共享單車安全體系大數(shù)據(jù)分析

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摘要：共享單車作為物聯(lián)網(wǎng)云+時代產(chǎn)生的新事物，是一種新型的交通模式，它大大方便了市民的出行。隨著各大共享單車運(yùn)營商的加入，共享單車的數(shù)量呈現(xiàn)井噴式增加，從而引發(fā)了共享單車使用、停放、損壞、維護(hù)、安全等方方面面的問題。筆者在研究共享單車運(yùn)行模式、核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，引入當(dāng)下流行的物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理方式，從安全和高效兩方面對共享單車模式進(jìn)行研究和分析，構(gòu)建了基于物聯(lián)網(wǎng)云+大數(shù)據(jù)分析的共享單車的高效安全體系，可供相關(guān)企業(yè)單位和政府部門參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)云；大數(shù)據(jù)；共享單車；安全體系

1引言

“共享單車”作為中國新時代的四大發(fā)明之一，是一種新型的交通模式，它給現(xiàn)代擁堵的大中城市帶來了更多活力和生機(jī)，這種綠色環(huán)保、便捷、快速的交通形式大大方便市民的出行，并改善了城市的環(huán)境。近幾年來，各大共享單車運(yùn)營商的加入，使得共享單車的數(shù)量呈現(xiàn)井噴式的增加，從而引發(fā)了共享單車使用、停放、損壞、維護(hù)、安全等方方面面的問題。本文分析共享單車運(yùn)營和管理中存在的問題，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)分析的共享單車的高效安全體系，可供相關(guān)企業(yè)單位和政府部門參考。

2共享單車發(fā)展現(xiàn)狀

我國作為自行車生產(chǎn)和使用大國，自行車的發(fā)展歷程經(jīng)歷了幾十年。隨著工業(yè)現(xiàn)代化高度發(fā)展以及人們收入的提高，公共汽車、地鐵、出租車、私家車、電動車等逐步替代了傳統(tǒng)的自行車，自行車只能作為交通補(bǔ)充的出行方式。我國共享單車發(fā)展主要經(jīng)歷了兩個階段[1]。第一階段是從2007年開始，該階段服務(wù)采用的是“有樁”自行車模式，這種模式是以地方政府主導(dǎo)投入建設(shè)為主的公共自行車服務(wù)。這個階段是部分大中型城市為了緩解交通擁堵現(xiàn)象、實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保、減少對空氣的污染，提供的一種社會服務(wù)型事務(wù)。它的缺點(diǎn)是使用范圍小（必須是指定區(qū)域）且提供的自行車數(shù)量少，只能有效解決城區(qū)部分出行問題，而且使用效率比較低，自行車的維護(hù)和管理不足，使得用戶和自行車的數(shù)量不斷減少。第二階段是從2014年開始，該階段服務(wù)采用的是“無樁”自行車模式。這種模式是由企業(yè)運(yùn)營商投入建設(shè)為主的共享自行車收費(fèi)服務(wù)。最大特點(diǎn)是使用靈活，即可隨時隨地用車和還車，這種平臺極大方便了市民的出行，更有效解決了公共交通中最后幾公里的問題。這種共享單車采用了GPS定位、二維碼技術(shù)、智能解鎖等移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，具有操作簡單、使用方便、廉價(jià)等優(yōu)勢，使單車出行重新成為廣大市民短距離出行的首選，也有助于緩解城市的交通擁堵和環(huán)境污染等問題。截止到2016年底[2]，全國共享單車運(yùn)營企業(yè)達(dá)30多家，例如，摩拜單車、ofo小黃車、小鳴單車、小藍(lán)單車等。累計(jì)投放共享單車的數(shù)量超過1600萬輛，注冊用戶達(dá)2800萬。

3存在問題

隨著各大共享單車運(yùn)營商的加入，共享單車的數(shù)量呈現(xiàn)井噴式增加，從而引發(fā)了共享單車使用、停放、損壞、維護(hù)、安全等方方面面的問題。目前，共享單車所面臨的問題主要有以下幾方面。（1）共享單車企業(yè)盲目無序地發(fā)展，數(shù)量過多。目前共享單車的運(yùn)營企業(yè)多達(dá)30家，大部分都屬于新興企業(yè)，由于人才資源和管理經(jīng)驗(yàn)都不足，缺乏對用戶行為的監(jiān)控。（2）共享單車無序停放，隨意占用人行道、馬路等公共區(qū)域，使得交通和環(huán)境變差。（3）用戶群體層次多，素質(zhì)參差不齊，使得共享單車的丟失率、損壞率極高，大大增加了運(yùn)營商的成本。

4“智能共享單車”信息化技術(shù)

