“互聯(lián)網(wǎng)+”智能交通管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

孫靜

中文摘要：“互聯(lián)網(wǎng)+”是當(dāng)前的潮流所在，大勢(shì)所趨?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”將給傳統(tǒng)的智能交通管理帶來沖擊與改革、關(guān)鍵是模式改革，就是說，從傳統(tǒng)的管理模式，變革為服務(wù)模式。智能交通是提升安全性、保證自由通行和減少環(huán)境影響的統(tǒng)一整體。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)將所有交通方式進(jìn)行有效連接是非常重要的。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；智能交通；云計(jì)算

中文分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： "Internet +" is the current trend， especially is the trend of the times. "Internet +" will bring the impact and reform to traditional intelligent traffic management， the key is the mode reform， that is to say， changing from the traditional management mode to service mode. Intelligent transportation is the unity of improving security， ensuring freedom and reducing environmental impact. In order to achieve this goal， it is important to make effective connections in all modes of transportation.

Key words： Internet +； intelligent transportation； cloud computing

1 系統(tǒng)研究的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值

1.1 理論價(jià)值

目前全世界在智能交通管理系統(tǒng)這一研究領(lǐng)域有著諸多發(fā)展，尤其是技術(shù)元素與復(fù)雜系統(tǒng)和交通基礎(chǔ)設(shè)施的連接方面。大數(shù)據(jù)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)車輛和協(xié)作系統(tǒng)是未來智能交通管理系統(tǒng)改革創(chuàng)新的目標(biāo)，同時(shí)也是多種模式智能交通管理系統(tǒng)復(fù)雜性設(shè)計(jì)的一種體現(xiàn)，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”智能交通管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將給使用者提供滿足其需求的高質(zhì)量、多種類的服務(wù)?？梢?，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”思維模式下的智能交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將會(huì)在未來交通領(lǐng)域中起到至關(guān)重要的作用。

1.2 應(yīng)用價(jià)值

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和城市結(jié)構(gòu)的變化，大連市機(jī)動(dòng)車特別是私家車的數(shù)量持續(xù)快速增長(zhǎng)，道路和交通設(shè)施建設(shè)相對(duì)緩慢，再加上少數(shù)交通出行者法制觀念淡薄，嚴(yán)重影響交通順暢安全；大連市的交通信息系統(tǒng)起步不久，到目前為止，交通信息主要通過廣播電臺(tái)、電視媒體、報(bào)紙媒體、短信管理等平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)，還沒有一個(gè)整合的基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的智能交通管理平臺(tái)為出行者提供專門信息服務(wù)。因此基于互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，依托大數(shù)據(jù)資源，推出面向行業(yè)用戶的專業(yè)服務(wù)，以及面向普通百姓的公眾服務(wù)，是“互聯(lián)網(wǎng)+”在智能交通行業(yè)的發(fā)展方向。

2 研究的主要內(nèi)容和架構(gòu)

國(guó)家“十二五”交通規(guī)劃出臺(tái)后，政府部門不斷加大對(duì)交通行業(yè)的資金投入，推動(dòng)科技進(jìn)步，大力扶持智能交通的發(fā)展。國(guó)家在制定“十三五”交通規(guī)劃時(shí)更加關(guān)注智能交通的發(fā)展。智能交通的發(fā)展對(duì)提高城市道路交通效率、解決交通擁堵、確保交通安全、減少環(huán)境污染方面產(chǎn)生積極的影響。

大連市汽車數(shù)量爆炸式增長(zhǎng)，城市交通擁堵問題日益嚴(yán)重，與此同時(shí)交通事故、噪聲污染、空氣污染逐年增加，使得城市交通承載能力與社會(huì)運(yùn)行效率受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。大連城市道路具有一定的獨(dú)特性，道路中Y型路口較多，為交通管理帶來一定的影響，這就需要更高水平的智能交通管理體系提供服務(wù)，急切需要建立高起點(diǎn)、高水平、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)信息中心。

2.1交通數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

2.1.1 規(guī)劃思路及目標(biāo)

交通數(shù)據(jù)管理中心是系統(tǒng)中專用通信網(wǎng)絡(luò)的交匯節(jié)點(diǎn)處，交通數(shù)據(jù)管理中心也是交通管理部門分類數(shù)據(jù)資源的匯集中心、處理中心和存儲(chǔ)中心。是交通信息化發(fā)展框架的核心組成部分，所以說交通數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的規(guī)劃目標(biāo)表現(xiàn)為以下幾方面：

