蘇穎 樊重俊

摘 要：當(dāng)前信息技術(shù)的迅猛發(fā)展對智慧交通產(chǎn)生了重要影響，為其發(fā)展帶來了重大變革。以數(shù)據(jù)為核心的大數(shù)據(jù)技術(shù)在交通系統(tǒng)中的應(yīng)用打開了智慧交通系統(tǒng)的新思路，產(chǎn)生了新的智慧交通模式和理念，為智慧交通系統(tǒng)帶來了新的科技內(nèi)涵。但是同時，智慧交通中大數(shù)據(jù)的搜集、存儲、使用等環(huán)節(jié)中存在著許多問題。由于大數(shù)據(jù)在智慧交通系統(tǒng)中的應(yīng)用作為前沿技術(shù)，針對這些問題，目前并沒有非常明確的應(yīng)對措施。文章通過系統(tǒng)分析智慧交通中大數(shù)據(jù)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)，提出了相應(yīng)的解決方案。只有這樣，才能更有效地利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，推進智慧交通更加快速的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智慧交通；大數(shù)據(jù)；信息安全

中圖分類號：F506 文獻標(biāo)識碼：A

Abstract： Nowadays， owing to the development of information technology rapidly， it has brought great changes to intelligent transportation field. The use and development of big data whose core is data in the field of transportation has brought the new technology connotation to the intelligent transportation， as well has great influence on the concept and model of the intelligent transportation. However， there are many problems for intelligent transportation when collecting， storing and utilizing big data. As the big data use in intelligent transportation is a new technology， there is no very effective measures. This paper summarizes and analyzes the challenges of big data use in the intelligent transportation field， and puts forward the solutions accordingly. Only in this way can we get the maximum commercial and research value from the big data， and make a great process in the intelligent transportation field.

Key words： intelligent transportation； big data； information security

0 引 言

近年來，由于城市化進程加速推進，交通系統(tǒng)和相關(guān)資源日趨緊張；人口不斷的增長和越來越大的移動需求，更加增大了交通系統(tǒng)的壓力。擴建道路、增加公共交通等傳統(tǒng)的解決方案并不能從根本上解決我國目前交通系統(tǒng)面臨的問題。大數(shù)據(jù)以及云計算技術(shù)的大力發(fā)展為解決問題打開了新的思路，智慧交通的概念由此提出。我們應(yīng)該在推動城市空間結(jié)構(gòu)調(diào)整、加強交通需求管理、優(yōu)先發(fā)展公共交通的同時，依托高新技術(shù)手段，積極開展智慧交通建設(shè)，發(fā)揮已有能力，釋放交通壓力，促使交通出行安全[1]。此外，智慧交通可以直接有效地提高交通運行效率，是解決城市交通問題的根本手段和必要舉措。大數(shù)據(jù)作為智能交通系統(tǒng)中的重要技術(shù)手段在智慧交通中的應(yīng)用主要是為了發(fā)現(xiàn)從單一的交通數(shù)據(jù)中無法獲取的信息，通過大量數(shù)據(jù)匯集融合，得到城市交通擁堵的原因以及在擁堵情況下的交通出行規(guī)律，圍繞以人為基本核心，實現(xiàn)生活與交通的平衡，并為交通系統(tǒng)的管理與規(guī)劃提供綜合性決策[2]。

智慧交通中大數(shù)據(jù)主要應(yīng)用于公共交通服務(wù)、交通引導(dǎo)、物流調(diào)度優(yōu)化等方面，通過數(shù)據(jù)資源整合，依托云計算服務(wù)平臺并應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)為公眾提供便捷的出行服務(wù)[3]。如今，國內(nèi)交通部門都在積極研究大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧交通中的應(yīng)用，如杭州綜合交通信息指揮中心利用大數(shù)據(jù)平臺進行城市軌道交通數(shù)據(jù)分析，江蘇省交通運輸廳在大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面與百度展開深度合作，并簽署了《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》等。國外交通部門同樣以公眾便捷出行為宗旨，利用大數(shù)據(jù)分析提高交通效率[4]，如美國商用鐵路就利用大數(shù)據(jù)分析結(jié)構(gòu)提高運輸?shù)募皶r性。然而在智慧交通系統(tǒng)的實際建設(shè)中，大數(shù)據(jù)帶來的信息安全挑戰(zhàn)卻不容忽視。

