智慧交通解決方案設(shè)計(jì)IBM

1、智能交通解決方案設(shè)計(jì)IBM 智能交通解決方案，包括交通感知、交通預(yù)測、和車輛感知預(yù)測三個(gè)主要功能部件的用戶場景和個(gè)功能，以及其中的技術(shù)特點(diǎn)作簡要介紹。通過這篇文章，讀者可以對(duì) IBM 智能交通解決方案有個(gè)大概的了解。一、前言交通，是連接人、貨物、和服務(wù)的重要手段，是一個(gè)城市或社區(qū)在日常運(yùn)營中不可或缺的重要元素，我們每天都在乘坐私有的或公共的交通工具如小汽車、公交車、船、軌道交通等穿梭于城市中的不同地點(diǎn)。交通系統(tǒng)的平順運(yùn)行直接影響著城市的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生產(chǎn)效率，也影響著人們的生活質(zhì)量和居住品質(zhì)。在過去，人類在交通方面已經(jīng)取得了不少顯著的進(jìn)步，開發(fā)了新的交通方式和基礎(chǔ)設(shè)施，如高速公路、軌道交通、公交專

2、用快速路等等，每一次進(jìn)步都帶來了一個(gè)階段經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的提升。交通系統(tǒng)的提高創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)，減少了人員、貨物、服務(wù)的流動(dòng)成本，促進(jìn)了城市的持續(xù)發(fā)展。近幾十年來，城市化的趨勢給全球各地的交通系統(tǒng)帶來了不小的壓力，很多城市的交通系統(tǒng)和相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施日趨緊張，擁堵的交通系統(tǒng)阻礙了經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的正常開展，也消耗了大量的能源并對(duì)環(huán)境造成了污染?？梢灶A(yù)見在不久的將來，由于不斷增長的人口數(shù)量和越來越旺盛的移動(dòng)需求，這些系統(tǒng)將更加不堪重負(fù)。解決這些交通問題的傳統(tǒng)方式不外乎：建設(shè)更多的路橋來增加這些底層基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)能增加車輛的數(shù)量（例如公交車或軌道列車）來滿足日益增長的交通服務(wù)的需求。很明顯，現(xiàn)在很多城市中有限的土地

3、資源使得這些方法已經(jīng)到達(dá)了它們的極限，城市需要一種新的方法來解決這些挑戰(zhàn)，我們需要優(yōu)化現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施投入，提高現(xiàn)有資源的利用率，提供更安全、潔凈和高效的交通。智能的交通解決方案需要幫助當(dāng)代城市交通實(shí)現(xiàn)四個(gè)明確的目標(biāo)（如圖 1 所示）。圖 1. 城市交通的四個(gè)目標(biāo)預(yù)測需求，優(yōu)化資源配置智能交通的一個(gè)目標(biāo)就是提高資源的利用率，更好的運(yùn)用現(xiàn)有的資產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施。這個(gè)目標(biāo)可以通過幾種方法來實(shí)現(xiàn)：· 收集交通網(wǎng)絡(luò)狀況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)· 識(shí)別移動(dòng)性和資源使用的模式· 預(yù)測需求· 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和資源的合理使用對(duì)從道路上的傳感器和設(shè)備上收集而來的數(shù)據(jù)或從其他代理機(jī)構(gòu)得到的數(shù)

4、據(jù)（包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)）進(jìn)行分析，我們就可以達(dá)到預(yù)測需求，優(yōu)化資源配置的目標(biāo)。這種分析可以幫助交通管理中心或者交通服務(wù)提供商作出合理的預(yù)測，優(yōu)化交通資源的配置和使用。這些收集的數(shù)據(jù)也可以用于提供增值服務(wù)，或者為道路使用和維護(hù)的收費(fèi)提供一些新的方法，例如擁堵費(fèi)，這些方法可以用于引導(dǎo)旅客的行為從而對(duì)整個(gè)交通環(huán)境起到積極的作用。提高旅客的端到端體驗(yàn)智能交通把致力于提高旅客的用戶體驗(yàn)作為目標(biāo)之一。例如，一個(gè)智能的解決方案可以提供實(shí)時(shí)導(dǎo)航，告知駕駛者由于突發(fā)事件或者交通擁堵導(dǎo)致的路線變化，或提供多種公共交通的方案以供選擇。這種解決方案同時(shí)也可以通過鼓勵(lì)旅客來實(shí)現(xiàn)平衡公共交通工具和私有交通工具的使用的

