基于2018年监测大数据的高速公路运行特征分析
基于大数据技术的路网运行监测和分析系统设计
104YAN JIUJIAN SHE基于大数据技术的路网运行监测和分析系统设计Ji yu da shu ju ji shu de lu wang yun xing jian ce he fen xi xi tong she ji王崴 刘亮 翟兆玉随着山东省公路路网密度的快速增长，需要进一步加强路网运行监测和事件处置的能力。
本系统的设计是结合互联网技术、云计算、大数据技术，整合行业内外路网运行监测的静态信息和动态信息资源，建成集高速公路、普通国省道的日常运行监测与协调管理、重点运行指标的动态监测分析、预测预警和科学决策、突发事件应急处置为一体的路网运行监测和分析系统。
一、引言本系统总体设计思路是充分整合各公路运营管理单位公路基础数据、路网运行动态数据及其他行业（气象、安监、互联网等）数据资源为基础，建立数据资源标准、采集标准、统一数据资源目录和管理体系，最大限度地提升数据的完整性、全面性、时效性。
并结合互联网技术、云计算、大数据技术对采集的路况事件、高速公路出入口交通量、气象信息、视频监控等信息进行集成和深入挖掘。
全面提升路网运行监测能力、数据挖掘分析能力以及事件协同处置能力，为科学的交通管理决策提供支撑。
二、建设目标（1）建立全省统一桩号体系，建立起数据采集的长效机制，提供全面的、最新的交通基础设施和地理信息数据。
（2）通过全省公路管理单位路况信息平台与省级统一管理平台对接，实现全省路网统一出行信息数据的整合、共享及交换。
并按照交通部《公路交通阻断信息报送制度》（交办公路（2018）16号文件）有关要求，为实现向交通部报送阻断信息提供数据支撑。
（3）集合省内交通行业基础数据、运行动态数据及其他行业数据。
通过对路网基础信息、路况信息、交通量信息、拥堵状态信息、气象信息等进行综合分析，辅助日常行业管理及应急处置管理，为领导指挥决策提供支撑。
（4）从“大交通”角度统筹考虑各单位、各领域应用需求，进行大数据试验应用，探索路况研判、出入口交通量分析、交通拥堵指数评定、交通事故分析展示等大数据创新应用。
高速公路智能交通系统的技术研究和应用
高速公路智能交通系统的技术研究和应用随着社会的不断发展，汽车保有量和交通拥堵问题也变得越来越严重。
高速公路是连接城市和城市之间的主要通道之一，而高速公路的交通情况对整个城市甚至国家的交通状况都会产生影响。
为了解决高速公路交通问题，智能交通系统的研究和应用逐渐成为了当下的热门话题。
高速公路智能交通系统可以通过引入先进的技术，包括物联网技术、云计算技术、人工智能技术等，对高速公路的流量、速度、路况等实时动态数据进行收集、处理、分析和反馈，从而实现高速公路的智能化，降低事故发生率和交通拥堵现象，提高道路通行效率，实现畅通无阻的目标。
技术研究高速公路智能交通系统中最核心的技术之一是物联网技术。
物联网技术可以将传感器、计算机、通信技术和互联网等技术连接起来，通过数据传输、信息交换等方式实现普通物品的互联互通。
在高速公路智能交通系统中，物联网技术的作用主要是收集各类数据，包括道路和车辆状况、天气情况等。
利用物联网技术，可以建立起高速公路交通数据共享平台，实现高速公路各部门之间的信息共享。
云计算技术也是高速公路智能交通系统中关键的技术之一。
云计算技术利用互联网和网络化的计算基础设施，为用户提供数据存储、计算、分析等服务。
在高速公路智能交通系统中，云计算技术的作用主要是数据存储和分析。
高速公路智能交通系统密集地采集各类数据，云计算技术能够对这些数据进行大数据分析，提取其中有意义的信息，在对策略和措施制定上提供有力的支持。
人工智能技术也是高速公路智能交通系统的重要组成部分。
人工智能技术主要应用在高速公路流量、速度的智能预测和道路故障检测等方面。
