深圳城市交通大数据监测与仿真评价平台研究开发.docx

1、1深圳城市交通大数据监测与仿真评价平台研究与开发摘要：深圳城市交通大数据监测与仿真评价平台是进入新一代信息技术时 代， 城市交通面对大数据环境， 开展的对城市交通大数据运行监测， 实现城市交 通区域、 宏观、 中观、 微观一体化模型体系建模与优化， 建立城市交通大数据深 度挖掘与分析、 城市交通控规与规划两个阶段一体化影响评价目标模式， 结合深 圳市应用实践， 开展上述研究与开发工作。 平台引入实时动态的城市交通大数据， 长时效、 连续不断地开展城市交通规划设计、 建设评价、 运行监管等决策支持与 分 析 研 判 ， 在 交 通 规 划 、 建 设 、 运 行 、 管 理 全 程 应 用 智

2、能 交 通 技 术 ， 改 变 传 统 交 通封闭、 静态的工作流程方法， 开创深圳城市交通智能化流程再造创新模式， 拉 开城市交通大数据时代的序幕。关键词：大数据深度挖掘；仿真评价；流程再造一 、 项 目 立 项 背 景 及 必 要 性深 圳 城 市 交 通 大 数 据 监 测 与 仿 真 评 价 平 台 是 进 入 新 一 代 信 息 技 术 时 代 ， 城 市 交 通 面 对 大 数 据 环 境 ， 如 何 开 展 对 城 市 交 通 大 数 据 运 行 监 测 ， 像 深 圳 特 有 的 海 、 陆 、 空 、 铁 、 口 岸 “五 位 一 体 ”综 合 交 通 运 输 体 系 ， 实

3、 现 城 市 交 通 区 域 、 宏 观 、 中 观 、 微 观 一 体 化 模 型 体 系 建 模 与 优 化 ， 实 现 城 市 交 通 宏 观 、 中 观 、 微 观 、 在 线 一 体 化 仿 真 技 术 手 段 与 工 具 研 发 ， 建 立 城 市 交 通 大 数 据 分 析 与 挖 掘 、 城 市 交 通 控 规 与 规 划 两 个 阶 段 一 体 化 影 响 评 价 目 标 模 式 ， 结 合 深 圳 商 业 中 心 区 域 罗 湖 区 应 用 实 践 ， 开 展 上 述 研 究 与 开 发 工 作 。城 市 交 通 拥 堵 、 安 全 、 污 染 等 管 理 问 题 ， 不

4、能 只 关 注 城 市 交 通 运 行 状 态 ， 更 应 关 注 城 市 交 通 规 划 设 计 ， 还 要 关 注 城 市 规 划 等 领 域 形 成 问 题 的 因 素 。 引 入 实 时 动 态 的 城 市 交 通 大 数 据 ， 长 时 效 、 连 续 不 断 地 开 展 城 市 交 通 规 划 设 计 、 建 设 评 价 、 运 行 监 管 等 决 策 支 持 与 分 析 研 判 ，2在 交 通 规 划 、 建 设 、 运 行 、 管 理 全 程 应 用 智 能 交 通 技 术 ， 改 变 传 统 交 通 封 闭 、 静 态 的 工 作 流 程 方 法 ， 开 创 深 圳 城 市

5、交 通 智 能 化 流 程 再 造 创 新 模 式 ， 拉 开 城 市 交 通 大 数 据 时 代 的 序 幕 。项 目 重 点 实 施 “八 个 一 体 化 ”战 略 支 撑 ： 即 城 市 与 城 市 群 智 能 交 通 系 统 体 系 结 构 一 体 化 ； 城 市 交 通 决 策 支 持 规 划 、 建 设 、 运 行 、 管 理 一 体 化 ； 综 合 交 通 与 单 项 交 通 用 户 领 域 服 务 一 体 化 ； 城 市 交 通 大 数 据 平 台 监 测 、 模 型 、 仿 真 、 评 价 一 体 化 ； 城 市 交 通 运 行 监 测 ： 静 态 与 动 态 大 数 据 一

