于志青

(河南警察學院 交通管理工程系， 河南 鄭州 450000)

目前，公眾不能通過互聯(lián)網(wǎng)直接訪問公安部門的業(yè)務專網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)和公安業(yè)務專網(wǎng)之間是隔離的，公眾要獲得相應的信息，須通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)出請求，經(jīng)過專業(yè)的渠道送向公安業(yè)務專網(wǎng)，專網(wǎng)對信息進行處理后才能將結(jié)果反饋給用戶。由于公安交通管理信息目前采用的是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，在處理信息量大的圖片和視頻時，處理時間長，造成公眾查詢時等待的時間較長，因此便民服務平臺不對公眾提供此類信息的服務。當前涉及的公安交通管理信息基本都是省級、省轄市級公安機關(guān)建庫，如在構(gòu)建省級、省轄市級公安機關(guān)交通信息綜合平臺時，以大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建，將為互聯(lián)網(wǎng)便民服務提供更加有力的支撐。關(guān)于公安便民服務、公安大數(shù)據(jù)應用方面的研究，有從行政管理的角度研究公安互聯(lián)網(wǎng)便民服務平臺建設的[1]，也有討論利用互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)如何支撐公安工作的[2-4]，用大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建公安交通集成指揮平臺已取得較好的效果[5]，大數(shù)據(jù)技術(shù)在交通管理和公安工作應用已初見成效[6-9]，而基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的公安交通互聯(lián)網(wǎng)便民服務平臺目前少有文獻探討。本文重點研究基于大數(shù)據(jù)的公安交通互聯(lián)網(wǎng)便民平臺，介紹其構(gòu)建、設計方法，并分析其性能。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)

對大數(shù)據(jù)這一概念目前還沒有統(tǒng)一的權(quán)威解釋，綜合各專家、學者和公司對大數(shù)據(jù)的說明，可以給出大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵：具有可用于發(fā)現(xiàn)規(guī)律和預測未來價值的多樣或大量的數(shù)據(jù)。

面對大數(shù)據(jù)，原有的數(shù)據(jù)處理技術(shù)已不能完全滿足需求，有必要研發(fā)適用大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。基于此，大數(shù)據(jù)技術(shù)應運而生。

目前，Hadoop是大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)技術(shù)的代表，它是一種大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，源于谷歌的分布式模型，由Apache基金會開發(fā)，是開源的。中國也有許多機構(gòu)研究、學習Hadoop平臺，許多公司在Hadoop的基礎(chǔ)上，開發(fā)了自己的大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，如阿里、華為、浪潮、上海星環(huán)等。中國最早使用Hadoop技術(shù)的是中國電信運營商，使用該技術(shù)后，1 500億條的網(wǎng)絡日志查詢，1 s之內(nèi)就有結(jié)果 ；若采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，查詢時間要用小時計算[10]45-47。

大數(shù)據(jù)管理要比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理復雜得多。大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)件下，不同的子項目適用于大數(shù)據(jù)處理中的不同場景，子項目之間是互為補充的關(guān)系。大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)件如圖1所示[10]67。

圖1 大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)件圖

在組件中，有用于分布式文件存儲管理的HDFS，有用于分布式協(xié)調(diào)服務的Zookeeper, 有用于分布式發(fā)布訂閱消息的Kafka, 有用于分布式實時列式存儲的Hbase數(shù)據(jù)庫等。

與大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)聯(lián)的還有云計算技術(shù)。云計算是以提供服務為導向的分布式計算，其核心是分布式、虛擬式、多租戶。云計算技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)二者均源自谷歌的分布式模型，是分布式計算的實現(xiàn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)重點是對數(shù)據(jù)的處理技術(shù)；云計算技術(shù)不但包括對數(shù)據(jù)的處理，同時也包括對各種資源的調(diào)度，如存儲、數(shù)據(jù)、操作系統(tǒng)、應用軟件等。因此，云計算技術(shù)包括大數(shù)據(jù)技術(shù)，但大數(shù)據(jù)技術(shù)也可獨立部署。

2 公安交通互聯(lián)網(wǎng)便民服務平臺的構(gòu)建

2.1 平臺的基本體系結(jié)構(gòu)