利用高速公路交通数据共享平台提供的数据，人工智能技术可以对高速公路的交通状况进行全面分析和预测，提供灵活的预测指导，从而有效避免因交通拥堵等问题导致的道路交通事故。
应用实例高速公路智能交通系统的应用也已经成为现实。
以中国为例，中国的高速公路长度已经超过14万公里。
2018年，中国科技公司华为已经与福建省政府合作，实现了高速公路的智能化，包括云计算、大数据分析等先进技术的应用。
基于大数据分析的智慧交通规划实验报告
基于大数据分析的智慧交通规划实验报告一、引言随着城市化进程的加速和人口的增长，交通拥堵成为了困扰城市发展的重要问题。
为了提高交通效率、改善出行体验，智慧交通规划应运而生。
本实验旨在通过大数据分析，深入挖掘交通数据中的潜在规律和趋势，为智慧交通规划提供科学依据和决策支持。
二、实验目的1、探索大数据在智慧交通规划中的应用方法和效果。
2、分析交通流量、出行模式等数据，为交通设施规划和交通管理策略制定提供参考。
3、评估不同交通规划方案对交通运行状况的影响，优化交通资源配置。
三、实验数据来源1、交通流量监测数据：包括城市道路卡口、高速公路收费站等采集的车辆通行数据。
2、公交地铁刷卡数据：记录了市民乘坐公共交通工具的出行轨迹。
3、出租车 GPS 数据：反映出租车的行驶路线和载客情况。
4、手机信令数据：通过分析手机用户在不同基站之间的切换，获取人员的移动信息。
四、实验方法与步骤1、数据预处理对原始数据进行清洗，去除重复、错误和异常值。
将不同来源的数据进行整合和关联，建立统一的数据格式。
2、数据分析运用统计分析方法，计算交通流量的均值、峰值、分布等特征。
利用聚类分析，对出行模式进行分类，如通勤出行、休闲出行等。
通过关联分析，挖掘交通流量与时间、空间、天气等因素的关系。
3、交通模型构建基于历史数据，构建交通仿真模型，预测未来交通流量和拥堵情况。
采用多智能体模型，模拟交通参与者的行为和决策过程。
4、交通规划方案制定与评估根据数据分析结果和模型预测，提出多种交通规划方案，如新增道路、优化公交线路、设置智能交通信号等。
利用交通仿真模型对各方案进行评估，比较不同方案下的交通运行指标，如平均车速、拥堵时长等。
五、实验结果与分析1、交通流量特征分析交通流量呈现明显的时空分布规律，工作日早晚高峰时段道路拥堵严重，城市中心区域流量较大。
节假日期间，旅游景点周边道路流量显著增加。
2、出行模式分析通勤出行主要集中在特定的时间段和路线上，形成明显的潮汐现象。
交通大数据在智能高速公路中的应用
交通大数据在智能高速公路中的应用摘要：高速公路是国家交通发展建设的重要组成部分，它不仅可以促进国内经济发展，还为国民出行带来了诸多便利。
当下国内交通管理部门在不断优化高速公路管理的同时，也在不断提升高速公路的智能化、科技化水平，随着大数据和云计算概念的提出，为我国高速公路发展带来了全新的机遇。
关键词：交通大数据；智能高速公路；应用当前，城市化的发展速度日益加快，在城市内部，车辆数量日益增多，由此导致不同程度的堵塞等相关问题。
在这样的情况下，需要进一步有效优化和完善交通管制方式，如果仍然采用传统的管制方式，已经无法满足当前的城市发展要求和交通运行需要，导致交通堵塞等问题日益严重，对城市居民的生活质量造成严重的影响。
因此，需要进一步有效推行智能交通发展模式，同时在智能交通发展过程中深入融合大数据技术和相关手段，以此促进智能交通发展水平得到质的提升，为交通事业的良性发展提供必要保障。
据此，有必要针对智能交通发展过程中的大数据应用策略等内容进行剖析。
1大数据技术的概念大数据技术是指大数据的应用技术，涵盖各类大数据平台、大数据指数体系等大数据应用技术。