6、 体 化 ； 城 市 交 通 模 型 体 系 ： 区 域 、 宏 观 、 中 观 、 微 观 一 体 化 ； 城 市 交 通 智 能 仿 真 ： 宏 观 、 中 观 、 微 观 、 在 线 一 体 化 ； 城 市 交 通 影 响 评 价 ： 城 市 控 规 与 交 通 规 划 两 个 层 次 一 体 化 。重 要 性 与 必 要 性 ： 为 实 现 我 国 政 府 关 于 “经 济 、 民 生 、 社 会 ”的 三 大 战 略 目 标 ， 国 务院 常 务 会 议 关 于 “加 强 安 全 生 产 ”、 “加 强 大 气 污 染 防 治 ”、 “打 造 中 国 经 济 升 级 版 ”的 重 大

7、 战 略 部 署 ， 从 国 家 战 略 高 度 出 发 ， 建 设 天 地 一 体 ， 立 体 化 智 能 化 的 国 家 天 地 控 制 网 “新 一 代 国 家 交 通 控 制 网 ”， 利 用 天 地 网 、 汽 车 控 制 网 、 巨 系 统 、 云 计 算 等 先 进 技 术 ， 对 交 通 安 全 、 拥 堵 、 污 染 （ 雾 霾 ） 、 能 耗 ， 实 行 全 面 感 知 、 全 面 同 （ 智 能 控 制 ） ， 破 解 交 通 安 全 、 交 通 拥 堵 、 交 通 污 染 等 重 大 交 通 民 生 难 题 和 新 型 城 镇 化 交 通 发 展 难 题 。 所 以 智

8、 能 交 通 控 制 系 统 的 建 设 意 义 特 别 重 大 。智 能 交 通 系 统 的 应 用 不 仅 能 够 促 进 出 行 者 、 交 通 工 具 、 交 通 设 施 以 及 交 通 环 境 所 构 成 的 交 通 系 统 各 大 要 素 间 的 有 机 联 系 ， 还 可 从 根 本 上 提 高 交 通 系 统 的 安 全 和 效 率 ， 最 佳 地 利 用 交 通 系 统 的 时 间 和 空 间 资 源 ， 降 低 交 通 系 统 的 能 源 消 耗 和 碳 排 放 。 以 下 从 六 个 方 面 阐 述 本 工 程 研 究 中 心 的 重 要 性 与 必 要 性 。二 、 项

9、 目 研 究 技 术 路 线 和 方 法（ 一 ） 研 究 内 容 深 圳 市 城 市 交 通 分 析 与 交 通 影 响 评 价 平 台 的 主 要 研 发 方 向 和 内容 包 括 以 下 四 个 方 面 ：1、 交 通 系 统 规 划 、 设 计 、 控 制 与 管 理 ；2、 交 通 基 础 设 施 监 控 和 高 效 运 维 ；33、 大 数 据 与 智 能 交 通 系 统 规 划 、 设 计 与 系 统 集 成 ；4、 交 通 系 统 建 模 、 仿 真 及 战 略 工 程 中 心 。（ 二 ） 深 圳 市 城 市 交 通 分 析 与 交 通 影 响 评 价 平 台 主 要 研 究

10、 技 术 范 围 ：1、建立大数据环境下的城市综合交通运行监测（基于道路网络 支 持 的 海 、 路 、 空 、 铁 、 口 岸 “五 位 一 体 ”） 信 息 源 池 。2、实现城市交通模型（区域、宏观、中观、微观）由传统静态 体 系 向 实 时 动 态 新 一 代 信 息 技 术 支 持 的 转 变 。3、开展科学的时效性的可视化城市交通仿真（宏观、中观、微 观 、 在 线 “一 体 化 ”） 辅 助 决 策 分 析 与 研 判 应 用 实 践 。4、完成城市规划规控与城市交通规划两阶段的评价平台手段与 工 具 的 研 制 开 发 ， 开 展 交 通 影 响 评 价 工 作 。（ 三 ）

11、深 圳 市 城 市 交 通 分 析 与 交 通 影 响 评 价 平 台 具 体 研 究 内 容 包 括 ：1、城市交通规划、建设、管理大数据平台的云计算与云存储技术（ 1） 交 通 规 划 、 建 设 、 管 理 大 数 据 平 台 构 建 技 术 ；（2）基于交通规划、建设、管理大数据平台的云计算与云存储技 术 。2、基于大数据城市交通区域、宏观、中观、微观一体化模型体 系 构 建 技 术（ 1） 基 于 大 数 据 的 城 市 交 通 区 域 模 型 体 系 构 建 与 标 定 技 术 ；（ 2） 基 于 大 数 据 的 城 市 交 通 宏 观 模 型 体 系 构 建 与 标 定 技 术