公安交通互聯(lián)網(wǎng)便民服務平臺是“互聯(lián)網(wǎng)+政務”服務的重要組成部分。平臺分為互聯(lián)網(wǎng)端和公安交通業(yè)務端?；ヂ?lián)網(wǎng)端的功能應以服務公民需求為原則，但這些功能是否實現(xiàn)、是否可以達到便民的目的，除網(wǎng)絡傳輸?shù)臉?gòu)建外，重點是公安交通業(yè)務端的業(yè)務系統(tǒng)及相關(guān)數(shù)據(jù)如何支撐公眾從互聯(lián)網(wǎng)端發(fā)出的請求。一方面，公安交通互聯(lián)網(wǎng)便民服務平臺的功能實現(xiàn)取決于公安交通業(yè)務端對業(yè)務系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的組織形式。例如，公民由互聯(lián)網(wǎng)請求辦理駕駛證的審核，公安交通業(yè)務端的駕駛證管理系統(tǒng)應能找到相關(guān)的信息，并按相關(guān)規(guī)定處理，這就要求公安交通業(yè)務的處理平臺能夠高效地處理來自互聯(lián)網(wǎng)端的不同請求。另一方面，公安交通業(yè)務端的平臺也可把關(guān)于交通的有關(guān)信息，經(jīng)分析處理后，推送至互聯(lián)網(wǎng)端的公民，包括訂閱的消息、實時或及時地推送消息等。因此，公安業(yè)務端的平臺構(gòu)建是公安交通互聯(lián)網(wǎng)便民服務平臺的關(guān)鍵。本文核心以大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建公安交通業(yè)務端的互聯(lián)網(wǎng)便民服務平臺或稱為公安交通便民服務支撐平臺。平臺基本體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 平臺基本體系結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 公安交通便民服務平臺功能的設計

當前的部署在互聯(lián)網(wǎng)端的公安交通便民服務平臺功能模塊一般有業(yè)務辦理、信息查詢、公告發(fā)布、辦事指南等，這些功能的實現(xiàn)需要公安網(wǎng)端的公安業(yè)務系統(tǒng)支持，如業(yè)務辦理、信息查詢等；有些則不需要，如辦事指南、服務導航等。當公安業(yè)務端的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)基于大數(shù)據(jù)架構(gòu)時，互聯(lián)網(wǎng)端的功能將有所增加，效率將會提升。功能模塊設計如圖3所示。

圖3 平臺功能模塊圖

業(yè)務辦理：包括機動車業(yè)務、駕駛證業(yè)務、違法處理業(yè)務等。這些業(yè)務已不是傳統(tǒng)意義下簡單的預約和辦理過程查詢，而是可實現(xiàn)真正意義的辦理。

如違法處理業(yè)務，有些類型的違法處理不到違法處理地點，即可完成對現(xiàn)場抓拍圖片、視頻的調(diào)閱查詢，并上交罰款等過程。而駕駛證業(yè)務，在一定條件下實現(xiàn)網(wǎng)上辦理，如換證、審證等。

信息訂閱：指公民由于對某類信息或事件比較感興趣，從而訂閱這類信息，平臺會及時地發(fā)送這些信息給該類公民。如某一公民訂閱了某一高架橋的交通信息，當有異常情況發(fā)生時，平臺會立即將信息告訴給該用戶。

信息推送：當公安交通部門有重要消息要發(fā)布時，平臺會將此信息推送至每位用戶，包括固定的和移動的信息接收終端。同時也可將特定信息推送至特定用戶。如某一輛車被套牌，平臺即可將此類信息推送至指定用戶。

移動超市：這一功能主要指支持各種移動終端的應用，包括平板電腦、手機等設備。

3 公安交通便民服務平臺大數(shù)據(jù)架構(gòu)

公安交通部門掌握的數(shù)據(jù)可分為三類：第一類是公安交通自身業(yè)務活動和通過技術(shù)手段獲取的數(shù)據(jù)，如車駕管信息、智能卡口抓拍的車輛信息、電子警察抓拍的車輛信息等；第二類是與政府交通部門共享的信息，如高速公路車輛通行信息、路況視頻監(jiān)控信息等；第三類是從社會單位獲取的共享信息，如停車場信息等。這些信息有的是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、有的是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如車輛照片、視頻錄像等。如何存儲、處理、管理這些數(shù)據(jù)，是十分重要的問題，搭建科學合理的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，可為數(shù)據(jù)的綜合應用提供有力的技術(shù)支撐?，F(xiàn)根據(jù)公安交通數(shù)據(jù)的特性，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)，構(gòu)建公安交通便民服務平臺。

3.1 總體框架

為了能夠滿足公安交通業(yè)務需求和便民服務需求，公安業(yè)務專網(wǎng)端的平臺可采用大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建。目前比較成熟的大數(shù)據(jù)技術(shù)是Hadoop，國內(nèi)許多廠商的大數(shù)據(jù)平臺均是基于Hadoop的構(gòu)建。利用該技術(shù)，可對公安交通數(shù)據(jù)進行智能處理，獲取公安和公眾需要的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)架構(gòu)圖

