如何建设一个更好的“交通运输数据大脑”?
数据是数字交通发展的核心驱动力之一,也是智慧交通发展的关键要素,要让数据资源在综合交通运输体系中发挥“大脑”作用。
2016年、2017年国务院先后出台了《政务信息资源共享管理暂行办法》和《政务信息系统整合共享实施方案》,在全国范围内吹响了政务信息整合共享的号角。这两个文件也是交通行业建立数据大脑的重要基石,交通行业数据大脑也是从政务信息整合共享开始建设。
2021年12月,交通运输部印发的《数字交通“十四五”发展规划》提出,将打造综合交通运输“数据大脑”,完善部、省两级综合交通运输信息平台架构,推进综合交通大数据中心体系建设,加强数据资源的整合共享、综合开发和智能应用。
为全面分析交通运输数据大脑建设过程中遇到的挑战,梳理与展示数据大脑建设过程中的应用技术与实战效果,7月25日,在2023上海国际交通工程、智能交通技术与设施展览会同期,交通运输部科学研究院与赛文交通网联合组织了交通运输“数据大脑”技术研讨会。来自交通运输部交科院、公路院,部规划院,浙江、江苏、厦门等城市专家代表分享了项目建设和实战经验。
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随着近几年的信息化建设,交通行业数据资源不断丰富,应用体系也在逐步形成。回顾过去几年交通运输数据大脑的建设,也存在一些不足之处。
华设设计集团股份有限公司智慧产业部副总经理万剑指出,首先是数据多而不汇。交通运输有关的养护、执法、运营、安全监管等各类数据分散在各业务系统及设备中,数据权限、来源、采集渠道复杂。
二是数据汇而不智。由于数据可用性差、数据关系不明确、数据特征多样,数据分析应用深度有限,数据向信息、知识转化能力不足。
三是数据智而无用。数据分析技术与交通业务需求融合不深,数据、模型、应用无缝匹配是跨领域难题。交通运输业务需要的功能无法实现、能实现的功能无法使用。
结合实战经验,浙江省交通运输信息中心副主任蔡祺同样认为当前数据基础依然薄弱,在覆盖面、可用性方面尤为突出;开发效率依然不高,快速形成应用的能力不足,难以满足业务的迫切需求;核心梳理不够深入,业务设计、流程设定、要素需求研究的广度和深度不够;运行保障有待健全。
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面对当前交通数据建设的需求和各方面挑战,交通运输数据大脑到底应该怎么建?
万剑认为,交通数据大脑建设是一个循序渐进的过程,它的建设有两种倾向:一是需求引导,自上而下。有了明确的需求后再往下推动,这也是目前行业里的典型做法。二是数据驱动,自下而上,不管需求是什么,先将能采集的数据全部进行采集,不能采集的数据先放到一边,但是先搭建框架,将数据中台、数据模型等数据接口全都做好,然后在上面进行开花结果。
中国公路工程咨询集团有限公司智能交通事业部副总经理潘勇表示,交通数据大脑可以被拆解为三个部分进行理解,“交通”是数据应用的管理服务领域,“数据”指要做到数据全要素的采集和接入,“大脑”则是不同数据的汇聚共享和基于数据的应用决策。
“十三五”期间建设了很多数据中心或者数据库,也建设了地理信息系统,但是实际上这两者是割裂的。因此,在建设数据大脑的同时,也要将图纳入考虑,实现图库一体化。
建设基于图库一体化的交通数据大脑,首要目标是全面汇聚、综合展示、综合管理、综合服务、综合支撑,其定位就是支撑综合交通运输管理与服务的“数据资源图库一体化整合及综合性分析挖掘”系统平台,实现“所管即图上所见”。
具体的建设目标就是一库、一图、一平台。“一库”指全覆盖的交通数据仓库,“一图”指交通时空大数据一张图,“一平台”指一个交通大平台及若干综合应用,还要加强相关的课题研究和标准规范,以及软硬件的部署。通过图库一体化的架构体系,实现不同交通因素的充分融合,从而进行全盘管控。
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◼ 上海交通数据大脑
上海交通数据大脑,整体来说经历了几个发展阶段。
2003年之前起步阶段,主要建设交通信号控制系统、高速视频监控等,交通卡开始使用;
2003年~2010年规模化发展阶段,2003年,上海市中心区交通信息采集工程,开启规模性ITS建设,2010年,世博会交通信息全面保障,城市人流监测步入常态;
2011年~2015年交通大数据阶段,主要开展数据的综合应用,例如基于大数据的交通规划研究,基于大数据的城市交通出行调查研究等等。
2015年之后,融合“城运系统”,也就是交通和城市管理紧密结合。2022年,启动上海城市管理精细化平台,全面融合各类数据,赋能城市管理。
◼ 江苏交通数据大脑
江苏交通数据大脑的定位是一个计算中心、数据中心、信息中心和服务中心。
