高速公路信息化建設(shè)實施方案探討

摘要：隨著現(xiàn)代交通技術(shù)的不斷發(fā)展，高速公路的信息化建設(shè)已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)，通過對數(shù)據(jù)資源的整合和共享以及營運管理平臺的搭建，來逐步完成信息化系統(tǒng)的建設(shè)，以實現(xiàn)對高速公路的高效管理。

關(guān)鍵詞：高速公路；信息化建設(shè)；實施方案；數(shù)據(jù)管理；現(xiàn)代交通技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U495 文章編號：1009-2374（2015）05-0008-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0341

1 項目建設(shè)背景

“十二五”時期是我國推動經(jīng)濟社會各領(lǐng)域信息化建設(shè)進(jìn)程的重要階段，交通運輸部和省交通運輸廳都對交通運輸領(lǐng)域的信息化建設(shè)工作提出了更高要求，確保信息化水平在全國高速公路行業(yè)處于領(lǐng)先地位，更好地推動高速公路運輸事業(yè)的發(fā)展。

圍繞省信息化總體規(guī)劃要求，江蘇省某高速公路開展信息化建設(shè)工作，該高速公路根據(jù)其基本特征、信息化現(xiàn)狀和信息化管理需求進(jìn)行深入分析和梳理，采取了合適的建設(shè)方案，按照計劃進(jìn)度完成了信息化建設(shè)工作，進(jìn)而全面提高了其管理業(yè)務(wù)水平。

2 項目建設(shè)目標(biāo)

2.1 建設(shè)數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源交互共享

通過數(shù)據(jù)中心及其維護(hù)系統(tǒng)建設(shè)，推進(jìn)數(shù)據(jù)資源整合和共享，實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，最大限度降低營運成本，提高效率，形成信息資源充分利用和有效共享機制。同時根據(jù)業(yè)務(wù)需要構(gòu)建數(shù)據(jù)分析模型，為基于交通分析算法的事件預(yù)測和趨勢分析提供支撐服務(wù)。

2.2 建設(shè)營運管理平臺，實現(xiàn)高效管理

構(gòu)建營運管理平臺，加強公路營運實時監(jiān)管能力，提高安全事故和突發(fā)事件的應(yīng)急處置和快速反應(yīng)能力，保障高速公路安全平穩(wěn)運行和高效暢通。改善公司管理部門掌握信息滯后、管理效率低，運營管理業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)缺少有效監(jiān)管等狀況，實現(xiàn)公司對高速公路業(yè)務(wù)管理的綜合化、科學(xué)化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，提升管理水平和

效率。

2.3 建設(shè)通用支撐功能，為各業(yè)務(wù)平臺提供基礎(chǔ)支撐

構(gòu)建通用支撐平臺，為包括營運管理平臺在內(nèi)的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺提供GIS地理信息支撐、權(quán)限管理支撐、統(tǒng)一通信支撐、視頻組件化支撐、業(yè)務(wù)組件化支撐等通用功能，避免上述功能在各系統(tǒng)平臺開發(fā)中的重復(fù)建設(shè)，同時實現(xiàn)系統(tǒng)平臺間各類業(yè)務(wù)的交互共享功能，使各業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺能夠更好的發(fā)揮效能。

3 項目總體架構(gòu)

信息化總體技術(shù)架構(gòu)分為四個層次，從上至下分別為用戶服務(wù)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、數(shù)據(jù)支撐層和數(shù)據(jù)感

知層。

3.1 用戶服務(wù)層

該層面向系統(tǒng)最終用戶，包括內(nèi)網(wǎng)用戶、控股公司、出行公眾、其他單位等，直接使用各類服務(wù)信息化成果。根據(jù)使用用戶群體的不同，劃分為內(nèi)部應(yīng)用和對外交互兩大塊：公司內(nèi)網(wǎng)用戶屬于內(nèi)部應(yīng)用；上級控股公司和同級其他單位間的業(yè)務(wù)交互、對出行公眾的信息服務(wù)屬于對外交互。