1 智慧交通中大數(shù)據(jù)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)

隨著智慧交通的建設(shè)，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為交通數(shù)據(jù)平臺的重要載體，作為生產(chǎn)要素發(fā)揮重要作用。隨著快速處理技術(shù)和分析提取技術(shù)的發(fā)展，可以迅速挖掘出其中所蘊含的價值信息，這些信息可以對系統(tǒng)的輔助決策提供幫助。智慧交通中的大數(shù)據(jù)可以突破各行政區(qū)域間的限制，進而共享數(shù)據(jù)信息。另外，大數(shù)據(jù)的組合效率和信息集成優(yōu)勢有利于綜合性立體的交通信息體系的構(gòu)建[5]；另外在交通資源配置、車輛安全方面利用大數(shù)據(jù)的快速性和可預(yù)測性提升交通預(yù)測水平都有極大幫助。然而，智慧交通中大數(shù)據(jù)掀起新的生產(chǎn)率提高和消費者盈余浪潮的同時，隨著而來的是大數(shù)據(jù)應(yīng)用過程中帶來的挑戰(zhàn)。

1.1 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

國內(nèi)由于各個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展不平衡，在實施智慧交通系統(tǒng)項目時，國家并沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，所以造成許多地區(qū)的智慧交通系統(tǒng)相對獨立，銜接和配合度不強[6]。在智慧交通中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用需要依靠前端傳感器進行數(shù)據(jù)采集，由于鋪設(shè)的前端傳感器來自于不同的生產(chǎn)企業(yè)，這些行業(yè)并沒有統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，這就造成即使同一個城市的不同系統(tǒng)也很難進行銜接和配合。在智慧交通的大數(shù)據(jù)應(yīng)用中，數(shù)據(jù)采集是非常重要的環(huán)節(jié)，由于不統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)會嚴(yán)重加大交通數(shù)據(jù)獲取難度，從而妨礙交通流的分析與預(yù)測。

1.2 難以確保智慧交通系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性與可靠性

智慧交通系統(tǒng)的整合度和復(fù)雜度越來越高，然而其健壯性卻沒有隨之提高，因此系統(tǒng)整體的信息安全風(fēng)險隨之增大。智慧交通系統(tǒng)往往需要大量的服務(wù)器和前端設(shè)備，包括信號控制、交通流量采集、交通誘導(dǎo)、電子警察、卡口等子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)要和上級交通管理平臺、下級交通管理子平臺、公安業(yè)務(wù)集成平臺等系統(tǒng)相連。系統(tǒng)具有流程復(fù)雜、業(yè)務(wù)系統(tǒng)眾多、客戶端分散等一系列特點。數(shù)據(jù)中心需要竭盡全力保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運行。但是隨著系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，前端設(shè)備點位增加，設(shè)備故障點也呈幾何級數(shù)增長，管理人員必須保證這些設(shè)備正常運行。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，智慧交通系統(tǒng)中硬件設(shè)備因功能滯后或老化而導(dǎo)致傳輸速率下降以及網(wǎng)絡(luò)延遲，這些都可能引起數(shù)據(jù)泄露以及丟失，嚴(yán)重影響大數(shù)據(jù)安全。

