高速公路信息化建設實施方案探討

摘要：隨著現(xiàn)代交通技術的不斷發(fā)展，高速公路的信息化建設已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的主要任務，通過對數(shù)據(jù)資源的整合和共享以及營運管理平臺的搭建，來逐步完成信息化系統(tǒng)的建設，以實現(xiàn)對高速公路的高效管理。

關鍵詞：高速公路；信息化建設；實施方案；數(shù)據(jù)管理；現(xiàn)代交通技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：U495 文章編號：1009-2374（2015）05-0008-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0341

1 項目建設背景

“十二五”時期是我國推動經(jīng)濟社會各領域信息化建設進程的重要階段，交通運輸部和省交通運輸廳都對交通運輸領域的信息化建設工作提出了更高要求，確保信息化水平在全國高速公路行業(yè)處于領先地位，更好地推動高速公路運輸事業(yè)的發(fā)展。

圍繞省信息化總體規(guī)劃要求，江蘇省某高速公路開展信息化建設工作，該高速公路根據(jù)其基本特征、信息化現(xiàn)狀和信息化管理需求進行深入分析和梳理，采取了合適的建設方案，按照計劃進度完成了信息化建設工作，進而全面提高了其管理業(yè)務水平。

2 項目建設目標

2.1 建設數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源交互共享

通過數(shù)據(jù)中心及其維護系統(tǒng)建設，推進數(shù)據(jù)資源整合和共享，實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，最大限度降低營運成本，提高效率，形成信息資源充分利用和有效共享機制。同時根據(jù)業(yè)務需要構(gòu)建數(shù)據(jù)分析模型，為基于交通分析算法的事件預測和趨勢分析提供支撐服務。

2.2 建設營運管理平臺，實現(xiàn)高效管理

構(gòu)建營運管理平臺，加強公路營運實時監(jiān)管能力，提高安全事故和突發(fā)事件的應急處置和快速反應能力，保障高速公路安全平穩(wěn)運行和高效暢通。改善公司管理部門掌握信息滯后、管理效率低，運營管理業(yè)務流轉(zhuǎn)缺少有效監(jiān)管等狀況，實現(xiàn)公司對高速公路業(yè)務管理的綜合化、科學化、規(guī)范化和標準化，提升管理水平和

效率。

2.3 建設通用支撐功能，為各業(yè)務平臺提供基礎支撐

構(gòu)建通用支撐平臺，為包括營運管理平臺在內(nèi)的各業(yè)務系統(tǒng)平臺提供GIS地理信息支撐、權(quán)限管理支撐、統(tǒng)一通信支撐、視頻組件化支撐、業(yè)務組件化支撐等通用功能，避免上述功能在各系統(tǒng)平臺開發(fā)中的重復建設，同時實現(xiàn)系統(tǒng)平臺間各類業(yè)務的交互共享功能，使各業(yè)務系統(tǒng)平臺能夠更好的發(fā)揮效能。

3 項目總體架構(gòu)

信息化總體技術架構(gòu)分為四個層次，從上至下分別為用戶服務層、業(yè)務應用層、數(shù)據(jù)支撐層和數(shù)據(jù)感

知層。

3.1 用戶服務層

該層面向系統(tǒng)最終用戶，包括內(nèi)網(wǎng)用戶、控股公司、出行公眾、其他單位等，直接使用各類服務信息化成果。根據(jù)使用用戶群體的不同，劃分為內(nèi)部應用和對外交互兩大塊：公司內(nèi)網(wǎng)用戶屬于內(nèi)部應用；上級控股公司和同級其他單位間的業(yè)務交互、對出行公眾的信息服務屬于對外交互。

3.2 業(yè)務應用層

主要包括營運管理平臺、綜合管理平臺和公眾服務平臺。

營運管理平臺為建立相關的數(shù)據(jù)邏輯行為以及交通運行狀態(tài)的直觀展現(xiàn)，為公司相關管理部門提供更加便利的管理手段；并通過信息化聯(lián)動手段，提高應急救援效率，為減少道路擁堵時間等提供支撐。

綜合管理平臺主要為提高公司內(nèi)部各部門之間的資源共享、數(shù)據(jù)交換、流程化管理和綜合管理決策效率提供支撐。

公眾服務平臺主要為公眾提供及時、有效、多源的交通信息及多樣的服務手段。

3.3 數(shù)據(jù)支撐層

數(shù)據(jù)支撐層以參考國際通用的ITS編碼和交通數(shù)據(jù)編碼規(guī)范構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫為基礎，兼容NTCIP標準的數(shù)據(jù)交換共享通信協(xié)議為載體，構(gòu)建本地化交通流模型、交通事件檢測和影響分析模型、交通出行模式識別與時空聚類分析算法，通過異構(gòu)多源融合，長短期預測和指數(shù)匯總統(tǒng)計等智能交通統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理模型體系和多源跨庫關聯(lián)的大數(shù)據(jù)處理技術實現(xiàn)信息匯聚、處理、融合和共享。數(shù)據(jù)支撐層實現(xiàn)通用服務的抽取、封裝和交互共享，可以將多個業(yè)務平臺都要使用的通用業(yè)務功能或流程組件化。上層業(yè)務平臺可直接通過其提供的組件使用這些服務。這對于需要頻繁使用的業(yè)務、并發(fā)訪問量大的功能或者需要多個系統(tǒng)交互產(chǎn)生的服務來說，可以有效降低對數(shù)據(jù)中心的業(yè)務并發(fā)訪問量、提升服務效率，從而使平臺可以支撐更多業(yè)務功能。