5、目的。輔助決策交通流量的數(shù)據(jù)可以直接來自于不同的交通服務(wù)提供商或者交通管理中心，也可以基于交通服務(wù)商提供的增值服務(wù)，向旅客開放這些相關(guān)數(shù)據(jù)是提升他們對(duì)城市交通系統(tǒng)滿意度的重要因素之一。提高運(yùn)營效率，降低對(duì)環(huán)境的影響智能交通的另一個(gè)目標(biāo)是提高個(gè)體交通機(jī)構(gòu)，交通運(yùn)營者以及商業(yè)車隊(duì)經(jīng)營者的運(yùn)營效率。通過追蹤資產(chǎn)、優(yōu)化配置以及確保運(yùn)維效率，智能交通的技術(shù)可以減少浪費(fèi)、提高可靠性、和降低交通經(jīng)營者的運(yùn)營成本。智能交通試圖向價(jià)值鏈的其他參與者提供機(jī)構(gòu)運(yùn)營的可見性，例如部件供應(yīng)商和運(yùn)維承包商等，以增加彼此間有效的合作。同時(shí)，智能交通也可以對(duì)計(jì)劃和抉擇提供幫助，提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)營效率。提供安全可靠的保障為了確

6、保市民的安全，來自于車載傳感器設(shè)備的信息可以和來自其他車輛上的傳感器信息或者基礎(chǔ)設(shè)施上的傳感器信息相結(jié)合，從而提高特定車輛駕駛員所能接受的安全警告的范圍，例如錯(cuò)誤的行車道、濕滑路面、臨近的警報(bào)等等。而且，在基礎(chǔ)設(shè)施如道路、軌道上進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控的傳感器可以幫助偵測危險(xiǎn)情況，使得維護(hù)人員可以快速響應(yīng)，通過智能的監(jiān)管系統(tǒng)，道路、鐵路、機(jī)場等都可以持續(xù)監(jiān)控和檢測潛在的危險(xiǎn)。前面提到，由于有限的交通資源無法滿足日益增長的移動(dòng)的需求，城市的交通基礎(chǔ)設(shè)施面臨著史無前例的壓力，這種壓力還會(huì)持續(xù)存在于全球各地。物理基礎(chǔ)設(shè)施的增長是有限的，而以技術(shù)和信息為基礎(chǔ)的解決方案有潛力成為更快速更有效的解決方案。IBM 智能

7、交通產(chǎn)品將技術(shù)及智能與城市交通基礎(chǔ)設(shè)施緊密結(jié)合在一起。通過它，城市交通機(jī)構(gòu)可以提高運(yùn)能、加強(qiáng)旅客的用戶體驗(yàn)，使得交通系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施更為高效、安全和可靠。智能的交通依賴于信息技術(shù)理念：收集數(shù)據(jù)并可視化、資產(chǎn)的管理、傳感器監(jiān)控、最優(yōu)化分析、分布式控制，等等。有了智能的交通解決方案，通過采集相關(guān)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、以及提供各種視圖，城市管理者可以隨時(shí)了解當(dāng)前的基礎(chǔ)設(shè)施和交通問題。通過使用合適的工具和技術(shù)（例如自動(dòng)化、最優(yōu)化分析等），城市管理者還可以進(jìn)一步提高交通流量和運(yùn)能，使智能的交通成為一種可能。本文力求給正在尋求方案以解決城市交通各種挑戰(zhàn)的讀者提供一個(gè)選擇，本文將介紹 IBM 智能交通產(chǎn)品的主要部件

8、和功能，使讀者了解它是怎樣通過預(yù)測需求、優(yōu)化資產(chǎn)和運(yùn)能來提高城市交通的運(yùn)營效率的。二、IBM 智能交通產(chǎn)品概述IBM 于 2013 年 3 月發(fā)布的 IBM 智能交通 V1.5 提供了對(duì)整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)的智能和洞察力、以及更高的透明度和可見性。它有助于分析跨不同交通網(wǎng)絡(luò)的交通行為和事件，幫助優(yōu)化流量、效率、響應(yīng)時(shí)間、和旅行體驗(yàn)等等。IBM 智能交通是一個(gè)全面的、可擴(kuò)展的交通管理平臺(tái)，它提供系統(tǒng)范圍的信息整合、洞察力和智能。它通過從跨區(qū)域的不同系統(tǒng)收集而來的數(shù)據(jù)，對(duì)道路交通和公交運(yùn)營活動(dòng)提供了一種集中式的管理。IBM 智能交通提高了事件覺察力，提供了一個(gè)全面的視圖從而人們?cè)谌魏螘r(shí)候都能知道路上在發(fā)生

