對高速公路管理信息系統的研究

摘 要：隨著改革開放的深入以及經濟發展對公路運輸的需求，促使我國公路快速地向高等級化發展。高速公路雖然發展的歷史不長，但它以運行速度快、安全性能好、舒適程度高、方便條件多而受到社會各界的普遍歡迎，顯示出勃勃生機和活力，給旅客運輸帶來了新的變化。而在高速公路管理信息系統的分步實施的建設過程中，需要認真考慮對系統的可靠銜接和統一性的保證。針對省級高速公路管理信息系統的建設要求，深入研究了各子系統之間共享信息的組織問題，提出了建立共用信息平臺的技術方案。

關鍵詞：公路；管理信息系統；數據共享；共用信息平臺

中圖分類號：F54文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）04-0221-02

0 引言

我國高速公路管理信息系統的建設出現了值得關注的趨勢：系統管理范圍要求從單條路線擴展到整個高速公路網絡；綜合利用交通信息增強宏觀決策和調控能力的意識增強；開始制定高速公路管理信息系統的總體規劃，并以此作為分期實施的交通監控系統、收費系統、公眾信息發布系統等的宏觀指導方案。我們在制定某省級高速公路管理信息系統總體方案的過程中，為實現用戶方“統一規劃、統一標準、統一設計、分期實施”的要求，研究了對分步、分散建設的各種高速公路管理子系統如何進行系統整合的方法，以及相應的系統設計概念和技術方案。

本文所提出的共用信息平臺是進行系統整合的重要工具。共用信息平臺首先是一種規劃概念：在系統規劃階段明確逐步擴展的系統各部分之間相互銜接關系，確定接口和功能銜接要求；共用信息平臺也是一種管理控制概念：在系統建設階段明確的目標，可以通過投資建設要求等方式加以保證；共用信息平臺又是一種技術概念：以此提供系統整合的技術依托。

1 高速公路信息系統逐步遞進的發展戰略

高速公路管理信息系統是由多個子系統構成的復雜信息系統，系統功能不僅需要完成各種事物性管理任務，而且需要逐步形成高速公路的“管理神經網絡”，有效溝通各部門之間的信息聯系，實現將數據組織成為信息，將信息提煉成為知識，將知識融入整個管理，全面支持事務管理、決策分析、制定戰略過程的目標。

由于需要一個積累經驗，建立技術和管理基礎的過程，我們不可能一下子建設一個功能完美的高速公路信息系統。同時，又必須盡可能避免子系統在分步開發過程中的反復修改，以保持系統開發的相對穩定性。逐步遞進發展，是解決上述矛盾的一種有效方式。

2 高速公路信息管理系統中的信息共享

為實現逐步遞進發展的方式，需要預先分析高速公路管理信息系統各子系統之間的數據聯系關系，這種關系具有如下特點：

（1）基礎數據采集的共享性。整個信息系統運行依賴四個子系統提供基礎數據:監控系統——道路交通流量、車速等；收費系統——高速公路出入口OD數據等；設計施工資料工程數據庫——道路幾何設計數據；道路養護管理系統——道路鋪裝情況等。

（2）現狀數據與歷史數據積累的需求差異。各子系統對數據的時間要求存在著一定的需求差異，如監控系統關注的是現狀數據，規劃決策支持系統、事故信息分析系統等關注的是累積的歷史數據和現狀數據的結合。

（3）數據詳細程度的需求差異。路網規劃決策支持系統要求路段年平均日交通流量就基本能夠滿足需要，而事故信息分析系統所需要的數據則要細致得多。應采用共用數據詳細程度層次化方法，來滿足不同的數據服務需求。

在各子系統直接進行信息傳送情況下，存在系統共用數據缺乏明確的維護責任，數據的統一性難以保證，接口設計受到其他子系統功能要求的牽制等問題，影響逐步遞進開發方式的實現。一種有效的改進方案是采用共用信息平臺的方式進行系統共用信息的管理：共用信息平臺擔負高速公路管理信息系統中共用信息的中轉中心的職責，各承擔數據采集的子系統按照一定規則將共用數據發送給共用數據平臺，由共用信息平臺進行規范化處理后加以存儲，根據需求規則或者子系統的請求，采用規范格式將數據發送出去。

3 共用信息平臺

共用信息平臺的確切含義是對整個高速公路管理信息系統共用數據組織結構和傳輸形式的一種規范化定義，以及一個對共用數據進行組織、存儲、查詢、通訊等管理服務的數據倉庫系統。

共用信息平臺的責任在于：從各子系統中提取共享數據，并對多來源渠道、相互不一致的數據進行數據融合處理。完成對于實時數據和歷史數據的組織，以保證數據間關系的正確性、可理解性和避免數據冗余。根據服務請求和查詢權限對客戶系統提供信息服務，對于自身存放的數據直接加以組織輸出，對于其他子系統存放的細節數據由共用信息平臺提供查詢通道。

4 面向用戶的共用數據組織關系描述

面向用戶的共用數據組織關系描述，是為各子系統進行數據查詢時提供可理解的數據間關系說明。這種數據關系包括：有關數據在空間位置及時間上的聯系，數據的確切含義等。共用信息平臺通過共用數據規范保障對外服務的信息透明度，其中涉及如下與用戶查詢密切相關的基本概念：參照系、數據類型、數據粒度。

5 共用信息平臺所提供的信息服務方式

5.1 依據共用數據規范的數據查詢

根據路網參照系確定空間范圍（例如濟青高速公路K100+325至K120+383或二分公司管轄等）后，選擇數據類型（道路技術數據、交通流數據、OD數據），確定時間范圍，定義輸出格式，進行數據查詢。在查詢過程中，可以根據SQL-92進行相應的數據查詢的操作。

5.2 主題查詢

主題查詢是根據某種事先設計好的數據組織結構進行查詢的方式，例如：道路幾何線形與交通事故之間的關系、道路交通與社會經濟發展之間的關系等。對于各種主題，系統提供事先設計的主體內容索引將相關圖表、數據組織在一起。

5.3 提供“共用信息底圖”

共用信息底圖是共用信息平臺中最為基本的共用數據。它的實際表現形式為地理信息系統中的電子地圖。在高速公路網管理信息系統中，信息底圖按照信息的粒度，分別采用了宏觀參照系、中觀參照系及基本參照系三種方式支持不同決策分析。在該數字地圖上輔以相應粒度的交通流量數據，便構成了共用信息平臺的信息底圖。

6 結束語

信息是組織起來的數據，知識是經過提煉的信息。在建設功能較強的省級高速公路管理系統的過程中，為保證提高系統整體效率，需要高度重視信息組織問題，以實現系統有效整合。共用信息平臺是針對將省級高速公路管理信息系統逐步建成行業管理的“神經網絡”而提出的重要概念，與系統規劃管理、投資目標管理等手段有效結合，將有助于實現提高系統整體效率的目的。課題組正在進行的共用信息規范、數據組織結構、數據質量管理、信息傳輸規程等工作將進一步完善共用信息平臺的設計理論與實踐。

參考文獻

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［3］［美］TomHammergren，曹增強等譯.數據倉庫技術［M］.北京：中國水利水電出版社，1998.