交通运输物流本体就是将交通运输物流大数据中的相关领域的概念、属性，以及概念间的关系用形式化语言来进行具体描述说明。目前对于交通本体的研究已经有了一部分的成果，国内外都已经有很多研究学者构建过交通本体。然而，如果交通本体和大数据碰撞的话，就面临着很多挑战与问题，如何对快速增长更新的信息进行过滤、筛选以及如何对大量分散且异构的数据信息进行数据整合等难题是首要挑战。

1.交通运输物流本体模型

由于交通运输物流本体是个范围很广的概念，如果只用一个本体概念会很复杂，就考虑根据比如交通工具、交通运输物流道路、交通运输物流站点等多个方面进行拆分成中等范围的本体概念，然后各自又包含相关领域的子本体，这些本体通过关系相互关联。通过分析交通运输物流信息分类、道路交通信息服务信息分类和智能交通运输物流系统组成以及交通运输物流数据采集、传输和信息发布过程中的数据元素及其组织模式，从顶层本体之下，分出了交通运输工具、交通运输道路、交通运输站点、交通角色、运输对象、交通设备、交通运输物流信息、交通管制信息、交通相关信息、交通相关信息、交通运输物流数据存储等十个抽象概念集，如图3.6所示，或称为领域本体，并以此为基础向下继续划分。交通运输物流实体中的各个具体概念类和实例都将从这些抽象核心类派生出来，并不断具体化。

1）交通运输工具

交通运输工具指的是用于运输的交通代步装置，包含货车、火车、客车、公交车、出租车、轻轨、地铁、私家车、轮船、飞机等子本体。

2）交通运输道路

交通运输道路指的是承载运送各种交通工具的通道，具有一定的规模，并有运输设施和技术设备，是各个地理站点得以连接的组成部分，是交通运输的物质基础，包含高速通道、机动车道、轨交通道、地铁轨道、火车轨道、飞机航线等子本体。

3）交通运输站点

交通运输站点指的是为了提高运输效率而设立的运输服务设施，包含货物中转站、公交站、停车场、交通枢纽、加油站、汽修站等子本体。

4）交通角色

交通角色指的是交通运输过程中涉及的各种人物对象，包含司机、乘客、调度员、行人、交通警察等子本体。

图3.6　交通运输物流本体概念类关系图

5）运输对象

运输对象指的是交通运输过程中被运载的对象，包含货物、乘客等子本体。货物本体包含危险品、冷冻货物、巨型货物等子类；乘客本体包含成人、儿童、老人、军人、中转乘客等子类。

6）交通设备

交通设备是为了收集和交通相关的信息的相关设备，包含变限速板、摄像机、能见度仪、车检器等子本体。

7）交通运输物流信息

交通运输物流信息指的是，用于交通运输的相关运输指标数据，包含货物、路线、单位地点等子本体。(www.daowen.com)

8）交通管制信息

交通管制信息指的是对交通运输产生影响的一些交通管制制度、方法和指标，包含流量、车速、交通事件、道路维护、占有率等子本体。

9）交通相关信息

交通相关信息指的是非交通领域但是对交通运输有影响的其他方面的相关信息，包含气象信息、地理信息、活动信息等子本体。

10）交通运输物流数据存储

交通运输物流数据存储是指交通信息的采集信息及存储信息，根据道路设备进行存储信息描述，便于查询。包含交通事件采集信息、交通管制采集信息、客流信息、货运信息、交通设施采集信息、交通流采集信息等子本体。

如图3.6所示的交通运输物流本体概念类间的相互联系，略显杂乱，因为这种分类知识出于从语义化的层次对交通领域知识进行本体建模，并没有具体考虑交通本体与大数据分析等应用的关联，缺乏对实际本体应用的研究。为了解决交通运输物流本体类间关系繁复的问题，更好地将本体库与大数据分析框架结合起来，更好地对信息进行过滤、筛选以及整合，特将本体类分为路网拓扑、交通对象、交通信息和存储信息四个层次来对交通运输物流数据的相互关系进行描述。这样有利于本体的扩张和整合。交通运输物流本体概念类分层次关系如图3.7所示。

图3.7　交通运输物流本体概念类分层关系

一个简单的交通运输物流本体示例如图3.8所示。

如图3.8所示的交通运输物流本体的例子，可以推理出：公交车和货车都属于交通运输工具，公交车可以停靠在公交站点，但是货车不能停靠在公交站点，因为没有一条路径可以从货车到公交站点；而公交站点位于公交车道上，所以根据“公交站点”的传递推理出公交车停靠的站点位于公交车道；人可以驾驶公交车和货车，公交车可以搭乘人，但是货车只能搭乘货，不能搭乘人，这是通过概念类的公理来制约的；摄像头收集公交站点、公交车和人的信息；交通管制信息映射到交通运输数据存储类里。

图3.8　交通运输物流本体示例

概念类之间并不是孤立存在的，概念类和概念类之间是通过关系相互联系的，如图3.8中的人和公交车存在人“驾驶”公交车和公交车“搭乘”人的关系，在交通运输物流本体库中概念间除了父子、从属等关系外还定义了15种本体关系，分别是搭乘、运输、停靠、行驶、位于、靠近、驾驶、去往、经过、归去、实施、维护、处理、显示、映射等，在此不详细赘述。

2.交通运输物流本体库构建框架

上节介绍了交通运输物流本体的模型，而如何从现有交通运输数据中抽取转化成本体编码文件，形成交通运输本体库是这一节的内容。对于交通运输数据主要有存储的交通运输静态数据，如数据表存储信息、道路设备数据、路网配置数据等；以及交通运输动态数据，如天气数据、交通运输流式数据、交通事件数据等。为了将这些杂乱的无结构的或半结构的数据用语义表示出来，特提出交通运输物流本体库构建框架图，如图3.9所示。

如图3.9所示，利用大数据框架技术，将交通运输静态数据以及交通运输动态数据以关系表形式存储入交通运输数据库，并根据实际的数据情况定义知识描述的规则集、算法集合模型集；同时提出交通运输本体模型，这个模型的建立方法如上节描述，然后提取模式，读取数据，根据需要转换数据，同时这个过程要根据交通运输物流知识集进行，并根据情况更新交通运输物流知识集；下一步根据字典模式提取领域概念、提取概念发现关系、生成概念实例；然后概念实例根据概念抽取的定义形成交通运输物流领域本体数据；此时的本体数据只是纯数据，对编码并不友善，换句话说就是机器程序对于这些交通运输物流领域本体信息并不可读，也不可编码，这时就需要借助Protege、RACer和Jena API对本体进行编码的转换。

图3.9　交通运输物流本体库构建框架图