廣東省機動車環(huán)保管理系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用研究

陳熾璋+許治國

摘 要：機動車尾氣污染是大氣環(huán)境污染的主要來源之一，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，大家越來越重視這個問題。建設(shè)廣東省機動車環(huán)保管理系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、商務(wù)智能等信息技術(shù)拓展其深層次應(yīng)用，以解決當(dāng)前機動車監(jiān)管缺乏手段、全省機動車排污狀況數(shù)據(jù)不清、情況不明等問題。

關(guān)鍵詞：機動車；大氣環(huán)境；管理系統(tǒng)；環(huán)保信息化

中圖分類號：X831 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.012

隨著廣東省社會經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，機動車數(shù)量迅速增加。目前，全省機動車保有量已突破2 300萬輛，年均增長率約為10%，機動車尾氣污染對城市空氣質(zhì)量的影響日益增大。根據(jù)城市空氣污染源解析研究結(jié)果，在珠三角城市群空氣PM2.5污染物來源中，機動車污染占25%左右。由此可見，機動車尾氣污染已經(jīng)成為廣東省大氣環(huán)境污染的主要來源之一。

為了加強機動車環(huán)保管理，國家環(huán)保部、國家發(fā)改委在“十一五”規(guī)劃中明確指出，要將主要污染物排放總量削減10%，其中的重要任務(wù)之一就是要“強化機動車污染防治”。2013年，國家《大氣污染防治行動計劃》中要求珠三角區(qū)域PM2.5濃度由原來值下降15%.近年來，廣東省采取源頭控制、改善油品、強化在用車監(jiān)管、嚴(yán)查冒黑煙車輛、淘汰黃標(biāo)車等措施，多管齊下治理機動車尾氣污染，取得了一定的效果。但是，我省在機動車環(huán)保管理中還存在不足，主要表現(xiàn)為以下2點：①機動車環(huán)保監(jiān)管能力落后。除了少數(shù)幾個城市機動車環(huán)保監(jiān)管能力比較強之外，粵東西北地區(qū)大部分城市機動車環(huán)保監(jiān)管能力嚴(yán)重落后——缺乏檢測儀器設(shè)備，排氣檢測管理信息系統(tǒng)不完善，有的甚至沒有，部分地市機動車排氣檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)尚未與環(huán)保部、省廳聯(lián)網(wǎng)，無法上傳數(shù)據(jù)，遠遠達不到環(huán)保部機動車環(huán)保監(jiān)管能力標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的要求。②基數(shù)不清、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。在機動車管理中，經(jīng)常使用的機動車保有量、黃標(biāo)車數(shù)量、運營黃標(biāo)車數(shù)量、環(huán)保標(biāo)志發(fā)放率、機動車環(huán)保定期檢測率等基本數(shù)據(jù)，它們隨時間的變化很快，需要動態(tài)更新。但是，一直以來，機動車減排有關(guān)數(shù)據(jù)都是來源于其他部門的。因此，環(huán)保部門無法準(zhǔn)確掌握機動車的有關(guān)數(shù)據(jù)，更無法實現(xiàn)動態(tài)更新，進而出現(xiàn)了“基數(shù)不清、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)”的情況。所以，有必要推動全省機動車環(huán)保監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè)，以期實現(xiàn)對機動車的科學(xué)化、精細化管理。

1 機動車環(huán)保管理系統(tǒng)簡介

廣東省機動車環(huán)保管理系統(tǒng)規(guī)劃為“一個中心，兩個平臺，一套系統(tǒng)”，以機動車環(huán)保管理業(yè)務(wù)需求為主導(dǎo)，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、商務(wù)智能等信息技術(shù)拓展其他深層次應(yīng)用，以解決當(dāng)前機動車監(jiān)管缺乏手段，全省機動車排污狀況數(shù)據(jù)不清、情況不明等問題。

