利用大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)貨物裝載源頭智能化監(jiān)管

摘要 當(dāng)前江蘇省公路治超工作的重心正在逐步從事中事后向源頭事前轉(zhuǎn)移。充分利用科技手段實(shí)現(xiàn)智能化源頭治超的新局面，提升治超監(jiān)管效能，是當(dāng)下公路治超工作的重要內(nèi)容。文章設(shè)計(jì)并構(gòu)建了貨物裝載源頭治超監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，通過采集貨物裝載源頭單位的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并加以智能分析研判，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛超載事件的自動(dòng)預(yù)警和及時(shí)響應(yīng)處置，為精準(zhǔn)治超、源頭治超提供了有效依據(jù)和科技支撐手段。

關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù)；源頭治超；智能化；監(jiān)管

中圖分類號(hào) U492 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2025）02-0031-04

0 引言

車輛超限超載運(yùn)輸不但對(duì)公路、橋梁、隧道等公共基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重破壞，而且是引發(fā)道路交通事故的重要原因，嚴(yán)重危及國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。近年來各級(jí)政府和行業(yè)主管部門高度重視超限超載治理工作，通過增設(shè)公路超限檢測(cè)站、非現(xiàn)場(chǎng)治超執(zhí)法點(diǎn)等方式治理貨運(yùn)車輛的超限超載，取得了顯著成效。但隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施建成規(guī)模的不斷擴(kuò)大，公路總里程不斷增加，以基建布控為主要手段的路面治超模式已逐漸不能滿足當(dāng)前治超工作的實(shí)際需要。

隨著治超工作模式的改變，江蘇省公路治超工作的重心正在逐步從通過超限檢測(cè)站、非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法點(diǎn)治理貨運(yùn)車輛的超限超載行為，向加大源頭監(jiān)管、制止非法超限超載車輛的出場(chǎng)和出站進(jìn)行轉(zhuǎn)變[2]。面對(duì)點(diǎn)多面廣的行業(yè)體量，以及治超工作的復(fù)雜性，單純依靠人力駐點(diǎn)、巡查的方式難以滿足對(duì)源頭單位的監(jiān)管需求，因此，鎮(zhèn)江市通過建立貨物裝載源頭治超監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，利用信息化手段獲取源頭單位的貨物裝載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，整合聯(lián)動(dòng)超載車輛數(shù)據(jù)資源，通過云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)所具有的開放數(shù)據(jù)、高速連接和智能化管理等優(yōu)勢(shì)，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析、自動(dòng)研判預(yù)警，實(shí)現(xiàn)源頭治超和科技治超相結(jié)合的治超新態(tài)勢(shì)，對(duì)于提升治超監(jiān)管能力和水平，加大治超監(jiān)察力度具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

貨物裝載源頭治超監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，主要通過在源頭單位內(nèi)部署車輛身份識(shí)別、激光輪軸識(shí)別等外場(chǎng)信息感知設(shè)備，通過邊緣系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨運(yùn)車輛車牌、輪軸數(shù)、過磅稱重等前端數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)采集和封裝上傳，并通過后臺(tái)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行智能研判分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛超載事件的自動(dòng)識(shí)別、預(yù)警和及時(shí)響應(yīng)處置，從而在貨物裝載源頭上，為實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛超載行為的監(jiān)測(cè)預(yù)警提供有效的科技支撐手段[1]。具體目標(biāo)如下：

（1）實(shí)現(xiàn)源頭單位車輛裝載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。

實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入源頭單位進(jìn)行貨物裝載的作業(yè)車輛、貨物、稱重、照片視頻等相關(guān)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)集成和封裝傳輸。

（2）實(shí)現(xiàn)源頭單位貨運(yùn)運(yùn)單的電子化管理。

通過對(duì)貨運(yùn)車輛和從業(yè)人員的備案管理，實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)運(yùn)單電子化管控，便于源頭單位落實(shí)貨運(yùn)運(yùn)單制度，無法為超載車輛生成有效的電子運(yùn)單，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛、駕駛?cè)?、貨物品種、裝載重量等相關(guān)信息的信息化跟蹤。

