摘 要

目前由于信息技术的蓬勃发展、科学技术的更新换代,人们对交通出行的需求逐渐增加,也变得越来越复杂,使得如何能够充分利用交通大数据的问题成为了行业内的研究热点,并且一些大数据在智能交通网络中的应用也正在慢慢融入到社会的不同方面中,对于大众的生活产生了巨大的影响。本文以智能交通系统为主要论述对象,对大数据技术在该领域的应用进行了探讨,望以此为大数据技术获取更加宽泛的应用。此次研究先对智能交通与大数据技术进行了阐述,而后对智能交通领域中大数据技术的具体应用展开了探索、讨论,希望能够为目前建设智能交通系统提供一些合理的建议，减轻人们交通负担,并促进智能城市的实现。

本文不仅涉及到目前对于智能交通领域内的行业内研究情况，并且也参考了大数据的相关知识和与智能交通系统的结合，论述了目前大数据在国内外智能交通过程领域的宏观以及微观上的应用方向，并且对大数据云计算框架进行了充分的分析，寻找到目前最适合当今交通情况的大数据云计算平台，并且为目前各个城市内建设智能交通网络提出了合理的建议，希望能够为相关人员提供参考。

研究成果表明:智能交通系统作为新世纪交通领域内的重要环节,其发展对车辆制造行业以及未来运输业,和人们交通出行具有非常重要的意义。迅速高效的智能交通系统及其核心技术(即对于交通大数据的处理技术)具有非常关键的作用,因此开展智能交通系统的建设一定要规划好主要方向和思路,综合考量多方面因素，结合我国的特殊国情，不断加强自主创新能力,促进自主知识产权的高科技产品研发,才能摆脱目前对于国外的依靠,在未来的交通领域里能够独树一帜。

本文特色：结合目前大数据云计算的主流应用技术，以及目前智能交通系统对于交通运输的具体贡献，充分结合我国国情，对相关技术进行充分研究。提出一个可供参考的智能交通云计算模型。

关键词：大数据技术;智能交通;解决对策

Absract

Nowadays, with the vigorous development of information technology and the renewal of science and technology, people's demand for traffic travel is increasing and becoming more and more complex. How to make full use of traffic big data has become a research hotspot in the industry, and the application of some big data in intelligent transportation network is slowly integrating into different aspects of society, for the life of the public. Life has had a tremendous impact. In this paper, Intelligent Transportation System (ITS) is the main object of discussion, and the application of big data technology in this field is discussed. It is hoped that the application of big data technology will be more extensive. This study first elaborates on intelligent transportation and big data technology, and then explores and discusses the specific application of big data technology in the field of intelligent transportation, hoping to provide some reasonable suggestions for the current construction of intelligent transportation system, reduce people's traffic burden, and promote the realization of intelligent city.

This paper not only refers to the current research situation in the field of Intelligent Transportation, but also refers to the key technology in the field of Big Data and its application in the field of Intelligent Transportation. It discusses the macro and micro application direction of Big Data in the field of Intelligent Transportation Process at home and abroad. It also makes a full analysis of the framework of Big Data Cloud Computing, and finds out that At present, the most suitable large data cloud computing platform for today's traffic situation, and put forward reasonable suggestions for the current construction of intelligent transportation network in various cities, hoping to provide reference for relevant personnel.

The research results show that, as an important link in the field of transportation in the new century, the development of ITS is of great significance to the vehicle manufacturing industry, the future transportation industry and people's travel. Rapid and efficient intelligent transportation system and its core technology (i.e. the processing technology of traffic big data) play a very important role. Therefore, in order to carry out the construction of intelligent transportation system, we must plan the main directions and ideas, consider various factors comprehensively, combine with the special national conditions of our country, constantly strengthen the ability of independent innovation, and promote the research and development of high-tech products with independent intellectual property rights. Without the current dependence on foreign countries, it will be unique in the field of transportation in the future.

The characteristics of this paper: Combining with the main application technology of big data cloud computing and the specific contribution of intelligent transportation system to transportation, and fully combining with the national conditions of our country, the related technologies are fully studied. A cloud computing model for intelligent transportation is proposed.