1）采用信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)手段，為城市交通系統(tǒng)提供安全穩(wěn)定的測(cè)試環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境。

2）通過全面梳理行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)、政務(wù)管理系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，建立統(tǒng)一信息資源庫(kù)。

3）通過資源共享建設(shè)交換訪問平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)、外部信息共享與交換。

4）利用云計(jì)算技術(shù)對(duì)整合的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘，為應(yīng)急指揮、領(lǐng)導(dǎo)決策、公眾信息服務(wù)提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。

2.1.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

交通數(shù)據(jù)中心建設(shè)主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)建立、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、信息資源共享體系建立、機(jī)房環(huán)境建設(shè)、備份中心建設(shè)、安全體系建設(shè)。

2.1.3 系統(tǒng)功能

1）解決數(shù)據(jù)難以有效利用的問題，利用云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的集中匯總、存儲(chǔ)備份、查詢分析等功能。

2）解決信息孤島問題，建設(shè)完善的交通管理系統(tǒng)共享平臺(tái)，建設(shè)統(tǒng)一的交通管理數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)城市交通安全、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展。

3）解決數(shù)據(jù)容災(zāi)備份問題，數(shù)據(jù)中心有助于容災(zāi)備份，分散式信息化系統(tǒng)的容災(zāi)備份，可最大限度地保護(hù)信息數(shù)據(jù)的安全和完整，提高業(yè)務(wù)連續(xù)性。

4）解決信息系統(tǒng)安全和管理問題，數(shù)據(jù)中心有助于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一安全、統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)、統(tǒng)一管理。

2.2 智能交通信號(hào)控制平臺(tái)建設(shè)

2.2.1 規(guī)劃思路和目標(biāo)

為了滿足現(xiàn)代智能交通信號(hào)控制要求，建成智能交通信號(hào)控制平臺(tái)，在現(xiàn)有系統(tǒng)手動(dòng)控制、定周期控制、單點(diǎn)感應(yīng)控制、聯(lián)機(jī)控制、多時(shí)段控制、閃光控制功能的基礎(chǔ)上，智能交通系統(tǒng)的主要任務(wù)是完成主干路的線控設(shè)置，為實(shí)施區(qū)域控制作好準(zhǔn)備。

2.2.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)及功能

智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)框架分為中心控制、區(qū)域控制、外場(chǎng)控制三大模塊，其功能描述如下：

1）中心控制。主要完成全市范圍內(nèi)的交通控制管理，包括所有控制參數(shù)的設(shè)置、各個(gè)區(qū)域系統(tǒng)的監(jiān)視管理、勤務(wù)控制等

2）區(qū)域控制。主要負(fù)責(zé)各個(gè)區(qū)域信號(hào)機(jī)交通信息采集、處理、預(yù)測(cè)及優(yōu)化，通過處理與優(yōu)化的方案下發(fā)給各個(gè)路口。區(qū)域控制服務(wù)器的優(yōu)化和預(yù)測(cè)主要是對(duì)本區(qū)域路口進(jìn)行戰(zhàn)略性的優(yōu)化，對(duì)周期長(zhǎng)、綠信比、相位差進(jìn)行第一級(jí)優(yōu)化。

3）外場(chǎng)控制。該控制中心的主要任務(wù)是對(duì)交通信息采集和上傳，將中心控制方案有效地執(zhí)行。同時(shí)依據(jù)各個(gè)路口的實(shí)際需要，在中心方案優(yōu)化的基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)調(diào)整信號(hào)燈的時(shí)間，使信號(hào)配時(shí)最大程度地適應(yīng)路口實(shí)際情況，保證最佳設(shè)計(jì)結(jié)果下的全程優(yōu)勢(shì)暢通。

2.2.3 交通監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)

2.2.3.1 規(guī)劃思路及目標(biāo)

根據(jù)現(xiàn)在交通監(jiān)控的實(shí)際需要，利用實(shí)時(shí)的、基于網(wǎng)絡(luò)的智能監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的全方位視頻監(jiān)控，時(shí)下的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)包含3個(gè)部分：視頻監(jiān)控采集端、通訊網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心。各部分功能實(shí)現(xiàn)可做如下解析闡釋。

