低碳經(jīng)濟(jì)下的公路交通運(yùn)輸信息平臺的建設(shè)研究

張淑梅++宋維堂

【摘 要】 隨著公路網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，公路運(yùn)輸已成為我國服務(wù)范圍最廣，承擔(dān)運(yùn)量最大、運(yùn)輸組織最為靈活、運(yùn)輸產(chǎn)品最為多樣的運(yùn)輸服務(wù)業(yè)。另一方面，公路運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展又導(dǎo)致對能源的需求增加、對環(huán)境更大的污染。在加快建設(shè)以低碳排放為特征的交通運(yùn)輸體系新形勢下，文章提出了建設(shè)智能化公路交通運(yùn)輸信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最大限度地利用交通設(shè)施，提高運(yùn)輸效率、提高行車安全性和舒適性、減少污染排放；同時(shí)在全面分析江蘇省智能交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對低碳經(jīng)濟(jì)下如何進(jìn)行公路交通運(yùn)輸信息平臺建設(shè)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】 低碳經(jīng)濟(jì) 智能交通 公路交通運(yùn)輸信息平臺

1 低碳經(jīng)濟(jì)下建設(shè)公路交通運(yùn)輸信息平臺的意義

公路交通運(yùn)輸信息系統(tǒng)是智能交通的重要組成部分，該系統(tǒng)正是為了緩解交通擁擠和堵塞的局面，最大限度地利用交通設(shè)施，提高運(yùn)輸效率、提高行車安全性和舒適性、減少排放而專門研制開發(fā)的一種系統(tǒng)，其建設(shè)的意義尤為重要。一是在低碳經(jīng)濟(jì)社會，如何“最大限度地利用交通設(shè)施，解決交通阻塞問題”是構(gòu)建綜合交通系統(tǒng)、實(shí)施智能交通的研究者需要考慮的問題。二是作為交通管理者，需要準(zhǔn)確及時(shí)地獲取需要的交通信息和各種交通數(shù)據(jù)，才能依此制訂出最有效的交通運(yùn)營管理方案。三是作為交通出行者，若能及時(shí)獲取相關(guān)信息，則會制定出最佳的交通出行方式，這樣就能提高交通設(shè)施的利用效率、降低出行成本。因此，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)輸?shù)闹匾獦?biāo)志就是使人類的交通行為更具有科學(xué)性、計(jì)劃性和合理性，而公路交通運(yùn)輸信息平臺的建設(shè)正是實(shí)現(xiàn)這一標(biāo)志的重要支撐和必要途徑。

2 江蘇省智能交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

江蘇省是我國交通運(yùn)輸發(fā)展最為快速的省份之一，近年來在智能交通系統(tǒng)建設(shè)中取得了豐碩的成果，信息化建設(shè)成效顯著。目前江蘇省已建成 “江蘇省公眾出行交通信息服務(wù)網(wǎng)”、“江蘇省高速公路聯(lián)網(wǎng)營運(yùn)管理中心”，擁有比較完備的高速公路的通信、收費(fèi)與監(jiān)控系統(tǒng)，高速公路實(shí)現(xiàn)了不停車聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)?！敖K省公眾出行交通信息服務(wù)網(wǎng)”是目前最好的出行服務(wù)系統(tǒng)之一，通過網(wǎng)站（http：//gzcx.jscd.gov.cn）向公眾提供較全面的交通出行信息服務(wù)。

然而，由于各個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)相互獨(dú)立，沒有進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，都是面向某個(gè)具體問題或者工作流程，因此，在開發(fā)過程中缺少了與其他系統(tǒng)的信息交互問題。隨著信息系統(tǒng)不斷的深入開發(fā)和使用，這種缺少整體設(shè)計(jì)的獨(dú)立狀態(tài)，將會導(dǎo)致了一系列的問題的出現(xiàn)。

（1）智能交通系統(tǒng)獨(dú)立、沒有整合。由于各個(gè)交通信息系統(tǒng)缺乏整體設(shè)計(jì)，開發(fā)的時(shí)間間隔比較長，各個(gè)系統(tǒng)之間沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的接口，這樣就很難將就不同時(shí)段開發(fā)的各個(gè)系統(tǒng)整合在一起。如正在運(yùn)行的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)卻不能通過對公路交通監(jiān)控系統(tǒng)或分析數(shù)據(jù)庫交互而獲取數(shù)據(jù)，這就導(dǎo)致交通誘導(dǎo)系統(tǒng)和交通監(jiān)控系統(tǒng)沒有實(shí)現(xiàn)一體化，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)鴻溝。

（2）數(shù)據(jù)庫重復(fù)、數(shù)據(jù)共享困難。由于建設(shè)的智能交通系統(tǒng)的獨(dú)立性，每個(gè)系統(tǒng)都有自己的一套數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)格式，這造成了系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)無法共享，出現(xiàn)數(shù)據(jù)孤島。如駕駛員管理系統(tǒng)、違章管理系統(tǒng)和其他管理系統(tǒng)之間，系統(tǒng)間相關(guān)獨(dú)立，且每個(gè)數(shù)據(jù)庫內(nèi)都保存有一些相同的信息，比如人員信息，這樣就出現(xiàn)了存儲空間的浪費(fèi)，又使得數(shù)據(jù)的同步更新存在困難。

