低碳經濟下的公路交通運輸信息平臺的建設研究

張淑梅++宋維堂

【摘 要】 隨著公路網絡的不斷完善，公路運輸已成為我國服務范圍最廣，承擔運量最大、運輸組織最為靈活、運輸產品最為多樣的運輸服務業。另一方面，公路運輸行業的快速發展又導致對能源的需求增加、對環境更大的污染。在加快建設以低碳排放為特征的交通運輸體系新形勢下，文章提出了建設智能化公路交通運輸信息系統，實現最大限度地利用交通設施，提高運輸效率、提高行車安全性和舒適性、減少污染排放；同時在全面分析江蘇省智能交通系統發展現狀的基礎上，對低碳經濟下如何進行公路交通運輸信息平臺建設進行了研究與設計。

【關鍵詞】 低碳經濟 智能交通 公路交通運輸信息平臺

1 低碳經濟下建設公路交通運輸信息平臺的意義

公路交通運輸信息系統是智能交通的重要組成部分，該系統正是為了緩解交通擁擠和堵塞的局面，最大限度地利用交通設施，提高運輸效率、提高行車安全性和舒適性、減少排放而專門研制開發的一種系統，其建設的意義尤為重要。一是在低碳經濟社會，如何“最大限度地利用交通設施，解決交通阻塞問題”是構建綜合交通系統、實施智能交通的研究者需要考慮的問題。二是作為交通管理者，需要準確及時地獲取需要的交通信息和各種交通數據，才能依此制訂出最有效的交通運營管理方案。三是作為交通出行者，若能及時獲取相關信息，則會制定出最佳的交通出行方式，這樣就能提高交通設施的利用效率、降低出行成本。因此，實現智能運輸的重要標志就是使人類的交通行為更具有科學性、計劃性和合理性，而公路交通運輸信息平臺的建設正是實現這一標志的重要支撐和必要途徑。

2 江蘇省智能交通系統發展現狀

江蘇省是我國交通運輸發展最為快速的省份之一，近年來在智能交通系統建設中取得了豐碩的成果，信息化建設成效顯著。目前江蘇省已建成 “江蘇省公眾出行交通信息服務網”、“江蘇省高速公路聯網營運管理中心”，擁有比較完備的高速公路的通信、收費與監控系統，高速公路實現了不停車聯網收費。“江蘇省公眾出行交通信息服務網”是目前最好的出行服務系統之一，通過網站（http：//gzcx.jscd.gov.cn）向公眾提供較全面的交通出行信息服務。

然而，由于各個系統的開發相互獨立，沒有進行整體設計，都是面向某個具體問題或者工作流程，因此，在開發過程中缺少了與其他系統的信息交互問題。隨著信息系統不斷的深入開發和使用，這種缺少整體設計的獨立狀態，將會導致了一系列的問題的出現。

（1）智能交通系統獨立、沒有整合。由于各個交通信息系統缺乏整體設計，開發的時間間隔比較長，各個系統之間沒有形成一個統一的接口，這樣就很難將就不同時段開發的各個系統整合在一起。如正在運行的交通誘導系統卻不能通過對公路交通監控系統或分析數據庫交互而獲取數據，這就導致交通誘導系統和交通監控系統沒有實現一體化，出現了數據鴻溝。

（2）數據庫重復、數據共享困難。由于建設的智能交通系統的獨立性，每個系統都有自己的一套數據庫和數據格式，這造成了系統間的數據無法共享，出現數據孤島。如駕駛員管理系統、違章管理系統和其他管理系統之間，系統間相關獨立，且每個數據庫內都保存有一些相同的信息，比如人員信息，這樣就出現了存儲空間的浪費，又使得數據的同步更新存在困難。

（3）系統維護困難。在現有的獨立工作模式下，每增加一套新業務系統，就要相應增加一整套的相關支持設備，如數據庫、發布設備等，每個新系統至少要增加一臺服務器，一旦隨著業務的增加，系統管理員就要對多個服務器、多個系統、數據庫進行相關維護，工作量及難度隨之加大。這樣隨著新業務的不斷增加，系統越來越多，造成升級維護困難、資源浪費的局面。

因此，對交通運輸系統進行科學合理的建設規劃，統一信息系統的標準體系，加快現代信息技術在公路運輸領域的研發應用，促進運輸信息系統電子化、網絡化，實現交通運輸體系信息共享，提高運輸效率，降低能源消耗是十分必要的。

3 低碳經濟下的公路交通運輸信息平臺的系統分析與設計

低碳經濟背景下，公路交通運輸的智能化發展，是節能減排的重要途徑。而信息平臺的建設應克服智能交通信息整合不足、數據共享困難、系統維護困難等問題，符合并滿足下列信息需求，從而為實施交通智能化奠定基礎。

3.1 系統信息需求

公路交通信息內容由道路設施、交通流和氣象災害等信息成份組成。信息平臺的主要需求者有交通交通管理者和交通出行者等。因此，我們從信息的角度出發，針對不同的需求主體進行需求分析。

（1）出行者信息需求。出行者希望交通出行變得高效快捷、安全和舒適，對信息的需求很廣。駕駛員出行需要提供路網與當前交通狀況信息，對車輛的誘導信息；行駛過程中的動態交通信息（包括事故、施工、阻塞等信息）；安全警告信息，提供停車信息等。這樣在行駛過程中可以根據提供的信息隨時調整交通路線，遇到事故能夠得到及時救援，及時找到停車位等。乘客則需要提供到達目的地的各種交通手段、路程、時間、途中的各種服務信息等。這類信息需求的滿足，則可以減少迂回運輸、重復行駛等低效率狀況，從而降低能源消耗，達到相對低碳出行的目標要求。