1）視頻監(jiān)控采集端。該視頻監(jiān)控信息的采集端，運(yùn)用先進(jìn)的圖像壓縮技術(shù)，使每段路況視頻在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中占較低的帶寬，同時(shí)將采集到的視頻經(jīng)過特殊算法的加工處理，使視頻信號(hào)畫質(zhì)更加清晰。

2）通訊網(wǎng)絡(luò)。交通監(jiān)控系統(tǒng)采用國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)中的標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議，所以該通訊網(wǎng)絡(luò)可直接在交通部門內(nèi)部網(wǎng)上運(yùn)行。前端攝像機(jī)的視頻信號(hào)，通過光纜傳輸?shù)椒止?jié)點(diǎn)，在分節(jié)點(diǎn)可以直接傳輸上網(wǎng)，或者分節(jié)點(diǎn)有矩陣時(shí)，也可以把矩陣連接到DVR上，然后再傳輸上網(wǎng)。

3）監(jiān)控中心。在監(jiān)控管理中心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器可以將獲得的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬圖像；與此同時(shí)該中心也可以將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)到交通指揮中心，指揮中心可以根據(jù)收到的視頻信息來分配人員以操作臺(tái)微機(jī)方式作為監(jiān)控終端，對(duì)全市所有路況信息進(jìn)行集中監(jiān)控。

2.2.3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

1）前端子系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用高清晰視頻監(jiān)控設(shè)備獲取視頻，并將視頻數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)的功能有視頻獲取與回傳。

2）通信子系統(tǒng)服務(wù)。采用光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻通信。

3）后臺(tái)子系統(tǒng)。包括視頻監(jiān)控、視頻回收、遠(yuǎn)程調(diào)度與控制、用戶管理、系統(tǒng)管理、設(shè)備管理等。

2.2.4. 信息服務(wù)平臺(tái)

2.2.4.1 自主考試預(yù)約服務(wù)

該服務(wù)主要是將現(xiàn)有的駕駛員培訓(xùn)考試制度進(jìn)行改革，通過信息服務(wù)平臺(tái)駕駛員可以自主地進(jìn)行考試預(yù)約。車管所在互聯(lián)網(wǎng)公開考試安排計(jì)劃，考生可根據(jù)考試計(jì)劃通過互聯(lián)網(wǎng)、電話、車管所服務(wù)窗口等渠道，自主報(bào)名預(yù)約考試，選擇考試日期和考試場(chǎng)次。系統(tǒng)將根據(jù)考生上一次考試時(shí)間、提出預(yù)約申請(qǐng)日期等情況，自動(dòng)、公平計(jì)算考生排序，保障考生約考權(quán)益，促進(jìn)駕考廉潔公正。

2.2.4.2 自主檢車預(yù)約服務(wù)

該服務(wù)主要是針對(duì)機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，為了方便車主檢車，可以通過網(wǎng)絡(luò)預(yù)約機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)時(shí)間和檢驗(yàn)地點(diǎn)。對(duì)于車主按照預(yù)先約定的時(shí)間前往檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)將優(yōu)先安排檢驗(yàn)，減少群眾排隊(duì)等候。

2.2.4.3車牌辦理服務(wù)

該服務(wù)平臺(tái)為廣大車主提供了基于互聯(lián)網(wǎng)的預(yù)選機(jī)動(dòng)車號(hào)牌服務(wù)模塊。車管所通過信息服務(wù)平臺(tái)在機(jī)動(dòng)車號(hào)牌、號(hào)碼、號(hào)段啟用之日前至少3個(gè)工作日，公布啟用號(hào)段、啟用時(shí)間等信息。新車車主可以通過互聯(lián)網(wǎng)，選擇自行編排或計(jì)算機(jī)自動(dòng)選取的方式，在網(wǎng)上預(yù)選機(jī)動(dòng)車號(hào)牌號(hào)碼，確保號(hào)牌管理公開、公平、公正。與此同時(shí)，該服務(wù)平臺(tái)還提供了補(bǔ)、換領(lǐng)機(jī)動(dòng)車號(hào)牌、檢驗(yàn)合格標(biāo)識(shí)等服務(wù)。用戶通過網(wǎng)上提交申請(qǐng)，經(jīng)車管所遠(yuǎn)程審核后制作牌證，并由郵政部門寄遞送達(dá)、收款、收回原牌證，實(shí)現(xiàn)辦理、繳款、寄遞一體化。