Key Words:Big Data Technology；Intelligent Transportation；Solutions

目 录

摘要I

ABSRACTII

第1章绪论1

1.1 课题研究背景2

1.2 课题研究的目的和意义2

1.3 国内外研究现状3

1.4 课题研究的主要内容3

第2章智能交通系统和大数据的基本理论4

2.1 智能交通系统的相关理论4

2.1.1 智能交通系统的产生背景4

2.1.2 智能交通系统的主要技术以及应用5

2.1.3 智能交通系统的特点5

2.2 大数据的相关理论6

第3章智能交通对大数据的需求分析8

3.1 智能交通的发展离不开大数据8

3.2 交通大数据的应用前景9

第4章大数据在智能交通中的应用11

4.1 交通大数据的来源11

4.2 交通大数据的应用方向14

第5章基于大数据云平台的智能交通体系15

5.1 Hadoop计算平台与智能交通系统15

5.2 MapReduce处理模型和YARN模型16

5.3智能交通系统的相关数据处理19

5.4运用云平台处理大数据的模型规划21

第6章大数据在智能交通应用中存在的问题和对策23

6.1 计算系统问题23

6.2 基础设施问题24

6.3 未来可以采取的应对措施25

第7章总结与展望27

7.1 总结27

7.2 展望27

参考文献28

致谢29

第1章绪论

1.1课题研究背景

科学技术的不断研究拓展，给城市不断推进发展提供了有力支持。而在城市的建设过程中，交通网络成为了其中的重中之重，在交通系统中，为保障系统的安全稳定运行，需要对城市的交通网络进行有效及时准确的监控，管理，乃至于预测。大数据技术的特点恰好能与这一需求完美契合，然而如果要使大数据技术能在智能交通系统中合理运用，既需要对大数据进行合理移植，也需要对传统交通管理系统相应的进行技术层面的更新与改造。因此本文首先针对大数据技术进行深入分析，并提出大数据在智能交通系统中的适用范围，再结合当下交通系统中不完善，以及需要改造之处提出相应的解决方案。在当前交通管理结构上进行新的更新，实现对交通系统的整体改进。

近年来,大数据正在越来越吸引研究学者的注意力,学者们都在不断开发大数据技术的潜力,规划充分利用海量数据的实际前景。2016年5月份,美国政府发布《联邦大数据研发战略计划》,以加速其2012年提出的"大数据开发计划"进程。其目的在于充分挖掘大数据的潜力,根据大数据所汇总建立的模型进行分析,并且对未来进行一定程度的预测,为管理部门提供充分的参考资料,而这将进一步加快国家科技技术的进步，能更加快速高效的培育新一代科技人才,同时更加方便地为人们在海量的数据中找到自己所需的资料,进而促进国家在科学与工程方面的进步,增强国家安全和促进科学进步。我国也在探索大数据技术在未来的研究方向、大数据在各行各业内的特色应用、分布式云计算、大数据在商业上的探索尝试等等,其目的也是为了充分挖掘大数据的潜力。

同时,2015年8月,国务院颁发《促进大数据发展行动纲要》,明确提出要充分发展大数据技术;2015年10月,党的十八届五中全会首次公布了"实施国家大数据战略"。其后,国家管理部门、科研单位、高新技术企业、传统企业等不断规划利用大数据技术实现创新,对未来进行提前布局。

现代社会日新月异,我们处在大数据的洪流中,随着计算机互联网等技术的发展,人们之间的相互联系变得越来越频繁,由此生活也越来越方便,大数据概念便是在这种环境下产生的。对于一般人来说,大数据"触不可及",不是具体的事物,可它确确实实应用于我们的生活,加快科学进步和推动社会发展。

1.2课题研究的目的和意义

智能交通系统具有三个特点,随机性、模糊性和不确定性，如果能够充分发掘大数据的潜力，找出数据其中蕴含的潜藏价值,将会对现代交通的管理管理体系提供有力的帮助。

将大数据运用到智能交通系统将会在两方面产生影响。第一,能够快速的提高交通系统的运行速度。大数据能够迅速处理当前汇总得来的数据,并且能够合理运用之前所积累下来的历史数据,运用智能化数据节点或者数据采集设备来对路情路况进行实时的监督,从而改善交通系统的运行情况。其次,能够大大加强交通系统的稳定性和保密性。大数据技术对于数据的快速处理能力能够减少数据系统的运行负担进而提高稳定性。例如,运用相关专业设备检测车辆的及个体的状态数据进行有效的数据分析的时候,通过大数据技术就能够迅速获取所需数据并进行信息提取，建立数据分析模型并对车辆进行综合评估,以此提高交通安全的质量,在定量分析的基础上,提出促进智能交通系统产业发展的建议,为管理部门和企业等相关单位的规划提供有力参考,乃本文的最终目的。

本文的主要意义体现在：

1）智能交通系统能够很好的辅助道路规划的实施，从而让交通更加的便利。其主要应用的技术，有如下三个方面：GSM技术应用、车辆无线通信技术应用、移动通信技术应用。智能交通系统的主要作用始终都是辅助规划的实施，所以，在设计规划智能交通系统时要围绕城市道路规划开展。但是运用大数据智能交通来进行城市道路规划的文章甚少，因此，本文具有一定的理论意义。