9、什么。這種解決方案幫助城市管理者主動(dòng)地管理整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)，提高旅客的旅行體驗(yàn)。具體得說，IBM 智能交通能夠幫助道路交通和公交運(yùn)營機(jī)構(gòu)：· 減少道路交通擁堵· 提高跨不同道路交通系統(tǒng)的事件可見性· 提高道路交通流量及事件響應(yīng)速度· 分析歷史數(shù)據(jù)從而獲得并理解道路交通流量及事件的固定模式· 預(yù)測未來一小時(shí)之內(nèi)的道路交通流量狀況· 增加公共交通車輛、服務(wù)及相關(guān)異常的可見度· 預(yù)測公共交通車輛的到達(dá)時(shí)間· 分析整個(gè)公交系統(tǒng)的性能狀況和瓶頸IBM 智能交通是一個(gè)運(yùn)行于 IBM 智能運(yùn)營中心（IBM Intelligent O

10、perations Center）之上基于 Portal 的一個(gè)解決方案，它利用 IBM 智能運(yùn)營中心的底層架構(gòu)和功能來實(shí)現(xiàn)城市不同機(jī)構(gòu)之間的實(shí)時(shí)的信息傳遞和合作，從而有效的管理、協(xié)調(diào)、和解決出現(xiàn)的問題。IBM 智能交通有兩種部署方式：傳統(tǒng)的企業(yè)本地部署，或者基于 IBM SmartCloud 的云部署。IBM 智能交通也可以和其他的 IBM 智慧城市系列產(chǎn)品解決方案互為整合。IBM 智能交通 V1.5 分為兩個(gè)子產(chǎn)品，分別為道路交通運(yùn)營和公共交通運(yùn)營提供不同的功能。表 1. IBM 智能交通產(chǎn)品和功能部件子產(chǎn)品可安裝的功能部件IBM 智能交通運(yùn)營（IBM Intelligent Operat

11、ions for Transportation） 交通感知 交通預(yù)測（可選） IBM 智能運(yùn)輸分析（IBM Intelligent Transit Analytics） 車輛感知和預(yù)測 交通感知：這是 IBM 智能道路交通運(yùn)營的基礎(chǔ)功能部件，它為交通流量運(yùn)營數(shù)據(jù)的可視化和分析提供了交通信息模型和基礎(chǔ)平臺(tái)。道路交通感知功能部件把從分布的道路和流量數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)通過業(yè)界流行的協(xié)議規(guī)范整合起來，集中地展現(xiàn)給用戶。交通預(yù)測：這個(gè)功能部件為交通機(jī)構(gòu)提供了流量預(yù)測的能力，它利用在道路交通流量感知系統(tǒng)中獲取的歷史的和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)來預(yù)測未來一個(gè)小時(shí)內(nèi)特定地理區(qū)域內(nèi)的道路交通流量情況。車輛感知和預(yù)測：這個(gè)

12、功能部件為公交運(yùn)輸系統(tǒng)提供了車輛感知和到達(dá)時(shí)間預(yù)測的能力，它可以同時(shí)為公交運(yùn)輸運(yùn)營部門以及乘客提供整個(gè)公交網(wǎng)絡(luò)上車輛服務(wù)狀況的一個(gè)清晰的視圖。IBM 智能交通運(yùn)營是 IBM 智能交通的基礎(chǔ)產(chǎn)品，其中交通感知系統(tǒng)為其必需的功能部件，而交通預(yù)測為可選的功能部件。IBM 智能運(yùn)輸分析則是構(gòu)架在 IBM 智能交通運(yùn)營之上的產(chǎn)品，也就是說，為了部署和使用 IBM 智能運(yùn)輸分析，必須先安裝 IBM 智能交通運(yùn)營產(chǎn)品中的交通感知功能部件。除了 IBM 智能運(yùn)營中心這個(gè) IBM 智能交通所依賴的基礎(chǔ)產(chǎn)品之外，IBM 智能運(yùn)輸分析子產(chǎn)品還依賴于 IBM 的另一個(gè)產(chǎn)品：IBM InfoSphere Streams

