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【摘 要】为了提高交通决策支持能力，构建综合的交通统计信息决策支持信息系统，结合交通行业的实际情况，依托行业的经济经营分析，进行详细的理论研究和应用研究，设计实施基于大数据技术的高速公路交通监测分析系统。致力于为政府统计工作提供最佳的信息服务，实现交通业务状况的监测分析，提高交通运输行业的预测预警能力，为政府决策提供数据基础。
【关键词】监测;大数据;高速公路
《交通运输信息化“十三五”发展规划》明确表示，有必要提高交通决策支持能力，建立综合交通统计信息决策支持系统，切实推进统计信息管理系统和经营管理系统的互联互通。加强互联网数据资源和信息服务的利用加强政府数据资源的相关性分析和整合 加强部门之间的数据关联和比较分析，充分利用政府公共数据的价值。运用大数据分析技术进行交通经济运行分析、政策实施效果评价、交通开发趋势判断等分析工作，提高交通宏观调控能力。充分利用交通业务状态数据，进行交通运行状态预测和预警、趋势分析和及时发布，提高交通运营管理的可预测性、计划和协同效应。本文建立了以大数据技术为基础，实现大量高速公路通行费数据的采集、存储、计算、分析、显示的高速公路通行量监测分析系统，为政府决策提供数据支持，为社会服务提供便利。
一、高速公路通行量监测分析系统业务流程
（一）数据报告
数据报告是指不同地方和城市的高速公路管理部门通过索引系统收集详细数据，将详细数据上传到高速公路交通监测分析系统的数据库中。
（二）数据审核
由于每个业务系统生成的数据不能由平台控制，因此无法保证数据的质量。建立数据审计机制，为了满足数据分析的需要，在存储前清除不准确的数据。
（三）分析和计算
分析和计算是指根据业务要求分类和计算已批准数据的过程，为查询和可视化显示提供系统计算结果。
（四）可视化显示
分析结果以图形图像的形式显示，包括电子地图、信号灯、统计表、数据表、控制板、雷达图和其他丰富的数据显示表单。
二、高速公路通行量监测分析系统设计框架
在对各省及各部级进行全面调查的基础上，根据业务要求，将基于大数据技术建立交通监控分析系统。交通监控分析系统使用不同地区和城市高速公路的通行费数据，使用基于Hadoop的并行计算，实现大量交通数据的快速开采、分析和处理。
（一）总体框架
系统的整体框架分为数据源层、数据存储层、数据处理层和数据APP层四个层。最后，系统实现了地方数据的报告、处理、分析和视觉显示。
（二）数据源层
数据源层包括系统所需的数据资源，如各地区的高速公路收费系统和各地区的高速公路交通监控系统。
（三）数据存储
数据存储层采用混合数据存储模型，使用Hadoop系统提供的HBase和HDFS存储大量流量监视大数据。
（四）数据处理
数据处理层侧重于大数据的收集、处理、提取和大数据技术下的数据处理所需的任务调度和数据质量控制，数据处理以SQL/JDBC/Thrift接口等多种形式向应用提供数据。
（五）数据应用
数据应用主要为原型平台的用户提供，主要集中在电子地图、信号灯、统计图表、数据表、仪表板、雷达图等丰富的数据显示平台。
三、高速公路通行量监测分析系统功能介绍
高速公路流量监测与分析系统包括“数据查询”、“主题分析”、“动态配置”三个模块，其中主题分析模块是系统的核心模块。包括OD分析、车辆登记分析和其他功能。
（一）数据查询
数据查询有两种函数：统计查询和详细查询。统计查询是指对数据量的整体掌握，包括对乘客和卡车的流向、乘车人和卡车的驾驶量、收费行驶距离、车辆和商品的总重量、轴数等地区整体货物量的统计分析。通过选择时间和地方，可以查询不同地区的各种指标的统计报告。
（二）OD分析
城市高速公路的OD分析很大程度上涉及了该地区汽车出行规律和高速公路交通负荷容量的研究是交通规划和相关工作的重要基础
本论文的OD分析统计计算起始城市和终点城市，提供各地区交通流量起始城市和终点城市的统计分析。通过选择起始城市、终止城市、起始时间、终止时间、车辆类型和其他条件，可以动态显示不同城市之间的交通流量并进行排名。
（三）车流量、行驶量、周转量、货运量分析
考虑到高速公路交通分析中的重要指标，高速公路交通监测分析系统提供了在多个地区对交通流量、行驶量、销售额和货物量进行比较分析的功能，并使用地图和曲线在多个维度上进行表示。
（四）收费站流量分析
收费站流量分析是对全国、地区、单一地区、单一收费站交通量的统计分析。可以通过区域范围、开始时间、结束时间、收费站名称、车辆类型等指标查询设定，也可以分析收费站24小时的交通分布趋势。