（3）系統(tǒng)維護(hù)困難。在現(xiàn)有的獨(dú)立工作模式下，每增加一套新業(yè)務(wù)系統(tǒng)，就要相應(yīng)增加一整套的相關(guān)支持設(shè)備，如數(shù)據(jù)庫、發(fā)布設(shè)備等，每個(gè)新系統(tǒng)至少要增加一臺服務(wù)器，一旦隨著業(yè)務(wù)的增加，系統(tǒng)管理員就要對多個(gè)服務(wù)器、多個(gè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)維護(hù)，工作量及難度隨之加大。這樣隨著新業(yè)務(wù)的不斷增加，系統(tǒng)越來越多，造成升級維護(hù)困難、資源浪費(fèi)的局面。

因此，對交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的建設(shè)規(guī)劃，統(tǒng)一信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系，加快現(xiàn)代信息技術(shù)在公路運(yùn)輸領(lǐng)域的研發(fā)應(yīng)用，促進(jìn)運(yùn)輸信息系統(tǒng)電子化、網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸體系信息共享，提高運(yùn)輸效率，降低能源消耗是十分必要的。

3 低碳經(jīng)濟(jì)下的公路交通運(yùn)輸信息平臺的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

低碳經(jīng)濟(jì)背景下，公路交通運(yùn)輸?shù)闹悄芑l(fā)展，是節(jié)能減排的重要途徑。而信息平臺的建設(shè)應(yīng)克服智能交通信息整合不足、數(shù)據(jù)共享困難、系統(tǒng)維護(hù)困難等問題，符合并滿足下列信息需求，從而為實(shí)施交通智能化奠定基礎(chǔ)。

3.1 系統(tǒng)信息需求

公路交通信息內(nèi)容由道路設(shè)施、交通流和氣象災(zāi)害等信息成份組成。信息平臺的主要需求者有交通交通管理者和交通出行者等。因此，我們從信息的角度出發(fā)，針對不同的需求主體進(jìn)行需求分析。

（1）出行者信息需求。出行者希望交通出行變得高效快捷、安全和舒適，對信息的需求很廣。駕駛員出行需要提供路網(wǎng)與當(dāng)前交通狀況信息，對車輛的誘導(dǎo)信息；行駛過程中的動態(tài)交通信息（包括事故、施工、阻塞等信息）；安全警告信息，提供停車信息等。這樣在行駛過程中可以根據(jù)提供的信息隨時(shí)調(diào)整交通路線，遇到事故能夠得到及時(shí)救援，及時(shí)找到停車位等。乘客則需要提供到達(dá)目的地的各種交通手段、路程、時(shí)間、途中的各種服務(wù)信息等。這類信息需求的滿足，則可以減少迂回運(yùn)輸、重復(fù)行駛等低效率狀況，從而降低能源消耗，達(dá)到相對低碳出行的目標(biāo)要求。

（2）交通管理者信息需求。交通管理部門掌握實(shí)時(shí)動態(tài)交通流信息不僅可以維持路網(wǎng)上的交通需求與服務(wù)能力的平衡，同時(shí)可以向駕駛員和乘客提供信息服務(wù)，人為進(jìn)行交通誘導(dǎo)和事件的處理。因此交通管理者所需要的交通信息包括：高速公路交通流狀態(tài)信息（交通流量、車速、占有率等）、事件信息、車輛位置地理信息、各類交通設(shè)施及緊急救援裝備與部門信息、駕駛員信息及相關(guān)信息等。此類信息需求的滿足，可以引導(dǎo)車輛避免因道路擁堵而增加排放、避免因道路阻滯而增加的往返，從而有效降低能源消耗和溫室氣體排放。