13、。IBM InfoSphere Streams 是一個(gè)高性能流計(jì)算平臺(tái)，IBM 智能運(yùn)輸分析使用這個(gè)平臺(tái)來處理和分析龐大的車輛實(shí)時(shí)信息以滿足其較高的實(shí)時(shí)性要求。三、IBM 智能交通產(chǎn)品功能介紹IBM 智能交通 V1.5 分為智能交通運(yùn)營和智能運(yùn)輸分析兩個(gè)產(chǎn)品，共包含三個(gè)功能部件：交通感知、交通預(yù)測、以及車輛感知和預(yù)測。本章將對(duì)這三個(gè)功能部件的具體功能作詳細(xì)的介紹。1.交通感知交通感知是 IBM 智能交通運(yùn)營產(chǎn)品的基礎(chǔ)功能部件。它為交通運(yùn)營數(shù)據(jù)的可視化和分析提供了交通信息模型和基礎(chǔ)平臺(tái)。它通過使用全球范圍內(nèi)交通行業(yè)公認(rèn)的集成協(xié)議，將來自不同交通和道路數(shù)據(jù)捕獲系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)集成在一起。交通感知功能部

14、件提供了隨需應(yīng)變的地理可視性以及以下功能：· 將多個(gè)來源的交通數(shù)據(jù)變換到一個(gè)集中交通信息系統(tǒng)中· 包含一個(gè)近實(shí)時(shí)的直觀界面，用于聚集交通信息· 幫助提供平衡各路線間交通所需的洞察力· 在道路網(wǎng)絡(luò)上以及表格視圖和報(bào)告視圖中，以圖形方式將交通狀況實(shí)時(shí)顯示為服務(wù)水平· 提供有關(guān)道路鏈路擁堵時(shí)所需的其他出行時(shí)間的信息· 能夠在表格視圖中以圖形方式針對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的交通事件實(shí)時(shí)收到提醒· 能夠查詢與交通相關(guān)的設(shè)備，以獲取狀態(tài)和訂閱源· 提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵鏈路的交通狀況歷史模式的洞察力并能夠進(jìn)行分析· 能夠研究不同類型的交

15、通事故和交通服務(wù)水平之間的歷史相關(guān)性· 改進(jìn)城市范圍的交通規(guī)劃和管理（即使在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受到限制并且無法選擇進(jìn)行擴(kuò)展的情況下）交通感知功能部件劃分為兩個(gè)子系統(tǒng)：當(dāng)前交通管理子系統(tǒng)和歷史交通管理子系統(tǒng)。當(dāng)前交通管理子系統(tǒng)在 IBM 智能交通網(wǎng)站界面中，“操作員：交通”視圖顯示當(dāng)前交通狀況和運(yùn)行狀況水平（如圖 2 所示）。當(dāng)前交通管理子系統(tǒng)提供用于監(jiān)視和管理其所服務(wù)區(qū)域中的交通流量的設(shè)施，它可以幫助交通運(yùn)輸政府機(jī)構(gòu)和部門確保最高效地利用地面街道和高速公路網(wǎng)絡(luò)。交通感知功能部件也可以處理交通數(shù)據(jù)并提供基本交通和事故管理服務(wù)。圖 2. 當(dāng)前交通管理子系統(tǒng)（1）交通管理當(dāng)前交通管理子系統(tǒng)提供了收集

16、和存儲(chǔ)傳感器在現(xiàn)場所收集的當(dāng)前交通流量數(shù)據(jù)的過程，以用于交通管理。這些過程包括：· 存儲(chǔ)和管理已處理的交通流數(shù)據(jù)· 顯示交通流數(shù)據(jù) （如圖 2）· 分析、關(guān)聯(lián)和匯總交通流量數(shù)據(jù)（2）交通事件管理當(dāng)前交通管理子系統(tǒng)提供了一些過程和一個(gè)圖形用戶界面（如圖 3 所示），用于管理交通事件的分類，例如：· 存儲(chǔ)、管理事件數(shù)據(jù)以及將事件數(shù)據(jù)分類· 分析、關(guān)聯(lián)和匯總交通事件· 審閱和管理交通事件數(shù)據(jù)圖 3. 交通事件的管理（3）管理和運(yùn)營界面當(dāng)前交通管理子系統(tǒng)提供了一個(gè)基于瀏覽器的圖形用戶界面，提供用于輔助交通管理的運(yùn)營視圖。此界面還包括基于角色的