12、；（ 3） 基 于 大 数 据 的 城 市 交 通 中 观 模 型 体 系 构 建 与 标 定 技 术 ；（ 4） 基 于 大 数 据 的 城 市 交 通 微 观 模 型 体 系 构 建 与 标 定 技 术 ；（5）基于大数据的交通区域、宏观、中观、微观一体化建模与 标 定 技 术 。4图 2-1 深圳市城市交通分析与交通影响评价平台门户网站结构3、基于大数据城市交通宏观、中观、微观、在线智能化仿真平 台 技 术（ 1） 基 于 大 数 据 的 城 市 交 通 宏 观 智 能 化 仿 真 技 术 ；（ 2） 基 于 大 数 据 的 城 市 交 通 中 观 智 能 化 仿 真 技 术 ；（ 3）

13、 基 于 大 数 据 的 城 市 交 通 微 观 智 能 化 仿 真 技 术 ；（ 4） 基 于 大 数 据 的 城 市 交 通 在 线 智 能 化 仿 真 技 术 。4、基于大数据城市控规与交通规划阶段项目建设交通影响评价 平 台 技 术（ 1） 基 于 大 数 据 的 城 市 规 划 控 规 阶 段 项 目 建 设 交 通 影 响 评 价 技术 ；（ 2） 基 于 大 数 据 的 城 市 交 通 规 划 阶 段 项 目 建 设 交 通 影 响 评 价 技术 。（ 四 ） 技 术 路 线 深 圳 城 市 交 通 大 数 据 监 测 与 仿 真 评 价 平 台 总 体 建 设 路 线 ：5图

14、2-2 深圳城市交通大数据监测与仿真评价平台结构三 、 研 究 内 容 和 取 得 成 果（ 一 ） 初 期 阶 段 成 果 ：1、 城 市 智 能 交 通 运 输 系 统 规 划 和 建 设 ,初 步 完 成 建 立 综 合 城 市 智6能 交 通 运 输 系 统 理 论 方 法 和 相 关 技 术 、 对 深 圳 市 智 能 交 通 做 出 总 体 规 划 。2、 现 代 化 规 划 设 计 技 术 ： 建 立 非 集 计 方 法 的 交 通 方 式 划 分 模 型 ， 多 种 交 通 方 式 下 交 通 道 路 网 络 规 划 体 系 和 方 法 ， 现 代 化 城 市 社 会 活 动

15、模 型 ， 包 括 人 口 和 家 庭 模 型 、 经 济 用 地 模 型 和 经 济 指 标 模 型 ， 建 立 综 合 网 络 方 案 的 技 术 经 济 评 价 体 系 。（ 二 ） 中 期 阶 段 成 果 ：1、交通道路网络规划设计：建立基于多种交通方式下交通预测 理 论 方 法 和 相 关 技 术 ， 复 杂 交 通 路 网 的 动 态 交 通 分 配 和 交 通 方 式 划 分 模 型 和 算 法 。2、静态交通规划设计：建立静态交通管理与评价体系，复杂环 境 下 区 域 停 车 收 费 模 型 ， 停 车 需 求 预 测 理 论 方 法 和 相 关 技 术 。3、交通客运枢纽规划

16、设计：建立各种级别客运枢纽中心位置选 址 、 规 模 和 布 局 模 型 ， 建 立 客 运 枢 纽 方 案 优 选 和 评 价 体 系 。4、交通货运枢纽规划设计：建立复杂环境下货物流通中心选址 模 型 ， 配 送 车 辆 调 度 理 论 模 型 与 算 法 ， 社 会 物 流 系 统 优 化 配 置 理 论 体 系 研 究 。（ 三 ） 实 施 阶 段 成 果 ：1、交通地理数据管理技术研究：建立交通网络模型，交通地理 数 据 的 数 据 存 储 与 组 织 技 术 体 系 ， 提 出 空 间 数 据 的 数 据 库 解 决 方 案 。 2、公用信息平台体系结构研究：分析公用信息平台的需求

