江蘇高速公路協同指揮調度云服務平臺

尹蔚峰，王 棟

(江蘇交通控股有限公司 江蘇南京210000)

0 引 言

江蘇高速公路信息化建設一直在探索中不斷前進，近幾年在信息技術發展日新月異，互聯網思維內涵越來越豐富的大環境下，逐漸面臨一些新的問題：第一，各單位信息化系統大部分是“煙囪式”搭建架構，各系統中的數據和信息難交換、難融合，流程和功能不協同、不統一；第二，各單位各自研發、同一業務多方建設、重復投入的現象嚴重，不可持續的問題突出；第三，各條高速公路建成時間不同，所配備的終端、設備技術性能相差很大，且大都圍繞“技術導向”而非“業務導向”開展平臺建設，系統不好用、不實用、不管用；第四，高速公路信息化系統基于路段維度開展建設，從路網層面的考量有所不足；第五，以硬件視角推動信息化建設，自建機房、自購硬件，費用高昂且效率低下；第六，原有的技術支撐手段和信息服務能力不能滿足社會公眾日益增長的高速出行信息需求。

2016年底，江蘇交通控股有限公司(管理江蘇87%的高速公路)重新設立信息中心，整體把控、通盤考慮信息化發展總體架構和建設節奏，按照創新理念、創新路徑，采用創新技術、創新模式，建設“協同指揮調度云服務平臺”并在江蘇高速公路網應用。

1 協同指揮調度云服務平臺架構

1.1 平臺定位

協同指揮調度云服務平臺(簡稱“調度云”)面向高速公路的全體管理者與使用者，通過一個云平臺，直接服務于交通運輸部、各省級交通管理部門、各路段管理單位以及社會公眾，開創了高速公路路網指揮調度新時代、新場景、新應用。通過調度云平臺(圖1)，可以幫助全國高速公路管理機構在極短的時間內，以極低的費用，實現數據上云、業務上云，直接引入先進的管理模式和業務功能，推進路網管理與服務標準化、規范化、智能化，圍繞全面感知、泛在互聯、深度融合、科學決策、智能響應和主動服務，實現高速公路智慧式管理和運行，為駕乘人員創造更美好的出行體驗，助力數字化交通和現代化綜合交通運輸體系建設。

圖1 調度云綜合界面Fig.1 Scheduling cloud integrated interface

1.2 平臺總體架構

調度云平臺建設以“互聯網+交通”為思路，采用“云、管、端”的總體架構，“云”是公有云服務，“管”是互聯網管道，“端”既包括執行推流上云任務的前置機終端，又包括互聯網用戶使用的各種移動終端。

高速公路網感知體系中的視頻、情報板、語音、路況、氣象等信息都在云端匯集。以高速公路網各路段調度分中心作為上云連接節點，部署上云前置機終端，前置機作為接入網關將傳輸協議與數據流封裝類型標準化，支持不同廠家品牌、不同封裝格式、不同通信協議數據的統一接入。接入三大運營商互聯網專線，配置 IP隧道作為信息上云管道。路網感知信息被推送到云端，在云端進行數據匯聚與分發。調度云平臺的控制及管理同樣布設在云端，云平臺通過協議與前置機終端實時交互，下發指令任務。

1.3 云端應用架構

調度云平臺應用架構充分采用云計算技術：底層使用IaaS基礎設施相關技術，租用云上服務器、存儲及網絡設施，形成存儲資源池和計算資源池；中間層采用 PaaS基礎平臺相關應用，使用 MySQL開源數據庫、負載均衡器、消息中間件等平臺應用構建系統；上層結合業務需求調用各項 SaaS服務，實現更加靈活豐富的應用模式。

調度云平臺對登錄用戶進行統一身份驗證和權限管理，通過互聯網終端和瀏覽器為用戶提供服務。根據江蘇協同指揮調度平臺的建設經驗，該架構體系可滿足監控管理、資源管理、服務管理、用戶管理的有效性，以及環境安全、數據安全、應用安全的可靠性(圖2)。

圖2 云端應用架構Fig.2 Cloud application architecture

1.4 平臺功能架構

如圖3所示，平臺應用軟件系統框架可用“四梁八柱”概括：四梁包括事件處置系統，智能偵測系統，協同聯動系統、統計分析系統；八柱包括視頻監控、情報板、語音、里程樁、綜合路況、氣象、單兵、視頻對講八大功能版塊。

