淺談城市交通共用監控信息平臺相關技術

城市交通信息化建設一直都是城市交通建設和管理部門密切關注的工作重點。在交通管理領域已經建設成功了幾十個應用系統，包括交通管理基礎信息系統（違章管理、駕駛員管理、車輛管理、非機動車管理、事故管理）、交通管理地理信息系統、交通視頻監控系統、非現場執法系統、智能卡口系統、交通信號控制系統和交通信息誘導系統等等，為交通管理作出了巨大的貢獻。

城市交通需要共用監控信息平臺

由于現有的交通信息監控系統在開發時沒有進行整體規劃，各個系統也是由不同開發商開發或自行開發，造成現有系統普遍存在以下問題：1、各系統之間數據關系不清晰，數據格式不一致、冗余現象比較普遍，難于進行綜合數據統計分析應用。2、各業務之間的功能劃分不合理，功能重疊造成業務人員數據多點輸入，增加了業務部門的工作量。3、各系統獨立運行，操作人員要在不同系統之間切換，操作復雜，也容易出錯。4、多數系統的兼容性、開放性差，難以進行系統的集成開發應用。5、開發工具、設計方法的不統一，造成后期維護工作量巨大。面對城市交通監控系統建設過程出現的層層問題，亟需站在城市管理的高度，規劃建設統一的監控信息平臺，將交通各子系統通過數據共享、數據交換、數據整合處理集成在共用信息平臺上。這一平臺的建成，不僅能為城市交通管理部門提供監控數據服務，提高智能交通的整體效益，而且大量的信息經過處理后，可向廣大的交通參與者提供豐富及時的交通信息服務。

城市交通共用監控信息平臺及作用

城市交通共用監控信息平臺綜合利用GIS-T、數據庫、通信、智能控制等技術，對城市交通共用監控信息平臺各子系統所需要的各種交通監控信息進行有組織的采集、傳輸、處理、存儲和發布，為各子系統提供格式一致、標準統一的共享基礎交通監控信息。以共用信息平臺為核心，城市交通共用監控信息平臺得以整合成一個完整、先進、智能的交通管理系統。城市交通共用監控信息平臺充分利用現有的道路交通資源，為交通管理者和出行者提供交通信息，調節道路網上的交通流分布，以達到交通暢通的目的。城市交通共用監控信息平臺系統拓撲圖如圖1所示。

共用信息平臺是整個城市交通監控平臺信息組織過程中的信息樞紐，承擔著信息中轉站的功能。作為基礎信息平臺，在城市交通信息系統建設中，共用交通信息平臺具有重要的地位。

實現了城市交通共用監控平臺各個子系統間的協同運作。通過建立共用信息平臺，為先進的交通管理系統中各個子系統的信息交換和信息共享提供平臺和接口，使得交通信息系統形成一個內部協同運作的大系統，從而最大范圍、最大程度地提高交通信息的利用效率。

圖1 城市交通共用監控信息平臺系統拓撲圖

實現了城市各交通管理職能部門間的協調。共用信息平臺擁有完整的信息交流體系，保證交通信息資源的全方位、多角度的共享，為城市交通信息系統建立一套良好的運作機制提供技術保障。

實現了基礎交通信息的共享。通過建立城市共用信息平臺，把由交通信息采集系統或其他子系統采集的基礎交通信息存儲在共用信息平臺中，實行信息共享，避免了不必要的重復性建設。

有利于交通輔助決策支持系統的發展。通過建立城市交通共用監控信息平臺，在此基礎上開展面向社會公眾的交通信息服務，用戶可以通過交通廣播、可變情報板、互聯網、交通咨詢熱線電話、路側廣播、電視等多種渠道得到全方位的城市道路交通信息、公共交通信息和換乘信息等，這樣出行者就可以根據這些信息確定自己的出行方式并選擇合理的路線。

有利于系統功能的進一步發展。共用信息平臺為系統功能的擴展提供了通用接口，系統的建立要分步驟、分階段地完成。通過共用信息平臺可以將其他子系統封裝起來，有助于信息系統的開發與擴展。

城市交通共用信息平臺中的關鍵技術

以下主要從共用信息平臺的數據庫管理技術、數據融合技術、數據安全技術、交通信息通信方式與交通信息發布技術等五個方面闡述共用信息平臺的關鍵理論與技術。

數據庫管理技術

先進的交通管理系統實現其功能需求強大的信息支持，因而有必要對作為信息載體的數據進行管理。目前數據庫管理中主要存在以下問題：交通信息不能達到最大程度的共享、數據庫維護困難以及數據庫可擴展性差。

基于目前的ITS建設與信息服務的現狀和需求，平臺對信息的整合應該是強調一種“基于協作”的整合，為了實現此目標，我們利用分布式數據庫技術組建共用信息平臺的分布式數據庫。

