(jù)利用率，為交通管理提供更加先進(jìn)、新穎的支持和保障。基于此，開展大數(shù)據(jù)分析在公路管理中的應(yīng)用探討就顯得尤為必要。

一、公路管理對(duì)大數(shù)據(jù)分析的需求

從大數(shù)據(jù)分析技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀而言，我國(guó)的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)比較成熟，公路在發(fā)展中也形成了海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)種類等都呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，大大增加了公路管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)使用、數(shù)據(jù)查詢的成本。目前很多公路管理部門都無法很好的應(yīng)用現(xiàn)有數(shù)據(jù)，也不能直接丟棄，致使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本逐年增大，難以發(fā)揮出數(shù)據(jù)的價(jià)值和作用。而采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能夠大幅度提升公路管理單位數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用水平，從海量數(shù)據(jù)中快速、準(zhǔn)確地挖掘出有價(jià)值的數(shù)據(jù)，為公路管理決策的制定提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)支撐，從而提升公路管理的信息化、智能化、智慧化水平。因此，公路管理對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)有非常迫切的需求。

二、公路管理大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)設(shè)計(jì)思路

公路在運(yùn)營(yíng)管理中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，為保證這些數(shù)據(jù)能夠被良好的管理和使用，發(fā)揮出數(shù)據(jù)應(yīng)有的價(jià)值和作用，需要公路運(yùn)營(yíng)管理單位，組建起一個(gè)級(jí)別不小于企業(yè)級(jí)的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，以便對(duì)公路管理中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的采集、分析、管理和存儲(chǔ)。比如：TDH數(shù)據(jù)管理分析平臺(tái)就是目前公路管理中比較常用的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，是一種典型分布式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率非常高，而且還能實(shí)現(xiàn)一站式服務(wù)。既能實(shí)現(xiàn)公路數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算，又可以為數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用，提供必要的平臺(tái)，能夠滿足公路管理大數(shù)據(jù)分析的各項(xiàng)要求。當(dāng)公路運(yùn)營(yíng)管理中數(shù)據(jù)進(jìn)入TDH企業(yè)級(jí)一站式大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)之后，需要通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后，才能將數(shù)據(jù)匯總到一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行集中管理。再進(jìn)行批量化處理，就能形成明細(xì)層、匯總層、模型層。歷史數(shù)據(jù)可直接存儲(chǔ)到Search搜索引擎中，在使用時(shí)只要輸入關(guān)鍵字或者關(guān)鍵詞，就能快速檢索到所需的歷史數(shù)據(jù)。而那些非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，可直接存儲(chǔ)到Hyperbase搜索引擎中進(jìn)行存儲(chǔ)管理。為提升TDH企業(yè)級(jí)一站式大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)中的數(shù)據(jù)分析和處理質(zhì)量，可借助Governor系統(tǒng)來對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，包括：數(shù)據(jù)增刪、數(shù)據(jù)更改、新數(shù)據(jù)錄入等，同時(shí)還能對(duì)不同數(shù)據(jù)的影響關(guān)系進(jìn)行分析，從而提升各項(xiàng)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，在數(shù)據(jù)使用檢索中，只要快速找到其中一個(gè)數(shù)據(jù)，其他管理數(shù)據(jù)也會(huì)被檢索出來，便于管理人員參考和使用。而對(duì)于那些上層數(shù)據(jù)的應(yīng)用，可采用標(biāo)準(zhǔn)化的JDBC或者ODBC直接和TDH企業(yè)級(jí)一站式大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)相互對(duì)接，以滿足數(shù)據(jù)快速挖掘的需求，為公路管理提供必要的參考和指導(dǎo)。

三、大數(shù)據(jù)分析在公路管理中的應(yīng)用

（一）在ETC用戶和車輛引導(dǎo)管理中的應(yīng)用

ETC用戶和車輛引導(dǎo)管理是公路管理的重中之重，為提升公路管理水平，可選擇Apriori算法，來分析各數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，為公路使用用戶提供必要的信息服務(wù)，比如：可通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可按照用戶車輛遷徙路線，快速制定出相關(guān)的線路信息推送服務(wù)。通過分析客戶車輛經(jīng)過的歷史地點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)，再利用大數(shù)據(jù)可視化的特點(diǎn)，推算出用戶未來一段時(shí)間內(nèi)的駕駛線路，并為用戶提供必要的信息支持和數(shù)據(jù)服務(wù)，提升公路服務(wù)管理水平，為客戶出行提供更加精準(zhǔn)的信息數(shù)據(jù)服務(wù)。