大数据技术在多个行业和领域中得到越来越广泛的应用，与传统的数据分析技术进行对比，大数据技术的应用可以着重针对过往的事件进行相对应的收集整理和分析总结，并且结合具体的分析总结而来的数据和相关信息，进一步有效预测未来发生的事件，把握问题的根源，明确事物的发展规律，从而为人们更有效的解决问题提供必要的决策依据和参考，进而确保相关行业和领域实现高质量、高效率的发展。
在大数据技术的应用过程中，要以高性能的数据体系和计算机系统为基础，在相关软件、硬件、设施设备的配备方面优化和完善，进一步融合云计算技术和计算机技术等，优势互补，形成一个大数据应用体系，进而为大数据技术高质量的应用和各项工作发展水平的有效提升提供必要的保障。
2大数据技术在智慧交通的应用优势2.1更有效的进行数据采集在智慧交通运行中会产生大量的数据信息等等，在这个过程中通过大数据技术的有效应用，可以更加广泛深入的收集和整理各类数据信息，进而充分体现出各类数据的实用性价值。
交通运输部办公厅关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知
交通运输部办公厅关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知文章属性•【制定机关】交通运输部•【公布日期】2018.02.12•【文号】交办规划函〔2018〕265号•【施行日期】2018.02.12•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】公路正文交通运输部办公厅关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知交办规划函〔2018〕265号北京、河北、吉林、江苏、浙江、福建、江西、河南、广东省（市）交通运输厅（委）：为推动新一代国家交通控制网及智慧公路试点有序开展，防止试点同质化、碎片化，经交通运输部同意，现就有关事项通知如下：一、试点主题重点但不限于以下六个方向。
（一）基础设施数字化。
应用三维可测实景技术、高精度地图等，实现公路设施数字化采集、管理与应用，构建公路设施资产动态管理系统；选取桥梁、隧道、边坡等，建设基础设施智能监测传感网，实现交通基础设施安全状态综合感知、分析及预警功能。
北京、河北、河南、浙江重点实施。
（二）路运一体化车路协同。
基于高速公路路侧系统智能化升级和营运车辆路运一体化协同，利用5G或者拓展应用5.8GHz专用短程通信技术，提供极低延时宽带无线通信，探索路侧智能基站系统应用，选取有代表性的高速公路，以及北京冬奥会、雄安新区项目，开展车路信息交互、风险监测及预警、交通流监测分析等。
北京、河北、广东重点实施。
（三）北斗高精度定位综合应用。
建设北斗高精度基础设施，实现北斗信号在示范路段（含隧道）的全覆盖，在灾害频发路段实施长期可靠的监测与预警；探索开展基于北斗高精度定位的高速公路通行费收费应用研究，强化技术储备。
构建基于北斗的高速公路应急救援一体化管理系统，实现车辆人员的迅速定位与救援力量的动态调度和区域协同。
江西、河北、广东重点实施。
（四）基于大数据的路网综合管理。
构建基于大数据的高速公路运营与服务智能化管理决策平台，应用在区域路网综合信息采集、运营调度、收费、资产运维养护、公众信息服务、应急指挥。
基于多元数据的高速公路交通运行特征研究
基于多元数据的高速公路交通运行特征研究摘要：高速公路在综合交通运输系统中不仅起到了主骨架、大动脉的作用，同时也是综合运输方式之间顺畅衔接的有效载体。
相比较普通公路而言，高速公路可实现客流及货物的快速集散和中转，在综合运输现代化体系中处于优先发展地位。
关键词：多元数据；高速公路；运行特征；随着信息通讯技术在交通领域的发展，使高速公路传统的交通数据采集向电子化设备与高级应用转变，并向稳定的多元数据融合方向发展，交通运输从数据贫乏转向数据丰富的大数据时代，交通大数据为“感知现在、预测未来、面向服务”提供了最基本的数据支撑，是解决道路交通问题的最基本条件，是制定宏观交通发展战略和建设规划，进行微观道路交通管理与控制的重要保障。
