淺談智慧高速公路總體架構(gòu)
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1引言
通過近30年的發(fā)展，我國高速公路里程約1.43×105km，高速公路信息系統(tǒng)已發(fā)展到如今集電子、通信、自動控制、視頻技術(shù)為一體的收費、監(jiān)控、通信、隧道機電四大機電聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，智能交通系統(tǒng)初步建成[1]。自20世紀(jì)90年代以來，尤其是最近幾年，我國的信息化建設(shè)取得了重大的成就，云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)飛速發(fā)展，并在交通運輸行業(yè)管理和服務(wù)方面逐步應(yīng)用，為智慧交通建設(shè)奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
2現(xiàn)狀
我國智能交通的研究與發(fā)展歷經(jīng)10多年，在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了多項創(chuàng)新成果。目前，計量支付、路段和隧道信息化、視頻監(jiān)控等子系統(tǒng)已在高速公路項目建設(shè)管理中廣泛應(yīng)用，為高速公路的智慧交通系統(tǒng)建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)智慧交通建設(shè)取得了一定的成果，但真正意義上的智慧交通并未完全、徹底實現(xiàn)，關(guān)于智慧交通建設(shè)完善的、標(biāo)準(zhǔn)化的管理制度和體系尚未形成，高速智慧交通建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化管理制度及體系需要在建設(shè)過程中逐步摸索。
3智慧高速公路建設(shè)總體思路
3.1指導(dǎo)思想
以智慧交通理念為引領(lǐng)，以物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、大數(shù)據(jù)分析、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)為支撐，構(gòu)建高速公路智慧交通系統(tǒng)，實現(xiàn)為智慧決策提供依據(jù)、為智慧管理提供手段、為智慧服務(wù)提供支撐，有效提升高速公路的管理和服務(wù)水平，全面促進高速管理部門的科學(xué)、健康和可持續(xù)發(fā)展[2]。
3.2基本原則
3.2.1統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實施統(tǒng)籌規(guī)劃高速公路智慧交通系統(tǒng)，構(gòu)建高效、動態(tài)、彈性的“靈動型”高速公路智慧交通架構(gòu)，實現(xiàn)信息和應(yīng)用集成；明確建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容，分步實施，按需擴展。
3.2.2統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)務(wù)協(xié)同建設(shè)業(yè)務(wù)流程、技術(shù)、信息資源高度融合的標(biāo)準(zhǔn)體系，以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范協(xié)同管理、智慧應(yīng)用，使“智慧高速”具有良好的可持續(xù)性、復(fù)制性和拓展性，并與其他相關(guān)信息平臺互聯(lián)互通。
3.2.3信息共享，安全可靠打破信息孤島和資源分割，實現(xiàn)高速公路建設(shè)、運營、養(yǎng)護、辦公與服務(wù)的信息共享；提出分級安全策略，構(gòu)建安全保障體系，確保信息安全可靠。
4智慧高速公路總體架構(gòu)
4.1總體架構(gòu)
高速公路智慧交通總體架構(gòu)由智能交通系統(tǒng)、外部單位系統(tǒng)、基礎(chǔ)支撐平臺和應(yīng)用服務(wù)平臺、五大系統(tǒng)、技術(shù)與業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系和安全保障體系等部分組成[3]，如圖1所示。
4.1.1按物理結(jié)構(gòu)劃分從物理結(jié)構(gòu)上看，采用分布式架構(gòu)，由高速云平臺，各路段數(shù)據(jù)中心共同組成智慧交通平臺。高速云平臺實現(xiàn)整個智慧交通平臺的硬件和軟件平臺的集成，是門戶，完成數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)挖掘分析等。路段數(shù)據(jù)中心完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)集成和存儲，構(gòu)成資源池。在數(shù)據(jù)交換上，整個智慧交通平臺需要統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口和規(guī)范，各數(shù)據(jù)中心與高速云平臺之間的數(shù)據(jù)交換可以采用“推”或“取”的方式。