3.2 業(yè)務(wù)應(yīng)用層

主要包括營運管理平臺、綜合管理平臺和公眾服務(wù)平臺。

營運管理平臺為建立相關(guān)的數(shù)據(jù)邏輯行為以及交通運行狀態(tài)的直觀展現(xiàn)，為公司相關(guān)管理部門提供更加便利的管理手段；并通過信息化聯(lián)動手段，提高應(yīng)急救援效率，為減少道路擁堵時間等提供支撐。

綜合管理平臺主要為提高公司內(nèi)部各部門之間的資源共享、數(shù)據(jù)交換、流程化管理和綜合管理決策效率提供支撐。

公眾服務(wù)平臺主要為公眾提供及時、有效、多源的交通信息及多樣的服務(wù)手段。

3.3 數(shù)據(jù)支撐層

數(shù)據(jù)支撐層以參考國際通用的ITS編碼和交通數(shù)據(jù)編碼規(guī)范構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，兼容NTCIP標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換共享通信協(xié)議為載體，構(gòu)建本地化交通流模型、交通事件檢測和影響分析模型、交通出行模式識別與時空聚類分析算法，通過異構(gòu)多源融合，長短期預(yù)測和指數(shù)匯總統(tǒng)計等智能交通統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理模型體系和多源跨庫關(guān)聯(lián)的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)實現(xiàn)信息匯聚、處理、融合和共享。數(shù)據(jù)支撐層實現(xiàn)通用服務(wù)的抽取、封裝和交互共享，可以將多個業(yè)務(wù)平臺都要使用的通用業(yè)務(wù)功能或流程組件化。上層業(yè)務(wù)平臺可直接通過其提供的組件使用這些服務(wù)。這對于需要頻繁使用的業(yè)務(wù)、并發(fā)訪問量大的功能或者需要多個系統(tǒng)交互產(chǎn)生的服務(wù)來說，可以有效降低對數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)并發(fā)訪問量、提升服務(wù)效率，從而使平臺可以支撐更多業(yè)務(wù)功能。

3.4 數(shù)據(jù)感知層

主要從外場感知設(shè)備、內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)及外部相關(guān)單位三個方面獲取數(shù)據(jù)，并通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)分析處理后保存至數(shù)據(jù)中心。

4 系統(tǒng)主要功能

4.1 數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心總體分為數(shù)據(jù)處理平臺、數(shù)據(jù)庫、運行維護(hù)、GIST和安全性管理五部分。數(shù)據(jù)庫主要完成數(shù)據(jù)存儲、管理功能。數(shù)據(jù)處理平臺主要通過各類交通模型的建立實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理，通過虛擬化技術(shù)，整合物理服務(wù)器資源，搭建數(shù)據(jù)中心所需的測試系統(tǒng)和備用系統(tǒng)，并且可以實現(xiàn)資源的按需分配。通過對數(shù)據(jù)中心的運行維護(hù)和安全管理，確保數(shù)據(jù)中心的正常有效運行及數(shù)據(jù)的安全。

數(shù)據(jù)中心是集數(shù)據(jù)存儲、管理、處理、共享等多功能的數(shù)據(jù)支撐平臺。它向下連接路段數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，匯集路段數(shù)據(jù)信息，向上與聯(lián)網(wǎng)中心綜合數(shù)據(jù)中心相連，實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)共享，在此基礎(chǔ)上，為營運管理平臺、公眾服務(wù)平臺和綜合管理平臺提供強大數(shù)據(jù)服務(wù)，實現(xiàn)高效管理、多元服務(wù)和智慧決策。具體功能如下：

4.1.1 數(shù)據(jù)存儲管理功能：數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)共享總平臺，將集中存儲系統(tǒng)所需要的各類數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有類型多數(shù)量大的特點，因此數(shù)據(jù)中心具有強大的數(shù)據(jù)存儲管理功能，為日后的數(shù)據(jù)增值服務(wù)提供基礎(chǔ)。