（3）實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛超載事件的自動(dòng)預(yù)警和響應(yīng)處置。

實(shí)現(xiàn)對(duì)貨運(yùn)車輛超載事件的智能研判分析并實(shí)時(shí)預(yù)警，便于源頭單位對(duì)車輛超載行為提前感知和及時(shí)響應(yīng)處置。同時(shí)，將預(yù)警信息推送至行業(yè)主管部門和治超監(jiān)管部門，便于各部門按照職責(zé)分工開展相關(guān)的治超工作。

（4）實(shí)現(xiàn)與其他信息系統(tǒng)的信息聯(lián)動(dòng)和業(yè)務(wù)協(xié)同。

通過外部數(shù)據(jù)接口服務(wù)，實(shí)現(xiàn)與公路治超、運(yùn)政業(yè)務(wù)、貨運(yùn)運(yùn)單、信用管理等信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通，進(jìn)一步對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析研判，從而建立路面與源頭、前端與后臺(tái)的聯(lián)防聯(lián)查機(jī)制，為治超執(zhí)法的精準(zhǔn)布控提供決策支撐。

2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

通過對(duì)貨物裝載源頭治超監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的分析，系統(tǒng)架構(gòu)采用常用的分層次結(jié)構(gòu)，借鑒面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）的理念和方法，基于低耦合高內(nèi)聚特性，減少各層間的相互依賴，提升標(biāo)準(zhǔn)化水平，利用模塊化方式增加或更新服務(wù)功能，從而滿足新的業(yè)務(wù)需求。

2.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)

貨物裝載源頭治超監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)在硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的支撐下，構(gòu)建高效可靠的B/S應(yīng)用系統(tǒng)，系統(tǒng)架構(gòu)分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)組件層、應(yīng)用層、表現(xiàn)層、用戶層等六個(gè)層次[5]。

（1）用戶層。該系統(tǒng)主要用戶為貨運(yùn)源頭單位，包括進(jìn)出源頭單位進(jìn)行裝載作業(yè)的貨車駕駛員，行業(yè)主管部門，市、縣治超監(jiān)管部門，市、縣治超執(zhí)法部門。

（2）表現(xiàn)層。用戶通過瀏覽器或微信公眾號(hào)小程序進(jìn)入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)業(yè)務(wù)操作和信息查詢。

（3）應(yīng)用層。該層是應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)層，實(shí)現(xiàn)對(duì)源頭貨物裝載車輛作業(yè)全業(yè)務(wù)流程的信息化管控，與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)交換接口，實(shí)現(xiàn)信息交互與共享。

（4）基礎(chǔ)組件層。該層采用授權(quán)認(rèn)證、工作流引擎、GIS平臺(tái)等面向?qū)ο蠛徒M件式設(shè)計(jì)技術(shù)，提供系統(tǒng)的基礎(chǔ)服務(wù)功能。

（5）數(shù)據(jù)層。該層是系統(tǒng)的信息資源中心，包括車輛、人員數(shù)據(jù)庫(kù)、車輛稱重記錄數(shù)據(jù)庫(kù)、事件預(yù)警數(shù)據(jù)庫(kù)、電子運(yùn)單數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)圖片視頻記錄等內(nèi)容。

（6）數(shù)據(jù)采集層。該層是系統(tǒng)在源頭單位前端必需的軟、硬件基礎(chǔ)設(shè)施層，主要負(fù)責(zé)感知采集貨運(yùn)裝載車輛進(jìn)場(chǎng)作業(yè)全過程的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行信息封裝。

此外，貨物裝載源頭治超監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)依托相應(yīng)的信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、政策法規(guī)等體系，確保系統(tǒng)的規(guī)范有序及數(shù)據(jù)的安全可靠。

2.2 業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

根據(jù)貨運(yùn)裝載源頭單位業(yè)務(wù)工作內(nèi)容，結(jié)合行業(yè)主管部門對(duì)源頭治超的相關(guān)監(jiān)管工作要求，梳理了系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程環(huán)節(jié)，如圖1所示：

