基于4G無線網絡在高速公路出行服務系統(tǒng)的構建

修樹斌

浙江省交通投資集團有限公司申嘉湖杭分公司

【摘 要】隨著高速公路建設的快速發(fā)展，結構完整、功能齊備的交通運輸路網與體系已初步形成，緩解了交通運輸對國民經濟制約。如何進一步讓現代化的網絡技術、通信技術服務于交通運輸，服務出行人群，提高交通運輸的安全，改善交通運輸的環(huán)境，更大范圍提供服務于交通運輸，已成為交通信息化的熱點、難點。如何加強高速公路管理、改善交通運輸環(huán)境、尤其是提升高速公路公共服務能力就顯得越來越重要。

【關鍵詞】4G網絡；高速公路；出行服務

高速公路出行信息服務系統(tǒng)通過實時、準確、高效和多方位的交通出行服務信息，充分發(fā)揮現有交通基礎設施潛力，提高運輸效率和效益，改善交通安全以及緩解交通擁擠，提高整個路網的運輸效率和通行能力；使交通運輸通暢，降低油耗，從而減少廢氣排放，降低、對環(huán)境的污染；同時，也可提高出行者使用的方便性、安全性，節(jié)約運輸成本，提高經濟效益。而且交通出行信息服務系統(tǒng)還將為出行者服務提供實時、準確的資料，服務于大眾出行，提高高速公路出行質量。

一、出行服務現狀分析

國外一些科技發(fā)達國家，在其高速公路管理以及信息化方面的水平較高，對公路交通信息出行服務系統(tǒng)的研究較早，如美國、日本、德國、荷蘭等國家，它們根據各自國家的特點，建設了統(tǒng)一的路網中心，統(tǒng)一發(fā)布信息、為出行者提供實時有效的路況信息、氣象信息、突發(fā)事件信息、施工養(yǎng)護信息等。其發(fā)布方式主要有互聯網站、呼叫中心、交通廣播等；其服務已涵蓋公路交通、城市交通、氣象、餐飲、旅游活動等領域。

在我國基于互聯網的公路交通服務信息的發(fā)布在國內也有了一定的發(fā)展。許多省交通廳和公路管理部門都建立了發(fā)布公路信息的網站，在一定的程度上滿足了人們對公路出行服務信息的需求，增強了高速公路運輸的順暢和安全。但是，國內目前在公路出行信息服務方面主要存在以下問題：

1.高速公路交通信息出行服務系統(tǒng)和其他公路信息系統(tǒng)大都是分離，信息整合困難，不能保證發(fā)布信息的完整性、現實性和權威性；

2.在公路建設中沒有長期規(guī)劃，未將信息化建設納入整體目標；

3.已建的許多信息采集設備中被損壞，以及有些設備老化，或是設備沒有得到升級，造成信息采集密度和精度的不夠。

以上這些方面，都是國內高速公路出行服務信息方面不夠發(fā)達的原因。也是以后要解決的方面。

二、需求分析

高速公路出行信息服務系統(tǒng)主要的服務的面向對象為高速公路的運輸車輛、外出行自駕游車輛、外出的人群以及高速公路運營管理單位。從使用者和管理者不同角度出發(fā)，其對出行服務信息的使用的需求差異性較大，對各種關系到的出行服務信息幾乎都是交通狀態(tài)信息、交通突發(fā)事件信息、道路工程施工信息、氣象信息、路側服務信息、收費站信息、電子地圖信息、公共服務設施、旅游景點等方面的信息，需求也是不同的。

高速公路公眾出行服務系統(tǒng)是在高速公路范圍內，將所有可提供給公眾的高速公路為基礎信息，在其范圍內的信息進行采集，并利用面向出行者服務系統(tǒng)，包括4G手機服務網站、12122咨詢服務平臺、服務區(qū)信息服務、交通廣播頻道、4G手機短信服務，4G手機軟件（SISX，APK），4G手機導航地圖等多種渠道、全面完整的出行及導航服務，有效引導公眾出行。整個系統(tǒng)劃分為交通信息數據采集、交通信息處理整合、交通信息審核管理、交通信息服務等幾個環(huán)節(jié)。其關系如下圖1：