1.高速路网交通运行数据采集现状分析1.高速路网运行基础数据采集现有数据分为传统数据和信息化数据，传统数据包括高速公路收费站联网数据（包括ETC数据）、交调站点数据以及其它统计数据，信息化数据包括手机信令数据，两客一危车辆GPS数据、大型货运车辆GPS数据、互联网数据（导航数据、网约车数据等）。
合理对交通运输大数据进行分类、采集与整理，综合分析高速公路网现状发展情况，通过现有数据基础情况梳理，充分挖掘数据源潜力，为分析工作奠定基础。
2.国内外实际应用情况应用云计算、无线移动、物联网、车联网等各种新技术，建设新一代智能交通体系是国际国内特大城市应对交通问题的重要手段。
在美国、欧洲、日本等发达国家，通过协调交通行业相关部门，实现对高速公路交通运行特征信息的全方位汇聚、管理、融合分析。
国内北上广深等大城市已重视交通大数据的作用，实现交通数据汇集，用信息化技术辅助政府决策和管理。
通过梳理国内外有关交通大数据的研究方案，单纯依靠加大交通基础设施建设已不能解决日趋严重的交通问题，在推动城市空间结构调整、加强交通需求管理的同时，依托高新技术手段，积极开展基于多元数据的高速公路交通运行特征研究，对最大限度发挥已有高速公路等交通基础设施的能力、缓解交通压力、改善交通出行安全，以及提高交通运行效率具有直接作用，是解决城市交通问题的必然趋势与重要举措。
交通运输大数据分析报告(3篇)
第1篇一、引言随着信息技术的飞速发展，大数据时代已经到来。
交通运输作为国民经济的重要支柱，其行业运行状况直接关系到国家的经济发展和社会稳定。
交通运输大数据分析通过对海量数据的挖掘、分析和应用，可以为交通运输规划、管理、运营和决策提供有力支持。
本报告旨在通过对交通运输大数据的分析，揭示行业发展趋势，为相关部门和企业提供决策依据。
二、数据来源与处理1. 数据来源本报告所涉及的数据主要来源于以下几个方面：（1）交通运输行业统计数据：包括道路运输、水路运输、铁路运输、航空运输等方面的统计数据。
（2）地理信息系统（GIS）数据：包括道路、铁路、航道、机场等交通基础设施的地理信息。
（3）实时交通数据：通过交通监控设备、移动终端等途径获取的实时交通流量、速度、拥堵状况等数据。
（4）社交媒体数据：通过微博、微信、抖音等社交媒体平台获取的与交通运输相关的信息。
2. 数据处理（1）数据清洗：对原始数据进行去重、去噪、补缺等处理，确保数据质量。
（2）数据整合：将不同来源的数据进行整合，形成统一的数据格式。
（3）数据标准化：对数据进行标准化处理，消除不同数据之间的差异。
三、数据分析1. 交通运输行业发展趋势分析（1）交通运输需求增长：随着我国经济的持续发展，交通运输需求不断增长，尤其是在城市化进程中，城市交通拥堵问题日益突出。
（2）交通运输结构优化：近年来，我国交通运输结构不断优化，铁路、水路等运输方式占比逐渐提高，公路运输占比有所下降。
（3）交通运输新技术应用：大数据、云计算、人工智能等新技术在交通运输领域的应用越来越广泛，为行业带来了新的发展机遇。
2. 交通运输运行状况分析（1）交通流量分析：通过对实时交通数据的分析，可以了解不同时段、不同路段的交通流量变化，为交通管理和疏导提供依据。
（2）交通拥堵分析：通过对交通拥堵数据的分析，可以找出拥堵原因，提出相应的治理措施。
（3）交通安全分析：通过对交通事故数据的分析，可以了解事故发生的原因和规律，为交通安全管理提供参考。
基于实测数据的高速公路车速特征分析
差的最大值、最小值及均值，还将大小型车运行速度的综合
离散性表现得淋漓尽致，这一优点也刚好弥补了车速离散性
自身无法同时兼顾大型车和小型车车速离散情况的缺陷。其
计算方法为，将路段各断面大小型车运行速度差的最大值与
