成都交通：分布式存储，让交通更智慧

Posted 2021-04-23 软云存储

摘要

　　诺贝尔奖获得者斯蒂格利茨说，在21世纪，影响世界最大的两件事，一是新技术革命，二是城镇化。这两者融合的结果，就是如今在全球范围内正处在风口的智慧城市建设。其中交通作为城市大动脉，是智慧城市落地的重要一环。成都交管部门基于100余节点、20个PB的分布式存储平台承载起成都智慧交通一体化交通管控建设，让出行更智慧、更便捷、更高效。

项目背景

　　地面交通的出行与我们每个人密切相关，如今交通拥挤这一“大城市病”的显现，已逐渐影响到市民的幸福感，在城市道路日益复杂和拥挤的情况下，如何保证交通出行的安全和便捷始终是大众民生关注的热点问题，构建智慧交通体系刻不容缓。

　　作为四川省省会、九大国家中心城市之一的成都市，居于国家战略要津、肩负国家使命、引领国家西南地区发展、是参与国际竞争、代表国家形象的现代化大都市。随着成都市经济社会的快速发展，全市实有人口2054万人，汽车保有量达到476万辆，居全国第二，城市交通面临严峻考验，智慧交通的发展成为改善交通状况的迫切需要。

　　而成都交管部门构建智慧交通的思路，无疑走在了业界的前列。成都交管部门认为发展智慧交通的重点就是实现智能化管理，而要实现智能化管理，毫无疑问首先就要判断清楚具体场景下的交通痛点。

　　首当其冲的痛点就是道路拥堵。如成都的三环路、红星路、成彭高速都是贯穿中心城区的重要主干路和高速公路，在未改造翻新之前，始终忍受着道路车辆负载的问题，也是出名的拥堵道路。

　　同时，令交管部门头疼的，则是无法准确高效地识别违法行为，如果在没有摄像头拍摄的道路上，取证过程将耗费大量的人力，判罚结果也很难做到没有争议。

　　如何切实有效解决这些交通难题，是对交通管理者智慧和能力的考验。成都交管部门明确首当其冲要建立道路交通管理的智慧大脑—城市一体化交通管控体系，数据融合应用，加强执法管理，改善交通状况。

方案概述

　　《2019年数据及存储发展研究报告》中提到，交通⾏业正在由传统的事后查证，向智能的过程管理及事前预防发展。在数据智能管理的过程中，视频和图⽚的采集量和来源也在不断增加。在成都市城市一体化交通管控体系建设过程中，带来了海量、多元的非结构化数据，和实时分析的应用需求，存储平台的支撑能力变得格外重要。由知名服务器厂商浪潮提供了以分布式存储平台 为核心的存储解决方案，以海量空间、强劲性能和管理便捷的方案特性解决数据海量、多样性和实时分析的智慧交通管控应用挑战。

详细解决方案

　　其一，提供海量空间。存储系统需要支撑全市超6000路4Mb高清摄像头和每天1亿张300-800KB交通卡口图片存储能力。

　　现在前端监控摄像头分辨率不断提升，由原来1080P到现在4K、8K，存储空间也在成倍增加。成都市三环路有6000余个摄像头，6000＋路4Mb视频码流并发写入，随时读取；此外卡口摄像头每天会产生1亿张图片，90TB的视频数据，10亿的数据搜索，带来的存储需求在PB级别。分布式存储平台面向海量非结构化和结构化数据混合存储，通过横向扩展100多个节点，提供20PB存储空间，搭建存储资源池，为前端监控摄像头提供海量存储资源。同时，提供海量文件删除功能，周期性删除批量数据，数据删除时业务性能下降不超过30%。满足大量视频数据过期删除需求的同时，也保障了集群业务性能。

　　其二，以强劲性能，满足每天上亿图片的违章识别、以图搜图等AI新应用需求。

　　在智慧交通城市一体化交通管控系统中，不管是事后查找、回溯，还是智能的过程管理及事前预防发展，都需要对视频和图片数据进行不断的收集、挖掘和利用，这对存储读取的即时性提出很高要求。比如针对套牌车的以图搜图功能，前端监控摄像机采集到车辆图片信息后，需要及时读取历史图片做碰撞比对，分析车辆信息，分布式存储针对性能提供三大服务：一是单节点可以有效支持亿级文件数量，整体支持十亿级的文件数量；二是拥有元数据服务集群技术，满足了海量小文件的快速检索需求；三是基于分级存储，使用SSD建立一级存储，热数据IO速率提升10倍。

　　其三，以管理便捷，满足数千~数万硬盘的故障预测、容量预测、智能运维需求。

　　传统存储方案，在系统运维、后续管理中缺少精细化管理策略，仅仅对主机运行做管控，忽略了存储最小物理单元硬盘运维。

　　所以分布式存储提供了统一资源存储管理平台，对存储系统进行集中管理、智能监测、和故障预测报警，其硬盘两周时间预测准确率可以达到85%以上。这给成都交管部门带来了智能化运维体验——从以前被动的硬盘坏了以后进行抢救变成主动提前预测，有足够时间窗口对坏盘提前进行数据重构，让20PB的存储“巨无霸”实现自动化、智能化运维。

使用情况

　　基于分布式存储平台，成都市的交通出行效率得到了极大的提升。一是城市一体化交通管控应用中，延时降低了3倍，交通流量效率提升了15%，从而有效疏导交通、缓解城市交通压力；二是以图搜图的车辆管控业务中，效率提升了500%，违章行为纠察中减少了80%的人力，提升交通管理控制与服务水平，实现交通管理决策科学化。

总结

智慧城市、智慧交通每天都有海量的数据产生，传统的中心华云存储技术已经在大数据处理中稍显吃力，此时，分布式存储解决方案已经在成都智慧交通上发力。可见，随着新技术的不断迭代升级，分布式存储落地方案已经成功实施，以后会越来越多的分布式存储应用落地使用，软云存储会和大家一起为未来城市的新基建建设做贡献。

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