對(duì)高速公路管理信息系統(tǒng)的研究

摘 要：隨著改革開放的深入以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)公路運(yùn)輸?shù)男枨螅偈刮覈房焖俚叵蚋叩燃?jí)化發(fā)展。高速公路雖然發(fā)展的歷史不長(zhǎng)，但它以運(yùn)行速度快、安全性能好、舒適程度高、方便條件多而受到社會(huì)各界的普遍歡迎，顯示出勃勃生機(jī)和活力，給旅客運(yùn)輸帶來了新的變化。而在高速公路管理信息系統(tǒng)的分步實(shí)施的建設(shè)過程中，需要認(rèn)真考慮對(duì)系統(tǒng)的可靠銜接和統(tǒng)一性的保證。針對(duì)省級(jí)高速公路管理信息系統(tǒng)的建設(shè)要求，深入研究了各子系統(tǒng)之間共享信息的組織問題，提出了建立共用信息平臺(tái)的技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：公路；管理信息系統(tǒng)；數(shù)據(jù)共享；共用信息平臺(tái)

中圖分類號(hào)：F54文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198（2008）04-0221-02

0 引言

我國高速公路管理信息系統(tǒng)的建設(shè)出現(xiàn)了值得關(guān)注的趨勢(shì)：系統(tǒng)管理范圍要求從單條路線擴(kuò)展到整個(gè)高速公路網(wǎng)絡(luò)；綜合利用交通信息增強(qiáng)宏觀決策和調(diào)控能力的意識(shí)增強(qiáng)；開始制定高速公路管理信息系統(tǒng)的總體規(guī)劃，并以此作為分期實(shí)施的交通監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、公眾信息發(fā)布系統(tǒng)等的宏觀指導(dǎo)方案。我們?cè)谥贫呈〖?jí)高速公路管理信息系統(tǒng)總體方案的過程中，為實(shí)現(xiàn)用戶方“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、分期實(shí)施”的要求，研究了對(duì)分步、分散建設(shè)的各種高速公路管理子系統(tǒng)如何進(jìn)行系統(tǒng)整合的方法，以及相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念和技術(shù)方案。

本文所提出的共用信息平臺(tái)是進(jìn)行系統(tǒng)整合的重要工具。共用信息平臺(tái)首先是一種規(guī)劃概念：在系統(tǒng)規(guī)劃階段明確逐步擴(kuò)展的系統(tǒng)各部分之間相互銜接關(guān)系，確定接口和功能銜接要求；共用信息平臺(tái)也是一種管理控制概念：在系統(tǒng)建設(shè)階段明確的目標(biāo)，可以通過投資建設(shè)要求等方式加以保證；共用信息平臺(tái)又是一種技術(shù)概念：以此提供系統(tǒng)整合的技術(shù)依托。

1 高速公路信息系統(tǒng)逐步遞進(jìn)的發(fā)展戰(zhàn)略

高速公路管理信息系統(tǒng)是由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜信息系統(tǒng)，系統(tǒng)功能不僅需要完成各種事物性管理任務(wù)，而且需要逐步形成高速公路的“管理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，有效溝通各部門之間的信息聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)組織成為信息，將信息提煉成為知識(shí)，將知識(shí)融入整個(gè)管理，全面支持事務(wù)管理、決策分析、制定戰(zhàn)略過程的目標(biāo)。

由于需要一個(gè)積累經(jīng)驗(yàn)，建立技術(shù)和管理基礎(chǔ)的過程，我們不可能一下子建設(shè)一個(gè)功能完美的高速公路信息系統(tǒng)。同時(shí)，又必須盡可能避免子系統(tǒng)在分步開發(fā)過程中的反復(fù)修改，以保持系統(tǒng)開發(fā)的相對(duì)穩(wěn)定性。逐步遞進(jìn)發(fā)展，是解決上述矛盾的一種有效方式。

2 高速公路信息管理系統(tǒng)中的信息共享

為實(shí)現(xiàn)逐步遞進(jìn)發(fā)展的方式，需要預(yù)先分析高速公路管理信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系關(guān)系，這種關(guān)系具有如下特點(diǎn)：

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集的共享性。整個(gè)信息系統(tǒng)運(yùn)行依賴四個(gè)子系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù):監(jiān)控系統(tǒng)——道路交通流量、車速等；收費(fèi)系統(tǒng)——高速公路出入口OD數(shù)據(jù)等；設(shè)計(jì)施工資料工程數(shù)據(jù)庫——道路幾何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；道路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)——道路鋪裝情況等。

（2）現(xiàn)狀數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)積累的需求差異。各子系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的時(shí)間要求存在著一定的需求差異，如監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)注的是現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，規(guī)劃決策支持系統(tǒng)、事故信息分析系統(tǒng)等關(guān)注的是累積的歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的結(jié)合。

（3）數(shù)據(jù)詳細(xì)程度的需求差異。路網(wǎng)規(guī)劃決策支持系統(tǒng)要求路段年平均日交通流量就基本能夠滿足需要，而事故信息分析系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)則要細(xì)致得多。應(yīng)采用共用數(shù)據(jù)詳細(xì)程度層次化方法，來滿足不同的數(shù)據(jù)服務(wù)需求。