17、、功 能 和 流 程 ， 提 出 符 合 深 圳 市 交 通 情 况 和 特 点 的 公 用 信 息 平 台 的 体 系 结 构 。 提 出 公 用 信 息 平 台 的 子 系 统 分 解 ， 完 成 公 用 信 息 平 台 的 架 构 设 计 。3、公用信息平台关键技术研究：研究和解决公用信息平台相关 的 关 键 技 术 难 点 ， 建 设 智 能 交 通 系 统 的 核 心 支 撑 公 用 信 息 平 台 。（ 四 ） 运 营 阶 段 成 果 ：1、交通安全评价技术：建立本地化的交通安全评价指标与交通 评 价 模 型 。2、道路事故黑点鉴别与改善技术研究：建立道路事故黑点鉴别 的 方 法

18、体 系 ， 提 出 交 通 安 全 改 善 方 法 与 评 价 体 系 。3、交通安全监测与事故预防及紧急救援管理技术：建立道路设7施 安 全 隐 患 监 测 审 查 技 术 体 系 ， 建 立 及 时 预 报 道 路 安 全 问 题 的 信 息 系 统 ， 并 提 出 交 通 安 全 的 预 防 措 施 ， 同 时 建 立 事 故 后 的 紧 急 救 援 体 系 。 4、道路的运营状况评价与管理：建立道路运营采集与检测技术 体 系 ， 以 及 道 路 运 营 状 况 评 价 体 系 ， 并 能 制 定 相 应 的 管 理 与 改 善 措 施 。（ 五 ） 项 目 结 题 阶 段 成 果 ：

19、1、 智 能 交 通 对 城 市 交 通 的 综 合 决 策 支 持 技 术 智 能 交 通 的 快 速 发 展 给 日 益 严 重 的 交 通 问 题 解 决 带 来 新 的 契 机 ，它 是 通 过 先 进 的 交 通 信 息 采 集 技 术 实 时 获 得 海 量 的 道 路 网 络 交 通 静 态 和 动 态 信 息 ， 并 结 合 交 通 工 程 学 科 领 域 内 的 理 论 和 模 型 ， 在 交 通 信 息 数 据 仓 库 中 进 行 数 据 的 提 取 、 数 据 集 成 、 数 据 融 合 得 到 可 辅 助 决 策 的 交 通 运 行 状 态 数 据 。 智 能 交 通

20、对 提 高 城 市 交 通 运 行 效 率 、 加 强 交 通 安 全 和 减 少 交 通 污 染 发 挥 着 重 要 的 作 用 。2、 交 通 仿 真 对 城 市 交 通 的 综 合 决 策 支 持 技 术 交 通 仿 真 技 术 可 以 动 态 地 、 逼 真 地 仿 真 交 通 流 和 交 通 事 故 等 多 种交 通 现 象 ， 深 入 地 分 析 车 辆 、 驾 驶 员 和 行 人 、 道 路 等 交 通 特 征 ， 有 效 地 进 行 交 通 规 划 、 交 通 组 织 与 管 理 、 交 通 能 源 节 约 与 物 资 运 输 流 量 合 理 化 等 方 面 的 研 究 。 交

21、 通 仿 真 能 够 对 复 杂 的 交 通 情 况 进 行 模 拟 与 重 现 ， 对 未 来 的 交 通 情 况 进 行 预 测 ， 帮 助 进 行 方 案 比 选 。 交 通 仿 真 还 可 以 帮 助 解 决 交 通 拥 堵 问 题 。四 、 成 果 市 场 推 广 应 用 前 景 分 析（ 一 ） 成 果 应 用 分 析1、 全 方 位 公 众 交 通 信 息 服 务 的 市 场 前 景 在 现 代 化 的 综 合 交 通 运 输 体 系 下 ， 市 民 对 全 方 位 信 息 服 务 的 需 求主 要 表 现 在 三 个 方 面 ： 第 一 是 对 交 通 信 息 的 全 面 性