最小值相减，再除以大小型车运行速度差的平均值，以消除
样本数据波动对结果分析的影响。极差比的计算公式为
mb
Max(
1 j n
m
j
)
Min(m
1 jn
j
)
m
（4）
m j V85小 V85大
（5）
1 n
m
n
mj
j 1
（6）
收稿日期：2018-12-21 作者简介：孟 静（1990-），女，四川遂宁人，昆明理工大学交通工程学院硕士生，主要研究方向为交通运输工程。
第5期
孟 静等：基于实测数据的高速公路车速特征分析
51
车速的线性一致性无疑是道路线形设计一致性的产物，而
线形设计一致性评价过程，其实质也是借助运行速度这一中介
V85 V85O V85D
（2）
Iv
V85 L
100
（3）
式中： V85 为分析单元路段起点与终点运行速度差值的 绝对值（km/h）；V85O 和 V85D 分别为分析单元路段起点、终点 的运行速度（km/h）； Iv 为分析单元路段运行速度梯度的 绝对值（km/（h·m））； L 为分析单元路段的长度（m）。
过慢不仅会导致后方车辆视距的不足，也会对赶超车（尤其是
小型车）的运行安全性产生影响[4]。要削弱这种影响，就必须
对大小型车车速线性一致性的安全等级加以研究。
研究的重点是划分安全等级，而划分的依据便是量化大
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走高、时间空间运行特征突出、服务重大政策落实效果明显等特征，为公众出行提供服务和行业管理部门提供决策支撑。 关键词：高速公路；基础设施；运行特征；政策落实
一、高速公路基础设施发展现状
（1）高速公路网络日益完善。截至2018年底，全国29省市（不 含海南、西藏）高速公路总里程已超过14万公里，较上年增加6000 多公里；高速公路车道里程达63.6万公里，增加32万公里；高速公 路里程占公路总里程2.9%,与上年基本持平。我国高速公路直通 范围向县域纵深地区推进，网络日益完善，全国高速公路网密度已 达148公里厉平方公里，较上年增长6.4公里/万平方公里。
表1我至2018年年底各省高速公珞发展现状
路网密度 （公里/万平方公里）
收费站个数
省份
663
179
河南
1117
156
湖北
388
488
湖南
359
352
广东
56
223
广西
297
308
重庆
176
174
四JII
95
178
贵州
1326
116
云南
459
450
陕西
433
440
甘肃
346
234
青海
425
332
宁夏
355
技术 < TECHNOLOGY
DOI : 10.13439/ki.itsc.2019.08.009
基于2018年 监测大数据的高速公路运行特征分析
桑美英，武丽，姚金莹
（交通运输部科学研究院，北京100029）
摘要：针对高速公路的出行特点、客货车出行结构变化、时间空间上的特点变化、高速公路通道的繁忙程度、服务国家畫大政策效果等行业
352
新疆
394
435
合计
里程 （公里）
6600 6367 6725 9003 5563 3096 7131 6453 5184 5475 4242 3328 1678 4803 141631
路网密度 （公里/万平方公里）
395 342 317 500 236 376 148 367 135 266 93 46 253 29 169
（2）西部高速公路里程增长最快。分区域看，东部、中 部、西部地区高速公路里程分别为44171公里、43874公里、 53586公里，新增里程较上年分别增加2289公里、1126公里、 26叱里；高速公路收费站分别为3775个、2529个、3106个，新 增收费站较上年分别增加169个、78个、274个，体现了高速公路 服务范围更为广泛。分省份看，河北、广东、贵州新增高速公路 里程位居前三名，新增里程均超600公里，同比增长均超7.5%。