四、应用方向
（一）数据存储
将高速公路详细数据合并保存，提高统计效率，为政府决策提供数据支持。目前有26个地区（自治市）达成了每月详细的数据报告，有22个报告数据指标。截至2016年11月，报告数据达到228亿份，每月新增数据约7亿份。本文将统一各省的数据存储，管理共享中国26个省的高速公路数据，提供数据统计便利，提高统计效率，为政府决策提供优质的数据支持。
（二）监测分析
建立基于大数据的高速公路交通监测分析系统，为行业用户提供信息服务。根据业务要求，基于大数据技术，本文建立了流量监测与分析系统，最后实现了海量流量数据的快速挖掘、分析、处理和视觉显示。目前，该系统为行业用户提供信息服务，实现数据监测和主题分析，加强交通运营管理的预测分析能力，并已正式投入使用。
（三）多元视觉显示
以图形图像的形式显示，包括电子地图、信号灯、统计表、数据表、控制板、雷达图等显示方式，提高信息的直观性和易用性，提高预测、协调和服务社会的能力。
五、结束语
大数据在交通中的应用仍有很多有待解决的问题，由于数据传输时间长、工作压力大、处理时间长，数据质量和数据应用难以满足实际需求。本文利用大数据技术建立高速公路交通量监测分析系统，希望未来可以实现更多的信息服务，为社会带来便利。
参考文献：
[1]徐晓东，孔晨晨，席正祺. 大数据云计算技术在全国机动车缉查布控系统中的应用[J]. 中国公共安全（学术版），2015（1）：87-91.
[2]张振. 基于车辆通行大数据的高速公路路况预测的研究与应用[D]. 东华大学，2020.
[3]冀长军. 大数据技术在高速公路电力监测系统中的应用与研究[J]. 城市建设理论研究：电子版，2015，5（13）.
[4]李力，魏姚. 基于大数据技术的国内外智库动态监测与应用研究[J]. 科技资讯，2019，17（02）：32-34.
[5]方艾芬，嚴孙荣，彭璇，等. "互联网+"高速公路交通管理大数据服务技术设计与实践[J]. 道路交通科学技术，2016（3）：45-49.
[6]仪雁. 浅析大数据在高速公路收费企业中的应用[J]. 商讯：公司金融，2018，000（004）：110-111.
作者简介：
陈思行，男，汉族，出生年月：1992年5月，籍贯：陕西省宝鸡市眉县，专业：机械设计制造及自动化，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：高速公路电子系统研发及运维管理。
【关键词】监测;大数据;高速公路
《交通运输信息化“十三五”发展规划》明确表示，有必要提高交通决策支持能力，建立综合交通统计信息决策支持系统，切实推进统计信息管理系统和经营管理系统的互联互通。加强互联网数据资源和信息服务的利用加强政府数据资源的相关性分析和整合 加强部门之间的数据关联和比较分析，充分利用政府公共数据的价值。运用大数据分析技术进行交通经济运行分析、政策实施效果评价、交通开发趋势判断等分析工作，提高交通宏观调控能力。充分利用交通业务状态数据，进行交通运行状态预测和预警、趋势分析和及时发布，提高交通运营管理的可预测性、计划和协同效应。本文建立了以大数据技术为基础，实现大量高速公路通行费数据的采集、存储、计算、分析、显示的高速公路通行量监测分析系统，为政府决策提供数据支持，为社会服务提供便利。
一、高速公路通行量监测分析系统业务流程
（一）数据报告
数据报告是指不同地方和城市的高速公路管理部门通过索引系统收集详细数据，将详细数据上传到高速公路交通监测分析系统的数据库中。
（二）数据审核
由于每个业务系统生成的数据不能由平台控制，因此无法保证数据的质量。建立数据审计机制，为了满足数据分析的需要，在存储前清除不准确的数据。
（三）分析和计算
分析和计算是指根据业务要求分类和计算已批准数据的过程，为查询和可视化显示提供系统计算结果。
（四）可视化显示
分析结果以图形图像的形式显示，包括电子地图、信号灯、统计表、数据表、控制板、雷达图和其他丰富的数据显示表单。
二、高速公路通行量监测分析系统设计框架
在对各省及各部级进行全面调查的基础上，根据业务要求，将基于大数据技术建立交通监控分析系统。交通监控分析系统使用不同地区和城市高速公路的通行费数据，使用基于Hadoop的并行计算，实现大量交通数据的快速开采、分析和处理。
（一）总体框架
系统的整体框架分为数据源层、数据存储层、数据处理层和数据APP层四个层。最后，系统实现了地方数据的报告、处理、分析和视觉显示。
（二）数据源层
