智慧交通運輸綜合執法數據可視化平臺設計與實現

摘要 交通運輸行業是支撐我國國民經濟和社會發展的基礎性、先導性產業，除了道路運營管理等任務外，還擔負著大量的行政執法工作。文章通過對高速公路路網監測和數字化執法現狀和需求進行解讀，闡述了開展高速公路交通運輸綜合執法數據可視化研究的意義，設計了智慧交通運輸綜合執法數據可視化平臺架構，實現了對高速公路路網運行監測、突發事件分析、入口稱重檢測、非法營運車輛監管等功能，為高速公路營運監管與綜合執法數字化轉型建設提供參考。

關鍵詞 交通執法；路網監測；路網管理；架構設計

中圖分類號 U495 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）06-0004-03

0 引言

隨著物聯網、云計算等新一代信息技術的出現和迅猛發展，我國交通運輸行業數字化轉型、交通治理體系以及治理能力現代化建設也隨之不斷推進[1]，在國家、省、市交通運輸管理部門對交通綜合執法體系和模式的創新優化下，各地區交通執法隊伍組織結構逐步完善，行業監管水平不斷提升，整體隊伍科技化和信息化水平也在不斷提高[2]。但是，伴隨著我國國民經濟的飛速發展，機動車保有量呈持續性增長，高速公路的利用率越來越高，相應的交通擁堵、交通事故、超重超載等事件頻發，極大地加重了交通運輸管理部門工作量。面對當前與日俱增的交通流量和日益復雜的交通狀況，傳統的高速公路交通運輸行政執法模式已遠遠不能適應當前交通強國、數字交通等新形勢和新要求[3]。因此，現階段我國交通運輸綜合執法亟須從信息化角度全面整合高速公路道路運輸綜合執法的相關業務，構建更高效的高速公路路網監測與數字化執法新模式[4]。

1 研究意義

當前正是我國交通強國建設的關鍵時期，高速公路作為交通運輸行業重要組成部分，其發展重心已逐漸從高速公路規模與空間擴張逐步轉向提升管理能效和服務質量方面[5]。隨著我國交通運輸綜合行政執法機構改革方案的全面實施，運用信息化手段推動高速公路綜合執法智慧化發展，既是踐行國家高速公路營運安全觀，也是保障高速公路路網運行安全、公眾智慧化出行需求的重要手段[6]。為此，開展交通運輸綜合執法數據可視化平臺的研究，是支撐交通運輸管理部門主動適應交通強國建設和交通執法數字化轉型的重要舉措，為高速公路路網流量監測、行政執法管理、便民出行保障、交通事故預防和交通事故隱患排查防治提供決策參考，助力我國高速公路高質量發展。

1.1 助推路網監測數字化轉型升級

當前我國各地區均在積極開展智慧交通建設，進一步提升高速公路路網通行效率、優化公眾出行體驗、降低物流成本等需求愈發迫切，必須利用新一代信息技術，加強對路網資源的整合及利用，準確分析和把握日益復雜的路網運行情況[7]，充分融合道路運輸執法數據，實現對交通事故預防以及交通事故隱患排查工作，為高速公路路網安全運行、信息資源互聯互通、高效化管控提供有力支撐。

1.2 推動道路運輸綜合執法深化改革

我國正處于交通執法改革的全面建設期，高速公路交通運輸綜合執法需進一步轉變管理方式，不斷加強交通執法事中和事后監管，充分利用交通執法信息資源，實現精細化的交通執法管理，增強道路運輸監管的有效性，突出高速公路路網服務的主動性，全面推動執法信息數據后臺可視化監管，通過對執法信息數據的進一步挖掘分析，為高速公路運行監管、民眾出行和交通物流提供動態路網信息，促進高速公路運營管理健康發展[8]。

1.3 帶動高速公路運營管理模式升級

當前高速公路交通量調查、治超檢測、事件監測、事件預防、應急設備監測等各類數據實時匯聚及融合程度不高，不能滿足高速公路全面營運管理需求。突發以及超限超載引發的交通事故頻發，缺乏有效監管和應急響應手段[9]。區域間交通執法協調聯動有待進一步完善。通過綜合運用路網基礎數據和執法數據，利用數據可視化技術手段，建設交通運輸綜合執法數據可視化平臺，開展執法信息實時錄入、路網流量實時監測、路網事件監測分析、出行誘導信息發布等研究，有效提升高速公路運營管理服務與決策的智慧化水平。

2 研究目標

以高速公路路網監測和綜合執法信息化管理為核心，充分利用互聯網、物聯網、云計算等新一代技術，通過搭建交通運輸綜合執法數據可視化平臺，進一步整合高速公路路網基礎信息和交通執法數據資源，形成高速公路路網監測和交通執法信息化的統一可視化平臺，實現高速公路營運管理的集中垂直管控、分級負責和多級聯動的智慧交通體系[10]，實現路網運行狀況動態監測、交通事故主動預防、應急指揮科學部署、交通事故隱患排查等工作，為公眾及物流運輸企業提供人性化、綜合化和智慧化的交通出行服務。