4.1.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳入數(shù)據(jù)中心的原始數(shù)據(jù)多種多樣，不同數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式不同，在進(jìn)一步處理應(yīng)用之前需要對數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一規(guī)范進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，消除數(shù)據(jù)中心內(nèi)部以及數(shù)據(jù)中心與應(yīng)用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交互障礙。

4.1.3 數(shù)據(jù)融合處理功能：從采集系統(tǒng)傳入數(shù)據(jù)中心的原始數(shù)據(jù)存在兩個問題：一是數(shù)據(jù)存在缺失、錯誤等問題，不具有可用性，需要糾正處理；二是原始采集數(shù)據(jù)為多源的交通信息。為彌補原始數(shù)據(jù)的不足，數(shù)據(jù)中心具有強大的數(shù)據(jù)融合處理功能，在統(tǒng)一的GIS地圖上，分別實現(xiàn)對各類檢測數(shù)據(jù)以及多源數(shù)據(jù)融合結(jié)果的展示。

4.1.4 數(shù)據(jù)共享交互功能：數(shù)據(jù)中心作為信息化系統(tǒng)的信息平臺，信息采集系統(tǒng)、應(yīng)用平臺、外部系統(tǒng)均與之相連，它承擔(dān)著數(shù)據(jù)整合、交換、共享等任務(wù)，因此數(shù)據(jù)交互功能以及數(shù)據(jù)共享功能是數(shù)據(jù)中心必須具有的基本功能。

4.1.5 數(shù)據(jù)運行監(jiān)管功能：數(shù)據(jù)中心是信息化系統(tǒng)的信息樞紐，信息是信息化系統(tǒng)正常有效運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，因此有必要對數(shù)據(jù)中心運行情況和數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管，提高數(shù)據(jù)中心的運行可靠性和數(shù)據(jù)可用性。監(jiān)管包括對系統(tǒng)硬件的監(jiān)管、對數(shù)據(jù)庫運行的監(jiān)管、對數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)管等。

4.1.6 數(shù)據(jù)安全管理功能：數(shù)據(jù)中心作為信息化系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)安全管理工作關(guān)系到信息化系統(tǒng)能否正常運轉(zhuǎn)，關(guān)系到核心機密數(shù)據(jù)的安全性，至關(guān)重要。因此，數(shù)據(jù)中心具有包括訪問控制、用戶認(rèn)證、反入侵、數(shù)據(jù)移動解決方案、備份和恢復(fù)解決方案等在內(nèi)的全面的數(shù)據(jù)安全管理功能。

4.2 營運管理平臺

營運管理平臺的主要功能包括五大類：

4.2.1 信息綜合展示：在聯(lián)網(wǎng)中心發(fā)布的GIS底圖和分類圖層基礎(chǔ)上，結(jié)合公司實際情況，深度整合營運管理業(yè)務(wù)資源，補充完善各類業(yè)務(wù)圖層，實現(xiàn)營運管理信息的綜合查詢和展示，提升運行勢態(tài)監(jiān)測能力。

4.2.2 發(fā)布統(tǒng)一管控：實現(xiàn)情報板、廣播等信息的預(yù)案智能生成，標(biāo)準(zhǔn)化控制信息發(fā)布與顯示，實現(xiàn)信息發(fā)布過程的統(tǒng)一管控，促進(jìn)信息發(fā)布與指揮調(diào)度業(yè)務(wù)協(xié)同，同時可以為全省手機APP、門戶網(wǎng)站或其他信息發(fā)布應(yīng)用提供信息支持。

4.2.3 事件聯(lián)動指揮：通過視頻數(shù)據(jù)接入、多信息融合事件判別、交通事件評價分析等方式，實現(xiàn)事件動態(tài)檢測、及時確認(rèn)和自動報警，結(jié)合數(shù)據(jù)智能分析、聯(lián)動響應(yīng)和調(diào)度過程實時反饋，增強事件指揮調(diào)度的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)、指令下達(dá)和全過程管控能力。

