智慧交通龙芯脑台研究设计
项目概述
着国社会济快速发展城市交通饱拥堵日趋严
重效缓解交通拥堵项具挑战性难题缺乏必
交通流数适合国混合交通流特性模型现交通控制
开环模式更意义实现交通信息化控难适合快速增长
交通需求压力交通数工智技术迅猛发展缓解日
益严重城市交通拥堵污染安全问题提供效途径项目研
制城市路网交通流优化调控台基交通数进行源异构
异质数融合构建交通流模型实现路网交通流动态预测采
目标优化算法实现规模路网交通流优化调控方案推理线仿
真评估
智慧交通涉公安全中兴等事件充分证明核心技术设
备国产化必性项目采新龙芯处理器技术构建支持国产
基础软硬件龙芯脑台应推广智慧交通国产化进程具
积极促进作
二 龙芯脑系统架构
龙芯脑台节点采龙芯 3B3000 设计理节点计算节
点存储节点等组成节点间通万兆交换机进行相互通信形
成具良扩展性规模集群计算系统体系结构图 1
示龙芯脑台处理速度达 15 万亿次秒扩展 15 万亿次秒整机功耗≤3500W
图 1 龙芯脑台体系结构
龙芯脑台系统划分三层：硬件层台层应层
1 硬件层
龙芯脑台 6 台龙芯 3B3000 双路体机节点组成硬件
架构图 2 示：
图 2 龙芯脑台硬件架构
2 台层 台层包括集群操作系统计算专中间件(Middleware)
负载均衡集群存储文件系统行环境工具整台进
行计算作业进行调度资源理集群部署配置监控等集群
理软件图 3 示：
图 3 龙芯脑台软件架构
3 应层
台软件通行计算开发环境进行开发够针海量数
台提供分布式机器学引擎 R 语言Spark 分布式存计
算框架 MapReduce 分布式计算框架构成该系统支持 R 语言
引擎户通 R 访问 HDFS 中数支持访问存储分
布式存中数模块置量常机器学算法行化实现
R 语言中数千算法混合配合置高度优化专
算法高速分析关联关系网络等图数外数分析模块中集成机器学算法库包含聚类分析分类算法频度关
联分析推荐系统常算法
三 台功
智慧交通龙芯脑台功框架图 4 示该台包括交通
数获取数转换数预处理数存储理负载均衡线
机器学算法目标优化算法行处理机制交通流建模交通
流预测路网优化配时线仿真评估通信协议等
图 4 基龙芯脑台智慧交通功框架
该台集交通数处理交通模型动态构建机器学优化
算法线仿真等体务进行行化处理采粒度分
级控制机制进行城市范围路网交通流调控方案优化实现点
干线区域路网实时优化控制
系统特点描述：
1 粒度分级控制方法
基交通数采短时交通流预测算法路网交通态势进行预测获取路网交通态势变化趋势路网交通流调控划分宏
观中观微观等粒度通粒度协出规模路网
动协调控制方案线仿真评价
2 综合负载耗务调度
考虑节点处理器性进行数快动态划分根龙
芯务处理状态适应调整剩余数块划分进行节
点务执行步化提高行处理性综合考虑龙芯负
载耗进行目标优化动态务调度分析异构处理器龙芯
GPU特性设计协计算策略实现非结构化数程序高
效行处理
3 快速深度机器学算法
流式交通数视维时序信号采快速波分析实现
数稀疏化降低计算复杂度实现动态数线学
采深度机器学进行智分析决策分引入探索利
折中方法步回溯机制提高龙芯脑台处理速度
4 数集群存储理
构建数集群存储系统分布架构包括存储元数
客户端节点模块基数迁移设计数动态负载均衡策略存储
容量动态扩展机制通等级冗余数存放存储服
务器数进行保护够提高数发访问性采动
探测方法集群存储系统障进行检测设计障处理恢复流
程数进行恢复保护确保数完整性 四 系统实现应
通述技术研究中科龙安研制面数智慧交通龙
芯脑台图 5 示
图 5 龙芯脑台系统实现
该台够效处理源交通数合肥市蜀山区电子商
务产业园进行示范应5 分钟短时道路交通流预测精度≥92
路网交通配时方案行优化时间≤5S线仿真评估结果显示路网
均车均延误降低 12交通排放减少 10交叉口均通行
力提高 8
台应仅够效缓解交通拥堵状况降低交通排放
污染推动智慧交通基础设施国产化进程具重意义
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项目概述