17、管理功能部件，能夠?qū)⑾到y(tǒng)配置為可在特定客戶環(huán)境中正確運(yùn)營。（4）用戶編程接口當(dāng)前交通管理子系統(tǒng)提供了名為 LinkStatus 的 REST（Representational State Transfer）服務(wù)，提供請(qǐng)求和響應(yīng)服務(wù)，用于從解決方案中獲取交通數(shù)據(jù)。歷史交通管理子系統(tǒng)在 IBM 智能交通網(wǎng)站界面中，“策劃員：交通”視圖顯示歷史交通數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)可以分析交通網(wǎng)絡(luò)的過去運(yùn)行狀況（如圖 4 所示）。歷史管理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供用于管理和分析其所服務(wù)區(qū)域中的歷史交通運(yùn)行狀況信息的設(shè)施。它通過收集、存儲(chǔ)、管理和分發(fā)從智能交通系統(tǒng)（ITS）源生成的歷史數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)前述操作。此子系統(tǒng)為負(fù)責(zé)管理交通運(yùn)

18、輸?shù)恼畽C(jī)構(gòu)和部門提供有關(guān)下列交通運(yùn)輸管理領(lǐng)域的有用信息：· 管理· 運(yùn)行· 監(jiān)控運(yùn)行狀況· 規(guī)劃· 政策評(píng)價(jià)· 程序評(píng)估· 研發(fā)應(yīng)用程序· 安全圖 4. 歷史交通管理子系統(tǒng)（1）歷史交通數(shù)據(jù)分析歷史交通管理子系統(tǒng)提供了多個(gè)過程用于存儲(chǔ)從現(xiàn)場子系統(tǒng)收集的歷史 TMDD 交通數(shù)據(jù)，并提供了一個(gè)圖形用戶界面用于分析交通網(wǎng)絡(luò)中的歷史交通流運(yùn)行狀況水平。這些過程包括：· 存儲(chǔ)和管理歷史數(shù)據(jù)· 顯示歷史交通流數(shù)據(jù)· 分析、關(guān)聯(lián)和匯總歷史交通流數(shù)據(jù)（2）管理和交通規(guī)劃界面歷史交通管理子系統(tǒng)提供了一

19、個(gè)基于瀏覽器的圖形用戶界面，提供用于促進(jìn)交通規(guī)劃的規(guī)劃者視圖。此界面還包括基于角色的管理功能部件，能夠?qū)⑾到y(tǒng)配置為可在特定客戶環(huán)境中正確運(yùn)營。2.交通預(yù)測交通預(yù)測功能部件是 IBM 智能交通運(yùn)營產(chǎn)品中的可選部件，它為交通運(yùn)輸管理機(jī)構(gòu)提供了交通預(yù)測功能。交通預(yù)測功能部件使用交通感知系統(tǒng)收集的歷史和實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)，可最多提前 1 小時(shí)預(yù)測某地理區(qū)域的未來交通水平。如果選擇安裝了交通預(yù)測功能部件，則在 IBM 智能交通網(wǎng)站界面中，當(dāng)前交通狀況和預(yù)測的交通狀況會(huì)同時(shí)顯示在“操作員：交通”視圖中。（如圖 5 所示）圖 5. 當(dāng)前交通與交通預(yù)測交通預(yù)測通過提供以下功能來增強(qiáng) IBM 智能交通解決方案：

20、83; 從當(dāng)前時(shí)間開始特定預(yù)設(shè)點(diǎn)（5 分鐘、10 分鐘、15 分鐘、30 分鐘、45 分鐘和 60 分鐘）的交通水平的預(yù)測及可視性· 詳細(xì)信息的列表視圖，這些信息與從當(dāng)前時(shí)間開始特定預(yù)設(shè)點(diǎn)的交通水平的預(yù)測相關(guān)· 基于速度和流量的交通預(yù)測管理報(bào)告· 分析交通預(yù)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性報(bào)告當(dāng)有至少三個(gè)月的歷史交通速度或流量數(shù)據(jù)時(shí)，預(yù)測性分析會(huì)執(zhí)行估算值和平均值計(jì)算，以生成不久之后的交通水平預(yù)測。（1）預(yù)測性分析交通預(yù)測提供了多個(gè)復(fù)雜算法和過程，用于基于前三個(gè)月的歷史交通速度和流量數(shù)據(jù)，生成某個(gè)地理區(qū)域自當(dāng)前時(shí)間開始 1 小時(shí)內(nèi)的交通水平預(yù)測。（2）交通預(yù)測可視化交通預(yù)測提供多個(gè)