22、要 求 高 ， 需 要 针 对 不 同 需 求 主 体 提 供 全 面 的 交 通 信 息 ， 如 公 共 交 通 出 行 者 需 全 面 了 解 公 交 班 次 信 息 、 换 乘 信 息 、 路 况 信 息 、 票 务 信 息 等 ； 私 家 车 出 行 者 需 全 面 了 解 地 理 信 息 、 费 用 信 息 、 路 况 信 息 、 交 通 管 制 信 息 、 交 通 诱 导 信 息 ； 运 输 企 业 则 想 全 面 了 解 客 货 源 信 息 、 办 事 指 南 、 违 章 信 息 。 第 二 是 对 交 通 信 息 发 布 的 时 效 性 要 求 高 ， 交 通 状 况 的 时

23、变 性 决 定 了 交 通 信 息 发 布 的 高 时 效 性 ， 需 将 准 确 的 信 息 及 时 提 供 给 需 求 主 体 ， 如 将 交 通8管 制 信 息 、 诱 导 信 息 及 时 提 供 给 驾 驶 员 ， 方 便 驾 驶 员 的 路 径 选 择 和 行 程 规 划 ； 将 最 新 的 客 货 源 信 息 提 供 给 运 输 企 业 ， 使 企 业 对 营 运 方 案 做 出 及 时 调 整 ； 将 违 章 信 息 及 时 发 布 ， 供 市 民 随 时 查 询 等 。 第 三 是 对 交 通 信 息 获 取 途 径 的 便 利 性 要 求 高 ， 交 通 信 息 获 取 途

24、径 的 便 利 性 要 求 主 要 体 现 在 两 个 方 面 ， 一 方 面 要 求 交 通 信 息 发 布 和 获 取 途 径 多 样 化 ， 包 括 车 载 设 备 、 广 播 电 台 、 触 摸 屏 、 大 屏 幕 、 交 通 出 行 网 站 、 手 机 、 呼 叫 中 心 、 电 子 站 牌 、 可 变 情 报 板 等 ； 另 一 方 面 ， 要 求 交 通 信 息 发 布 设 施 大 范 围 覆 盖 ， 覆 盖 范 围 包 括 高 快 速 路 、 旅 店 、 交 通 枢 纽 、 客 运 场 站 、 人 员 集 中 的 公 共 场 所 、 公 交 站 台 等 。相 对 于 市 民 全

25、 方 位 交 通 信 息 服 务 的 迫 切 需 求 ， 我 市 交 通 信 息 服 务 在 发 布 内 容 全 面 性 及 时 效 性 、 服 务 对 象 的 广 泛 性 和 发 布 渠 道 的 多 样 性 三 方 面 均 相 对 有 限 。 出 行 信 息 主 要 是 通 过 车 载 设 备 、 广 播 电 台 、 触 摸 屏 和 大 屏 幕 这 几 种 途 径 发 布 ， 且 发 布 信 息 实 时 性 不 强 ； 车 载 备 和 广 播 电 台 服 务 对 象 主 要 针 对 驾 驶 人 员 ， 触 摸 屏 和 大 屏 幕 主 要 集 中 在 机 场 和 火 车 站 等 大 型 交 通

26、 枢 纽 ； 缺 乏 公 众 出 行 网 站 ； 缺 乏 交 通 出 行 的 呼 叫 中 心 、 短 信 服 务 系 统 ； 移 动 电 视 发 布 的 都 是 娱 乐 信 息 ， 缺 乏 出 行 信 息 。 通 过 智 能 交 通 系 统 关 键 技 术 和 软 硬 件 系 统 的 研 究 与 开 发 ， 构 建 全 方 位 的 公 众 出 行 信 息 服 务 系 统 ， 全 面 整 合 和 采 集 交 通 信 息 资 源 ， 对 交 通 流 信 息 、 交 通 枢 纽 信 息 、 公 交 换 乘 信 息 等 的 全 面 采 集 和 互 联 共 享 ， 同 时 与 旅 游 、 气 象 等 相

27、 关 各 类 服 务 信 息 进 行 整 合 ， 通 过 互 联 网 、 呼 叫 中心、手机、 PDA 等 移 动 终 端 、 以 及 交 通 广 播 、 移 动 电 视 、 车 载 终 端 、 可 变 情 报 板 等 分 布 在 公 共 场 所 内 的 大 屏 幕 、 触 摸 屏 等 信 息 发 布 媒 介 ， 为 出 行 者 提 供 全 面 的 出 行 信 息 服 务 和 信 息 互 动 ， 实 现 对 不 同 出 行 者 提 供 全 面 、 多 方 式 的 信 息 服 务 ， 让 公 众 切 身 感 受 到 全 方 位 交 通 信 息服 务 的 便 利 ， 践 行 “人 文 交 通 ”的