着国社会济快速发展城市交通饱拥堵日趋严
重效缓解交通拥堵项具挑战性难题缺乏必
交通流数适合国混合交通流特性模型现交通控制
开环模式更意义实现交通信息化控难适合快速增长
交通需求压力交通数工智技术迅猛发展缓解日
益严重城市交通拥堵污染安全问题提供效途径项目研
制城市路网交通流优化调控台基交通数进行源异构
异质数融合构建交通流模型实现路网交通流动态预测采
目标优化算法实现规模路网交通流优化调控方案推理线仿
真评估
智慧交通涉公安全中兴等事件充分证明核心技术设
备国产化必性项目采新龙芯处理器技术构建支持国产
基础软硬件龙芯脑台应推广智慧交通国产化进程具
积极促进作
二 龙芯脑系统架构
龙芯脑台节点采龙芯 3B3000 设计理节点计算节
点存储节点等组成节点间通万兆交换机进行相互通信形
成具良扩展性规模集群计算系统体系结构图 1
示龙芯脑台处理速度达 15 万亿次秒扩展 15 万亿次秒整机功耗≤3500W
图 1 龙芯脑台体系结构
龙芯脑台系统划分三层：硬件层台层应层
1 硬件层
龙芯脑台 6 台龙芯 3B3000 双路体机节点组成硬件
架构图 2 示：
图 2 龙芯脑台硬件架构
2 台层 台层包括集群操作系统计算专中间件(Middleware)
负载均衡集群存储文件系统行环境工具整台进
行计算作业进行调度资源理集群部署配置监控等集群
理软件图 3 示：
图 3 龙芯脑台软件架构
3 应层
台软件通行计算开发环境进行开发够针海量数
台提供分布式机器学引擎 R 语言Spark 分布式存计
算框架 MapReduce 分布式计算框架构成该系统支持 R 语言
引擎户通 R 访问 HDFS 中数支持访问存储分
布式存中数模块置量常机器学算法行化实现
R 语言中数千算法混合配合置高度优化专
算法高速分析关联关系网络等图数外数分析模块中集成机器学算法库包含聚类分析分类算法频度关
联分析推荐系统常算法
三 台功
智慧交通龙芯脑台功框架图 4 示该台包括交通
数获取数转换数预处理数存储理负载均衡线
机器学算法目标优化算法行处理机制交通流建模交通
流预测路网优化配时线仿真评估通信协议等
图 4 基龙芯脑台智慧交通功框架
该台集交通数处理交通模型动态构建机器学优化
算法线仿真等体务进行行化处理采粒度分
级控制机制进行城市范围路网交通流调控方案优化实现点
干线区域路网实时优化控制
系统特点描述：
1 粒度分级控制方法
基交通数采短时交通流预测算法路网交通态势进行预测获取路网交通态势变化趋势路网交通流调控划分宏
观中观微观等粒度通粒度协出规模路网
动协调控制方案线仿真评价
2 综合负载耗务调度
考虑节点处理器性进行数快动态划分根龙
芯务处理状态适应调整剩余数块划分进行节
点务执行步化提高行处理性综合考虑龙芯负
载耗进行目标优化动态务调度分析异构处理器龙芯
GPU特性设计协计算策略实现非结构化数程序高
效行处理
3 快速深度机器学算法
流式交通数视维时序信号采快速波分析实现
数稀疏化降低计算复杂度实现动态数线学
采深度机器学进行智分析决策分引入探索利
折中方法步回溯机制提高龙芯脑台处理速度
4 数集群存储理
构建数集群存储系统分布架构包括存储元数
客户端节点模块基数迁移设计数动态负载均衡策略存储
容量动态扩展机制通等级冗余数存放存储服
务器数进行保护够提高数发访问性采动
探测方法集群存储系统障进行检测设计障处理恢复流
程数进行恢复保护确保数完整性 四 系统实现应
通述技术研究中科龙安研制面数智慧交通龙
芯脑台图 5 示
图 5 龙芯脑台系统实现
该台够效处理源交通数合肥市蜀山区电子商
务产业园进行示范应5 分钟短时道路交通流预测精度≥92
路网交通配时方案行优化时间≤5S线仿真评估结果显示路网
均车均延误降低 12交通排放减少 10交叉口均通行
力提高 8
台应仅够效缓解交通拥堵状况降低交通排放
污染推动智慧交通基础设施国产化进程具重意义
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