在各子系統(tǒng)直接進(jìn)行信息傳送情況下，存在系統(tǒng)共用數(shù)據(jù)缺乏明確的維護(hù)責(zé)任，數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性難以保證，接口設(shè)計(jì)受到其他子系統(tǒng)功能要求的牽制等問題，影響逐步遞進(jìn)開發(fā)方式的實(shí)現(xiàn)。一種有效的改進(jìn)方案是采用共用信息平臺(tái)的方式進(jìn)行系統(tǒng)共用信息的管理：共用信息平臺(tái)擔(dān)負(fù)高速公路管理信息系統(tǒng)中共用信息的中轉(zhuǎn)中心的職責(zé)，各承擔(dān)數(shù)據(jù)采集的子系統(tǒng)按照一定規(guī)則將共用數(shù)據(jù)發(fā)送給共用數(shù)據(jù)平臺(tái)，由共用信息平臺(tái)進(jìn)行規(guī)范化處理后加以存儲(chǔ)，根據(jù)需求規(guī)則或者子系統(tǒng)的請(qǐng)求，采用規(guī)范格式將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

3 共用信息平臺(tái)

共用信息平臺(tái)的確切含義是對(duì)整個(gè)高速公路管理信息系統(tǒng)共用數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)和傳輸形式的一種規(guī)范化定義，以及一個(gè)對(duì)共用數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、存儲(chǔ)、查詢、通訊等管理服務(wù)的數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)。

共用信息平臺(tái)的責(zé)任在于：從各子系統(tǒng)中提取共享數(shù)據(jù)，并對(duì)多來源渠道、相互不一致的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理。完成對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的組織，以保證數(shù)據(jù)間關(guān)系的正確性、可理解性和避免數(shù)據(jù)冗余。根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求和查詢權(quán)限對(duì)客戶系統(tǒng)提供信息服務(wù)，對(duì)于自身存放的數(shù)據(jù)直接加以組織輸出，對(duì)于其他子系統(tǒng)存放的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)由共用信息平臺(tái)提供查詢通道。

4 面向用戶的共用數(shù)據(jù)組織關(guān)系描述

面向用戶的共用數(shù)據(jù)組織關(guān)系描述，是為各子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢時(shí)提供可理解的數(shù)據(jù)間關(guān)系說明。這種數(shù)據(jù)關(guān)系包括：有關(guān)數(shù)據(jù)在空間位置及時(shí)間上的聯(lián)系，數(shù)據(jù)的確切含義等。共用信息平臺(tái)通過共用數(shù)據(jù)規(guī)范保障對(duì)外服務(wù)的信息透明度，其中涉及如下與用戶查詢密切相關(guān)的基本概念：參照系、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)粒度。

5 共用信息平臺(tái)所提供的信息服務(wù)方式

5.1 依據(jù)共用數(shù)據(jù)規(guī)范的數(shù)據(jù)查詢

根據(jù)路網(wǎng)參照系確定空間范圍（例如濟(jì)青高速公路K100+325至K120+383或二分公司管轄等）后，選擇數(shù)據(jù)類型（道路技術(shù)數(shù)據(jù)、交通流數(shù)據(jù)、OD數(shù)據(jù)），確定時(shí)間范圍，定義輸出格式，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢。在查詢過程中，可以根據(jù)SQL-92進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)查詢的操作。

5.2 主題查詢

主題查詢是根據(jù)某種事先設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行查詢的方式，例如：道路幾何線形與交通事故之間的關(guān)系、道路交通與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系等。對(duì)于各種主題，系統(tǒng)提供事先設(shè)計(jì)的主體內(nèi)容索引將相關(guān)圖表、數(shù)據(jù)組織在一起。

5.3 提供“共用信息底圖”

共用信息底圖是共用信息平臺(tái)中最為基本的共用數(shù)據(jù)。它的實(shí)際表現(xiàn)形式為地理信息系統(tǒng)中的電子地圖。在高速公路網(wǎng)管理信息系統(tǒng)中，信息底圖按照信息的粒度，分別采用了宏觀參照系、中觀參照系及基本參照系三種方式支持不同決策分析。在該數(shù)字地圖上輔以相應(yīng)粒度的交通流量數(shù)據(jù)，便構(gòu)成了共用信息平臺(tái)的信息底圖。

6 結(jié)束語

信息是組織起來的數(shù)據(jù)，知識(shí)是經(jīng)過提煉的信息。在建設(shè)功能較強(qiáng)的省級(jí)高速公路管理系統(tǒng)的過程中，為保證提高系統(tǒng)整體效率，需要高度重視信息組織問題，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)有效整合。共用信息平臺(tái)是針對(duì)將省級(jí)高速公路管理信息系統(tǒng)逐步建成行業(yè)管理的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”而提出的重要概念，與系統(tǒng)規(guī)劃管理、投資目標(biāo)管理等手段有效結(jié)合，將有助于實(shí)現(xiàn)提高系統(tǒng)整體效率的目的。課題組正在進(jìn)行的共用信息規(guī)范、數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、信息傳輸規(guī)程等工作將進(jìn)一步完善共用信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

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［3］［美］TomHammergren，曹增強(qiáng)等譯.數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)［M］.北京：中國水利水電出版社，1998.