分布式數據庫系統是符合共用信息平臺的管理思想和管理方式的，是由共用信息平臺和城市交通共用信息監控平臺的特點決定的，其特點是信息采集和城市交通共用信息監控平臺用戶地域上分散，而管理上又相對集中的特點。分布式數據庫系統是物理上分散而邏輯上集中的數據庫系統，是用計算機網絡將地理位置分散而管理和控制上需要不同程度集中的各個邏輯單位連接起來，共同組成一個統一的數據庫系統。分布式數據庫具有物理分布性，邏輯整體性，站點自制性，數據獨立性，控制機制集中于自治相結合，事物管理分布性等特點；同時擁有提高數據的可靠性和可用性，提高數據的訪問效率，降低數據的通行費用，實現共用信息平臺站點的良好自制性，數據庫建設的靈活性和擴展性等優點，而且能夠滿足共用信息平臺的分布式管理和控制的要求，滿足共用信息平臺各站點有自己的控制、管理和使用信息策略的要求。

數據融合技術

數據融合，是指多傳感器的數據在一定準則下加以自動分析、綜合以完成所需的決策和評估而進行的信息處理過程。信息融合技術是協同利用多源信息，以獲得對同一事物或目標更為客觀、更為本質認識的信息綜合技術。信息融合通過對各類數據的綜合處理，可以得到比任何單個數據源更全面、更準確的交通流狀況信息。

城市交通共用信息監控平臺中的信息融合包括信息融合的像素級、特征級和決策級。其中像素級和特征級融合處理的是地面交通信息和部分空間信息，輸出的是對城市交通狀態的部分描述，如狀態向量、特征和屬性等；決策級信息融合屬于高層處理，處理的數據包括地面交通信息、全部的空間信息、氣象等其他交通相關的信息以及交通領域專家的知識等，輸出的是抽象的結果，如對交通系統的狀態、交通系統整體性能評價以及對系統運行的預測等，支持城市交通指揮決策系統的正常運行。

數據安全技術

數據加密技術是最基本的安全技術，被譽為信息安全的核心。它通過變換和置換等各種方法將被保護信息置換成密文，然后再進行信息的存儲或傳輸，即使加密信息在存儲或者傳輸過程中為非授權人員獲得，也可以保證這這些信息不為其認知，從而達到保護信息的目的。該方法的保密性直接取決于所采用的密碼算法和秘鑰長度。

根據密鑰類型不同可以將現代密碼技術分為兩類：對稱加密算法和非對稱加密算法。對稱加密算法和非對稱加密算法可以分別應用于數據加密、身份認證和數據安全傳輸。

交通信息通信方式

通信系統是城市交通共用信息監控平臺和其他子系統進行信息交換的媒介。城市交通共用信息監控平臺與信息采集系統和信息發布系統進行信息的傳輸，以便及時進行數據更新，更好地滿足不同系統的不同要求。為了實現平臺的各項功能，共用信息平臺的通信系統必須可靠性高、覆蓋區域廣、傳輸速率高及安全性高。

有線通信方式

有線通信方式適用于為城市交通共用信息監控平臺的固定用戶提供服務，如交通管理部門。有線通信方式主要有電話、X.25分組交換網、DDN數字數據網、基于幀中繼的ADSL、光纖分布式數據接口（FDDI）和異步傳輸模式技術。

無線通信方式

近幾年來，無線通信技術在我國發展很快，并且具有廣闊的應用前景。由于移動用戶是信息平臺的主要服務對象，無線通信技術將是城市交通共用信息監控平臺信息傳輸的主要方式。適用于信息平臺的無線通信技術主要有無線電廣播、蜂窩網、蜂窩數字分組數據網、碼分多址蜂窩移動通信網、通用分組無線系統、專用短程通信和衛星通信。

與無線通信技術相比，有線通信技術在技術上更成熟、可靠，傳輸效率較高，通信成本也相對低廉，適合于大量數據的傳輸；無線通信方式是平臺用戶的主要傳輸方式，具體應用應當根據實際情況進行選擇。

交通信息發布技術

信息發布是城市交通共用信息監控平臺提供的交通信息與出行者之間的直接交互界面。出行者對系統的認識，主要來源于信息發布，信息發布至關重要。主要的交通信息發布方式有互聯網、電話查詢、電纜電視或交互式電視、交通廣播、可變情報板、車載機信息顯示板、電子站牌和PDA等。

結束語

城市交通共用信息監控平臺建設中，對信息標準化提出了要求，因此有必要規劃與建設交通信息共享平臺。共用信息平臺可以保證城市交通共用信息監控平臺甚至ITS系統各部分之間的良好兼容性，有利于系統的整合和擴展。在對面向城市交通共用信息監控平臺的共用信息平臺的研究中，對共用信息平臺的關鍵理論與技術研究旨在為今后的城市交通共用信息監控平臺搭建理論指導和技術支持。