21、過程和一個(gè)圖形用戶界面，用于顯示交通預(yù)測數(shù)據(jù)。交通水平的預(yù)測將同時(shí)顯示在 GIS 地圖上和列表中。（3）交通預(yù)測報(bào)告交通預(yù)測還提供了一個(gè)圖形用戶界面，用于分析和顯示交通預(yù)測的摘要報(bào)告。報(bào)告可基于速度和流量。（4）預(yù)測準(zhǔn)確度報(bào)告交通預(yù)測提供了一個(gè)圖形用戶界面，用于分析和顯示匯總交通預(yù)測準(zhǔn)確性的報(bào)告。（5）管理運(yùn)營界面交通預(yù)測提供了一個(gè)基于瀏覽器的圖形用戶界面，它包含用于輔助交通預(yù)測的管理視圖。此界面還包括基于角色的管理功能部件，能夠配置交通預(yù)測設(shè)置，從而使該系統(tǒng)能夠在特定客戶環(huán)境中正確運(yùn)行。交通 IT 管理員有權(quán)配置解決方案界面的管理視圖中交通預(yù)測計(jì)算的設(shè)置。（6）客戶編程接口交通預(yù)測提供了多個(gè)

22、 REST 服務(wù)，用于提供出站預(yù)訂和發(fā)布功能，將解決方案中當(dāng)前和預(yù)測的交通數(shù)據(jù)提取到 XML 格式中，從而擴(kuò)展了交通感知功能部件中提供的 LinkStatus REST 服務(wù)。3.車輛感知和預(yù)測車輛感知和預(yù)測是 IBM 智能運(yùn)輸分析產(chǎn)品的基礎(chǔ)功能部件，它為運(yùn)輸系統(tǒng)提供了車輛感知和到達(dá)時(shí)間預(yù)測功能，可幫助運(yùn)輸運(yùn)營部門和乘客清楚地了解交通網(wǎng)絡(luò)中的車輛服務(wù)。IBM 智能運(yùn)輸分析產(chǎn)品必須基于 IBM 智能交通運(yùn)營產(chǎn)品之上安裝部署，其功能會(huì)集成到整個(gè) IBM 智能交通系統(tǒng)和解決方案的網(wǎng)站中，顯示在“操作者：運(yùn)輸”視圖中。（如圖 6 所示）圖 6. 車輛感知與預(yù)測車輛感知和預(yù)測功能部件可捕獲并交付所監(jiān)視運(yùn)

23、輸車輛的數(shù)據(jù)，例如車輛位置、速度以及是否準(zhǔn)點(diǎn)。外來車輛數(shù)據(jù)是從現(xiàn)場的外部系統(tǒng)中捕獲的。此外，車輛感知和預(yù)測功能部件還會(huì)生成車輛到達(dá)臨近的已計(jì)劃車站的估計(jì)時(shí)間。具體地說，車輛感知和預(yù)測功能部件具有以下功能：（1）車輛感知車輛感知和預(yù)測功能部件提供收集和存儲(chǔ)傳感器在現(xiàn)場所收集的當(dāng)前車輛感知數(shù)據(jù)的過程，以用于運(yùn)輸運(yùn)營管理。此外，還為運(yùn)輸操作員提供了執(zhí)行以下操作的能力（如圖 6 和圖 7 所示）：· 實(shí)時(shí)監(jiān)視車輛運(yùn)行狀況· 實(shí)時(shí)在 GIS 地圖上直觀顯示車輛的當(dāng)前位置· 查詢有關(guān)車輛、車站位置或服務(wù)的信息· 分析運(yùn)輸運(yùn)營中的當(dāng)前問題，例如誤點(diǎn)、偏離路線或發(fā)生故障