貨運(yùn)車輛進(jìn)入源頭單位前，通過源頭治超微信公眾號(hào)小程序進(jìn)行車輛和駕駛員相關(guān)信息的備案申請(qǐng)，然后進(jìn)入場(chǎng)區(qū)進(jìn)行貨物裝載，同時(shí)源頭單位根據(jù)車輛入場(chǎng)記錄進(jìn)行貨運(yùn)電子運(yùn)單的信息填報(bào)。

車輛完成裝載后，進(jìn)入稱重區(qū)域進(jìn)行核載稱重，系統(tǒng)自動(dòng)將車輛信息、駕駛員信息、運(yùn)單信息、稱重?cái)?shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)照片、稱重過程15 s的監(jiān)控視頻進(jìn)行集成封裝，形成貨運(yùn)裝載的記錄信息。

系統(tǒng)對(duì)車輛載貨信息與車輛核載信息進(jìn)行自動(dòng)對(duì)比：對(duì)于超過核載閾值的，實(shí)時(shí)產(chǎn)生預(yù)警信息，提醒駕駛員和源頭單位對(duì)車輛進(jìn)行返場(chǎng)減載并重新稱重；對(duì)于符合核載規(guī)定的，自動(dòng)完善貨運(yùn)電子運(yùn)單，準(zhǔn)予車輛離場(chǎng)。

系統(tǒng)在車輛離場(chǎng)前將再次驗(yàn)證車輛裝載信息，有完整貨運(yùn)電子運(yùn)單的車輛或者是非作業(yè)車輛，直接放行，否則系統(tǒng)將自動(dòng)生成預(yù)警信息并保存相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)證據(jù)，然后推送至源頭單位、行業(yè)主管部門和治超監(jiān)管部門。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)主要由部署于貨物裝載源頭單位的源頭單位前端信息采集系統(tǒng)和部署于治超監(jiān)管部門的源頭治超后端監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng)兩部分組成。

3.1 源頭單位前端信息采集系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

源頭單位前端信息采集系統(tǒng)部署于源頭單位局域網(wǎng)內(nèi)，通過對(duì)源頭單位場(chǎng)區(qū)加裝車牌識(shí)別器、激光輪軸檢測(cè)單元、全景視頻監(jiān)控、治超工控主機(jī)等相關(guān)企業(yè)前端感知設(shè)備并進(jìn)行有效集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入源頭單位貨運(yùn)車輛相關(guān)裝載數(shù)據(jù)信息的采集和傳輸[3]。

治超工控主機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)車牌識(shí)別器、激光輪軸檢測(cè)單元、現(xiàn)場(chǎng)全景監(jiān)控設(shè)備、地磅稱重儀器等檢測(cè)設(shè)備的接口集成。當(dāng)車輛在稱重過程中，治超工控主機(jī)將根據(jù)激光輪軸檢測(cè)單元采集的車輛輪軸數(shù)，計(jì)算出相應(yīng)的車輛核定載重?cái)?shù)據(jù)，與地磅實(shí)際稱重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)比，再根據(jù)車輛是否超載進(jìn)行相應(yīng)處理：車輛不超載的，將車輛的裝載信息數(shù)據(jù)（包括車牌號(hào)碼、車牌顏色、地磅稱重?cái)?shù)據(jù)、輪軸數(shù)量、核定載重?cái)?shù)據(jù)、車輛前后照片、稱重區(qū)域全景照片、稱重過程15 s的監(jiān)控視頻等）進(jìn)行封裝，實(shí)時(shí)傳輸至源頭治超后端監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng)；車輛超載的，治超工控主機(jī)會(huì)在地磅旁的信號(hào)顯示屏上顯示超載信息，指示車輛駕駛員返場(chǎng)進(jìn)行減載作業(yè)并重新稱重，同時(shí)發(fā)送預(yù)警信息至源頭治超后端監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng)。