本地两个(厅信息中心、苏北处机房)以及省大数据中心,承载了厅机关的门户网站、财务、地理信息服务平台、统计分析、辅助决策支持、公众出行、信用系统等业务。同时也承载了公路、航道等相关部门的业务系统。年底部分迁入省大数据中心。
2021年,江苏省基本完成了所有交通行业数据的全量部署,将数据已经全部汇聚到了数据中心。
数据中心采用统一ID、多主键及云标签等技术,实现相同对象的智能归并。如用统一ID技术解决公路桥、水路桥、铁路桥桥梁编码不统一的问题。构建跨部门的交通主数据标准,以满足各业务部门对数据多元化的独特需求。
信息中心主要基于不同的应用场景,通过多维模型、图模型、标签、指标、算法模型五类联接方式形成信息。
◼ 浙江省交通领域大脑
浙江省交通领域大脑的整体架构为“1+3+N+X”。
“1”:算力池。是基础设施,提供可靠、高效的环境资源(算力)。
“3”:数据仓、算法库、模型库。是交通大脑的基础支撑,为智能模块建设提供数据、算法模型等要素资源。
“N”:智能模块。控制运行、集成输出“大脑”的智能化能力,支撑各类业务应用,是大脑建设的智能核心。
“X”:重大应用。集中展示交通大脑服务能力和应用成果。
对于交通领域大脑的建设实施,浙江省目前是两条腿走路,一方面是转变典型应用建设模式,借助典型应用的建设,提炼共性能力,沉淀到大脑中,丰富大脑能力。
优点是利用建设典型应用建设的机会,同步建设了大脑,花一笔钱,干了两件事,但是这种方式对大脑的建设来说也有不足,一是建设比较慢,受限于各应用建设周期,二是较为被动,能够沉淀到大脑的内容受限于各应用建设内容,无法形成体系。
另一方面是通过开展“交通大脑”构建关键技术研究及应用等科研课题,创新引领大脑建设,弥补典型应用建设周期较长、体系不全等缺点。
2017年之前,浙江省电子政务建设项目是烟囱模式,各个应用单独开发,数据、能力不共享。2017年开始,逐步转向平台模式,实现了数据的共享,但是能力共享还未实现。
2022年进一步升级转变,提出了大脑模式,统一架构,完善基础底座,数据共享,能力也共享,重大脑,薄应用,能力也是最强的,可以满足运行监测分析、预测预警、战略目标管理。
目前,浙江省交通领域大脑进一步整合了全省感知设备数据,向上与交通部对接,共享车辆、从业人员等核心数据,向下共享至地市交通部门。横向是百余项数据沉淀至省一体化智能化公共数据平台,共享至40+省市部门50+系统,9个重大应用,充分发挥数据价值。
◼ 厦门大交通信息共享服务平台
厦门大交通信息共享服务平台是通过建设数据底座、数据共享、行业监管重要抓手、决策支撑及公众信息发布等五个方面打造支撑交通运输行业监管的全局视图和交通大脑这样一个大平台。
平台于2018年10月启动建设,目前完成两期项目建设,采用战略咨询+数据算法+信息系统工程建设+配套的保障措施等创新做法来建设。
整个平台的架构是依托市政务云及政务天地图等资源,对交通行业外场感知设备、信息采集设备、互联网数据、视频监控及业务系统等多源数据进行汇聚,对所采集的数据进行治理加工,对动静态数据进行分析,形成包含基础设施和运行监测的动静态相结合的交通一张图,最后多渠道方式服务于交通行业管理部门及数字厦门智慧城市的创新应用。
目前已汇聚全市35家单位数据,包含定点监测、浮动观测、对地观测、业务数据四大类,536张数据表,日更新记录1.2亿条以上,已汇聚1000亿条以上数据。
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交通运输数据大脑的建设与业务的沉淀息息相关,同时也与业务之间的全面流程相关,这也是交通运输数据大脑的魅力及建设难点所在。
因此,很难直接建设一个全而美的交通运输数据大脑,它需要不断的演进。
深圳云天励飞技术股份有限公司交通行业专家张磊表示,交通数字大脑的演进逻辑,是数字孪生中物理世界和信息世界的交互过程。
随着信息技术的发展和业务需求的变化,一些新的探索开始出现。例如高诚科技融合数字孪生、VR/AR/XR、AIGC等新一代信息技术,推出TransGPT交通行业大模型,进一步为交通大脑提供决策算法支撑、智能交互服务。云天励飞同时也在探索基于AGI模型的公交数据大脑。
无论如何,为保障交通运输数据大脑的建设效果,使其真正能用起来,在建设前应充分研究“为什么建,给谁建,怎么建,怎么用”的问题,再结合交通运输部和各地对数据中心投建的要求和规范,因地制宜地进行规划布局。
参考内容:
1.张祎:“量、质、用”三位一体推动上海交通数据大脑发展
2.朱雷雷:江苏交通数据大脑建设思路及典型案例
3.潘勇:基于图库一体的交通大脑建设与应用
4.蔡祺:浙江交通领域“大脑”建设实践
5.万剑:交通数字大脑演进关键技术与实践
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