“一個中心”，即機動車環(huán)保數(shù)據(jù)中心，是指機動車環(huán)保監(jiān)管等信息系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)硬件、系統(tǒng)軟件平臺。依托省環(huán)保廳現(xiàn)有的完善的網(wǎng)絡(luò)機房環(huán)境和全省環(huán)保主干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，增添基本的服務(wù)器、存儲器、數(shù)據(jù)庫等設(shè)施，構(gòu)建云計算平臺，以滿足系統(tǒng)對運行環(huán)境提出的要求。同時，通過“兩個平臺、一套系統(tǒng)”的建設(shè)，實時采集全省各機動車環(huán)保檢測站、環(huán)保標(biāo)志發(fā)放窗口、新車上牌窗口、其他部門車輛登記和執(zhí)法信息、營運車輛和超標(biāo)車輛維修等信息，建立全省機動車環(huán)保數(shù)據(jù)庫。

“兩個平臺”分別是機動車排氣檢驗監(jiān)管平臺和數(shù)據(jù)交換平臺。其中，機動車排氣檢驗監(jiān)管平臺依托環(huán)保信息專網(wǎng)，實現(xiàn)全省各地市機動車排氣檢測監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的互連互通，將地市開展的新車注冊上牌環(huán)保審核、在用車排氣檢驗、環(huán)保標(biāo)志發(fā)放、高污染排放車輛管理和機動車環(huán)保執(zhí)法等機動車環(huán)保管理業(yè)務(wù)整合到一個平臺上，及時了解各市業(yè)務(wù)的開展情況，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，并監(jiān)督管理。數(shù)據(jù)交換平臺是采用SOA系統(tǒng)架構(gòu)，使用ESB（Enterprise Service Bus）技術(shù)、BizTalk中間件等工具實現(xiàn)環(huán)保部、省市環(huán)保以及環(huán)保與其他部門的各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)之間、應(yīng)用組件之間的通訊，實現(xiàn)機動車環(huán)保檢測數(shù)據(jù)、黃標(biāo)車執(zhí)法數(shù)據(jù)、機動車維修數(shù)據(jù)等跨部門的實時交換。

“一套系統(tǒng)”是機動車環(huán)保數(shù)據(jù)應(yīng)用管理系統(tǒng)，它包括機動車數(shù)據(jù)智能分析、多維分析，機動車污染物排放因子和污染物排放量測算以及《機動車污染防治年報》統(tǒng)計報表系統(tǒng)等內(nèi)容。

2 數(shù)據(jù)中心建設(shè)

數(shù)據(jù)中心是機動車環(huán)保監(jiān)管、數(shù)據(jù)交換等應(yīng)用系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)硬軟件平臺，是集中處理、存儲、傳輸、交換、管理的物理空間。其中，計算機設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備等是數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵設(shè)備。

由于機動車數(shù)據(jù)量比較大，廣東省現(xiàn)有約2億多條機動車環(huán)保數(shù)據(jù)記錄，包括各地市報送數(shù)據(jù)和其他部門共享的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心建成后，年增加數(shù)據(jù)約12 000萬條記錄。機動車日常監(jiān)管對數(shù)據(jù)的查詢、交換傳輸?shù)男阅芤蟊容^高，因此，需要有一個計算能力比較強，存儲空間比較大，具有較好的伸縮性、可靠性和安全性的數(shù)據(jù)中心。以后，隨著業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的變化，只需要增加服務(wù)器，不需要改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。這樣做，能保證監(jiān)管平臺、數(shù)據(jù)交換平臺和應(yīng)用管理系統(tǒng)等硬軟件基礎(chǔ)設(shè)施平臺的正常、穩(wěn)定運行。

云計算核心網(wǎng)絡(luò)如圖1所示，服務(wù)器配置如圖2所示。

數(shù)據(jù)中心的基本架構(gòu)是：數(shù)據(jù)中心基于云計算架構(gòu)，將服務(wù)器、存儲等設(shè)備匯聚于中心交換機，中心交換機通過防火墻與外部網(wǎng)絡(luò)連接，防火墻配置安全、數(shù)據(jù)審計等功能模塊，以達到簡化網(wǎng)絡(luò)、保障安全的目的。

3 應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)方案

3.1 機動車監(jiān)管平臺

機動車排氣檢驗監(jiān)管平臺是以車輛排氣檢測和管理為主線的系統(tǒng)，它依托全省環(huán)保信息網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)全省各地市機動車排氣檢測監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的互連互通，是機動車業(yè)務(wù)日常管理的平臺。該平臺包括檢測站場、檢測人員和設(shè)備管理、排氣定期檢測過程監(jiān)管、車輛注冊上牌環(huán)保審核、環(huán)保標(biāo)志發(fā)放管理、超標(biāo)車輛維護治理、黃標(biāo)車區(qū)域限行電子執(zhí)法、數(shù)據(jù)實時統(tǒng)計分析等子系統(tǒng)。

