基于交通云的交通運輸一體化服務系統研究

常斌磊

摘要：針對大交通背景下一體化綜合交通運輸管理和服務面臨的多方協同服務問題，提出建立基于交通云的交通運輸一體化服務系統的方法。首先，對交通運輸一體化服務的必要性及難點進行分析；然后，對綜合交通運輸資源進行虛擬化處理；最后，建立交通云協同服務管理系統架構，實現以鐵路、航運、地鐵、公路等交通運輸信息交互協同為核心的面向客運和貨運多式聯運服務，為探索基于云計算的大交通運輸管理協同服務研究提供了新的應用模式及方法。

關鍵詞：交通運輸一體化；交通云；多式聯運；知識云服務

0引言

目前我國針對公路、地鐵、鐵路、航空、水路等多種運輸方式的管理仍然處于分散經營、各自管理的狀態Ⅲ。管理部門具有自身獨特的管理模式，各種管理模式之間具有相互獨立、互相關性小、區域分割、領域差異較大的特征。這導致國內交通運輸面臨各部門協作困難、信息交流困難、交通運輸鏈銜接受阻礙等問題。針對大數據、信息化融合發展趨勢，通過將交通運輸領域內各種交通運輸方式進行一體化融合，建立綜合交通運輸管理服務新模式是一種有效解決方法。

本文在對交通運輸一體化綜合管理的必要性及難點進行分析的基礎上，對綜合交通運輸信息資源進行虛擬化處理，然后建立交通云協同服務管理系統架構，并對多式聯運相關運輸信息的交互與協同規則進行規劃設計，并以知識智能推送和主動檢索的方式，向用戶提供面向綜合交通運輸的多式聯運服務。

1交通運輸一體化管理研究分析

1.1研究背景

目前針對我國交通運輸一體化管理的研究較多。池德振等研究了區域發展與交通需求、交通供給的協調關系，提出針對交通規劃理念、流程、層次等方面的新方法。王江平等研究了重慶市軌道交通和地面公交線網的一體化布局模式，提出軌道交通與地面公交一體化的網絡布局模式及方案。盧冬生等提出一體化綜合運輸體系的戰略定位、發展目標，建立了綜合交通運輸體系。現有的研究對多種交通運輸模式的銜接、交互協作等作了一定的探索，但鮮有將大數據、信息化等高新技術與交通運輸一體化綜合管理相結合的研究。

1.2一體化服務的必要性

隨著人們出行的增加和物流產業的發展，交通運輸壓力已經從針對道路橋梁建設、運輸工具改進等方面擴展到針對交通運輸管理零散、多式聯運難實現等問題上。而且隨著交通運輸體系多元化發展，跨領域或部門的交通協作問題嚴重，交通運輸方式及工具的升級困難。一體化綜合交通運輸協同服務在多式聯運應用上，能夠解決跨運輸方式運營中存在的信息交互、銜接、轉運等問題，能夠有效提高交通運輸效率，減輕交通運營壓力：在資源統籌方面，能夠對不同運輸方式的信息資源進行統一規范，各運輸方式在銜接與協同方面更為高效：在持續發展方面，能夠統籌全局，快速完成交通運輸技術革新。

1.3一體化服務的難點

基于交通云的交通運輸一體化協同服務對不同交通運輸模式下的信息共享、協同管理、資源配置、知識智能匹配與推送等具有較高要求。然而，現有的不同交通運輸管理模式之間存在相互獨立、互相競爭、互相關性小、應用領域差異等問題。因此，建立針對大區域范圍的綜合性交通知識云，以及實現交通運輸一體化服務存在交通運輸資源難以整合利用、知識傳輸與推送困難、多種運輸方式及功能整合困難等難點。

2交通運輸資源虛擬化

針對交通運輸方式多樣、管理模式不同、管理分散等問題，需要利用知識云表示方法對交通運輸相關知識資源進行統一的表述，并將相互孤立、跨地區分布、運輸方式不同的路線和站點連接在一起組成交通云網。從而對綜合交通運輸資源進行虛擬化變形，以方便在信息服務過程中調用，如圖1所示為交通運輸知識資源虛擬化過程示意圖。

交通運輸知識資源虛擬化過程分為知識資源整合與知識化表示兩個部分。首先將鐵路、航空、地鐵、公路等多種運輸方式下的交通資源整合為綜合交通運輸資源，并將知識進一步分為管理部門信息、路線排布信息、運輸時刻表信息等，其中管理部門信息包括管理部門序號、管理內容、管理范圍等，運輸狀態信息包括擁堵情況、即時運輸、運輸能力等信息。整合后的最小數據單元通過基于本體的知識表示方式表示為知識，多個互相關的知識通過本體映射關系和語義關聯匹配、組合為知識云，所有的知識云通過虛擬化接口與相關語義解析軟件和網絡端口相連接，通過知識組織與匹配構建交通知識云庫，并存儲于服務器。知識服務過程中，通過交通云協同服務管理系統從交通知識云庫中對知識資源進行調用。

3交通云協同服務系統的建立

3.1交通云協同服務管理系統架構

在對綜合交通運輸資源進行統一化、系統化表示和存儲的基礎上建立如圖2所示的交通云協同服務管理系統構架，該構架包括交通知識云庫、信息傳遞模塊、數據分析模塊、服務應用模塊、服務設備模塊。

其中交通知識云庫負責存儲綜合交通運輸過程相關的知識資源：信息傳遞模板負責交通運輸服務應用過程中知識信息的網絡連接、信息傳輸、數據格式轉換等，為知識云庫中知識的匹配與調取，以及運輸方案、交通監管、統計數據等信息的推送提供傳輸通道：數據分析模塊通過信息傳遞模塊從交通知識云庫中調取知識資源，并完成交通運輸情況和服務需求分析、意外情況監測、交通運輸數據統計等任務，根據交通運輸一體化服務流規則進行虛擬聯運動態協作仿真，計算并篩選出用時最少或者最能滿足用戶需求的多式聯運方案，并通過信息傳遞模塊推送給用戶：服務應用模塊通過各種通訊手段如電腦客戶端、APP、網頁應用平臺等，將數據分析模塊傳送的信息推送給服務用戶，為不同服務領域的交通運輸提供協同貨運、交通規劃、交通管理、協同客運、交通數據統計等服務：服務設備模塊包括交通運輸過程相關的所有硬件設備以及配套的軟件資源，如監控設備、服務器、網絡交換機、通訊設備等。

3.2交通運輸一體化服務流

為了對交通運輸尤其是多式聯運方案進行最優化求解，建立交通運輸一體化服務流，制定多式聯運執行規則。

建立交通運輸一體化服務流包括以下步驟：

4結束語

基于交通云的交通運輸一體化協同服務系統是針對現代化交通運輸綜合管理的新方法。通過將最優運輸方案推送給參與運輸活動管理、執行和被執行的用戶，為固定路線運輸活動提供運輸規劃和優化服務，為即時運輸活動提供最優多式聯運方案推送服務。實現了由公路運輸管理平臺向大交通云遷移過程中的運輸管理的多元服務化，推動了標準統一、功能融合、運營規范、服務高效的綜合運輸樞紐體系的建立。endprint