2.2.4.4駕駛證辦理與檢驗(yàn)服務(wù)

委托醫(yī)療機(jī)構(gòu)辦理提交身體條件證明業(yè)務(wù)。60周歲以上和殘疾人專用小型自動(dòng)擋載客汽車駕駛?cè)嗽卺t(yī)院體檢后，直接由醫(yī)療機(jī)構(gòu)受理提交身體條件證明業(yè)務(wù)，并將業(yè)務(wù)信息交換至互聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)管理平臺(tái)，減少群眾來回奔波，保證體檢報(bào)告真實(shí)性。委托汽車銷售商提供機(jī)動(dòng)車臨時(shí)行駛號(hào)牌服務(wù)。建立汽車銷售商領(lǐng)用、核發(fā)、核銷臨時(shí)行駛號(hào)牌的工作機(jī)制，新車車主在購(gòu)車后，直接通過汽車銷售商獲取臨時(shí)行駛號(hào)牌，相關(guān)業(yè)務(wù)信息交換至互聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)管理平臺(tái)，既方便了群眾，也加強(qiáng)了臨時(shí)行駛號(hào)牌管理。

2.2.4.5路況信息服務(wù)

該信息服務(wù)平臺(tái)可以通過手機(jī)APP、交通電臺(tái)等手段向出行者發(fā)布道路交通擁堵情況、實(shí)時(shí)道路交通狀況等資訊動(dòng)態(tài)，通過實(shí)時(shí)的路況信息，為廣大用戶提供合理的出行時(shí)間、規(guī)劃合理的交通路線，進(jìn)而緩解交通擁堵。

2.2.4.6違章處理服務(wù)

駕駛員可以在網(wǎng)絡(luò)中查詢自己車輛的違章信息情況，違章處理平臺(tái)可以為用戶提供違章信息公布與違章信息解答服務(wù)，對(duì)于認(rèn)可的違章記錄，駕駛員不用到交通管理部門辦理違章罰款業(yè)務(wù)，交通管理部門與財(cái)政、銀行等部門實(shí)施實(shí)時(shí)對(duì)接業(yè)務(wù)，對(duì)接各地網(wǎng)上非稅電子繳款平臺(tái)，建立交通違法罰沒款網(wǎng)上繳款渠道，打破交通違法處理的時(shí)空限制。

2.2.4.7預(yù)警提示服務(wù)

該服務(wù)模塊可以通過網(wǎng)站信息公布、綁定的手機(jī)并發(fā)送信息、手機(jī)APP消息方式告知：機(jī)動(dòng)車逾期未檢驗(yàn)、連續(xù)3個(gè)檢驗(yàn)周期未檢驗(yàn)強(qiáng)制報(bào)廢、逾期未辦理機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)入業(yè)務(wù)等預(yù)警提示信息；告知駕駛證實(shí)習(xí)期記分、駕駛證逾期未換證等告知提示信息；重點(diǎn)告知電子監(jiān)控所記錄的違章行為、對(duì)于達(dá)到交通違法記分上限的駕駛?cè)藛T要第一時(shí)間通知并提醒車主和駕駛?cè)藛T依法處理違章記錄。

2.2.4.8安全知識(shí)宣傳服務(wù)

通過網(wǎng)站或道路中設(shè)置的電子監(jiān)控屏幕，展示并宣傳影響范圍較大的交通管理措施、并在雨雪天氣、交通事故易發(fā)路段、占道施工等路段展示交通安全警示信息服務(wù)，通過大屏幕告知駕駛員要安全駕駛、守法駕駛；通過新聞、交通電臺(tái)、網(wǎng)站等平臺(tái)播報(bào)重特大交通事故案例等交通安全教育信息，提高每一個(gè)公民交通安全意識(shí)和文明意識(shí)。

2.2.4.9業(yè)務(wù)咨詢服務(wù)