3.2 源頭治超后端監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

源頭治超后端監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng)部署于治超監(jiān)管部門，根據(jù)源頭治超業(yè)務(wù)監(jiān)管需求，可將其劃分為三個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)，即源頭治超后端超載預(yù)警子系統(tǒng)、源頭治超后端行業(yè)監(jiān)管子系統(tǒng)、源頭治超后端企業(yè)管理子系統(tǒng)[4]，以及一個(gè)源頭治超微信公眾號(hào)小程序，實(shí)現(xiàn)治超監(jiān)管部門、行業(yè)主管部門、源頭單位對(duì)源頭治超業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)監(jiān)管和態(tài)勢(shì)管控。

3.2.1 源頭治超后端行業(yè)監(jiān)管子系統(tǒng)

源頭治超后端行業(yè)監(jiān)管子系統(tǒng)基于整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)中形成的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資源，依托數(shù)據(jù)服務(wù)、統(tǒng)計(jì)分析和GIS組件功能，為行業(yè)主管部門、治超監(jiān)管部門等用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)源頭單位日常治超工作的監(jiān)管、貨物裝載進(jìn)出場(chǎng)記錄的業(yè)務(wù)分析、貨運(yùn)電子運(yùn)單的記錄分析等，達(dá)到對(duì)貨物裝載源頭單位超載信息的全面掌控。

系統(tǒng)可根據(jù)源頭單位名稱、時(shí)間范圍、車牌號(hào)碼、貨物名稱等查詢條件，查詢貨物裝載源頭單位的治超業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、車輛進(jìn)出場(chǎng)記錄數(shù)據(jù)、車輛超載事件預(yù)警及處置詳情等信息。

系統(tǒng)通過對(duì)源頭單位治超工作的實(shí)時(shí)監(jiān)管，利用GIS組件在地圖上對(duì)所有源頭單位的地理位置、實(shí)時(shí)通信狀態(tài)、車輛檢測(cè)數(shù)量、超載預(yù)警信息等實(shí)時(shí)治超態(tài)勢(shì)進(jìn)行可視化圖形展示。當(dāng)源頭單位發(fā)生車輛超載離場(chǎng)事件、前端硬件故障、數(shù)據(jù)傳輸中斷等異常情況，系統(tǒng)將通過貨運(yùn)車輛公共服務(wù)平臺(tái)獲取車輛GPS定位信息，并在GIS地圖和應(yīng)用系統(tǒng)界面上進(jìn)行預(yù)警，顯示車輛行駛軌跡并提供信息詳情查詢。

系統(tǒng)可根據(jù)行業(yè)、轄區(qū)、貨物性質(zhì)對(duì)源頭單位進(jìn)行分類綜合統(tǒng)計(jì)分析。利用圖形、圖表等方式，對(duì)源頭單位的治超業(yè)務(wù)態(tài)勢(shì)進(jìn)行可視化分析展示并形成臺(tái)賬記錄，為行業(yè)主管部門和治超監(jiān)管部門提供有效的治超監(jiān)管決策支撐。同時(shí)，系統(tǒng)引入誠(chéng)信管理體系，根據(jù)車輛超載出場(chǎng)記錄，對(duì)超載車輛、承運(yùn)方和貨物裝載源頭單位的違規(guī)行為進(jìn)行記錄，將多次違規(guī)記錄的車輛納入黑名單管理，系統(tǒng)將對(duì)黑名單內(nèi)進(jìn)入源頭單位的車輛自動(dòng)產(chǎn)生實(shí)時(shí)的預(yù)警信息。

3.2.2 源頭治超后端超載預(yù)警子系統(tǒng)

源頭治超預(yù)警服務(wù)子系統(tǒng)基于源頭治超行業(yè)監(jiān)管需要的業(yè)務(wù)邏輯，通過源頭單位前端信息集成系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集服務(wù)，對(duì)實(shí)時(shí)采集的治超業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析研判，實(shí)現(xiàn)將車輛超載出場(chǎng)事件向其他應(yīng)用子系統(tǒng)的預(yù)警推送。

系統(tǒng)根據(jù)源頭單位前端信息集成系統(tǒng)采集的業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，按照內(nèi)部設(shè)定的車輛裝載預(yù)警閾值，進(jìn)行自動(dòng)對(duì)比分析。當(dāng)系統(tǒng)通過研判確定屬于超載事件時(shí)，可將預(yù)警信息通過后端行業(yè)監(jiān)管子系統(tǒng)、后端企業(yè)管理子系統(tǒng)、治超微信小程序等多種渠道推送至相關(guān)人員，使得車輛超載事件能夠得到及時(shí)的響應(yīng)和處理。