3.4 數(shù)據(jù)感知層

主要從外場感知設備、內(nèi)部業(yè)務系統(tǒng)及外部相關單位三個方面獲取數(shù)據(jù)，并通過通信網(wǎng)絡傳輸和數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關分析處理后保存至數(shù)據(jù)中心。

4 系統(tǒng)主要功能

4.1 數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心總體分為數(shù)據(jù)處理平臺、數(shù)據(jù)庫、運行維護、GIST和安全性管理五部分。數(shù)據(jù)庫主要完成數(shù)據(jù)存儲、管理功能。數(shù)據(jù)處理平臺主要通過各類交通模型的建立實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理，通過虛擬化技術，整合物理服務器資源，搭建數(shù)據(jù)中心所需的測試系統(tǒng)和備用系統(tǒng)，并且可以實現(xiàn)資源的按需分配。通過對數(shù)據(jù)中心的運行維護和安全管理，確保數(shù)據(jù)中心的正常有效運行及數(shù)據(jù)的安全。

數(shù)據(jù)中心是集數(shù)據(jù)存儲、管理、處理、共享等多功能的數(shù)據(jù)支撐平臺。它向下連接路段數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，匯集路段數(shù)據(jù)信息，向上與聯(lián)網(wǎng)中心綜合數(shù)據(jù)中心相連，實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)共享，在此基礎上，為營運管理平臺、公眾服務平臺和綜合管理平臺提供強大數(shù)據(jù)服務，實現(xiàn)高效管理、多元服務和智慧決策。具體功能如下：

4.1.1 數(shù)據(jù)存儲管理功能：數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)共享總平臺，將集中存儲系統(tǒng)所需要的各類數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有類型多數(shù)量大的特點，因此數(shù)據(jù)中心具有強大的數(shù)據(jù)存儲管理功能，為日后的數(shù)據(jù)增值服務提供基礎。

4.1.2 數(shù)據(jù)標準化功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳入數(shù)據(jù)中心的原始數(shù)據(jù)多種多樣，不同數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式不同，在進一步處理應用之前需要對數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一規(guī)范進行標準化，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，消除數(shù)據(jù)中心內(nèi)部以及數(shù)據(jù)中心與應用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交互障礙。

4.1.3 數(shù)據(jù)融合處理功能：從采集系統(tǒng)傳入數(shù)據(jù)中心的原始數(shù)據(jù)存在兩個問題：一是數(shù)據(jù)存在缺失、錯誤等問題，不具有可用性，需要糾正處理；二是原始采集數(shù)據(jù)為多源的交通信息。為彌補原始數(shù)據(jù)的不足，數(shù)據(jù)中心具有強大的數(shù)據(jù)融合處理功能，在統(tǒng)一的GIS地圖上，分別實現(xiàn)對各類檢測數(shù)據(jù)以及多源數(shù)據(jù)融合結(jié)果的展示。

4.1.4 數(shù)據(jù)共享交互功能：數(shù)據(jù)中心作為信息化系統(tǒng)的信息平臺，信息采集系統(tǒng)、應用平臺、外部系統(tǒng)均與之相連，它承擔著數(shù)據(jù)整合、交換、共享等任務，因此數(shù)據(jù)交互功能以及數(shù)據(jù)共享功能是數(shù)據(jù)中心必須具有的基本功能。

4.1.5 數(shù)據(jù)運行監(jiān)管功能：數(shù)據(jù)中心是信息化系統(tǒng)的信息樞紐，信息是信息化系統(tǒng)正常有效運轉(zhuǎn)的基礎，因此有必要對數(shù)據(jù)中心運行情況和數(shù)據(jù)質(zhì)量進行監(jiān)管，提高數(shù)據(jù)中心的運行可靠性和數(shù)據(jù)可用性。監(jiān)管包括對系統(tǒng)硬件的監(jiān)管、對數(shù)據(jù)庫運行的監(jiān)管、對數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)管等。

4.1.6 數(shù)據(jù)安全管理功能：數(shù)據(jù)中心作為信息化系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)安全管理工作關系到信息化系統(tǒng)能否正常運轉(zhuǎn)，關系到核心機密數(shù)據(jù)的安全性，至關重要。因此，數(shù)據(jù)中心具有包括訪問控制、用戶認證、反入侵、數(shù)據(jù)移動解決方案、備份和恢復解決方案等在內(nèi)的全面的數(shù)據(jù)安全管理功能。