（2）交通管理者信息需求。交通管理部門掌握實時動態交通流信息不僅可以維持路網上的交通需求與服務能力的平衡，同時可以向駕駛員和乘客提供信息服務，人為進行交通誘導和事件的處理。因此交通管理者所需要的交通信息包括：高速公路交通流狀態信息（交通流量、車速、占有率等）、事件信息、車輛位置地理信息、各類交通設施及緊急救援裝備與部門信息、駕駛員信息及相關信息等。此類信息需求的滿足，可以引導車輛避免因道路擁堵而增加排放、避免因道路阻滯而增加的往返，從而有效降低能源消耗和溫室氣體排放。

3.2 系統功能分析

在克服單一信息不足而進行功能信息整合后的公路交通運輸信息平臺，其提供的交通信息主要由道路狀況、交通狀況、氣象災害等信息成份組成。公路交通運輸信息平臺的建設，主要是交通信息的采集、傳輸、處理和發布，目標是通過發布這些信息，引導出行者合理確定出行時間、出行方式和出行路徑；交通管理人員可以清楚地了解道路實時交通狀態并合理分配警力，提高對交通事故的反應能力和資源的合理配置。系統具體功能需求包括：（1）信息采集。通過各種先進的交通信息采集方法（線圈檢測器、視頻檢測器、氣象檢測器、電子警察系統等）獲得全面的交通信息，比如道路交通流狀況、氣象條件、事件事故信息等。（2）信息傳輸。信息傳輸是指將采集到的實時路況數據傳送到信息平臺處理中心，在平臺處理中心對數據進行加工處理，處理后將信息傳輸到發布系統進行實時發布。平臺系統間的信息傳輸比較復雜，既有同一層次但不同系統之間的信息橫向傳輸，也有不同層次之間的信息縱向傳輸。（3）信息處理。信息處理是公路交通運輸信息平臺最關鍵的環節。主要是基于交通理論，運用統計分析技術、人工智能技術、數據融合技術、并行計算技術等，將各種采集方式得到的數據進行統計分析、融合處理，提取出交通特征參數，并將數據進行集成和存儲。（4）信息發布。公路交通運輸信息平臺的信息發布包括互聯網（Internet）、可變信息板、交通廣播、短信、電話查詢等多種方式。共享信息可以根據信息的特點，選擇合適的輸出媒體、輸出格式、輸出方式、以確保信息傳遞便捷準確、使用方便以及保密需要等。江蘇省公眾出行交通信息服務網站。該網站功能比較完善，可以為用戶提供天氣信息、交通時況報告、出行向導、出行參考等交通信息。endprint

3.3 系統框架設計

通過前面對現有系統運行現狀存在問題分析的基礎上，我們進行了信息需求分析、系統的功能分析等工作。為此，我們創新設計了公路交通運輸信息系統的框架（如圖1所示），目的是克服存在的問題，滿足出行者信息需求、管理者信息需求，達到信息平臺整合的目的，從而更有效、更便捷地為信息需求者服務，最終實現運輸效率提高、運輸業能源消耗降低、出行者溫室氣體排放降低的低碳目標。

在圖中，信息采集系統主要是實時采集路段、匝道口和收費口的交通參數、道路狀況、氣象參數等，然后通過信息傳輸系統定時報送到交通指揮控制中心，交通指揮控制中心對交通流信息進行分析、處理之后，傳送到交通信息顯示、發布系統提供信息實時發布。

3.4 公路交通運輸信息平臺的性能需求分析

公路交通運輸信息平臺是一個龐大、實時的復雜系統，具有系統性、相關性、層次性等特征。該系統對可靠性、易維護性、安全性、可操作性等性能有較高的要求。

（1）可靠性—為了避免系統發生故障或者意外破壞而影響正常運行，要求平臺系統有較高的抗干擾能力和控制故障的能力。（2）易維護性—龐大、復雜的系統需要實時應用，為了更好更方便地應用，平臺系統的變更要簡單易行。（3）安全性—信息平臺內部所處理的數據要嚴格控制，不能隨意存取和改動。這樣可以防止對數據的非法操作和計算機病毒的破壞，從而保證系統實時處理的相關數據的安全可靠。（4）可操作性—系統的設計要層次分明、合理實用，人機界面簡單明了、清晰直觀，從而使交通管理人員有效、便捷地操作信息平臺系統，更大效用地發揮平臺的實時作用。

4 結語

公路交通運輸信息平臺的建成與使用將實現交通信號自動控制、道路交通流實時監控、交通事務緊急救援、交通流誘導系統使用，可提高交通流量、降低事故發生率、減少經濟損失，其作用可見一斑。

目前，隨著我國北斗導航系統在交通運輸業的運用與推廣，我們有理由相信，智能交通必將得到更多的重視，低碳經濟、低碳交通的研究、建設與應用將得到進一步發展。公路交通運輸信息平臺建設是個艱巨的系統工程，建設中應遵循“統一規劃、分步實施”的原則，對現有信息化資源進行總結分析，然后進一步進行系統設計，避免重復建設，在建設過程中根據情況對公路交通運輸信息平臺系統分期實施，注重實效穩步推進。

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[6]國家智能交通系統工程技術研究中心網站（http：//www.itsc.com.cn/）.endprint