系統(tǒng)實現(xiàn)了對全省市級機動車排氣檢測監(jiān)控系統(tǒng)的整合、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，檢測數(shù)據(jù)實時傳送、交換和匯總，檢測過程監(jiān)管和數(shù)據(jù)分析，以便及時發(fā)現(xiàn)、解決問題。同時，在工作中，相關(guān)部門進一步完善了《機動車環(huán)保檢測業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)及聯(lián)網(wǎng)規(guī)范》，推進欠發(fā)達城市市級機動車排氣監(jiān)控中心的建設(shè)，實現(xiàn)機動車排氣檢測網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)管的全省覆蓋和檢測過程的全流程全覆蓋。

3.2 數(shù)據(jù)交換平臺

機動車是一個高流動性的污染源，跨區(qū)域流動頻繁。各市機動車環(huán)保監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)、機動車環(huán)保執(zhí)法時，都會遇到異地車管理的問題，即如何識別高排放異地車輛，如何獲取異地車排氣檢測和檢驗數(shù)據(jù)，以便對高排放異地車進行區(qū)域限行、強制維修、強制淘汰等管理。建立省機動車數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，使各市實現(xiàn)對異地車和本地車的統(tǒng)一管理，不留死角，成為了當(dāng)前機動車環(huán)保管理的一項重要任務(wù)。

數(shù)據(jù)交換平臺是機動車環(huán)保監(jiān)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)工程，它將環(huán)保部機動車監(jiān)控中心、省環(huán)保廳、省市其他部門、各地市監(jiān)控中心等部門互相獨立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)聯(lián)系起來，實現(xiàn)了各系統(tǒng)之間跨不同網(wǎng)絡(luò)平臺的實時數(shù)據(jù)交換和共享，將各系統(tǒng)整合成一個整體，一個跨區(qū)域跨部門的大系統(tǒng)。同時，各系統(tǒng)仍是互相獨立的系統(tǒng)，系統(tǒng)之間不會由于數(shù)據(jù)交換而受到干擾，影響其正常運行。

數(shù)據(jù)交換順利進行需要具備以下3個基本條件：①網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，運行穩(wěn)定、可靠；②交換的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一；③有合理的數(shù)據(jù)交換機制、基礎(chǔ)硬軟件和管理系統(tǒng)，監(jiān)控數(shù)據(jù)交換過程，并提供安全保障。

在該系統(tǒng)中需要建立一個通用的、分布式的數(shù)據(jù)交換平臺，用以解決機動車環(huán)保管理過程中基于異構(gòu)數(shù)據(jù)平臺上的數(shù)據(jù)無法有效交流和溝通的問題。

該系統(tǒng)建設(shè)的數(shù)據(jù)交換平臺能夠為需要數(shù)據(jù)交換的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)服務(wù)，解決哪個應(yīng)用對數(shù)據(jù)感興趣，數(shù)據(jù)從何而來，以及如何被每個系統(tǒng)使用的問題。數(shù)據(jù)交換平臺將信息提供者與消費者隔離起來，從而構(gòu)建靈活的系統(tǒng)，使得這些系統(tǒng)不會受到數(shù)據(jù)物理位置的影響，也不會受到需要存取數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用個數(shù)的影響，對于每一個系統(tǒng)，就只需要配置交換策略，不需要做特別的定制處理，就可以實現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息交換。

數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3.3 應(yīng)用管理系統(tǒng)

從各個獨立的管理信息系統(tǒng)中提出、整合有價值的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)從數(shù)據(jù)到信息、從信息到知識的跨越，可以使全省大量的機動車環(huán)保數(shù)據(jù)發(fā)揮作用，改善當(dāng)前“數(shù)據(jù)很多，信息不足”的現(xiàn)狀，為機動車環(huán)保管理服務(wù)。這既是機動車環(huán)保監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)，也是當(dāng)前機動車環(huán)保管理的迫切需求。隨著數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)的成熟，實現(xiàn)從數(shù)據(jù)到知識的跨越已經(jīng)越來越清晰。機動車應(yīng)用管理系統(tǒng)流程如圖4所示。