1.3 難以確保數(shù)據(jù)源的質(zhì)量

數(shù)據(jù)的質(zhì)量主要是指數(shù)據(jù)的真實性或可信度，具體可以分為數(shù)據(jù)出處和數(shù)據(jù)失真兩個層面。智慧交通應(yīng)用的數(shù)據(jù)主要來自于系統(tǒng)中的傳感器和監(jiān)控等設(shè)備收集的數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)中心需要高質(zhì)量的數(shù)據(jù)源，而目前設(shè)備長時間運行的性能得不到保證，數(shù)據(jù)質(zhì)量不高限制了智慧交通業(yè)務(wù)高水平的擴展應(yīng)用?，F(xiàn)代化的交通誘導(dǎo)和交通信號控制需要實時準(zhǔn)確的交通流量數(shù)據(jù)以供進行交通狀態(tài)判斷以及短時交通預(yù)測使用。而由于目前系統(tǒng)健壯性不足，難以自行判斷數(shù)據(jù)質(zhì)量，從而使得交通誘導(dǎo)和信號控制系統(tǒng)不能發(fā)揮預(yù)期效用，最后影響了整體智慧交通系統(tǒng)的投資價值。

1.4 增加隱私泄露風(fēng)險

巨量的交通數(shù)據(jù)包含了個人的一些敏感信息。這些數(shù)據(jù)集中的存儲增加了泄露的風(fēng)險。一旦遭到非法使用，這將引起重大后果。無論從道德層面還是法律層面來看，都將對許多牽涉的用戶造成影響。另外，由于數(shù)據(jù)量較大，對敏感數(shù)據(jù)的所有權(quán)和使用權(quán)并沒有界定的明確標(biāo)準(zhǔn)，許多基于大數(shù)據(jù)的分析并未考慮其中涉及的個人隱私安全問題。

1.5 增加信息安全風(fēng)險

智慧交通中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用是利用道路和車輛等配置的前端設(shè)備進行交通數(shù)據(jù)采集，并從超大量數(shù)據(jù)中分析出價值信息的過程。智慧交通中大數(shù)據(jù)的收集、傳輸、存儲、分析過程都是依靠云計算平臺和互聯(lián)網(wǎng)傳輸進行的，而這個過程便增加了信息安全的風(fēng)險。一方面，大數(shù)據(jù)所包含的復(fù)雜、敏感數(shù)據(jù)會引起更多潛在的攻擊。另一方面，由于大量數(shù)據(jù)匯集在一起，一旦黑客成功攻擊就會引起大量敏感數(shù)據(jù)的泄露，造成巨大損失，增加風(fēng)險率。而且由于黑客一次性可以得到更多數(shù)據(jù)，這相當(dāng)于降低了黑客攻擊的成本。此外，智慧交通中許多數(shù)據(jù)傳輸本身就是借助于移動智能設(shè)備的采集和傳輸，如果這些設(shè)備感染具有監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集功能的病毒，這些敏感信息一旦被利用，不法組織便可能追蹤到個人的實時位置以及監(jiān)控個人的行為習(xí)慣等其他機密，這將增加個人信息安全風(fēng)險，提高安全事故風(fēng)險等級。

1.6 威脅現(xiàn)有的存儲和安防措施

智慧交通系統(tǒng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)時，必然造成大量數(shù)據(jù)的匯集。如此巨量復(fù)雜的數(shù)據(jù)需要存儲在更高安全管理標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心。由于原有交通系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲中心很有可能并不符合規(guī)定，這便對現(xiàn)有的存儲環(huán)境產(chǎn)生了威脅。另外，巨量的數(shù)據(jù)也會增加防護難度，影響現(xiàn)有安全防護措施的運行。安全防護手段更新升級的速度必須與數(shù)據(jù)增長的速度相匹配，一旦安全防護措施跟不上數(shù)據(jù)增長的速度，便會引起大數(shù)據(jù)安全防護漏洞。另外智慧交通系統(tǒng)是一個龐大的復(fù)雜系統(tǒng)，大數(shù)據(jù)應(yīng)用需要各個子系統(tǒng)的銜接和配合。這必然需要許多工作人員共同參與，由于大數(shù)據(jù)包含許多非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，若使每位用戶對應(yīng)訪問特定的信息子集，確保敏感信息的隔離，這便意味著需要保護數(shù)據(jù)的加密方案將會是一個新的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)的訪問控制需要更謹(jǐn)慎，以確保用戶只能訪問授權(quán)其訪問的數(shù)據(jù)。

