交通云云计算在智能交通中的应用探讨

1、交通云云计算在智能交通中应用探讨本文导航第1页：智能交通发展第2页：云计算分类第3页：交通云规划探讨第4页：结束语智能交通发展一、前言交通信息服务是智能交通系统(Intelligent Transportation System,以下简称ITS)建设重点内容，目前，我国都会级城市交通信息 服务系统基础建设已初步形成，但普遍面临着整和利用交通信息来服务于 交通管理和出行者问题。如何对海量交通信息进行处理、分析、挖掘和利 用，将是未来交通信息服务关键问题，而云计算技术以其自动化IT资源 调度和快速部署以及优异扩展性等优势，将成为解决这一问题重要技术手 段。云计算二、智能交通发展1、国内智能交通发展

2、情况近年来，随着我国城市化进程加快和社会经济快速发展，各类机动车 保有量急剧增多传统依靠加大基础设施投入方法已经不能解决人们日益 增长交通出行需求，以深圳为例，至2010年底，深圳机动车保有量将超 过170万辆，目前每月新增机动车约2. 4万辆。城市交通面临运输效率低、 安全形势突出、能源消耗高、环境污染问题严重，各类道路交通出行需求 已经接近现有设施通行能力极限，交通运输问题成为制约我国国民经济发 展重要因素，智能交通是改善和提高交通运输系统这一现状重要手段。2002年，科技部正式确定10个城市为首批全国智能交通系统应用示 范工程试点城市，包括北京、广州、中山、深圳、上海、天津、重庆、 济南

3、、青岛、杭州，其中北京、上海、广州等城市分别结合奥运会、世博 会和亚运会等大型赛事活动进行了智能系统建设，取得显著成效。深圳市 也已启动了智能交通规划设计工作，其中一期建设“一个平台、六个系 统”，包括交通信息交换平台、交通综合监测系统、交通整体调控系统、 交通运输管理系统、交通运行指挥系统、公众出行信息服务系统、交通管 理及应急仿真决策支持系统。2、国外智能交通发展情况日本是世界上率先展开ITS研究国家之一，在1973年口本通产省开 始开发汽车等综合控制系统CASC (Comprehensive Automobile Control System),目前日本ITS研究及应用开发工作主要围绕三

4、个方面进行：提 供实时道路交通信息汽车信息和通讯系统VICS (Vehicle InformationCommunication System) > 电子不停车收费系统 ETC (Electronic Toll Collection)和先进公路系统 AHS (Advanced Highway System) o新加坡在ITS发展方面已经走到了世界前列，聪明交通信号控制系统, 实现了自适应和整体协调。韩国首尔智能公交调度及信息服务系统“TAGO”，让首都首尔交通井 然有序。首尔市智能交通在交通管理、交通监测和公共交通等领域都得到 了充分应用和发展，交通服务水平属于亚洲高水平。三、云计算技术

5、发展概况1、云计算定义云计算(Cloud Computing)概念直接起源是 Amazon EC2 (Elastic Compute Cloud缩写)之宜1和Google-分布式计算项目，云计算是分布式 处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和 网格计算(Grid Computing)发展，云计算是通过网络将庞大计算处理程 序自动分拆成无数个较小子程序，再交由多台服务器所组成庞大系统,经 计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术，网络服务提供者 可以在数秒之内，处理数以千万计甚至亿计信息，达到和“超级计算机” 同样强大网络服

6、务。云计算分类2、云计算分类云服务按照服务类别可以分为三种：即公共云、私有云和混合云。公 共云是由第三方（供应商）提供云服务。它们在公司防火墙之外,由云提 供商完全承载和管理。私有云是在企业内提供云服务。这些云在公司防火 墙之内，由企业管理。混合云，顾名思义就是公共云和私有云混合。云计算按应用模式可以分成laaS、PaaS和SaaS。laaS就是给使用者 提供最简单计算存储和网络等等能力，让用户臼己搭建自己业务平台，如 亚马逊AWS （Elastic Compute Cloud） o PaaS,在云计算平台之上抽象出 一些比较简单易用接口和能力，让用户能够在这个平台上快速搭建自己应 用， 1