通過電臺(tái)服務(wù)熱線、網(wǎng)站互動(dòng)平臺(tái)等方式為廣大市民提供辦理駕駛證、處理交通違法記錄等業(yè)務(wù)咨詢服務(wù)；當(dāng)駕駛員發(fā)生交通事故時(shí)，可以通過交通服務(wù)平臺(tái)在第一時(shí)間獲得交通事故處理方案，同時(shí)還設(shè)立交通業(yè)務(wù)辦事指南，以及自助、人工語音咨詢等互動(dòng)服務(wù)功能，及時(shí)解答群眾心中的疑問。

3 研究的思路和方法

3.1 建設(shè)完善的交通數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

交通指揮中心規(guī)劃統(tǒng)籌時(shí)最重要的就是基于互聯(lián)網(wǎng)的交通數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的建設(shè)，建設(shè)大連市交通數(shù)據(jù)中心，用于解決交通信息資源開發(fā)管理分散、共享程度較低、標(biāo)準(zhǔn)化較差、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)零亂等問題。建設(shè)生成的基于互聯(lián)網(wǎng)的交通數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有交通數(shù)據(jù)資源的高度整合，深入開發(fā)和利用新的數(shù)據(jù)資源，建立一個(gè)集中管理、資源共享、安全規(guī)范、全面服務(wù)的交通數(shù)據(jù)中心。

3.2 融入“互聯(lián)網(wǎng)+”，打造交通管理服務(wù)升級(jí)版

通過互聯(lián)網(wǎng)為群眾提供考試預(yù)約、辦牌辦證、違法處理等約定服務(wù)，提供機(jī)動(dòng)車、駕駛證、交通違法、出行路況等信息查詢和告知提示服務(wù)，并依法推進(jìn)信息公開，公告、公布駕駛?cè)丝荚囉?jì)劃、機(jī)動(dòng)車選號(hào)號(hào)段、強(qiáng)制報(bào)廢機(jī)動(dòng)車、校車駕駛資格作廢等信息。同時(shí)，平臺(tái)可開展安全駕駛、惡劣天氣注意事項(xiàng)等警示教育，提供辦理車牌、辦理駕駛證、處理交通違章、交通事故處理等業(yè)務(wù)辦事、咨詢互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)。

3.3 提供多種方式，適應(yīng)差別化服務(wù)需求

“互聯(lián)網(wǎng)+”智能交通管理將提供網(wǎng)頁(yè)、短信、手機(jī)APP、語音電話等多種服務(wù)方式，實(shí)現(xiàn)服務(wù)全覆蓋。利用不同服務(wù)方式的特點(diǎn)，適應(yīng)不同年齡階段、不同文化層次、不同習(xí)慣偏好、不同生活環(huán)境群體的服務(wù)需求，提供多樣化、個(gè)性化的服務(wù)。

4 擬突破的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題和主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

4.1 擬突破的重點(diǎn)

擬突破的重點(diǎn)是進(jìn)一步探討研究基于浮動(dòng)車的道路交通狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，浮動(dòng)車技術(shù)是指安裝了車載GPS定位裝置并行駛在城市道路上的公交車或出租車。浮動(dòng)車作為移動(dòng)傳感器，可以發(fā)送位置信息和其他數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)能夠有規(guī)律發(fā)送或者硬件觸發(fā)，數(shù)據(jù)的傳輸可選擇公用或自由無線網(wǎng)絡(luò)，依托專用的數(shù)據(jù)處理方法建立專用的估計(jì)模型。

4.2 難點(diǎn)問題

難點(diǎn)問題是“云計(jì)算”技術(shù)，也就是基于云計(jì)算的交通信息交互訪問、計(jì)算機(jī)輔助決策與支持技術(shù)。眾所周知，便捷、舒適、安全的交通參與者出行以及無紙化、自動(dòng)化的交通管理調(diào)控需要大量、精確的數(shù)據(jù)支撐，通過網(wǎng)絡(luò)共享交通數(shù)據(jù)，進(jìn)行一定的輔助設(shè)計(jì)與分析，并給出行者和管理者做出判斷與決策。云計(jì)算技術(shù)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在自建云、租賃云上，海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問題，提高交通數(shù)據(jù)的運(yùn)算能力。

4.3 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是提取無人機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，無人機(jī)可以鳥瞰地面車流實(shí)況，有利于交管部門全局掌控、實(shí)時(shí)規(guī)劃、通盤指揮、正確疏導(dǎo)。所以本課題擬定的創(chuàng)新點(diǎn)就是如何實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地獲取無人機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

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