4.1.2按功能結(jié)構(gòu)劃分從功能上看，高速智慧交通管理體系主要由智慧高速機電系統(tǒng)與接入體系、基于云計算的智慧交通管理平臺、基于大數(shù)據(jù)的智慧交通分析體系、基于云和智能終端的服務(wù)體系構(gòu)成，實現(xiàn)高速的智慧建設(shè)、數(shù)據(jù)智慧采集、智慧管理及智慧服務(wù)。從邏輯及邊界關(guān)系上看，高速公路智慧交通管理體系以應(yīng)用平臺為中心，將智能交通系統(tǒng)及相關(guān)單位的原始數(shù)據(jù)流和經(jīng)過處理后的成果數(shù)據(jù)，根據(jù)需求導(dǎo)向、標(biāo)準(zhǔn)化和特定管理權(quán)限，在各地高速公路監(jiān)控結(jié)算中心系統(tǒng)、省項目公司、高路咨詢公司等進行數(shù)據(jù)交換和協(xié)同管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)集成，以利于項目設(shè)計、招標(biāo)、實施及運維管理等。
4.2智能交通系統(tǒng)
4.2.1概述智能交通系統(tǒng)包括建設(shè)、運營、養(yǎng)護、辦公4方面的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括：（1）建設(shè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)：質(zhì)量、安全、造價、進度、監(jiān)控和遠(yuǎn)程支持等；（2）運營業(yè)務(wù)系統(tǒng)：收費、監(jiān)控、通信、照明、通風(fēng)、環(huán)境監(jiān)控等；（3）養(yǎng)護業(yè)務(wù)系統(tǒng)：日常養(yǎng)護與維修、專項養(yǎng)護與大修、災(zāi)害監(jiān)測等；（4）辦公業(yè)務(wù)系統(tǒng)：行政辦公、財務(wù)、文件、人事、檔案等。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)交換、應(yīng)用集成實現(xiàn)共享共用，同時可研究與開發(fā)新的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。
4.2.2思路高速公路交通信息化的核心是人、車、路、環(huán)境協(xié)同，交通信息化系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)是重要的第一步。物聯(lián)技術(shù)可從海量的交通數(shù)據(jù)中獲取第一手的信息，讓交通服務(wù)更加具有效率，更加人性化，為大幅度提高交通運輸管理和服務(wù)水平帶來了機遇，必將推動高速交通信息化從注重特定業(yè)務(wù)開發(fā)，向共享信息資源平臺和特定業(yè)務(wù)需求開發(fā)并重轉(zhuǎn)變。
4.2.3目標(biāo)在高速機電系統(tǒng)規(guī)劃中，運用物聯(lián)理念和技術(shù)，采用多種信息采集手段及時、全面、準(zhǔn)確地采集交通數(shù)據(jù)，并依靠網(wǎng)絡(luò)進行實時傳送，為交通誘導(dǎo)和控制提供必要的檢測信號，為交通控制戰(zhàn)略提供科學(xué)的決策依據(jù)，也為高速公路安全運行管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時為高速公路出行者提供便捷的服務(wù)信息，構(gòu)建起監(jiān)測、管理、服務(wù)和評價的四位一體有機整體。
5結(jié)語
本文介紹了以云平臺為依托，集成建設(shè)管理、運營管理、養(yǎng)護管理、辦公管理和公眾服務(wù)五大系統(tǒng)，利用集成工具軟件和應(yīng)用開發(fā)平臺，完成統(tǒng)一門戶、單點登錄、數(shù)據(jù)統(tǒng)一、數(shù)據(jù)接口和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化，支持智能手機、PDA、云桌面等智能終端應(yīng)用，目標(biāo)以實現(xiàn)高速公路流程標(biāo)準(zhǔn)化、管理專業(yè)化、服務(wù)便民化、運維精細(xì)化為重點，有效提升高速公路的管理和服務(wù)水平，希望為全國智慧高速公路的全面推廣實施提供有力支撐。
【參考文獻】
【1】交通運輸部公路局.2018全國公路統(tǒng)計資料摘要[R]．北京:交通運輸部公路局,2019．
【2】王少飛,祖暉,付建勝,等.智慧高速公路初探[J].中國交通信息化,2017(S1):7-14.
【3】譚偉珉.智慧高速公路標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)研究[J].中國科技縱橫,2017(17):91.
作者：萬萬 張盈 單位：重慶高速公路集團有限公司