2 智慧交通中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用應(yīng)對策略

綜上所述，對于智慧交通中大數(shù)據(jù)應(yīng)用帶來的各種挑戰(zhàn)，應(yīng)該從以下幾個方面有針對性地、綜合地加以解決。

2.1 加強交通平臺資源整合，推進數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

交通系統(tǒng)是龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，且覆蓋范圍非常廣，各個交通平臺銜接度不夠。為了解決大數(shù)據(jù)應(yīng)用在智慧交通中的行業(yè)不統(tǒng)一問題，首先國家應(yīng)該推出交通平臺的標(biāo)準(zhǔn)化措施，規(guī)范每個交通平臺的統(tǒng)一化布局，包括交通系統(tǒng)物理層的每一個硬件設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化接口以及交通系統(tǒng)軟件層的每一個信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化接口，實現(xiàn)各個平臺從硬件到軟件的互聯(lián)性和兼容性，進一步推動交通信息化體系綜合化和立體化。這樣才可以為智慧交通中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供資源共享綜合平臺。此外，在實現(xiàn)跨部門、跨地區(qū)的交通互聯(lián)共享平臺的基礎(chǔ)上，我們應(yīng)該進一步規(guī)范交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)建數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化體系，實現(xiàn)綜合交通平臺的數(shù)據(jù)存儲。

2.2 加強交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

基礎(chǔ)設(shè)施對交通大數(shù)據(jù)的信息安全的影響不容忽視?；A(chǔ)設(shè)施作為智慧交通系統(tǒng)的物理層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，一旦發(fā)生損壞或者出現(xiàn)問題，將很容易增加信息泄露或丟失的風(fēng)險。因此，智慧交通中的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)至關(guān)重要，應(yīng)該加強交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[7]。加強交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要包括：及時對前端硬件設(shè)備進行更新和維護，應(yīng)對智慧交通系統(tǒng)中的傳輸信息的網(wǎng)絡(luò)線路以及傳感器和監(jiān)控等硬件設(shè)備進行定期的查驗、維護和更新，嚴(yán)防因為基礎(chǔ)設(shè)施的損壞或者老化等問題而造成信息數(shù)據(jù)的泄露或丟失；為了應(yīng)對突發(fā)事件，智慧交通系統(tǒng)應(yīng)該制定相對應(yīng)的應(yīng)急措施，以便當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時，智慧交通系統(tǒng)能夠保證繼續(xù)安全和運行，從而確保信息數(shù)據(jù)的安全有效。

2.3 嚴(yán)格控制智慧交通中的數(shù)據(jù)真實度

大數(shù)據(jù)技術(shù)上有一個普遍觀點認(rèn)為數(shù)據(jù)可以說明一切，數(shù)據(jù)自身就是事實。大數(shù)據(jù)的核心價值在于通過對數(shù)據(jù)的分析挖掘，提煉價值信息并提供預(yù)測以及決策。大數(shù)據(jù)應(yīng)用價值是建立在真實可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的，一旦系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)本身存在錯誤，那么經(jīng)過分析挖掘的預(yù)測以及決策非但不存在價值，而且會因為錯誤的決策進而造成損失與危害。因此，智慧交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集時，必須通過嚴(yán)格的監(jiān)控措施以及測試手段確保數(shù)據(jù)的真實性和可靠性。從數(shù)據(jù)源頭開始把關(guān)，一旦發(fā)現(xiàn)虛假或惡意數(shù)據(jù)便及時剔除，同時可以利用穩(wěn)健統(tǒng)計以及對抗式機器學(xué)習(xí)等方法減輕數(shù)據(jù)惡意插入的后果。此外，在智慧交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集過程中，為確保傳輸過程中數(shù)據(jù)不失真，應(yīng)該盡可能減少人為影響和干預(yù)。