4.2 營運管理平臺

營運管理平臺的主要功能包括五大類：

4.2.1 信息綜合展示：在聯(lián)網(wǎng)中心發(fā)布的GIS底圖和分類圖層基礎上，結(jié)合公司實際情況，深度整合營運管理業(yè)務資源，補充完善各類業(yè)務圖層，實現(xiàn)營運管理信息的綜合查詢和展示，提升運行勢態(tài)監(jiān)測能力。

4.2.2 發(fā)布統(tǒng)一管控：實現(xiàn)情報板、廣播等信息的預案智能生成，標準化控制信息發(fā)布與顯示，實現(xiàn)信息發(fā)布過程的統(tǒng)一管控，促進信息發(fā)布與指揮調(diào)度業(yè)務協(xié)同，同時可以為全省手機APP、門戶網(wǎng)站或其他信息發(fā)布應用提供信息支持。

4.2.3 事件聯(lián)動指揮：通過視頻數(shù)據(jù)接入、多信息融合事件判別、交通事件評價分析等方式，實現(xiàn)事件動態(tài)檢測、及時確認和自動報警，結(jié)合數(shù)據(jù)智能分析、聯(lián)動響應和調(diào)度過程實時反饋，增強事件指揮調(diào)度的業(yè)務關聯(lián)、指令下達和全過程管控能力。

4.2.4 終端強化交互：結(jié)合智能終端系統(tǒng)的建設增加數(shù)據(jù)采集來源、提高事件處理響應速度，增強現(xiàn)場與指揮中心的業(yè)務過程處理協(xié)同能力。

4.2.5 業(yè)務輔助管理：通過交通多源數(shù)據(jù)的分析、挖掘，生成多維度業(yè)務統(tǒng)計報表，實現(xiàn)業(yè)務統(tǒng)計管理的自動化和預測分析的智能化，為決策者提供直觀、豐富的輔助決策支持。

4.3 通用支撐功能

通用支撐功能包括GIS支撐功能、統(tǒng)一通信功能、視頻對接功能、權(quán)限管理功能、服務管理控制功能等。并與業(yè)務平臺、數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)良好對接。具體功能如下：

4.3.1 GIS支撐系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要功能包括：提供基本地圖操作、地理信息模糊查找、高速公路地理信息維護和圖層自定義編輯。同時，在營運管理平臺使用中可將其他業(yè)務系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)和信息使用更加直觀的方式展現(xiàn)。

4.3.2 統(tǒng)一通信系統(tǒng)：將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡、視頻會議、移動應用和桌面應用等元素整合在一起的統(tǒng)一通信，可以幫助高速公路實現(xiàn)內(nèi)部統(tǒng)一集中的實時通信。該功能可以成為公司同各個部門及前方人員溝通的統(tǒng)一服務平臺，它能夠提高企業(yè)內(nèi)部通信效率，減少重復的管理成本、提升企業(yè)形象和市場競爭力，并且充分滿足應急指揮和日常辦公的實際需要。

4.3.3 視頻組件服務系統(tǒng)：在營運管理平臺上提供專門化的視頻組件，完善視頻管理功能，基于公司現(xiàn)有視頻平臺，根據(jù)各部門需求，充分利用移動視頻及WIFI、3G等技術，通過統(tǒng)一權(quán)限管理和標準接口服務，實現(xiàn)對各部門和周邊路段的視頻資源按需獲取及接入，并根據(jù)業(yè)務請求向各業(yè)務系統(tǒng)推送。

4.3.4 權(quán)限管理系統(tǒng)：權(quán)限管理一方面對指定用戶訪問指定系統(tǒng)權(quán)限進行統(tǒng)一管理和分配；另一方面當用戶進行單點登錄時，權(quán)限管理功能對營運管理平臺進行權(quán)限的認證和授權(quán)，從而確定用戶等級和使用權(quán)限。通過該功能的統(tǒng)一管理配置，實現(xiàn)賬號、認證、授權(quán)等管理功能的統(tǒng)一。

4.3.5 平臺服務管理控制系統(tǒng)：服務管理控制功能作為服務集成的關鍵路徑，在完善的用戶角色、權(quán)限的支撐下，從管理到開發(fā)都有統(tǒng)一的路徑，使服務的接入、封裝、發(fā)布在每一個層面都可被有效管理；多角度的監(jiān)控管理也對服務的運行情況以及被消費情況等進行分析。

5 結(jié)語

通過信息化系統(tǒng)平臺的建設，數(shù)據(jù)中心和營運管理平臺的搭建，為該高速公路全面提升管理能力和服務水平提供了堅實的基礎，更有效地節(jié)約了社會交通運管成本。

參考文獻

[1] 秦偉.青龍高速公路信息化系統(tǒng)建設解決方案[J].中國交通信息化，2013，（2）.

作者簡介：陳燕（1982-），女，西安公路研究院工程師，碩士，研究方向：高速公路機電工程系統(tǒng)集成。

（責任編輯：周 瓊）