3.2 系統(tǒng)功能分析

在克服單一信息不足而進(jìn)行功能信息整合后的公路交通運(yùn)輸信息平臺，其提供的交通信息主要由道路狀況、交通狀況、氣象災(zāi)害等信息成份組成。公路交通運(yùn)輸信息平臺的建設(shè)，主要是交通信息的采集、傳輸、處理和發(fā)布，目標(biāo)是通過發(fā)布這些信息，引導(dǎo)出行者合理確定出行時(shí)間、出行方式和出行路徑；交通管理人員可以清楚地了解道路實(shí)時(shí)交通狀態(tài)并合理分配警力，提高對交通事故的反應(yīng)能力和資源的合理配置。系統(tǒng)具體功能需求包括：（1）信息采集。通過各種先進(jìn)的交通信息采集方法（線圈檢測器、視頻檢測器、氣象檢測器、電子警察系統(tǒng)等）獲得全面的交通信息，比如道路交通流狀況、氣象條件、事件事故信息等。（2）信息傳輸。信息傳輸是指將采集到的實(shí)時(shí)路況數(shù)據(jù)傳送到信息平臺處理中心，在平臺處理中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，處理后將信息傳輸?shù)桨l(fā)布系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布。平臺系統(tǒng)間的信息傳輸比較復(fù)雜，既有同一層次但不同系統(tǒng)之間的信息橫向傳輸，也有不同層次之間的信息縱向傳輸。（3）信息處理。信息處理是公路交通運(yùn)輸信息平臺最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。主要是基于交通理論，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)等，將各種采集方式得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、融合處理，提取出交通特征參數(shù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和存儲。（4）信息發(fā)布。公路交通運(yùn)輸信息平臺的信息發(fā)布包括互聯(lián)網(wǎng)（Internet）、可變信息板、交通廣播、短信、電話查詢等多種方式。共享信息可以根據(jù)信息的特點(diǎn)，選擇合適的輸出媒體、輸出格式、輸出方式、以確保信息傳遞便捷準(zhǔn)確、使用方便以及保密需要等。江蘇省公眾出行交通信息服務(wù)網(wǎng)站。該網(wǎng)站功能比較完善，可以為用戶提供天氣信息、交通時(shí)況報(bào)告、出行向?qū)?、出行參考等交通信息。endprint

3.3 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

通過前面對現(xiàn)有系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀存在問題分析的基礎(chǔ)上，我們進(jìn)行了信息需求分析、系統(tǒng)的功能分析等工作。為此，我們創(chuàng)新設(shè)計(jì)了公路交通運(yùn)輸信息系統(tǒng)的框架（如圖1所示），目的是克服存在的問題，滿足出行者信息需求、管理者信息需求，達(dá)到信息平臺整合的目的，從而更有效、更便捷地為信息需求者服務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸效率提高、運(yùn)輸業(yè)能源消耗降低、出行者溫室氣體排放降低的低碳目標(biāo)。

在圖中，信息采集系統(tǒng)主要是實(shí)時(shí)采集路段、匝道口和收費(fèi)口的交通參數(shù)、道路狀況、氣象參數(shù)等，然后通過信息傳輸系統(tǒng)定時(shí)報(bào)送到交通指揮控制中心，交通指揮控制中心對交通流信息進(jìn)行分析、處理之后，傳送到交通信息顯示、發(fā)布系統(tǒng)提供信息實(shí)時(shí)發(fā)布。

3.4 公路交通運(yùn)輸信息平臺的性能需求分析

公路交通運(yùn)輸信息平臺是一個(gè)龐大、實(shí)時(shí)的復(fù)雜系統(tǒng)，具有系統(tǒng)性、相關(guān)性、層次性等特征。該系統(tǒng)對可靠性、易維護(hù)性、安全性、可操作性等性能有較高的要求。

（1）可靠性—為了避免系統(tǒng)發(fā)生故障或者意外破壞而影響正常運(yùn)行，要求平臺系統(tǒng)有較高的抗干擾能力和控制故障的能力。（2）易維護(hù)性—龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)應(yīng)用，為了更好更方便地應(yīng)用，平臺系統(tǒng)的變更要簡單易行。（3）安全性—信息平臺內(nèi)部所處理的數(shù)據(jù)要嚴(yán)格控制，不能隨意存取和改動。這樣可以防止對數(shù)據(jù)的非法操作和計(jì)算機(jī)病毒的破壞，從而保證系統(tǒng)實(shí)時(shí)處理的相關(guān)數(shù)據(jù)的安全可靠。（4）可操作性—系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要層次分明、合理實(shí)用，人機(jī)界面簡單明了、清晰直觀，從而使交通管理人員有效、便捷地操作信息平臺系統(tǒng)，更大效用地發(fā)揮平臺的實(shí)時(shí)作用。

4 結(jié)語

公路交通運(yùn)輸信息平臺的建成與使用將實(shí)現(xiàn)交通信號自動控制、道路交通流實(shí)時(shí)監(jiān)控、交通事務(wù)緊急救援、交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)使用，可提高交通流量、降低事故發(fā)生率、減少經(jīng)濟(jì)損失，其作用可見一斑。

目前，隨著我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在交通運(yùn)輸業(yè)的運(yùn)用與推廣，我們有理由相信，智能交通必將得到更多的重視，低碳經(jīng)濟(jì)、低碳交通的研究、建設(shè)與應(yīng)用將得到進(jìn)一步發(fā)展。公路交通運(yùn)輸信息平臺建設(shè)是個(gè)艱巨的系統(tǒng)工程，建設(shè)中應(yīng)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施”的原則，對現(xiàn)有信息化資源進(jìn)行總結(jié)分析，然后進(jìn)一步進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，避免重復(fù)建設(shè)，在建設(shè)過程中根據(jù)情況對公路交通運(yùn)輸信息平臺系統(tǒng)分期實(shí)施，注重實(shí)效穩(wěn)步推進(jìn)。

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