智慧交通综合大数据管控平台设计建设方案

1、智慧交通综合大数据管控平台建设方案目录第1章、前言9第2章、总体设计102.1、系统概述102.2、系统设计原则122.3、系统框架13第3章、交通大数据采集子系统183.1、前端采集技术183.2、数据共享和交换平台203.3、框架支撑平台203.3.1、基础网络服务平台213.3.2、共享内存数据库273.3.3、消息组件373.3.4、日志管理403.3.5、系统预警及系统告警与状态管理423.3.6、一致性哈希分发43第4章、大数据资源整合存储子系统544.1、基础交通数据544.1.1、城市路网数据554.1.2、公交线路数据1014.1.3、公交车辆数据1034.1.4、长途客运车数据1044.1.5、出租车数据1074.1.6、危化品车数据1084.1.7、共享单车数据1094.1.8、火车客运数据1104.1.9、民航客运数据1134.1.10、交通资产数据1154.1.11、出行需求数据1164.1.12、公路费用数据1204.1.13、气象数据1204.1.14、监控设备数据1214.1.15、追逃车辆数据1224.2、实时采集数据1224.3、实时计算数据1234

2、.3.1、城市交通运行数据1234.3.2、公交车实时位置数据1264.3.3、公交（地铁）卡刷卡数据1274.3.4、长途客车实时数据1284.3.5、出租车实时数据1284.3.6、危化品车实时数据1294.3.7、共享单车实时数据1304.3.8、路口通行量1304.3.9、套牌嫌疑车数据1314.3.10、基于车辆识别的OD分析数据1324.3.11、基于车辆识别的车辆数据133第5章、大数据清洗子系统1355.1、概述1355.1.1、数据清洗1355.1.2、缺失值处理1365.1.3、数据选择1375.1.4、数据变换1375.1.5、数据集成1385.1.6、数据削减1395.1.7、数据清洗评估1405.1.8、在交通领域的应用1415.2、数据清洗方法1435.2.1、错误数据的判别和修正1435.2.2、丢失数据补齐1545.2.3、冗余数据简约1635.2.4、基于Hadoop的分布式数据清洗168第6章、大数据融合分析子系统1996.1、交通调查指标数据计算2006.1.1、概述2006.1.2、处理流程2036.2、交通运行指数计算2106.2.1、概述21

3、06.2.2、交通运行指数各项指标计算2136.3、信号优化2216.3.1、自适应信控配时计算2216.4、基于大数据的OD分析2726.4.1、概述2736.4.2、基于Hadoop大数据OD分析2776.4.3、基于移动通信手机定位数据的OD分析2896.5、基于车辆识别的大数据套牌车分析3296.5.1、概述3296.5.2、流式计算Storm简介3316.5.3、框架3366.5.4、技术实现3376.5.5、实时数据3386.5.6、基于Strom流式计算的数据分析3406.6、尾气排放分析3446.6.1、概述3446.6.2、传统的计算模型3456.6.3、基于Hadoop的城市交通尾气计算模型3526.7、交通信息发布系统3556.7.1、设计原则3556.7.2、总体诱导方案设计3566.7.3、杆件及基础3596.7.4、主要设备技术参数360第7章、统一消息服务子系统3647.1、概述3647.2、服务接口3657.2.1、公交优先通行系统接口3657.2.2、城市交通运行监测平台接口367第8章、三维GIS平台子系统3718.1、概述3718.1.1、国内外应

4、用现状3718.1.2、建设需求分析3738.1.3、建设范围3748.1.4、建设内容3748.1.5、建设目标3758.2、三维系统平台介绍3758.2.1、三维GIS系统平台构成3768.2.2、三维GIS地图特点3778.3、三维地图模型设计与建设3788.3.1、三维GIS地图模型设计3788.3.2、三维系统的建设3848.3.3、三维数据的建设3878.3.4、系统软硬件环境391第9章、系统规划和平台建设3949.1、存储规划3949.1.1、数据库存储3949.1.2、视频云存储3989.2、数据库规划4089.2.1、Oracle 数据库规划4099.2.2、数据对象的命名规范4099.2.3、Hbase数据库规划4169.3、主机规划4179.3.1、采集主机规划4189.3.2、Hadoop集群主机规划4199.3.3、Storm集群主机规划4229.3.4、统一消息服务平台主机规划4229.4、云平台建设4249.4.1、云平台总体架构4249.4.2、云平台资源池设计4279.4.3、虚拟数据中心VDC设计4309.4.4、存储资源池设计4339.4.5、配

5、置清单437第10章、大数据支撑平台系统的性能设计要求43910.1、系统的处理能力43910.2、系统的可用性43910.3、系统的安全性440第1章、 前言智慧交通大数据平台是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的、实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。智慧交通大数据平台作为智慧交通建设的核心和数据采集、处理、融合、应用的枢纽，将智能交通建设的各个外场子系统的数据进行实时的采集、转换、处理及存储，并在数据集成、融合、分析挖掘的基础上，汇聚于公安交通的智慧应用中，大大推进了交通业务的智能化和智慧化，提高了交警各部门人员的工作效率。智慧交通大数据平台集成了信息化、流程化、规范化的集成管理与指挥调度、接处警、设施维护管理、运营服务等智慧交通业务功能。指挥中心指挥调度人员可以基于GIS电子地图实时监控城市道路的实时路况、警情在地图上的实时位置、处理过程的监控、警力实时位置的监控、设施设备的实时运行状态，还实现了监控视频的实时访问、信号控制设备的远程控制以及诱导屏的实时发布

6、等功能。439第2章、 总体设计2.1、 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

7、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

8、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。2.2、 系统设计原则1）安全性原则本系统要实现基于大型数据中心、强大信息处理环境和高速网络为一体，可为交通信息管理的获取、共享和处理服务，支持实时网上数据信息处理，支持协同工作及虚拟办公环境的新一代信息基础设施支撑平台。由于整个系统涉及大量的保密数据，而且部分数据共享基于网络环境，在设计过程中，必须考虑信息安全及保密措施，确保系统中的信息资源不被非法窃取和篡改，数据中心不被破坏，同时还要保证用户能够正常使用系统中的共享资源，提供应有的信息服务。为了确保该系统的安全性，在建立健全安全管理制度基础上，还必须采用有效的安全保密技术。本系统采用一整套科学、便利的安全管理模式，系统对终端用户的权限严格界定，终端用户的权限细化到每一个模块的每一个功能，在此基础上系统灵活地使用组的管理方式，很大程度上简化了系统管理人员的工作复杂度。2）集成统一性、开放性和标准化原则各个不同方面的机房需求应组成一个完整的机房信息系统。并在系统安全性、资源共享、工作协同和系统管理及其开销、系统升级等方面进行规划和设计，所以系统必须具有开放性，标准化。系统的开放性是关系到系统生命周期长短重要问题，只有开放的系统才能满足互操作性、可移植性以及可伸缩性的要求，不断为系统的扩展、升级创造条件。3）先进性和实用性原则系统设计立足于高起点，采用国际先进、成熟和实用的技术，构建合理并适当超前的技术体系架构，用以确保长时间的技术领先。各系统通过集成，实现资源和信息共享。系统软、硬件配置采用模块化、开放式结构，以适应系统灵活组织、扩展和系统集成整体提升的需要。4）经济性、投资保护性原则应以较高的性能价格比建设整个系统，使资金的产出投入比达到最大值。能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，提供高效能与

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