4.1智能共享單車。“智能共享單車”[3-4]是指將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如GPS芯片、藍(lán)牙芯片等）嵌入自行車，通過應(yīng)用層的終端（如手機(jī)App軟件）實(shí)現(xiàn)對共享單車的運(yùn)用。它是由智能硬件、智能終端應(yīng)用以及云智能系統(tǒng)服務(wù)平臺三大部分組成。（1）智能硬件，主要致力于智能鎖的研究與開發(fā)，包括智能鎖加載GPS技術(shù)，以便能夠?qū)崟r獲取定位信息，并通過物聯(lián)網(wǎng)SIM卡實(shí)現(xiàn)智能鎖和云平臺的即時通信，以便實(shí)時監(jiān)控車輛信息。（2）智能終端應(yīng)用，系統(tǒng)主要致力于開發(fā)更便捷的手機(jī)APP或者微信掃一掃功能，為用戶提供快速獲取有效單車地點(diǎn)、在線支付等方式[5]。（3）云智能系統(tǒng)服務(wù)平臺為數(shù)據(jù)存儲提供更廣闊的平臺，為各項(xiàng)服務(wù)提供空間。4.2“共享單車”物聯(lián)網(wǎng)。“共享單車”物聯(lián)網(wǎng)是利用GPS技術(shù)、二維碼、移動APP等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對共享單車的定位、用戶注冊、使用、計(jì)費(fèi)等監(jiān)測與管理等功能。“共享單車”物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有利于加快單車使用過程中實(shí)時數(shù)據(jù)的采集、傳輸和智能處理，是保證共享單車運(yùn)營的基礎(chǔ)。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)架，“共享單車”物聯(lián)網(wǎng)也可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層，如圖1所示。圖1“共享單車”物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架（1）感知層：該層有二維碼標(biāo)簽、GPS、SIM卡等終端設(shè)備，用于共享單車地理位置和使用情況數(shù)據(jù)信息感知。（2）網(wǎng)絡(luò)層：該層實(shí)現(xiàn)對感知層獲取信息的傳輸，主要由3G、4G網(wǎng)絡(luò)和藍(lán)牙或WiFi等無線網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)建而成，形成了城市區(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層，實(shí)現(xiàn)了共享單車物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸與交互。（3）應(yīng)用層：這層作為共享單車用戶與共享單車物聯(lián)網(wǎng)的接口，結(jié)合了共享單車定位監(jiān)測監(jiān)控、數(shù)據(jù)信息存儲和分析等需求，是共享單車物聯(lián)網(wǎng)智能應(yīng)用的最終體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了共享單車運(yùn)營與信息化的融合。4.3“共享單車”大數(shù)據(jù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，各個行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)呈幾何級的增加，大數(shù)據(jù)也就應(yīng)運(yùn)而生。“共享單車”大數(shù)據(jù)是指為了在共享單車使用過程更有效地從高采樣頻率獲取的、大容量的、不同區(qū)域的單車定位和使用數(shù)據(jù)中獲取價(jià)值而設(shè)計(jì)的新一代構(gòu)架和技術(shù)。其數(shù)據(jù)來源主要是不同地理區(qū)域的單車數(shù)量、單車使用頻率、單車損壞和丟失數(shù)據(jù)、注冊用戶等。

5共享單車高效安全體系

為了解決共享單車丟失、損壞等諸多安全問題，本文應(yīng)用了共享單車物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過在共享單車的智能鎖中嵌入GPS定位技術(shù)，實(shí)時獲取每輛單車的定位信息和使用情況數(shù)據(jù)，監(jiān)控每輛單車的行程，然后采用云平臺對共享單車各種監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲和分析處理，實(shí)現(xiàn)共享單車安全有效的體系。該應(yīng)用構(gòu)架主要由信息感知層、數(shù)據(jù)傳輸層、云計(jì)算資源層、應(yīng)用服務(wù)層、用戶接口層五個部分組成，如圖2所示。5.1信息感知層。信息感知層包括使用GPS定位設(shè)備、二維碼、SIM卡等技術(shù)，主要用于定位共享單車基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息采集。5.2數(shù)據(jù)傳輸層。數(shù)據(jù)傳統(tǒng)層利用網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，該層的功能是把信息感知層采集到的數(shù)據(jù)，通過云平臺的標(biāo)準(zhǔn)接口傳輸至云計(jì)算資源層。5.3云計(jì)算資源層。云計(jì)算資源層是整個共享單車安全體系構(gòu)架的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)智能共享單車的信息化基礎(chǔ)設(shè)施保障。它涵蓋共享單車定位數(shù)據(jù)、用戶注冊數(shù)據(jù)、單車使用數(shù)據(jù)、區(qū)域數(shù)據(jù)、單車安全使用情況等。5.4應(yīng)用服務(wù)層。應(yīng)用服務(wù)層主要提供可見的面向管理人員的大數(shù)據(jù)分析決策系統(tǒng)，包括共享單車后臺管理平臺、數(shù)據(jù)決策分析平臺。主要功能是對獲取的信息通過人工智能以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析哪些地點(diǎn)以及哪些線路單車使用率較高，提高這些地點(diǎn)和線路的單車投放量，并采取有效措施對該地段進(jìn)行監(jiān)管；跟蹤每輛單車，對長期停放不使用的單車進(jìn)行追訪和維護(hù)，以便獲取故障車輛，并及時對其進(jìn)行維護(hù)，以便更好地投入使用；通過物聯(lián)網(wǎng)云平臺和大數(shù)據(jù)分析，對一年四季的使用量進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，以便對各個季節(jié)單車投放和回收進(jìn)行有效控制，提高單車的利用率等。5.5用戶接口層。用戶接口層可通過移動終端APP接入該平臺，使用平臺提供的高效、豐富的應(yīng)用服務(wù)。

6結(jié)語

基于物聯(lián)網(wǎng)云+大數(shù)據(jù)分析的共享單車高效安全體系是利用GPS定位技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲傳輸、大數(shù)據(jù)分析等現(xiàn)代技術(shù)，結(jié)合共享單車監(jiān)測監(jiān)控、預(yù)測預(yù)警、應(yīng)急救援等需求，采用云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對共享單車投入、使用、運(yùn)營過程中的智能管理與控制，解決共享單車健康狀態(tài)智能監(jiān)測、共享單車運(yùn)行情況的智能監(jiān)測等問題，提高整個共享單車運(yùn)營的效率。總之，共享單車是互聯(lián)網(wǎng)時代衍生的一個產(chǎn)物，有其自身的優(yōu)勢和積極作用，同時也存在諸多的不足和需要完善的地方。共享單車要實(shí)現(xiàn)更大范圍的高效共享還得借助于移動互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)部門的監(jiān)管。

參考文獻(xiàn)

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作者:周揚(yáng) 單位:無錫太湖學(xué)院