廣東省機動車環(huán)保管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)智能分析采用商業(yè)智能BI工具，將數(shù)據(jù)中心中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識。目前，機動車監(jiān)管平臺的數(shù)據(jù)庫匯集了全省與機動車和機動車排放相關(guān)的大量數(shù)據(jù)，其中，包括車輛信息、車型參數(shù)、歷年檢測數(shù)據(jù)和標(biāo)志發(fā)放記錄等。在工作過程中，可利用數(shù)據(jù)智能分析將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為機動車污染防治的決策依據(jù)。系統(tǒng)中采用的BI工具的建設(shè)過程并不復(fù)雜，它只是多個工具的結(jié)合使用，主要包括的內(nèi)容有數(shù)據(jù)倉庫（Data Wavehouse）、聯(lián)機分析處理（OLAP，也稱多維分析）、報表制作和終端用戶查詢、數(shù)據(jù)挖掘。

4 系統(tǒng)總結(jié)

根據(jù)廣東省機動車環(huán)保監(jiān)管的實際需要，在前期研發(fā)和各地市機動車環(huán)保監(jiān)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，基于環(huán)保專網(wǎng)、省電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)，廣泛運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立了覆蓋全省、運行穩(wěn)定、能滿足機動車排氣監(jiān)控管理要求的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，為全省機動車排氣檢測管理提供了先進的科學(xué)管理手段。在工作過程中，主要提出以下幾點要求：①構(gòu)建全省機動車全程信息化環(huán)保管理基礎(chǔ)平臺，實現(xiàn)部—省—市—檢測站四級機動車網(wǎng)絡(luò)信息化管理，提高全省機動車環(huán)保信息化管理水平和日常工作效率；②實現(xiàn)機動車檢測站—市—省—國家四級管理部門數(shù)據(jù)的實時交換和報送，實現(xiàn)環(huán)保與其他部門之間機動車數(shù)據(jù)的實時交換，實現(xiàn)機動車環(huán)保檢測數(shù)據(jù)、環(huán)保標(biāo)志信息跨地市共享和實時查詢，為機動車異地檢驗、黃標(biāo)車區(qū)域限行、異地車跨區(qū)域電子執(zhí)法提供支持；③建立機動車排放監(jiān)管數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)，為機動車環(huán)保管理政策的制訂和效果評估提供支撐服務(wù)，建立全省機動車檢測數(shù)據(jù)倉庫，運用大數(shù)據(jù)的理念、方法，分析、挖掘技術(shù)，分析大量的機動車排氣檢測數(shù)據(jù)，為機動車環(huán)保管理政策的制訂、管理決策提供支持和依據(jù)；④建立機動車污染總量減排分析系統(tǒng)、機動車排污狀況報表系統(tǒng)，編寫全省機動車污染排放狀況報告，并基于云計算平臺為地市環(huán)保局提供機動車數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、黃標(biāo)車篩選等應(yīng)用服務(wù)；⑤建立機動車環(huán)保管理網(wǎng)站和移動業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺，為廣大車主、機動車環(huán)保管理系統(tǒng)工作人員服務(wù)。

參考文獻

[1]胡艷琦，張丁楠.關(guān)于機動車環(huán)保檢驗機構(gòu)內(nèi)部管理的探討[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2013（S1）：477-479.

[2]魏康霞，劉顥剛，廖兵.江西省機動車污染防治現(xiàn)狀與對策研究[J].江西科學(xué)，2014（06）：910-914.

[3]陳嫄月，尹惠敏.昆明市機動車污染物排放現(xiàn)狀及防控措施分析[J].云南科技管理，2014（04）：53-55.

[4]郭小穎.機動車尾氣污染及防治的探討[J].科技資訊，2015（24）：98-100.

[5]唐嘉平，傅立新，郝吉明，等.基于GIS的北京市機動車污染數(shù)據(jù)庫的開發(fā)和應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)，2000（06）：95-97.

[6]陳春貽，朱云，鐘義龍，等.基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的機動車排氣檢測監(jiān)管系統(tǒng)實現(xiàn)[J].計算機工程與設(shè)計，2010（11）：2670-2674.

〔編輯：白潔〕