圖3 平臺功能架構Fig.3 Platform functional architecture

“四梁八柱”里的每一個模塊或系統都是基于公共云平臺開發而成，每一個又都可以單獨抽出形成一個專項功能的“行業云”對外提供服務。

2 協同指揮調度云服務平臺特點

2.1 云端平臺，接入自由

在云端搭建全國通用的統一平臺，不同單位性質、不同管理模式、不同崗位級別的用戶，均可直接訪問云平臺開展指揮調度工作，平臺通過權限管理系統自動識別登錄人員身份，賦予其相應的操作權限，既能通過統一平臺實現路網的標準化管理，又能完全支撐將來的組織結構變化或管理層級壓縮。

2.2 數據匯集，多方共享

調度云平臺匯集路網監控視頻、情報板、氣象等外場實時數據，以及突發事件處置過程中產生的圖片、語音和當事人通信等數據。首先，路網單位可查看彼此信息，實時進行互動，消除信息孤島，開展協同調度；其次，適當向出行公眾開放，幫助其提前規劃出行時間和路線，樹立高速良好服務形象；第三，各級管理者均可通過視頻通話、即時通信等手段直接指揮事故救援；最后，通過數據分析，既可提升指揮調度水平，又可挖掘道路事故隱藏規律，開展針對性預防。

2.3 功能強大，操作簡單

對于出行人員，自動推送救援到達時間、收費標準等信息，并通過視頻、語音、圖片、文字等形式和當事人進行互動，掌握詳細信息，緩解其焦慮情緒。對于操作人員，平臺實現了路網突發事件自動預警、自動關聯、自動錄入、自動發布等功能，極大減輕了調度人員工作強度，提高了路網突發事件智能感知、快速響應和主動介入能力。對于管理人員，各級管理者既能實時掌握道路現場情況，又能通過設置打分規則貫徹管理標準，還能通過數據應用支撐領導層的管理、分析和決策。

2.4 費用低廉，部署方便

調度云平臺為各單位提供統一 SaaS服務，各單位本地不需要建設機房，甩開硬件包袱。一是建設費用極低，應用云服務方式費用低廉；二是建設速度極快，只需約 15天完成本地數據上云、人員配置等工作后即可投入應用；三是拓展升級極易，云調度平臺采用敏捷開發模式，不斷增加新功能、新服務。

2.5 安全可控，網絡可靠

調度云平臺已應用多項云安全服務，配置一萬多條安全策略，進行攻擊攔截和漏洞掃描預警，防止入侵，確保主機群安全。云上外場設備通過 IP隧道方式與云平臺互聯，確保通信管道安全。

3 平臺創新性

3.1 理念創新

摒棄了封閉系統的設計慣性，本著開放、平等、協作、敏捷、分享的互聯網思維，實現跨地域、跨層級、跨組織架構的數據匯聚與共享輸出，采納最廣泛的互聯網訪問通道，向系統內外不同性質的相關管理與服務主體、社會公眾輸出信息，提供創造更大的社會價值的基礎條件。

3.2 路徑創新

在國有企業體制框架下，突破傳統瀑布開發模式，創新吸收互聯網行業最新方法，采用模塊化設計、敏捷模型進行開發；以我為主、主動擔當，改變一貫以來的外包開發模式，堅持自主編寫頂層設計方案、自主搭建云平臺系統架構、自主開展軟件產品設計、自主管理應用服務后臺。

3.3 技術創新

根據“云、管、端”總體架構凝練平臺建設和服務模型、網絡接入規范和設備技術標準。廣泛使用開源技術和產品，圍繞人工智能的應用需求，以算法部署為核心，以數據和環境為基礎，形成相對成熟的技術體系。

3.4 模式創新

借鑒輕資產創業的互聯網精神，從產品開發向平臺服務轉型，平臺從云上來、到云上去，快速實現“交通+信息服務”的專業化平臺輸出，信息服務生態正在形成。

4 結 語

作為全國第一個立足“云、管、端”架構，基于“互聯網+”理念的調度云平臺，不僅在研發建設中充分使用了云上 IaaS、PaaS、SaaS服務，其平臺軟件自身同時也成為了云上的 SaaS服務，具有非常重要的示范意義。

目前調度云平臺已經在江蘇省全面應用，極大提升了路網指揮調度水平和一路多方協同能力，優化了駕乘人員出行體驗。調度云平臺現已走出江蘇，走向全國，正在發展成為全國高速公路調度管理的標準行業云，產生廣泛影響。