中控交通綜合管理信息系統在高速公路運營管理中的應用

陳井偉 趙曉軍 彭智佼

（浙江浙大中控信息技術有限公司1） 杭州 310053）

（杭州遠方光電信息有限公司2） 杭州 310053）

目前公路交通行業中軟件多為監控軟件，實現的功能就是從設備前端采集各種數據，然后進行處理，最后對相應設備進行各種控制操作，為人們提供良好的行車環境.但是，這些功能只是停留在控制層面，而沒有滲入交通工程管理層面，所以中控交通綜合信息管理系統（以下簡稱“管理系統”）應運而生，它是浙江浙大中控信息技術有限公司獨立開發的一套管理軟件，以其1998年開發的中控智能交通綜合管理系統（以下簡稱HIMS）為依托，以深圳東部沿海高速公路為實例應用，完成了對沿線設備的各種綜合管理，并且可以滿足高速公路日常運營的無紙化辦公管理［1－2］.

1 軟件系統分析

1.1 功能框架

管理系統采用B／S為架構，利用IIS服務向客戶端提供WEB訪問功能，軟件開發遵循人性化設計，各種表單都有excel導入導出功能，界面布局上側是各功能模塊列表，左側樹型目錄是功能模塊的子列表，在同一個局域網的計算機輸入相應的地址即可訪問到服務器網站，其網站功能框架見圖1.

圖1 網站功能框架圖

該系統可以在局域網的情況下，實現以下功能［1－2］.

1）實時監視可以對高速公路通風控制系統、照明控制系統、交通控制監控系統等子系統各種設備狀態進行監視，但不能對設備進行控制，控制功能由HIMS完成.

2）設備管理可以對設備的各種信息進行統計、查詢和提示，統計的形式有柱形和餅圖多種形式.

3）交通管理可以對交通各種參數進行管理，形成日、月和年報表.

4）事故管理可以進行事故信息錄入，然后可以進行搜索、查詢和日、月、年的報表統計，事故錄入時可以加入相關的事故圖片，給用戶提供形象的事故信息.

5）應急預案管理可以通過專家知識庫建立應急預案，當發生緊急事件時，用戶就可以根據應急預案進行相關的操作.但不能直接對設備發送控制命令.

6）系統管理可以對有關于系統的一些信息作一些維護工作.

7）日志管理可以記錄“那個用戶什么時候用了這個系統，進行了何種操作”.

1.2 數據流圖

其軟件的數據流見圖2.

圖2 系統數據流圖

其中方框部分為HIMS軟件部分，實時數據由HIMS的Advcore通過網絡采集前端設備的數據，SCRTDB把采集過來的數據存儲到本地文件夾 HIS，另外存儲一份到SQL Server 2000，Syn Data Service從SQL Server 2000中選擇自己需要的數據再存儲到先前設計好的數據表中.箭頭的方向表示數據的流向.

1.3 支持軟件

系統運行的系統軟件平臺和開發工具為：（1）硬件環境：奔騰4處理器主頻2.0G以上.（2）操作系統：采用 Windows 2003 Standard Server R2.（3）實時數據同步服務Syn Data Service：采用Visual Studio2005開發，開發語言為C＃.（4）數據庫系統：采用Sql Server 2000［3－4］.

1.4 系統框架設計

系統以分層架構設計，由數據采集與處理層、數據訪問層、業務邏輯層和應用層組成.系統基于.NET Framework環境，C＃語言開發，后臺數據庫采用sql server 2000.應用層以B／S結構向用戶展示各項功能，采用ASP.NET 2.0開發，加入AJAX技術，實現頁面局部更新，提高用戶體驗.數據訪問層直接與數據庫打交道，通過NHibernate框架將數據持久化到數據庫中，并將數據庫中數據封裝成對象供業務邏輯層調用，使開發人員沿著面向對象思想設計系統，而不用過多考慮數據庫端.業務邏輯層實現業務邏輯處理，將處理結果返回給應用層使用.數據采集與處理層主要用于實現交通相關數據的采集與處理，并存儲到數據庫中，數據流程見圖3.

圖3 數據流程圖

2 案例分析

深圳東部沿海高速公路總長11.5km，雙向6車道，設計時速主線80km／h，匝道30km／h，沿線共設6座隧道，全線控制設備共有OMRON PLC 47個，型號為CS1D－S，控制網絡為工業級光纖雙環網，共有45臺Hirschmann交換機，其中14臺千兆交換機，31臺百兆交換機，PLC連接在交換機下面，各種設備連在PLC或者直接交換機下面，管理中心設一臺Stratus ftServer 4300容錯服務器，通過標準網線連在中心千兆核心交換機下，管理系統和HIMS安裝在這臺服務器上［5－6］，組成了一個完整的機電工程控制網絡，同時服務器上安裝有各種支持HIMS的數據接口：

OMRON.OPC.2：此接口與OMRON PLC通信，負責采集PLC中各種開關量和模擬量信息.

Supcon.SVVDCommServer.1：此接口與路段內視頻車檢通信，負責采集視頻車檢事件檢測的結果.

HIMS通過這個控制網絡從設備前端采集數據并發送控制命令，給管理系統提供數據支持，管理系統利用有用的數據進行二次開發利用，以多種形式提供給用戶.此管理系統登陸界面如圖4所示.系統界面采用橫向模塊導航欄和樹形目錄相結合的結構，簡單實用，用戶可以一目了然的進行相應新建、查詢、修改、刪除等操作.

圖4 系統登陸界面

3 結束語

管理系統可以對交通過程數據進行加工處理，提煉出真正對交通管理、車輛調度、決策有用的數據，從而在交通系統管理和實時過程控制之間架起一座橋梁，達到兩者之間的信息交換和緊密集成.

1）對沿線各設備狀態進行監視，并可以按一定周期生成相應的數據報表，報表形式多樣.

2）事故管理、設備管理等模塊的功能可以滿足目前運營單位日常的工作，可實現無紙化辦公.

3）維護簡單，各模塊支持EXCEL導入導出功能，無須對源程序或數據庫進行維護.

但存在的缺陷是該系統由于沒有嵌入OPC、MODBUS等底層控制標準機制，對設備不能進行實時控制，所以實時監視只能進行監視，不能控制，而應急預案管理只能起到規范營運人員的操作，不能直接對設備進行控制，還有待進一步研發.

［1］趙忠杰.公路隧道機電工程［M］.北京：人民交通出版社，2007.

［2］浙江浙大中控信息技術有限公司.深圳東部沿海高速公路機電工程施工圖設計［Z］.杭州：浙江浙大中控信息技術有限公司，2007.

［3］楊勁松，陳井偉.淺析PIMS在公路交通綜合管理中的應用［J］.中國交通信息產業化，2008（1）：103－105.

［4］Microsoft Corporation.“C＋＋ Language Specification”White paper［EB／OL］.［2001－02－14］http：／／www.microsoft.com／msdn.

［5］吉布斯，沃荷林.ASP.NET 2.0AJAX 高級編程［M］.吳宏泉，譯.北京：清華大學出版社，2008.

［6］鄭耀東.ASP.NET 2.0編程指南［M］.北京：人民郵電出版社，2007.