24、的車輛· 了解哪些車輛和服務(wù)一直無法準(zhǔn)點(diǎn)· 直觀顯示服務(wù)的車站位置· 了解車站運(yùn)行狀況問題，例如停有誤點(diǎn)車輛的車站· 了解哪些服務(wù)和個(gè)別車輛一直無法按計(jì)劃的時(shí)間表準(zhǔn)點(diǎn)圖 7. 車輛狀態(tài)與預(yù)測信息（2）車輛到達(dá)預(yù)測車輛感知和預(yù)測功能部件提供用于生成預(yù)測車輛到達(dá)路線上指定位置的時(shí)間的復(fù)雜算法和過程，例如，公共汽車到達(dá)路線上特定車站的時(shí)間。您還可以：· 了解哪些車輛未按時(shí)到達(dá)其目的地。· 允許對(duì)每天時(shí)間表進(jìn)行更改調(diào)整（3）運(yùn)輸分析車輛感知和預(yù)測功能部件還提供了匯總和分析運(yùn)輸運(yùn)營狀況的報(bào)告。運(yùn)輸分析報(bào)告以時(shí)間為維度，突出顯示運(yùn)輸系統(tǒng)中運(yùn)行狀況

25、較差的對(duì)象和瓶頸。1.5 版本中，有兩個(gè)分析報(bào)告：車輛延誤報(bào)告，和車輛偏離路線報(bào)告。（4）管理和運(yùn)行的界面和工具車輛感知和預(yù)測功能部件提供了配置界面和工具，輔助用戶進(jìn)行系統(tǒng)管理：· 一個(gè)基于瀏覽器的圖形用戶界面，提供用于輔助運(yùn)輸管理的運(yùn)營視圖。此界面還包括基于角色的管理功能部件，能夠?qū)⑾到y(tǒng)配置為可在特定客戶環(huán)境中正確運(yùn)營。· 一個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)載入工具，它是用于裝入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的命令行界面，這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括： o 路線形狀信息o 車輛信息o 生產(chǎn)時(shí)間表· 一個(gè)預(yù)測用元數(shù)據(jù)生成工具，是一個(gè)命令行界面，用于定期從歷史數(shù)據(jù)中生成車輛預(yù)測功能所需的元數(shù)據(jù)，提高預(yù)測準(zhǔn)確性。

26、83; 一個(gè)數(shù)據(jù)庫維護(hù)工具，是一個(gè)命令行界面，用于定期刪除數(shù)據(jù)庫中過時(shí)數(shù)據(jù)，從而防止數(shù)據(jù)庫增長過大占用磁盤資源。· 一個(gè)訂閱管理器，用于管理何時(shí)向外部數(shù)據(jù)源訂閱或退訂實(shí)時(shí)車輛信息，并且監(jiān)控接收數(shù)據(jù)的狀況以確保在訂閱期內(nèi)能不間斷地收到信息。（5）用戶編程接口車輛感知和預(yù)測功能部件提供了 REST 服務(wù)，響應(yīng)用戶獲取車輛或車站信息（包括現(xiàn)有狀態(tài)和預(yù)測結(jié)果）的請(qǐng)求。4.交通狀態(tài)匯總和 IBM 智能運(yùn)營中心一樣，除了提供各子系統(tǒng)的具體功能，IBM 智能交通 V1.5 還提供了一個(gè)整個(gè)交通系統(tǒng)狀態(tài)匯總的視圖（如圖 8 所示），以供城市交通高層管理者了解實(shí)時(shí)的交通運(yùn)營總體狀態(tài)，及時(shí)掌握異常事件的

27、具體情況。圖 8. 交通狀態(tài)匯總四、IBM 智能交通產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)IIBM 智能交通是運(yùn)行于 IBM 智能運(yùn)營中心（IBM Intelligent Operations Center）之上基于 Portal 的一個(gè)解決方案，它利用了多個(gè) IBM 重量級(jí)的產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)它的功能，例如使用了 IBM DB2 來存儲(chǔ)大容量數(shù)據(jù)，使用 IBM WebSphere Portal 來構(gòu)建其門戶網(wǎng)站，利用 Cognos 來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和展現(xiàn)，利用 IBM InfoSphere Streams 來處理實(shí)時(shí)的車輛相關(guān)數(shù)據(jù)。IBM 智能交通產(chǎn)品的總體架構(gòu)如圖 9 所示。圖 9. IBM 智能交通產(chǎn)品架構(gòu)IBM 智能交通