4.2.4 終端強化交互：結(jié)合智能終端系統(tǒng)的建設(shè)增加數(shù)據(jù)采集來源、提高事件處理響應(yīng)速度，增強現(xiàn)場與指揮中心的業(yè)務(wù)過程處理協(xié)同能力。

4.2.5 業(yè)務(wù)輔助管理：通過交通多源數(shù)據(jù)的分析、挖掘，生成多維度業(yè)務(wù)統(tǒng)計報表，實現(xiàn)業(yè)務(wù)統(tǒng)計管理的自動化和預(yù)測分析的智能化，為決策者提供直觀、豐富的輔助決策支持。

4.3 通用支撐功能

通用支撐功能包括GIS支撐功能、統(tǒng)一通信功能、視頻對接功能、權(quán)限管理功能、服務(wù)管理控制功能等。并與業(yè)務(wù)平臺、數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)良好對接。具體功能如下：

4.3.1 GIS支撐系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要功能包括：提供基本地圖操作、地理信息模糊查找、高速公路地理信息維護(hù)和圖層自定義編輯。同時，在營運管理平臺使用中可將其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)和信息使用更加直觀的方式展現(xiàn)。

4.3.2 統(tǒng)一通信系統(tǒng)：將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、視頻會議、移動應(yīng)用和桌面應(yīng)用等元素整合在一起的統(tǒng)一通信，可以幫助高速公路實現(xiàn)內(nèi)部統(tǒng)一集中的實時通信。該功能可以成為公司同各個部門及前方人員溝通的統(tǒng)一服務(wù)平臺，它能夠提高企業(yè)內(nèi)部通信效率，減少重復(fù)的管理成本、提升企業(yè)形象和市場競爭力，并且充分滿足應(yīng)急指揮和日常辦公的實際需要。

4.3.3 視頻組件服務(wù)系統(tǒng)：在營運管理平臺上提供專門化的視頻組件，完善視頻管理功能，基于公司現(xiàn)有視頻平臺，根據(jù)各部門需求，充分利用移動視頻及WIFI、3G等技術(shù)，通過統(tǒng)一權(quán)限管理和標(biāo)準(zhǔn)接口服務(wù)，實現(xiàn)對各部門和周邊路段的視頻資源按需獲取及接入，并根據(jù)業(yè)務(wù)請求向各業(yè)務(wù)系統(tǒng)推送。

4.3.4 權(quán)限管理系統(tǒng)：權(quán)限管理一方面對指定用戶訪問指定系統(tǒng)權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一管理和分配；另一方面當(dāng)用戶進(jìn)行單點登錄時，權(quán)限管理功能對營運管理平臺進(jìn)行權(quán)限的認(rèn)證和授權(quán)，從而確定用戶等級和使用權(quán)限。通過該功能的統(tǒng)一管理配置，實現(xiàn)賬號、認(rèn)證、授權(quán)等管理功能的統(tǒng)一。

4.3.5 平臺服務(wù)管理控制系統(tǒng)：服務(wù)管理控制功能作為服務(wù)集成的關(guān)鍵路徑，在完善的用戶角色、權(quán)限的支撐下，從管理到開發(fā)都有統(tǒng)一的路徑，使服務(wù)的接入、封裝、發(fā)布在每一個層面都可被有效管理；多角度的監(jiān)控管理也對服務(wù)的運行情況以及被消費情況等進(jìn)行分析。

5 結(jié)語

通過信息化系統(tǒng)平臺的建設(shè)，數(shù)據(jù)中心和營運管理平臺的搭建，為該高速公路全面提升管理能力和服務(wù)水平提供了堅實的基礎(chǔ)，更有效地節(jié)約了社會交通運管成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 秦偉.青龍高速公路信息化系統(tǒng)建設(shè)解決方案[J].中國交通信息化，2013，（2）.

作者簡介：陳燕（1982-），女，西安公路研究院工程師，碩士，研究方向：高速公路機電工程系統(tǒng)集成。

（責(zé)任編輯：周 瓊）