二、高速公路运行特征分析
高速公路在我国运输体系中发挥着非常重要的作用。2018年 我国高速公路以占近3%的里程承担了公路运输中43.2%的营业性 客运量（指高速公路营业性客运量占全国公路营业性客运量的比 重）和40.6%的货运量，在运输作用愈加凸显的同时，呈现出新 的运行特点。
（-）综合运行特征分析 1、高速公路车流量已超过100（乙辆，客货车比例约为"3：1” 2018年，全国29省市高速公路车流量达107亿辆次，同比增 长8.1%,如图1所示。其中，高速公路客车流量和货车流量分别为 81.6亿辆次和25.6亿辆次，同比增长80%和8.7%,客、货车占比为 761%和23.9%。分省看，山西、河北等资源型省份货车流量占比 较高，超过三分之一；贵州、四川、云南、广东、湖南、重庆等 旅游省份70 468 871 323 273 579 435 360 371 195 103 87 157 9410
• 7座及以下小輛车 ■8座以上犬由容车
■容车流■占比■货车流■占比 ffll 2018年各*爲速公路客货车流蚤占比
2、 旅客出行需求旺盛，全年人均高速公路出行17次 随着居民消费不断升级、私家车保有量的持续增长,2018年， 全国29省市完成高速公路客运量超过2000亿人次、高速公路旅客 周转量近1.6万亿人公里，同比分别增长3.6%和2.4%。全年全国人均 高速公路出行17次，明显高于铁路（2.4次）和民航（0.4次）（出行 次数铁路和民航的出行次数由铁路和民航完成的客运量推算）。 3、 高速公路小客车出行持续走高，营业性客车出行规模有 所下降 2018年，全国29省市高速公路客车流量81.6亿辆次，同比增 长8.0%,其中7座及以下小客车783亿辆次，同比增长8.6%,占比 达95.9%,较上年提高Q6个百分点；8座及以上大中型客车33亿辆 次，同比降低4.8%,占比达4.1%,较上年降低0.6个百分点。完成 旅客运输量229.0亿人次，同比增长36%,其中7座及以下小客车 170.8亿人次，同比增长7.6%； 8座及以上大中型客车582亿人次， 同比下降6.4%。高速公路客车车型占比如图2所示。 4、 高速公路货运保持较快增长，货车结构进一步优化调整 2018年，全国29省市完成高速公路货物运输量168.5亿吨， 完成高速公路货物周转量29624亿吨公里,同比分别增长122%、
2019年第08期（总第234期）|申国交通信息化 95
CHINA ITS JOURNAL Vol.234 No.08 2019
省份
北京 天津 河北 山西 内蒙古 辽宁 吉林 黑龙江 上海 江苏 浙江 安徽 福建 江西 山东
里程 （公里）
1115 1262 7280 5605 6633 4331 3298 4512 836 4711 4421 4836 5155 5931 6057
经过三十多年的建设，我国高速公路实现了跨越式发展， 公路基础设施的制约瓶颈得到有效缓解，高速公路已成为人民群 众便捷高效出行、货物灵活快捷运输的重要载体，在支撑经济 社会发展中发挥着愈发重要的作用。2013年以来，依托交通运输 部“交通运输统计分析监测和投资计划管理信息系统工程”的建 设，建立了部级高速公路运输量动态监测系统，通过信息化手段 自动采集各省高速公路联网收费明细数据。目前已采集监测了全 国29个省份（海南、西藏除外）的高速公路收费数据，高速公路 收费中系统蕴含了丰富的数据资源，主要包括出入□收费站、出 入口时间、车型、行驶里程、车货总重等字段。本文从行业管理 部门的角度出发，基于大数据挖掘技术，充分挖掘高速公路的数 据资源价值，刻画了高速公路运行车辆的“画像”，分析高速公 路运行空间特征和典型特点，为大众出行提供服务、为行业管理 部门提供决策支撑。