3 總體架構

圍繞高速公路綜合執法信息化工作需求，通過整合高速公路路網基礎信息、高速流量、交通事故、入口稱重設備、應急通信設備等數據信息，融合交通運輸主管部門綜合執法相關要素信息，構建交通運輸綜合執法數據可視化平臺，輔助實現高速公路路網實時分析、執法信息數據可視化展示、交通事故主動預防、交通事故隱患排查、公眾出行智慧化決策等，全面提升交通運輸行政執法能力、執法質量、執法效率和執法公信力，打造互聯互通、信息共享、業務協同和智能便捷的交通綜合執法信息化體系。平臺采用六層架構設計，分別為應用展現層、應用功能層、應用支撐層、數據傳輸層和基礎設施層。總體架構如圖1所示。

（1）應用展現層：面向高速公路交通運輸管理部門或公眾提供路網運行情況及執法數據可視化綜合管理的應用界面。

（2）應用功能層：通過匯聚高速公路路網、執法各類基礎信息數據，結合數據管理，運行監測、決策支持、信息發布、協同服務需求，支撐高速公路路網監測、交通執法信息管理、交通事故處置、應急指揮調度、便民出行服務等功能。

（3）應用支撐層：為應用功能層提供一組共性和關鍵的功能服務，包括交通GIS支撐平臺、統一門戶支撐平臺、工作流引擎、應用中間件等。

（4）應用數據層：完成高速公路路網基礎、設施設備、執法裝備、監控視頻、入口稱重等數據資源匯聚，構建基礎數據庫、執法數據庫、地理信息數據庫、共享交換數據庫。

（5）數據傳輸層：利用通信網絡向上傳輸底層數據資源，包括交通專用傳輸網絡、互聯網和政務外網等網絡支撐。

（6）基礎設施層：基于高速公路路網視頻監控、入口稱重、執法終端和移動終端等基礎設施，采集路網基礎信息、車輛流通量信息、車輛基礎信息、綜合執法信息等，為前端應用功能提供數據支撐。

4 功能設計

4.1 高速公路路網運行分析

基于高速公路路網、執法各類基礎信息數據，實現對高速公路路網通行流量、交通事件等數據信息實時、動態和全方位的監測，利用大數據融合技術和可視化技術，將路網實時流量數據、視頻監控數據、事件信息等融合在可視化平臺上進行展示，在高速公路路網數據資源基礎上，通過數據挖掘和數據分析，對交通運行態勢的預估及預判，通過實時監測實現管理上的聯動，并及時做出相應處置。高速公路路網運行分析如圖2所示。

4.2 高速公路突發事件分析

通過平臺匯聚各類交通路況事件信息數據，實時按照事件類型、時間、傷亡情況等信息進行匯總整理，形成動態圖表，可直觀展現過往車輛出現不安全行為的高頻時間段和路段位置區間等信息。同時，可通過將圖表作為聯動組件篩選與之對應的數據，為路網監測管理和決策提供強有力的數據支撐，確保在道路異常事件高發時段、惡劣天氣、重大節假日等特殊時段監控資源充足、覆蓋全面。高速公路突發事件分析如圖3所示。

4.3 高速公路入口稱重實時監測

通過綜合采集貨運車輛高速公路入口稱重檢測系統，實現入口稱重檢測數據實時監測，可視化展示檢測車流量、檢測未通過車流量、同環比、收費站數量、車型占比以及分布情況，對外可與高速公路治超系統、大件運輸管理系統、運管業務系統等系統實現實時數據共享交換，輔助交通運輸管理對違法車輛執法進行提前布控，加強對違法超限運輸車輛責任主體信用的聯合懲戒。高速公路入口稱重檢測分析如圖4所示。

4.4 高速公路疑似非法運營車輛監管

通過接入疑似非法運營車輛基礎信息，利用高速公路出入口車輛信息進行車輛信息匯聚研判，通過大數據算法實現對高速公路過車數據的篩選，自動識別高風險疑似非法運營車輛提供熱力圖和預警信息，不僅能夠實現執法勤務的靈活部署和執法檢查的精準實施，還能夠一鍵獲取有疑似非法運營車輛的行駛路線等證據材料，輔助一線執法人員對疑似非法運營車輛開展精準打擊。高速公路疑似非法運營車輛監管如圖5所示。

5 結語

交通運輸是支撐國民經濟和社會發展的基礎性和先導性產業，除了承擔建設管理等任務外，還擔負著大量的行政執法工作[11]。該文提出的智慧交通運輸綜合執法數據可視化平臺，通過構建統一的道路執法信息資源數據庫，充分融合高速公路路網基礎信息、高速流量、行政執法、突發事故、超限違章等多方面數據，實現高速公路路網流量及執法數據實時可視化展示，滿足高速公路路網監測以及執法管理信息資源高效共享和及時反饋，通過以數據驅動交通運輸管理部門的高速公路綜合執法數字治理和服務體系建設，賦能高速公路多元化治理、公眾智慧化出行需求，推動高速公路綜合執法及交通管理智慧化改造和數字化轉型。

參考文獻

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