（二）在公路運(yùn)營(yíng)優(yōu)化管理中的應(yīng)用

運(yùn)營(yíng)管理是公路管理的核心內(nèi)容，其管理水平，直接關(guān)系到公路管理企業(yè)的經(jīng)營(yíng)發(fā)展水平，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可通過流式機(jī)器自動(dòng)學(xué)習(xí)的功能，對(duì)公路運(yùn)營(yíng)管理情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警、提前指揮、提前管理，便于統(tǒng)一調(diào)度和集中指揮。利用TDH企業(yè)級(jí)一站式大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，就可以為公路運(yùn)營(yíng)管理提供決策依據(jù)。利用ST-ResNet大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可對(duì)公路上行駛車輛的密度進(jìn)行預(yù)測(cè)，主要機(jī)理是：將公路先劃分成若干個(gè)矩形小區(qū)域，進(jìn)行多區(qū)域同時(shí)分析，就能實(shí)現(xiàn)整體性預(yù)測(cè)，通過分析公路的時(shí)間屬性、空間數(shù)據(jù)、外部天氣數(shù)據(jù)等，就能獲得公路上行駛車輛的密度。

（三）在稽查分析管理中的應(yīng)用

在公路管理中應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)逃費(fèi)稽查分析、出入口流水對(duì)比分析等。主要是利用Inceptor大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)原始的交易流水進(jìn)行全面分析，可快速獲得逃費(fèi)稽查和出入口流量的相關(guān)歷史特征，包括：車輛一周、一個(gè)月、半年的繳費(fèi)信息訴訟費(fèi)，各繳費(fèi)出入口每年各時(shí)間段的出入流量信息。可采用融合時(shí)序預(yù)測(cè)模型和異常檢測(cè)模型相互結(jié)合的方法，來提升公路管理稽查分析管理水平，具體的實(shí)現(xiàn)過程如下：第1，先通過discover大數(shù)據(jù)分布式時(shí)序預(yù)測(cè)方法，來預(yù)測(cè)每個(gè)出入口的車輛流量，同時(shí)和目前采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。如果對(duì)比結(jié)果顯示，實(shí)際流量低于預(yù)測(cè)流量，就表明可能存在逃費(fèi)稽查情況。第2，利用iforest算法和無監(jiān)督算法來檢測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)是否存在異常，如果存在異常，則表明車輛存在逃費(fèi)現(xiàn)象。融合時(shí)序預(yù)測(cè)模型和異常檢測(cè)模型相互結(jié)合的方法，比單一的檢測(cè)模型，預(yù)測(cè)逃費(fèi)稽查的準(zhǔn)確性更高，可同時(shí)發(fā)出兩種檢測(cè)模型的優(yōu)勢(shì)。

（四）在聯(lián)合指揮和應(yīng)急資源調(diào)度中的應(yīng)用

公路在運(yùn)行中難免會(huì)發(fā)生突發(fā)事件，如果處理不及時(shí)或者處理方法不當(dāng)，可能會(huì)引起更加嚴(yán)重的安全事故。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可將公路運(yùn)行中形成的各項(xiàng)數(shù)據(jù)匯總到一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行分析管理，將突發(fā)事件的數(shù)據(jù)全部呈現(xiàn)在應(yīng)急事件智慧管理平臺(tái)上，形成聯(lián)合指揮。應(yīng)急事件智慧管理部門可通過“掛圖作戰(zhàn)”方式，制定科學(xué)有效的應(yīng)急措施，盡快處理解決突發(fā)應(yīng)急事件，盡快恢復(fù)公路交通，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件信息匯總、應(yīng)急指揮管理、應(yīng)急資源管理、應(yīng)急過程管理的信息化和數(shù)字化，降低突發(fā)事件造成的損失和危害。

四、結(jié)語

綜上所述，本文采用理論結(jié)合實(shí)踐的方法，探討了大數(shù)據(jù)分析在公路管理中的應(yīng)用，探討結(jié)果表明，公路管理是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，涉及到很多方面的內(nèi)容。公路管理中信息數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)匯總、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理一直是重難點(diǎn)，也是限制我國(guó)公路管理水平提升的主要因素。而應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)之后，可以為公路管理提供快速、實(shí)時(shí)、有效的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面的支撐，為制定公路管理策略，提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)支持和理論參考，從而提升公路管理水平，促使我國(guó)公路事業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。

作者:時(shí)洪然 單位:山東省交通運(yùn)輸監(jiān)測(cè)與應(yīng)急處置中心