28、產(chǎn)品基于全球公認(rèn)的交通工程標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的格式來存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)，并且作為和外部系統(tǒng)的接口。它支持以下標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議：智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System, ITS）ITS 是由美國政府支持的研究性項(xiàng)目，專門研究怎樣利用信息通訊技術(shù)來提高交通安全和移動(dòng)性，以及通過將先進(jìn)的通訊技術(shù)整合到交通基礎(chǔ)設(shè)施和和車輛中來提高生產(chǎn)力進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。ITS 項(xiàng)目推薦了很多受到廣泛認(rèn)可的交通相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了所有不同種類的交通，例如車輛安全標(biāo)準(zhǔn)，道路和車道標(biāo)準(zhǔn)，鐵路標(biāo)準(zhǔn)等等。這些標(biāo)準(zhǔn)定義了 ITS 的框架，不同的 ITS 系統(tǒng)、產(chǎn)品和組件是怎樣互聯(lián)和交換信息從而在交通網(wǎng)絡(luò)中提

29、供服務(wù)的。ITS 標(biāo)準(zhǔn)都是開放的非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，他們并不規(guī)定使用什么產(chǎn)品或設(shè)計(jì)。相反，使用這些標(biāo)準(zhǔn)可以給交通機(jī)構(gòu)以信心，來自不同廠商的不同組件可以協(xié)同合作，同時(shí)，不同廠商或設(shè)計(jì)者又不會(huì)喪失動(dòng)力去追求更高效或更多功能的產(chǎn)品。IBM 智能交通產(chǎn)品可以被看成實(shí)現(xiàn)了部分 ITS 的框架，尤其是和交通流量及車輛運(yùn)輸相關(guān)的領(lǐng)域、以及保存的數(shù)據(jù)和事故信息。交通管理數(shù)據(jù)字典（Traffic Management Data Dictionary, TMDD）V3.0TMDD 標(biāo)準(zhǔn)用于支持 ITS 在區(qū)域部署中的中心到中心的通訊，從而使得各中心能夠很好的協(xié)作以管理通路、干線、事故應(yīng)對(duì)、事件等等。TMDD 提供了對(duì)話

30、、消息集、數(shù)據(jù)框架、以及數(shù)據(jù)元素的定義，以管理設(shè)備的共享使用、數(shù)據(jù)的區(qū)域性共享、以及事故管理應(yīng)對(duì)等等。TMDD 標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常會(huì)引用 NTCIP（National Transportation Communications for ITS Protocol）標(biāo)準(zhǔn)中的元素，但是會(huì)在一個(gè)更高的抽象層來對(duì)待設(shè)備。IBM 智能交通中的智能交通運(yùn)營產(chǎn)品遵從 TMDD v3.0 標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行和智能交通外部中心之間的消息交換。DATEX-II V2.0Datex-II 是歐洲公認(rèn)的用于 ITS 相關(guān)信息的數(shù)據(jù)建模和交換的技術(shù)規(guī)范，它提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化的通訊方法用于在不同的交通中心、服務(wù)提供商、交通操作員、以及媒體合作

31、伙伴之間傳遞交通信息。它提供了統(tǒng)一的方法用于在系統(tǒng)層面?zhèn)鬟f信息，從而提高道路網(wǎng)絡(luò)的管理。在歐洲，DATEX-II 已經(jīng)成為所有需要訪問動(dòng)態(tài)交通信息的應(yīng)用系統(tǒng)的必備參考。IBM 智能交通中的智能交通運(yùn)營產(chǎn)品參考 DATEX-II 來定義了數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模型，涵蓋了事件、計(jì)量值等等。Transmodel V5.0Transmodel 是歐洲 CEN 標(biāo)準(zhǔn)的公共交通信息參考數(shù)據(jù)模型，它提供了描述常見的公共交通概念的一個(gè)抽象但全面的模型，以及可用于構(gòu)建不同種類公共交通信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如汽車、火車、飛機(jī)、輪船等。Transmodel 涵蓋了很多公共交通信息的不同子領(lǐng)域，包括：交通網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，公共交通時(shí)間表計(jì)劃，運(yùn)營監(jiān)控，收費(fèi)信息收集，實(shí)時(shí)乘客信息，等等。IBM 智能交通中的智能運(yùn)輸分析產(chǎn)品基于 Transmodel V5.0 中的相關(guān)部分來定義了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型，尤其是關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和車輛監(jiān)控