2）大数据在智能交通应用上的优势主要体现在提高交通系统运输能力、提高交通安全水平、提供环境监测方式。大数据技术能明显改善交通系统的运行能力、整体系统的运输能力、根据交通网络节点实际状况以及需求分析进行交通系统管控。交通系统的逐步推进所涉及工作量极大，而大数据的对于海量数据快速的处理能力这一特性有助于解决这种难题，本文依此提出促进产业发展的建议，为加快国家智能交通系统的规划进度，具有重要的现实意义。

1.3国内外研究现状

1994年,ITS被正式认定为国际专业术语。此前,美国将相关研究称呼为智能车辆道路系统(IVHS);日本则称呼其为通用交通管理系统(UT-MS);欧洲则叫做道路交通信息技术(RTI)。[2]我国相对在这一领域研究时间较为短暂,2005年国家智能交通系统工程技术研究中心发布了国家ITS体系,根据体系规划,智慧交通可划分为交通管理、智能计费、道路信息反馈、智能道路与协同驾驶、道路交通安全、运行规划、道路运输、交通基础设施管理和数据采集汇总共9个服务领域。

大数据技术将推进智能交通系统的发展带来巨大的变化,这主要体现在大数据的实时性,分布性,正确性及预测性方面。目前业内专家学者的目光主要聚焦于交通信号控制系统、路情路况监控系统、电子管理调度系统等产品。另外交通大数据也对交通系统的安全性产生很大的作用。大数据的快速性和预测性以及根据海量数据建立的数学模型将有利于改善分布式交通系统的数据处理能力,云计算平台将快速整合各个分布式交通网络,充分考虑车辆路线以及道路使用情况,保障车辆的运行安全，为短期快速决策提供数据支持,提高对于突发事件的救助能力,并且同时进一步减少交通事故的产生频率。因此，大数据技术在智能交通系统中能够充分发挥出自身的潜力，为目前的交通管理减少很多难题，因此必需一个成熟的数据中心来进行各种对于数据的处理运算。

然而目前智能交通大数据平台的计算框架方面探索比较少,目前的成型平台也只是一个初始系统,缺乏系统的理论体系以及实践尝试，由此可见，目前在智能交通大数据平台的领域还存在很大的空白。

1.4课题研究的主要内容

本文主要分为一下四个方面，首先分别论述大数据，智能交通的理论基础概念，进而结合实际来阐述大数据在智能交通系统中的实践方面，以及具体分析根据目前发展情况提出产业发展相关建议，具体如下

1）理论基础阐述。结合分析大数据技术的智能交通系统在国内外的应用情况，熟悉运用大数据的智能交通系统的结构体系。

2）具体分析。结合智能交通系统在不同使用场景下的具体应用，分析大数据在各个使用场景下的具体功能，并运用基于大数据的智能交通系统的具体特点和应用，剖析智能交通系统结合大数据的发展趋势以及未来更多使用场景的拓展。

3）结合实际具体分析。通过分析我国目前交通情况的国情，以及大数据技术在目前的发展情况，将大数据在我国智能交通系统系统中的未来拓展更加细化。

4）促进产业发展相关建议的提出。依据上述结论，在充分分析的基础上，提出运用大数据技术促进智能交通系统产业发展的建议。

第2章智能交通系统和大数据的基本理论

2.1智能交通系统的相关理论

2.1.1智能交通系统的出现

智能交通系统集合了现今发展日趋成熟的计算机技术,互联网技术,通信技术,电子传感技术以及自动控制技术应用于目前以城市为主的交通系统从而设计出来的一种覆盖区域广,覆盖类型多,迅速准确能够进行实施管理的综合性交通管理系统。

伴随着车辆的增多,大数据技术在智能交通系统中的使用变得越来越重要。他的先进形主要表现在结合物联网以及计算机技术在智能交通系统中得以运用,其主要方式是运用大数据技术来对路情路况乃至于具体交通工具进行实时监管,随后进行数据分析减少事故以及拥堵的发生，改善交通环境。

综上可知,这具有非常大的发展前景,对于国家改善人民生活具有极大的帮助。因此,本文提出与大数据技术结合的智能交通系统研究.

2.1.2智能交通系统的主要技术以及应用

在过去的时间中,国内外各城市和很多高新技术企业都在努力推进智能交通系统的应用。我国交管部门和相关企业合作,在推广ITS智能数据中心，改善人民生活水平以及提高人们对于交通系统的认可,在改善服务质量、减少管理成本等方面具有突出的优势。通过系统与相关部门的配合,能够为广大群众不论是底层用户还是管理人员提供统一的服务平台,能够在大数据时代实现在管理运营层面上新的突破。

在开展和制定ITS计划时,具有以下关键要素: