九州大學利用HPE Moonshot優化城區交通管理

九州大學利用HPE Moonshot優化城區交通管理

日本福岡市的Urban OS(城區操作系統)項目在HPE Moonshot系統中運行靈活的圖表分析,利用來自城市街道、交通網絡、人、車輛和天氣的數據打造智能的、優化的交通管理。

九州大學開展了Urban OS(城區操作系統)項目,應用先進的圖表分析來克服交通管理等城市問題。通過使用HPE Moonshot系統,僅用2分30秒就能分析交通網絡圖表中的320,000個節點和700,000個邊緣。這一成果將讓福岡市能夠每隔15至30秒就收集並分析傳感器數據,有效管理交通信號和數字顯示,近乎實時地規劃最佳交通路線或緊急疏散方案。

九州大學利用HPE Moonshot優化城區交通管理

IoT出現以來,很多研究人員和城市規劃者都在建設由眾多互聯的數據網絡和設備構成的城市操作系統(Urban OS)。它如同科技神經系統,將所有事物無線聯網,車流、能耗、天氣和社會活動連接到一起,無所不包,因此被當作是智慧城市的基礎。

而所有這些數據被傳輸進一個大型的分析引擎,由此再給交通信號或發電站,甚至私人手機進行反饋,從而提高效率和城市人群的生活質量。

九州大學利用HPE Moonshot優化城區交通管理

九州大學的研究人員將這一未來的概念應用到福岡市。九州大學行業數學研究所的香月藤澤教授正在領導一項研究,即利用先進的圖表分析來預測福岡市整個交通網絡的擁堵。而他們為這一Urban OS選擇的計算引擎就是HPE Moonshot系統。

這一Urban OS項目應用了三層方法來進行圖表分析。

為了滿足分析圖表群的需求,藤澤教授評估了超級計算機、縱向擴展服務器和配備了圖表處理器(GPU)的橫向系統等若干備選項,最終選定HPE Moonshot系統作為中層分析層的首選計算平臺。

“HPE Moonshot系統最先進的方面是它為中間圖表分析層提供高效計算資源的能力,”藤澤教授說。“傳統的1U服務器需要兩個基架,耗電量也大。我們想出一個方法,利用機載固態硬盤(SSD)內存作為額外的存儲空間。因為HPE Moonshot系統是建立在工業標準x86 服務器的基礎上,我們可以利用編譯程序和圖書館互換等現有資源。HPE Moonshot系統的全面優勢極大地超越了其它服務器。”

“我們非常吃驚地發現整套系統的用電量如此之低,大約是2,800瓦。僅相當於一些小型家電的用電量。”

—香月藤澤教授 九州大學行業數學研究所

超級計算機的卓越性能表現

圖表,也被當作複雜的網絡,由點(節點)和點(邊緣)之間的連線組成。圖表分析要求用最先進的計算技術來勾勒出一個複雜網絡中的節點和邊緣,找出趨勢和洞察來優化網絡。例如,美國的道路交通網有2400萬個節點和5800萬個邊緣,人類大腦的神經網絡有包含有890億個節點和100兆個邊緣。

九州大學利用HPE Moonshot優化城區交通管理

藤澤教授說:“圖表分析的應用已經非常廣泛——比如,研究交通路線數據,量化社交網絡的動態影響,實施網絡安全,預測疾病的分佈,以及規劃基礎設施的生命週期。圖表的範圍可以很廣,應用領域也不受侷限。它們與現代平等計算系統架構非常相似。”

九州大學為Urban OS 項目部署了45個HPE ProLiant m710 服務器,配置的是Intel® Xeon® 處理器 E3-1200 v3和Intel Iris™ Pro Graphics 5200。HPE Moonshot 1500底架上安裝了ProLiant m710服務器, 只消耗了4.3U的物理空間以及傳統服務器能耗的一小部分。The ProLiant m710 服務器具有32GB內存和480GB 固態硬盤 (SSD), 達到了1.44TB 內存和每個底架21.6TB的組合內部存儲。這樣的配置使HPE Moonshot能夠僅用2分30秒就能分析交通網絡圖表中的320,000個節點和700,000個邊緣。

“HPE Moonshot能夠完成圖表分析,速度之快超出我的預期。”藤澤教授指出,“這一結果說明它可以每隔15至30秒就收集並分析傳感器數據,支撐高效管理交通信號和數字顯示,比如當前的操作交通信息系統可以交付事故信息。”

E點小知識:

九州大學(Kyushu University)是日本一所本部位於福岡縣福岡市東區箱崎的國立研究型綜合大學,前身是九州帝國大學(1911年)。九州大學在日本及世界上佔有重要的學術地位,是日本文部科學省指定的“超級國際化大學計劃”A類頂尖學校之一,在多份世界大學排名榜單中均位列日本前十。


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