1.世界一流的綜合交通運輸體系的目標

結合美國、日本、歐洲等發(fā)達國家的綜合交通運輸水平，世界一流水準的綜合交通運輸體系(Comprehensive Transportation in First Class, CTFC)主要體現在以下5個方面：

基礎設施：具有覆蓋全國的綜合交通網絡，以連通縣城、通達建制村的普通公路為基礎，以鐵路、國家高速公路為骨干，與水路、民航和管道協同運作，能夠發(fā)揮運輸的整體優(yōu)勢和集約效能。

技術裝備：具有安全可靠、先進高效、經濟適用、綠色環(huán)保的交通技術裝備，軌道交通技術、公路專用運輸車輛、遠洋沿海和內河運輸船舶等裝備達到現代化水平。

運輸服務：擁有綜合、高效交通運輸服務系統，擁有世界先進的運輸服務能力、服務質量、服務水平和物流效率。

安全保障：以零事故為最高目標，具有安全保障措施體系，能最大限度的降低事故率和人員傷亡率。

節(jié)約環(huán)保：發(fā)展循環(huán)經濟，建設綠色交通系統，節(jié)能減排，控制交通運輸領域溫室氣體排放，全面提高綜合交通運輸體系可持續(xù)發(fā)展。

2.交通大數據在CTFC中的支撐作用

隨著大數據世界各個國家各個領域的廣泛應用，大數據演變成了一個泛概念，指通過先進的數據分析技術，對大量數據進行關聯分析，得出一些以前沒有能用因果關系推導出來的現象關系。

大 數據的來源主要有3個方面：行業(yè)內部自身產生的數據，相關行業(yè)的導入數據，公眾交互的數據。隨著信息技術的發(fā)展，大數據逐漸成為現代社會基礎設施的一部 分，就像公路、鐵路、港口、水電和通信網絡一樣不可或缺。大數據時代，可以分析更多的數據，處理和某個特別現象相關的所有數據，而不再依賴于隨機采樣，大 數據時代不再特別注重某個數據的精確度，大數據的分析也從因果關系轉向關聯關系。

世 界一流的綜合交通運輸體系是由交通網絡基礎設施、先進適用的交通工具、高效的動態(tài)交通運營等多一系列規(guī)劃、建設、運營、管理等方面協同建設實現的。隨著信 息技術和現代通信技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用，交通大數據成為CTFC的貢獻手段之一，為建立和發(fā)展高質量的綜合運輸體系創(chuàng)造了有利的技術支撐條件。在整個 交通運輸體系中，大數據的作用主要體現在對管理者、出行者、社會環(huán)境3類對象7個方面：

對管理者的支持：大數據有助于提高管理者對綜合交通運輸體系的規(guī)劃、建設、管理、營運、養(yǎng)護。

1）通過大數據對網絡客貨流的周轉時間、服務水平的分析，可以找出交通網絡中的待優(yōu)化點，為規(guī)劃、建設提供參考。

2）大數據可以提高交通運輸體系的信息化、智能決策水平。基于條碼、射頻、全球定位、手機、視頻、身份識別等匯聚的大數據，實現交通運輸各種方式之間關聯關系。

3）大數據提升交通運輸服務水平，通過各種運輸服務之間的關聯分析，促進各種運輸服務之間的無縫銜接與合作，提高客貨運輸服務效率，降低社會物流成本。

4）大數據提高運輸安全，基于對運營車輛、鐵路、船舶、飛機等定位、聯網聯控系統及交通動態(tài)監(jiān)控，利用歷史積累的數據分析安全隱患點及區(qū)域、事故易發(fā)環(huán)境，起到運營安全預測，為安全監(jiān)管提供決策支持，提高應急反應速度和救援成功率，從信息技術上保障綜合交通運輸體系安全。

5）匯聚交通基礎設施健康監(jiān)測數據、動態(tài)交通運行數據，通過大數據分析，預警列車、道路、橋梁、隧道的全壽命周期健康狀態(tài)，及時更換零部并做保養(yǎng)，以確保最大限度的利用及最小投入的養(yǎng)護費用。

對出行者的支持：大數據有助于提高出行者的出行服務質量和效率，飛機票價預測、航班延誤預測、出發(fā)地目的地聯運信息及預訂等，大數據通過各種運輸方式信息系統的互聯互通，為公眾提供全方位、立體化的出行服務信息及網絡預訂。

對 保護環(huán)境的支持：大數據降低交通運輸對環(huán)境的影響，匯聚交通運輸車輛行駛軌跡、道路港口航空等區(qū)域的大氣監(jiān)測數據，分析交通運輸工具對環(huán)境的影響，正確衡 量不同交通方式對環(huán)境的副貢獻，為管理者提供面向生態(tài)交通的規(guī)劃、建設和管理，以最大限度的降低污染物和二氧化碳排放水平，有效控制噪聲污染，建設綠色低 碳交通。

3.交通大數據的實施關鍵3.1交通大數據框架組織

如圖1所示，交通大數據主要由綜合交通網絡規(guī)劃建設數據、交通運載工具數據、交通流運行數據、交通基礎設施健康數據等組成，各個領域的數據涉及到空運、水運、陸運的不同交通方式，由人、貨、載運工具、交通設施內部產生的數據以及城市運行的環(huán)境、行為等外部數據。

圖1 構建一流運輸體系的交通大數據框架組織

3.2交通大數據的利用模式分析

目前海量數據的利用上，主要有4種模式：數據集中分析集中、數據集中分析分布，數據分布分析分布，數據分布分析集中，其區(qū)別是數據匯聚存儲是否集中在一起，數據分析是否集中，數據存儲與分析是否在一起。