資源層：主要是各種數(shù)據(jù)的采集和預處理，如來自智能卡口系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、電子警察系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、社會停車場管理的數(shù)據(jù)、高速交通管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等，經(jīng)初步處理后，送向存儲層。

數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)資源層送來的數(shù)據(jù)，按其結(jié)構(gòu)化程度，大致可分為結(jié)構(gòu)、半結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲管理可采用Hadoop分布式架構(gòu)；非結(jié)構(gòu)化存儲管理可采用Hbase+Hadoop+HDFS，以及MapReduce、 Spark計算模型，實現(xiàn)分布式并行處理，將Hbase作為中心數(shù)據(jù)庫，利用Hbase分布式處理，將海量的車輛信息拆分成并行處理的小事件，利用Hbase分布式檢索工具，通過分布式的讀取和檢索，可提高系統(tǒng)的性能。對原有的存儲在Oracle數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，遷移到Hbase數(shù)據(jù)庫中，遷移時同步創(chuàng)建索引。

數(shù)據(jù)計算： 數(shù)據(jù)計算包括靜態(tài)數(shù)據(jù)計算和動態(tài)數(shù)據(jù)計算。靜態(tài)數(shù)據(jù)計算主要指離線計算，實時性要求不高；動態(tài)數(shù)據(jù)計算實時性要求較高。如車流量預測等，Hadoop體系不具有向用戶主動推送實時信息的功能，而公安交通業(yè)務和便民服務則需要這種功能，這就需要在Hadoop原體系中創(chuàng)建一個中心，負責對信息的過濾和實時推送。在數(shù)據(jù)計算層還包括對各種數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，這主要基于Spark/MapReduce實現(xiàn)，可根據(jù)針對不同的需求進行各種統(tǒng)計分析，如在路口某一時段、路段的統(tǒng)計，可用這些結(jié)果開展更好的便民服務。同時，也可以進行各種分析，將分析結(jié)果告知用戶，如套牌、假牌等。在套牌方面，可將分析結(jié)果告知被套牌方；也可將結(jié)果告知套牌方，起到警示作用。

業(yè)務應用： 業(yè)務應用既有基于民警的應用，也有基于其他政府部門的應用，同時具有便民服務方面的應用。民警應用方面，主要包括民警各種業(yè)務應用，如車輛追蹤、車輛布控、異常車輛分析等；其他政府部門應用，如城管、交通等，可通過政府部門間信息共享平臺將數(shù)據(jù)送向政府部門；便民服務方面，主要指通過安全通道，將信息送向互聯(lián)網(wǎng)端便民服務平臺，支持各種便民服務功能的實現(xiàn)。

3.2 平臺的特點

該平臺采用的大數(shù)據(jù)技術(shù)中的分布式數(shù)據(jù)庫(Hbase)，可對海量數(shù)據(jù)進行有效的管理；分布式的搜索引擎構(gòu)架，可提供海量數(shù)據(jù)的秒級查詢響應。分布式的計算框架可對海量數(shù)據(jù)進行深入挖掘，支持高效迭代算法的Spark集群計算框架，可提升多種不同類型、數(shù)據(jù)挖掘算法的性能。不僅具有較強的集群系統(tǒng)計算資源和集群擴容能力，檢索功能強大，支持多條件查詢、相似性查詢、模糊查詢等；而且具有高效強容災備份的機制，集群中的單點故障不影響查詢功能。

3.3 平臺的云計算支撐

在公安機關(guān)，用大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建的大數(shù)據(jù)平臺有多種，如交警、治安、刑偵等；但云計算中心只有一個，負責各大數(shù)據(jù)平臺的資源調(diào)度，如數(shù)據(jù)、存儲、計算資源等，并由云計算中心統(tǒng)一對公安機關(guān)內(nèi)部及外部提供服務。因此，與互聯(lián)網(wǎng)對應的對接及處理，實際是由公安業(yè)務網(wǎng)端的云計算中心完成的，云計算中心也是公安交通便民服務平臺的支撐。具體構(gòu)建如圖5所示。

圖5 云計算中心總體框架

4 結(jié)語

便民服務一直是政府對社會實施有效管理的內(nèi)容，而利用網(wǎng)絡技術(shù)、信息技術(shù)等提供高效的便民服務也是政府職能的重要體現(xiàn)。公安交通便民服務是公安便民服務的主要內(nèi)容之一，也是互聯(lián)網(wǎng)+政務的重要體現(xiàn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)是目前海量數(shù)據(jù)處理的主要技術(shù)，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應用于公安交通便民服務領(lǐng)域是十分有意義的。