2.4 加強智慧交通系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)管理

智慧交通系統(tǒng)中，除了在技術(shù)上保護大數(shù)據(jù)信息安全，安全管理制度也非常關(guān)鍵，它是確保智慧交通數(shù)據(jù)平臺中的大數(shù)據(jù)信息安全的重要基礎(chǔ)。只有使用科學(xué)的大數(shù)據(jù)管理方法，才可以從海量的交通數(shù)據(jù)中獲得真正價值，提升智慧交通系統(tǒng)的效率，降低各種安全風(fēng)險。加強智慧交通系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)管理具體可以從以下4個方面進行：

2.4.1 完善智慧交通中的大數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理

大數(shù)據(jù)作為智慧交通中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心資產(chǎn)，許多安全問題都是在對數(shù)據(jù)進行管理的過程中。因此，在對其資產(chǎn)管理時，必須清楚定義數(shù)據(jù)元素，包含別名、格式以及其他特征標(biāo)識；在對其進行描述時，必須列清該數(shù)據(jù)元素的信息來源和相關(guān)數(shù)據(jù)元素的其他信息；在對其使用信息的記錄時，必須說明數(shù)據(jù)元素的產(chǎn)生和修改信息、訪問歷史記錄、安全與訪問控制信息等。

2.4.2 建立數(shù)據(jù)的安全系統(tǒng)

智慧交通數(shù)據(jù)中心的防護系統(tǒng)需要設(shè)立全面的安全防護，包括設(shè)立入侵檢測系統(tǒng)、安全審計、防火墻、抵抗拒絕服務(wù)攻擊、網(wǎng)絡(luò)防病毒系統(tǒng)、流量整形和控制等措施。此外，智慧交通的數(shù)據(jù)中心還應(yīng)該通過使用識別管理技術(shù)，加密技術(shù)并結(jié)合其他主動安全管理技術(shù)進行監(jiān)測和控制交通數(shù)據(jù)從使用到遷移、停用的整個過程。

2.4.3 做好智慧交通中的大數(shù)據(jù)信息安全風(fēng)險評估

智慧交通系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)類型繁多，不同類型的數(shù)據(jù)都有相對應(yīng)的風(fēng)險等級。作為智慧交通的大數(shù)據(jù)中心應(yīng)該將其進行分類，劃分不同的安全風(fēng)險等級。只有這樣，才可以加強安全防范，更加明確安全風(fēng)險治理目標(biāo)，降低智慧交通數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險。

2.4.4 提高智慧交通系統(tǒng)的職員信息安全意識

智慧交通系統(tǒng)的運行，除了大數(shù)據(jù)平臺以及相關(guān)硬件設(shè)施之外還需要各個部門職員的配合，他們在智慧交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全中扮演著至關(guān)重要的角色。尤其作為大數(shù)據(jù)中心平臺管理的職員更應(yīng)該提高對數(shù)據(jù)安全威脅的辨別能力，知曉其所管理的數(shù)據(jù)的重要價值。同時，智慧交通建設(shè)的過程中，更應(yīng)該積極對職員進行相關(guān)數(shù)據(jù)安全培訓(xùn)，提高職員在數(shù)據(jù)安全防護方面的知識水平和方法戰(zhàn)略認(rèn)識。

綜上所述，面對智慧交通中大數(shù)據(jù)應(yīng)用的挑戰(zhàn)，應(yīng)該從以下方面加強應(yīng)對：完善智慧交通中的大數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理，加強大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的更新和維護，嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)真實度，加強大數(shù)據(jù)管理。

3 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)在智慧交通中的應(yīng)用從根本上緩解交通系統(tǒng)面臨的壓力問題的同時，也為智慧交通帶來了挑戰(zhàn)。面對這些挑戰(zhàn)，需要各方面的綜合作用，以加強交通平臺資源整合，推進數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化為目標(biāo)，以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ)，嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)真實度，加強智慧交通系統(tǒng)中大數(shù)據(jù)管理。只有這樣，智慧交通才可以為人們的出行提供更加便利、更加安全的條件。

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