我國目前在交通信息化方面，基本已經建設了空港信息平臺、港航運輸平臺、公路網監(jiān)控平臺、城市交通信息平臺、物流信息平臺、隧道設施監(jiān)控平臺，這些信息化系統大多按照交通方式、分管行業(yè)等原則建設。

圖2 我國的隧道監(jiān)控平臺、城市交通信息平臺

因 此，鑒于綜合交通運輸體系涉及到不同地域，不同方式、不同行業(yè)的交通數據，其交通大數據的利用模式宜采用數據分布分析分布的模式，充分利用現有的平臺匯聚 的數據，基于云平臺、Hadoop技術等實現跨地域、跨行業(yè)、跨部門的數據共享及分析挖掘。并且，大數據的來源也是多樣化，涵蓋各個交通運輸方式不同手段 直接獲取的不同類型數據以及從網站、文本等間接獲取的數據。大數據分析可以由政府部門或任何民間第三方放在任何地方進行，根據需要從云端獲取相關的數據。

3.3交通大數據深度學習的核心——關聯、預測

交通大數據應用的核心體現在數據分析、融合與挖掘方面，這幾個詞雖然表達不同，手段不同，但基本目標都是一致的，就是從海量數據中得到有用的信息。

與小樣本數據量相比，大數據最突出的分析技術體現在2個方面：關聯分析、預測。

關聯分析的核心是量化兩個數據值之間的數理關系，相關關系強指當一個數據值增加時，另一個數據值有可能隨之改變，相關關系弱則指當一個數據值發(fā)生變化時，另一個數據值幾乎不會發(fā)生變化。

預測，也被稱為大數據的核心特點[5],它通常被視為人工智能的一部分，是機器學習的一種，它是把數據算法運用到海量數據上來預測事情發(fā)生的可能性。預測方法光譜分析、卡爾曼濾波、線性模型、回歸模型、聚類分析、人工神經網絡以及各數據公司自行開發(fā)的預測模型。。

在綜合交通運輸體系中，交通大數據的關聯、預測等深度挖掘應用宜在大數據開放環(huán)境下，充分調動各行各層級的技術力量，發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢開展應用。

3.5交通大數據應用的機制保障

綜合交通運輸體系是國民經濟的基礎，具有更大的為公眾服務的社會效益，交通大數據需要從國家、市級政府層面推動，制定發(fā)展規(guī)劃，明確發(fā)展目標，引導交通運輸體系大數據在管理層、公眾層、環(huán)境保護層的各類應用。

在已經建設的各類交通信息平臺中，多為行業(yè)內自行投入建設數據采集、監(jiān)控等設備設施，交通大數據需要跨部門跨行業(yè)數據公開，英國ODI提出“促進公眾和企業(yè)更好地利用政府開放數據,促進私營企業(yè)逐步開放數據”，因此，需要協調甚至通過立法確保各種交通方式數據的開放。

為確保交通大數據的應用有益于管理，有益于出行者，需要建立大數據應用的過程控制、監(jiān)管機制，避免大數據的泛濫以及錯誤的大數據決策導向。

4.上海交通大數據在構建CTFC中的應用探討

上 海市的綜合交通運輸體系的基礎設施、載運工具、交通運營一直走在全國前列，上?？崭劭傮w設計保障能力達到年旅客1億人次，年貨郵量520萬噸，與英國倫敦 （1.36億人次）和美國紐約（1.06億人次）等世界級機場體系肩。2010年上海港貨物吞吐量和集裝箱吞吐量均排名全球第一，也是全球第一個集裝箱吞 吐量突破3000萬噸標箱的港口。

近些年來，機場、港口、鐵路、長途客運、城市道路交通、市內公共交通燈各運輸體系行業(yè)為提升管理水平，都陸續(xù)建設了信息化系統，對運營進行動態(tài)監(jiān)控，為管理者提供決策支持，為出行者提供信息發(fā)布，為交通大數據奠定了基礎。

隨 著交通運輸的全球化，無論是運輸網絡規(guī)劃還是出行者信息服務方面，各交通方式越來越需要協同運作，從系統運營效率指標、出行者效率參數等方面關聯分析、預 測一些有助于進一步提升交通運輸能級的有用信息。因此，為實現上海市達到世界一流綜合運輸體系的，本文建議從以下3方面開展交通大數據研究：

1、規(guī)劃上海市綜合交通大數據應用體系，研究水運、空運、陸運各種運輸方式之間的數據云平臺架構，建立分布分析模式，通過PP（Public &Private）等多種方式鼓勵政府及企業(yè)有條件的數據開放，更好的利用大數據為規(guī)劃、建設、運管、養(yǎng)護服務。

2、從立法及規(guī)章制度角度建立交通大數據應用的過程控制、監(jiān)管機制，確保交通大數據的應用有益于管理，有益于出行者，避免侵犯公眾的隱私，避免錯誤的大數據決策導向。

3、加 強綜合交通運輸體系中各個環(huán)節(jié)交通數據的保護，目前航空、水運、陸運等動態(tài)交通數據匯聚全面，但是交通設施建設、運營、維護等方面的數據積累不夠全面，宜 進一步重視靜態(tài)數據、準動態(tài)數據（運載工具、交通基礎設施）的全壽命數據，通過全過程全鏈路的交通大數據應用，構建一流運輸體系，提高運營效率，降低運營 成本。