数据源层包括系统所需的数据资源，如各地区的高速公路收费系统和各地区的高速公路交通监控系统。
（三）数据存储
数据存储层采用混合数据存储模型，使用Hadoop系统提供的HBase和HDFS存储大量流量监视大数据。
（四）数据处理
数据处理层侧重于大数据的收集、处理、提取和大数据技术下的数据处理所需的任务调度和数据质量控制，数据处理以SQL/JDBC/Thrift接口等多种形式向应用提供数据。
（五）数据应用
数据应用主要为原型平台的用户提供，主要集中在电子地图、信号灯、统计图表、数据表、仪表板、雷达图等丰富的数据显示平台。
三、高速公路通行量监测分析系统功能介绍
高速公路流量监测与分析系统包括“数据查询”、“主题分析”、“动态配置”三个模块，其中主题分析模块是系统的核心模块。包括OD分析、车辆登记分析和其他功能。
（一）数据查询
数据查询有两种函数：统计查询和详细查询。统计查询是指对数据量的整体掌握，包括对乘客和卡车的流向、乘车人和卡车的驾驶量、收费行驶距离、车辆和商品的总重量、轴数等地区整体货物量的统计分析。通过选择时间和地方，可以查询不同地区的各种指标的统计报告。
（二）OD分析
城市高速公路的OD分析很大程度上涉及了该地区汽车出行规律和高速公路交通负荷容量的研究是交通规划和相关工作的重要基础
本论文的OD分析统计计算起始城市和终点城市，提供各地区交通流量起始城市和终点城市的统计分析。通过选择起始城市、终止城市、起始时间、终止时间、车辆类型和其他条件，可以动态显示不同城市之间的交通流量并进行排名。
（三）车流量、行驶量、周转量、货运量分析
考虑到高速公路交通分析中的重要指标，高速公路交通监测分析系统提供了在多个地区对交通流量、行驶量、销售额和货物量进行比较分析的功能，并使用地图和曲线在多个维度上进行表示。
（四）收费站流量分析
收费站流量分析是对全国、地区、单一地区、单一收费站交通量的统计分析。可以通过区域范围、开始时间、结束时间、收费站名称、车辆类型等指标查询设定，也可以分析收费站24小时的交通分布趋势。
四、应用方向
（一）数据存储
将高速公路详细数据合并保存，提高统计效率，为政府决策提供数据支持。目前有26个地区（自治市）达成了每月详细的数据报告，有22个报告数据指标。截至2016年11月，报告数据达到228亿份，每月新增数据约7亿份。本文将统一各省的数据存储，管理共享中国26个省的高速公路数据，提供数据统计便利，提高统计效率，为政府决策提供优质的数据支持。
（二）监测分析
建立基于大数据的高速公路交通监测分析系统，为行业用户提供信息服务。根据业务要求，基于大数据技术，本文建立了流量监测与分析系统，最后实现了海量流量数据的快速挖掘、分析、处理和视觉显示。目前，该系统为行业用户提供信息服务，实现数据监测和主题分析，加强交通运营管理的预测分析能力，并已正式投入使用。
（三）多元视觉显示
以图形图像的形式显示，包括电子地图、信号灯、统计表、数据表、控制板、雷达图等显示方式，提高信息的直观性和易用性，提高预测、协调和服务社会的能力。
五、结束语
大数据在交通中的应用仍有很多有待解决的问题，由于数据传输时间长、工作压力大、处理时间长，数据质量和数据应用难以满足实际需求。本文利用大数据技术建立高速公路交通量监测分析系统，希望未来可以实现更多的信息服务，为社会带来便利。
参考文献：
[1]徐晓东，孔晨晨，席正祺. 大数据云计算技术在全国机动车缉查布控系统中的应用[J]. 中国公共安全（学术版），2015（1）：87-91.
[2]张振. 基于车辆通行大数据的高速公路路况预测的研究与应用[D]. 东华大学，2020.
[3]冀长军. 大数据技术在高速公路电力监测系统中的应用与研究[J]. 城市建设理论研究：电子版，2015，5（13）.
[4]李力，魏姚. 基于大数据技术的国内外智库动态监测与应用研究[J]. 科技资讯，2019，17（02）：32-34.
[5]方艾芬，嚴孙荣，彭璇，等. "互联网+"高速公路交通管理大数据服务技术设计与实践[J]. 道路交通科学技术，2016（3）：45-49.
[6]仪雁. 浅析大数据在高速公路收费企业中的应用[J]. 商讯：公司金融，2018，000（004）：110-111.
作者简介：
陈思行，男，汉族，出生年月：1992年5月，籍贯：陕西省宝鸡市眉县，专业：机械设计制造及自动化，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：高速公路电子系统研发及运维管理。