7、Salesforce. comForce. com» Force, com 是 Salesforce 整体架 构核心，因为它首先整合和控制了底层物理基础设施，接着给上层Sales Cloud, Service Cloud, Chatter 和基于 Force, com 定制应用提供 PaaS 服 务，最后，那些Force, com上层应用以SaaS形式供用户使用。SaaS,把 应用或者软件作为服务传送给用户，用户可以通过任何网络设备使用这个 程序，如GoogleGmail, Gmail邮件服务拥有上百万用户同时在线，这充 分显示云计算能力，对Google来说，Gmail上用户所有信息

8、、数据、邮件 内容等，都可以存储在这个庞大网络上，而非传统PC便盘中，用户可以 随时随地通过任何一台计算机来访问数据。3、云计算应用挑战数据安全是全球对云计算最大质疑。2010年5月，中国电子学会 （CIE）云计算专家委员会最新研究认为，从总体来说，中国云计算先行者对待云计算态度和方法可以概括为保持谨慎、关注结果。从原因上分析,中国企业对云计算采取谨慎态度主要原因首先是缺乏云计竟知识，其次是 对安全性、可靠性以及及现有系统整合担心。59%中国受访者称“十分担 心”云计算数据安全性、隐私性和保密性。目前云计算技术标准尚不统一, 法律、法规及审计要求合规性尚不明确，数据安全、隐私、保密性尚待完 善

9、，大多数客户对云计算业务迁移、运维服务及商业模式变化适应性有待 加强。四、在智能交通系统建设中引入云计算交通数据有以下特点：（1）数据量大：交通服务要提供全面路况，需组成多维、立体交通 综合监测网络，实现对城市道路交通状况、交通流信息、交通违法行为等 全面监测，特别是在交通高峰期需要采集、处理及分析大量实时监测数据。（2）应用负载波动大：随着城市机动车水平不断提高，城市道路交 通状况口趋复杂化，交通流特性呈现随时间变化大，区域关联性强特点， 需要根据实时交通流数据及时全面采集、处理、分析等。（3）信息实时处理要求性高：市民对公众出行服务主要需求之一就 是对交通信息发布时效性要求高，需将准确信息

10、及时提供给不同需求主 体。（4）数据共享需求：交通行业信息资源全面整合及共享，是智能交 通系统高效运行基本前提，智能交通相关子系统信息处理、决策分析和信 息服务是建立在全面、准确、及时信息资源基础之上。（5）高可用性、高稳定性要求：需面向政府、社会和公众提供交通服务，为出行者提供安全、畅通、高品质行程服务，对智能交通手段充分 利用，以保障交通运输高安全、高时效和高准确性，势必要求ITS应用系 统需具有高可用性和高稳定性。如果交通数据系统采用烟筒式系统建设方式，将产生建设成本较高、 建设周期比较长、IT管理效率较低、管理员工作量繁重等问题。随着ITS 应用发展，服务器规模服益庞大,将带来高能耗、

11、数据中心空间紧张；服 务器利用率低或者利用率不均衡，造成资源浪费；IT基础架构对业务需 求反应不够灵敏，不能有效地调配系统资源适应业务需求等问题。云计算通过虚拟化等技术，整合服务器、存储、网络等硬件资源，优 化系统资源配置比例，实现应用灵活性，同时提升资源利用率，降低总能 耗，降低运维成本。因此，在智能交通系统中引入云计算有助于系统实施。交通云规划探讨五、交通云规划探讨交通云应该是一个整合、先进、安全、自动化、易扩展、服务于交通 行业开放性平台。具体体现在：（1）整合现有资源，并能够针对未来交 通行业发展扩展整合将来所需各种硬件、软件、数据；（2）动态满足ITS 中各应用系统，针对交通行业需求

12、一基础设施建设、交通信息发布、交通 企业增值服务、交通指挥提供决策支持及交通仿真模拟等，交通云要能够 全面提供开发系统资源平台需求，能够快速满足突发系统需求；（3）提 供极具弹性扩展能力需求，以满足将来不断增大交通应用需求。交通云作为行业云，它发展轨迹应在技术上从易到难、业务上从边缘 逐渐到核心一个发展过程，交通云远景是laaS、PaaS及SaaS应用都具备。 针对智能交通目前发展状况及云计算平台成熟应用程度，还是以数据中心 云存储化开始，逐渐向外扩展应用服务。交通云应该是对交通管理单位、 交通运营企业和广大市民服务，所以，未来交通云应该具有混合云特点。 对保密性安全要求高，处理速度快，弹性发