3.2.3 源頭治超后端企業(yè)管理子系統(tǒng)

源頭治超后端企業(yè)管理子系統(tǒng)基于整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)中形成的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資源，依托數(shù)據(jù)服務(wù)、統(tǒng)計(jì)分析和GIS組件功能，為單位用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)入場(chǎng)車輛、從業(yè)人員備案，通知消息推送，治超業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)查詢，貨運(yùn)電子運(yùn)單管理，綜合統(tǒng)計(jì)查詢等功能。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)貨運(yùn)車輛、從業(yè)人員等的備案管理。通過外部數(shù)據(jù)接口服務(wù)，獲取運(yùn)政業(yè)務(wù)系統(tǒng)中相關(guān)車輛和從業(yè)人員信息，與系統(tǒng)中的備案車輛和從業(yè)人員信息進(jìn)行資質(zhì)核定對(duì)比，當(dāng)車輛或從業(yè)人員信息異常，如證件過期、信用等級(jí)為B級(jí)時(shí)，源頭單位應(yīng)拒絕其入場(chǎng)作業(yè)。

系統(tǒng)可以通過獲取車輛、從業(yè)人員備案信息，結(jié)合車輛裝載貨物記錄信息，自動(dòng)生成貨運(yùn)電子運(yùn)單，現(xiàn)場(chǎng)從業(yè)人員可按需打印、隨身攜帶。同時(shí)，將貨運(yùn)電子運(yùn)單信息通過源頭治超微信公眾號(hào)小程序和外部數(shù)據(jù)接口，推送至綁定治超公眾號(hào)的從業(yè)人員和貨運(yùn)運(yùn)單系統(tǒng)中。運(yùn)單上提供二維碼，可供路面執(zhí)法人員掃描查詢核對(duì)運(yùn)單信息。

當(dāng)有車輛超載事件發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)接收到后端監(jiān)測(cè)預(yù)警子系統(tǒng)推送的預(yù)警信息。源頭單位可以通過超載告警事件定位到事件發(fā)生的地磅、相關(guān)車輛、出門道閘，依據(jù)證據(jù)信息確認(rèn)車輛超載事實(shí)，在系統(tǒng)中對(duì)超載事件進(jìn)行處置反饋。行業(yè)主管部門和治超監(jiān)管部門可對(duì)于源頭單位針對(duì)超載事件的處理情況及處理結(jié)果進(jìn)行查看。

3.2.4 源頭治超微信小程序

源頭治超微信小程序是基于微信端的輕量級(jí)手機(jī)移動(dòng)應(yīng)用，通過與車輛、從業(yè)人員的身份綁定，為需要進(jìn)入貨物裝載源頭單位的從業(yè)人員實(shí)現(xiàn)相關(guān)車輛、人員信息備案的移動(dòng)端申請(qǐng)，治超相關(guān)行業(yè)動(dòng)態(tài)推送，超載預(yù)警信息提醒，貨運(yùn)電子運(yùn)單查詢等功能。

4 結(jié)語

針對(duì)利用科技手段實(shí)現(xiàn)智能化科技源頭治超的實(shí)際需求，該文主要構(gòu)建了以貨物裝載源頭單位前端信息采集匯聚和后端監(jiān)管應(yīng)用為主要內(nèi)容的源頭治超監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)貨物裝載源頭超載事件的智能研判、實(shí)時(shí)預(yù)警及處置過程的可視化跟蹤管理，能夠滿足源頭單位、行業(yè)主管部門、治超監(jiān)管部門等不同用戶對(duì)源頭治超監(jiān)管和相關(guān)業(yè)務(wù)的應(yīng)用需求。目前系統(tǒng)已成功應(yīng)用于鎮(zhèn)江市96家重點(diǎn)貨物裝載源頭單位的源頭治超監(jiān)管工作中，提高了源頭治超工作效能，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

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