28、 交 通 发 展 理 念 。 2、 交 通 协 调 指 挥 能 力 和 应 急 处 置 的 市 场 前 景 国 内 外 的 经 验 教 训 表 明 ， 城 市 交 通 在 突 发 事 件 下 ， 只 有 实 现 对 交警 、 交 通 、 运 输 企 业 以 及 城 市 其 他 应 急 部 门 的 综 合 协 调 指 挥 才 能 将 突 发 事 件 所 带 来 的 损 失 降 到 最 低 。 虽 然 深 圳 市 已 经 建 设 了 交 警 指 挥 中 心、122 接 处 警 系 统 、 GPS 监 管 平 台 、 远 程 视 频 监 控 系 统 等 信 息 系 统 。 但 随 着 深 圳 市 交

29、 通 行 业 的 迅 速 发 展 ， 交 通 运 输 体 系 不 断 完 善 、 市9民 出 行 需 求 进 一 步 增 加 ， 目 前 交 通 常 规 业 务 协 调 调 度 将 难 以 满 足 常 规 公 交 、 轨 道 、 航 空 、 出 租 等 多 种 交 通 方 式 的 高 效 接 驳 及 运 力 调 度 匹 配 和 对 多 个 运 输 企 业 运 力 调 拨 协 调 指 挥 的 功 能 要 求 。应 对 突 发 公 共 事 件 的 应 急 处 置 方 面 包 括 应 对 灾 害 天 气 、 公 共 卫 生 事 件 、 重 大 活 动 、 群 体 事 件 及 恐 怖 袭 击 等 的

30、交 通 运 行 综 合 协 调 指 挥 。 遇 突 发 事 件 时 要 求 能 迅 速 建 立 现 场 通 信 网 络 获 取 应 急 所 需 决 策 信 息 ； 在 大 交 通 的 范 畴 内 协 调 调 度 警 力 和 抢 修 救 援 资 源 ； 能 够 实 施 统 一 的 交 通 管 制 和 配 置 调 度 运 力 资 源 ， 迅 速 搭 建 临 时 运 输 专 线 快 速 疏 散 事 件 场 所 的 人 财 物 ； 快 速 发 布 交 通 事 件 及 服 务 信 息 等 。在 目 前 的 形 势 下 ， 亟 需 借 助 智 能 化 手 段 ， 建 立 集 运 行 指 挥 、 协 调 调

31、 度 、 应 急 指 挥 于 一 体 、 高 度 智 能 化 的 交 通 运 行 指 挥 系 统 ， 调 控 交 通 运 输 资 源 和 管 理 手 段 ， 更 好 的 处 置 各 种 交 通 突 发 事 件 。3、 交 通 运 行 监 测 和 趋 势 判 断 、 预 报 决 策 的 市 场 前 景 深 圳 市 目 前 已 建 立 了 交 通 流 信 息 采 集 系 统 、 交 通 事 件 检 测 子 系 统等 多 个 基 础 信 息 的 采 集 系 统 ， 有 效 的 提 高 了 交 通 管 理 水 平 ， 对 深 圳 道 路 交 通 安 全 、 畅 通 、 有 序 的 运 行 提 供 了

32、有 力 支 撑 。 但 与 国 内 智 能 交 通 先 进 城 市 如 北 京 、 上 海 、 广 州 等 城 市 相 比 ， 在 信 息 采 集 规 模 、 信 息 综 合 处 理 利 用 和 交 通 信 息 服 务 等 方 面 ， 存 在 着 明 显 差 距 ， 亟 需 提 升 检 测 技 术 ， 扩 大 综 合 监 测 范 围 ， 实 时 、 全 面 采 集 整 个 路 网 的 交 通 状 态 信 息 、 客 流 信 息 、 关 键 地 点 运 营 状 态 信 息 等 ， 深 化 历 史 交 通 数 据 与 实 时 交 通 数 据 的 分 析 能 力 ， 提 升 交 通 信 息 服 务 水 平 ， 为 政 府 做 出 科 学 决 策 提 供 支 撑 。