13、展力度强对内应用（交通管理 单位），可以用私有云模式实现。而对外信息发布（大众出行、物流企业、 交通信息服务企业等）、出行指导等对外应用可以用公共云模式实现。图1交通云计算未来应用框架结合公共云及私有云特点应用，建议交通云分四步实施：（1）初期：可以考虑数据中心基础架构实现云计算化，同时梳理业 务系统中等级低、边缘化应用向基础设施迁移。（2）发展期稳步扩展，建设公共信息服务平台向交通云上迁移，通 过标准接口对外提供基础交通数据，同时，提供GIS-T （基于交通地理信 息系统）服务，运营商和增值服务开发商可以通过GIS-T和公共信息服务平台提供开放接口进行二次开发，向公众提供丰富交通出行服务和诱

14、导服 务。（3）成熟期：以优化提升为主，可以建立常用交通应用系统向交通 云迁移，持续梳理及扩展交通云基础设施规模，提供丰富接口服务。使得 交通云平台进入提供常用服务期。并针对整个交通云平台全面应用继续深 化业务层面实践。（4）全面应用期：针对交通服务（边缘服务、常用服务、核心服务 等）都全面向交通云迁移，并通过前三个阶段分布实施和实践，积累了足 够经验，为交通云提供全面服务打下了坚实基础。本阶段就是将交通业务 和云计算全面合二为一。完成大交通在交通云上运营构想。1、智能交通数据中心云计算化（私有云）交通云专网中智能交通数据中心，主要是为智能交通各个业务系统提 供数据接收、存储、处理、交换、分析

15、等服务，不同业务系统随着交通数 据流压力而应用负载波动大，智能交通数据交换平台中各子系统也会有相 应波动，为了提高智能交通数据中心硬件资源利用率，并且保障系统高可 用性及稳定性，在智能交通数据中心采用私有基础设施云平台，交通私有 云平台主要提供以下功能：（1）基础架构虚拟化，提供服务器、存储设备虚拟化服务；（2）虚拟架构查看及监控，查看虚拟资源使用状况及远程控制（远程启动、远程关闭等）;（3）统计和计量;（4） SLA （Service Level Agreement,服务品质协议）服务，如： 可靠性、负载均衡、弹性扩容、数据备份等。2、智能交通公共信息服务平台、地理信息系统云计算化（公共云）

16、智能交通业务系统中，有一部分互动信息系统、公众发布系统及交通 地理信息系统运行在Internet上，是以公众出行信息需求为中心，整合 各类位置及交通信息资源和服务，形成统一交通信息来源，为公众提供多 种形式、便捷、实时出行信息服务。该系统还为企业提供相关服务接口， 补充公众互相以及及企业、交通相关部门、政府互动方式，以更好服务于 大众用户。公众出行信息系统主要是提供常规信息、基础信息、出行信息等动态 查询服务以及智能出行分析服务。该服务不但要直接为大众用户所使用， 也为运营企业提供服务。基于交通地理信息系统（GIS-T）也可以作为主要服务通过公共云平 台，向广大市民提供交通常用信息、地理基础信息、出行地理信息导航等 智能导航服务。该服务直接为大众市民所用，也同时为交通运营企业对针 对GIS-T二次开发提供丰富接口调用服务。结束语所有在Internet上应用都属于公共云计算平台，智能交通把信息查 询服务以及智能分析服务作为一个平台服务提供给其他用户使用，不但可 以标准化服务访问接口，也可以随负载压力动态调整IT资源，提高资源 利用率以及保障系统高可用性及稳定性。交通公共云平台主要提供以下功 能：(1)提供基于平台(PaaS)服务；(2)资源服务部署，申请、分配、动态调整、释放资源；(3) SLA服务，如：可靠性、负载均衡、弹性扩容、