三、系統(tǒng)總體架構

高速公路出行綜合信息服務系統(tǒng)的結構分為交通信息采集系統(tǒng)、交通信息處理整合、交通信息審核管理和交通信息發(fā)布系統(tǒng)四大子系統(tǒng)。根據需求分析，分為三層結構，信息數據層、信息應用基礎層和信息應用系統(tǒng)層。具體結構如圖2所示。其中，出行信息服務四大子系統(tǒng)分別為：

1.交通信息采集系統(tǒng)。

信息采集系統(tǒng)是出行服務信息的基礎，可靠真實采集系統(tǒng)是服務的基石。其采集主要是通過設置在公路上車輛檢測器、視頻監(jiān)控的信息采集設備以及人工方式，獲得真實的、可靠的以及較及時的高速公路交通狀況、服務區(qū)信息、突發(fā)事件、天氣等信息。同時與其他相關部門的數據共享，及時動態(tài)獲得各種信息。

2.交通信息處理整合系統(tǒng)。

交通信息處理整合系統(tǒng)是出行信息的集合與整理，去偽存真，而這些是需要大量人力、物力以及先進的網絡設備和技術。將與高速公路出行有關的信息自動統(tǒng)計匯總，通過人工智能決策系統(tǒng)，或是人工分析處理的方法，確定高速公路中暢通路線、擁擠路段、交通的氣象信息和旅游景點信息的等，并且存儲到數據庫中，待審核。

3.交通信息審核管理系統(tǒng)。

管理部門將匯總待審核的交通信息，經過確認傳輸到處理中心，在處理中心經過編輯整理備份，再對外發(fā)布，以實現調節(jié)路網上的交通需求，實現路網運輸效益的最大化，提高整個路網交通運輸的社會效益。

4.交通信息發(fā)布系統(tǒng)。

出行信息系統(tǒng)的信息發(fā)布包括互聯網、4G網絡、短信平臺、交通廣播、路程公告牌等方式。信息發(fā)布方式的選擇可以根據信息的特點，選擇合適的發(fā)布方式，以保證信息傳遞的時效性和準確性。

四、出行信息服務三層分別為

1.信息數據層。

為方便出行服務系統(tǒng)對各種信息分類管理存儲，需要構建不同的數據庫，包括車輛基礎數據、公路基礎數據、交通量數據、氣象信息數據、旅游信息、GIS數據、GPS數據等。

2.信息應用系統(tǒng)層。

應用平臺構架工程的主要包括三大平臺，分別是數據交換平臺服務平臺和4G平臺。數據交換平臺包括數據交換平臺包括數據監(jiān)控中心、數據交換引擎、數據交換代理等多個部分組成；服務平臺包括一個可視化自定義環(huán)境、一套系統(tǒng)管理環(huán)境和工作流引擎、圖像發(fā)布、GPS、GIS和短信平臺等；4G手機平臺包括4G手機服務網站、4G手機軟件下載服務等。

3.信息應用基礎層。

應用系統(tǒng)層包括交通信息采集系統(tǒng)、交通信息處理系統(tǒng)、交通信息處理系統(tǒng)等。交通信息采集主要交通信息采集系統(tǒng)、氣象信息、視頻信息以及其他部門共享的對于出行者有關的信息；交通信息處理系統(tǒng)主要對從采集系統(tǒng)獲取的交通信息進行加工處理，使其成為對公眾出行切實有用的信息。交通信息處理系統(tǒng)主要面向公眾出行者，主要有公眾出行服務網站、呼叫中心系統(tǒng)、4G手機公眾出行服務網站4G手機短信服務，4G手機軟件（SISX，APK），4G手機導航地圖、交通廣播、可變情報板、車載終端系統(tǒng)等。

系統(tǒng)總體架構如圖2：

四、連接拓撲圖

根據出行服務的服務對象，利用交通部門的數據采集，并且集成其他有關交通的部門信息通過廣電網絡，4G網絡，以及交通部門的尋呼臺、可變情報板和門戶網絡，發(fā)布交通出行服務信息，其連接拓撲圖如圖3：

五、結束語

目前在高速公路運輸發(fā)展的高潮時期，建立和完善公共交通綜合信息服務系統(tǒng)來滿足人們出行的需要是當務之急。隨著高速公路出行服務系統(tǒng)的實施及應用的逐步發(fā)展，將成為高速公路為社會公眾出行提供服務的重要窗口，更加有效引導公眾出行，提高高速公路出行效率，提高高速公路出行服務水平等方面起到重要作用。