高速公路交通智能管理信息系統的研究與設計

孫永安

（聞垣高速公路建設管理處，山西 運城 044000）

1 系統設計目標及架構

1.1 高速公路交通智能管理信息系統目標

本文設計的高速公路交通智能管理系統實現的主要目標包括：路網實時監控、閉路電視模塊、可變信息顯示等三大功能模塊[1]，主要目標是便捷、高效地獲取道路交通狀況信息并根據這些交通信息對所管轄路段交通情況做出準確全面的評價。對于道路突發事件，能夠及時做出相應的有效處理方案，減少交通事故的發生及交通擁堵情況的出現，保障出行人員的安全，打造平安交通。

1.2 系統技術架構

本文基于.NET Framework架構而設計的一種高速公路智能管理系統。主要應用了基于C/S模式的多層體系結構，在該系統的表示層中，主要使用了典型的JavaScript和HTML技術。應用功能完備的Ajax技術來對系統秒級數據刷新和GIS圖形進行處理。在數據存儲方面，本文所設計的高速公路交通智能管理系統，支持多種常見的數據庫類型，本文中具體采用SQL Server2008數據庫實現對操作系統文件的存儲。

高速公路交通智能管理系統的集中管理區域為中心服務器，系統采用了多種組件來實現該信息系統與外場設備、通訊設施以及外部業務各系統之間的通訊，達到對交通數據信息的利用與共享[2]。

高速公路交通智能管理系統軟件部署架構如圖1所示。

圖1 軟件部署架構圖

1.3 系統功能架構

a）支撐服務系統 借助該系統中的各大外場數據收集設施與監控設備等得到的交通流量信息數據，以及對各路段出現的交通事件進行系統化研究，并對路況整體狀況做出研究，這樣就能夠為管理部門準確快速地做出決策提供了合理的數據支持。借助當前功能完善的數據庫系統來對采集的數據進行存儲[3]。

b）業務系統 從業務需求的角度來看，該系統可劃分為：路網實時監控、閉路電視系統和可變信息標志系統三大部分。

2 信息系統功能實現

2.1 信息系統需求描述

2.1.1 路網監測

路網監測模塊就是將與交通信息有關的數據表、文檔以及地圖等存儲至數據庫內，為決策者進行管理提供方便，能夠隨時進行交通信息的管理、查詢、分析等。

2.1.2 閉路電視

閉路電視監視系統通過在重要交通地點安裝視頻攝像頭來采集車輛檢測器不能捕獲的現場數據，并將采集到的數據上傳至監控中心室進行處理，使運營管理人員全面、直觀地了解現場的情況，從而能夠為突發的交通事件應急處理措施提供有效的控制策略和直觀可靠的數據。

2.1.3 可變信息標志

可變標志向出行者提供的是當前實時道路運行狀況及氣象條件等信息，使出行者能夠及時有效地了解所在路段上交通狀況，對減少交通事故及二次事故的發生、平抑交通流、保證出行者清醒駕駛、提高道路交通管理服務水平起著不可替代的作用。

2.2 信息系統總體功能

高速公路交通智能管理信息系統，在路網監測、閉路電視監視系統以及可變信息標志等功能下構建了系統化的交通整體信息采集、緊急事故處理、日常出行服務體系，保證車輛出行安全、交通暢通，為高速公路的高效運營奠定了基礎。本文所設計的智能交通信息管理系統的主要功能作用為：協助公路運營管理者對整個高速公路交通信息進行采集、存儲，并依此對各路段運營情況進行分析；及時發布道路運營、養護和突發狀況以及天氣情況等交通信息；實時監測不文明守法駕駛行為并做出有效處罰和警告禁止等交通管制行為；對整個路段交通信息進行配置，并進行數據信息、權限設置等功能的維護，保證高速公路交通安全有序、舒適暢通[4]。

3 信息系統應用

本文設計的高速公路交通智能管理信息系統在聞垣高速得到了成功應用，實現了高速公路以信息化提升運營管理現代化、以精細化推進行業管理規范化的目標。對高速公路普遍存在的無法滿足公眾對高速公路配套的交通信息服務需求，信息資源的開發與利用嚴重滯后以及應對突發事件處置能力不足等問題得到了良好的改善，大大提升了高速公路的信息化建設[5]。

3.1 登錄模塊實現

聞垣高速公路交通智能管理信息系統登錄推薦使用Windows系統自帶的Internet Explorer瀏覽器。在登錄界面，輸入用戶名和密碼，點擊“登錄”按鈕則完成登錄。系統登錄首頁如圖2所示。

圖2 系統登錄首頁

3.2 路網監測模塊應用實現

路網監測包括車輛檢測、氣象檢測、交通事件檢測、路面狀態監測以及交通流量檢測等。其中車輛檢測能夠實現對高速公路的全程車流量實時監測，并且通過對監測數據的統計、分析等處理，為高速公路管理工作提供有效的決策支持。氣象檢測通過及時準確采集高速公路實時氣象條件，為行駛在道路上的車輛進行實時預警提示，有效保障了不良氣象環境條件下的高速公路行駛安全。交通事件檢測模塊通過算法分析由車輛檢測器檢測到的交通流某些參數的變化來確定事件是否發生。交通流量檢測模塊關鍵檢測的內容為機動車交通量，即通過檢測，獲取在某個時間段里，在某條道路點上所通行的車輛數。分析上述數據，能夠準確獲取高速路的使用和通行情況，進而通過相應的調整，讓高速公路發揮最大的通行效率。圖3為交通事件檢測功能的實現效果。

圖3 交通事件檢測的實現

3.3 閉路電視CCTV模塊應用實現

閉路電視監控系統（CCTV）是高速公路道路交通安全的一個重要組成部分，是一種先進的、防范能力極強的綜合系統，它可以通過遙控攝像機及其輔助設備（鏡頭、云臺等）直接觀看被監視場所的一切情況，可以把被監視場所的情況一目了然，閉路電視監控系統廣泛應用于高速公路路面狀態監測、隧道道路狀況及行車安全監測、服務區運行狀況監測以及養護工作區及收費外場運行狀態監測，且提供錄像可供事后查詢和分析。圖4為路面閉路電視實現界面。

圖4 路面閉路電視的實現

3.4 可變信息模塊應用實現

高速公路可變情報板信息發布已成為高速管理系統不可或缺的一部分。現代高速可變情報板控制系統應支持顯示多路數據的能力，既能顯示服務中心發布的通告信息，也能顯示車輛的行駛速度信息。圖5所示為可變信息查詢的應用實現界面。

4 結論

本文所設計的高速公路智能信息管理系統，其目的是滿足公路管理的需要，借助計算機軟硬件建構完備的屬性數據庫，能夠有效對交通信息進行查詢，及時發布相關預警和交通管制等信息，對減少交通事故的發生有著很大的幫助。

高速公路智能管理信息系統涵蓋面較廣，涉及到交通實時信息狀況系統、天氣狀況信息系統、交通信息與道路運輸等方面，為用戶提供準確全面的交通信息[6]。此外，高速公路因為施工、天氣等因素的關閉、單行道設置和重大交通事故路段的預報等，均為進一步分析探討的方向。