淮安市交通運輸運行監測平臺設計與應用

文/張廣玉

近年來，淮安市交通信息化建設取得長足進展，為增強交通運輸運行管理的預見性、主動性和協同性，提升交通行業管理、公眾服務、決策支持能力，在對全市交通運輸運行監測指標需求分析的基礎上，設計并開發淮安市交通運輸運行監測平臺。

1 建設目標

圍繞全市交通運輸運行監測、行業管理、輔助決策等需求，以交通運輸數據資源綜合分析、大屏可視化展現和移動端應用為重點，建立全市交通運輸運行監測指標體系，綜合監測、分析、展現全市交通運輸發展態勢，及時發現問題隱患并揭示相關風險，更好地支撐輔助決策和行業管理。

1.1 建立交通運輸運行監測指標體系

按照宏觀與微觀相結合、全面與重點相結合等原則，構建全市交通運輸運行監測指標體系，便于綜合、動態表征交通運輸精細化管理效能和服務能力。

1.2 構建交通運輸運行監測主題數據庫

整合、交換交通運輸信息資源，建設全市交通運輸運行監測主題數據庫，為綜合運行監測和輔助決策提供數據支撐。

1.3 建設大屏可視化系統及移動應用APP

以交通運輸運行監測、綜合分析為重點，建設大屏幕顯示系統，提供大屏可視化應用及移動端應用，全面直觀的展示交通運輸運行發展態勢。

2 設計思路

圖1：總體架構

圖2：監測指標體系

2.1 充分整合系統資源

充分利用省交通運輸廳信息化建設成果，整合市局及下屬單位的各類信息資源，保障軟硬件、數據及運行環境支撐，避免重復建設。

2.2 開放性擴展性原則

遵循開放性建設原則，采用符合相關標準的軟硬件及通信技術，使平臺具備良好的兼容性及靈活性，并可滿足未來不同階段的發展需要。

2.3 穩定可靠長效運行

平臺所需數據來源廣泛、類型多樣，為保證系統良好運轉及監測效果，數據采集交換必須穩定可靠，運行機制及交換方式必須高效可行。

2.4 界面美觀體驗友好

作為市級交通信息化建設的重要支撐應用，而且是以大屏幕及智能手機等終端為載體進行交互展示，需要美觀協調的系統界面及便捷友好的交互體驗。

圖3：數據架構

圖4：技術架構

圖5：部署架構

圖6：大屏端總體應用效果

圖7：移動端總體應用效果

3 平臺設計

3.1 總體架構

充分利用省交通運輸廳及本市交通信息化建設成果，基于J2EE技術體系，采用面向服務架構設計方法，集成和應用數據整合、數據交換、GIS、圖形圖像、移動互聯網等先進成熟的信息技術，以大屏幕、移動終端等不同應用載體進行展示，為各級管理人員提供交通運輸運行監測、專題分析及輔助決策等功能和服務。平臺總體架構如圖1所示。

3.1.1 虛擬化資源池

充分利用現有的軟硬件設施及虛擬化環境，對網絡、硬件、安全等基礎設施進行調度管理，為系統按需提供網絡、計算、存儲等物理資源和虛擬資源的動態管理、調度與供給，實現整個系統的設施資源支撐。

3.1.2 數據資源層

包括數據資源池、數據集市及數據服務，采用數據總線技術，為整個系統提供數據資源的交換、治理、服務等。其中，數據資源池主要由基礎數據庫、業務數據庫群組成，基礎數據庫群充分利用本市交通運輸基礎數據庫建設成果，業務數據庫群包含現有應用系統的業務數據庫及通過數據交換平臺從省交通運輸廳數據中心獲取的業務數據庫和統計數據庫。

3.1.3 支撐層

包括平臺支撐和基于服務總線技術的平臺服務等。其中，平臺支撐充分利用現有信息化建設成果，共享全省交通地理信息服務平臺，依托應用中間件、GIS引擎、報表引擎等，為整個系統提供一個統一、規范、基礎的公共應用平臺支撐環境；平臺服務基于服務總線技術，在統一的服務接入標準和基于SOA封裝的服務接入適配基礎上，采用Web Service技術，對功能服務、引擎服務等進行組件服務化，不僅為系統提供統一的基礎組件和業務組件服務，也為業務協同奠定基礎，同時能夠通過開放和預留規范接口，支持未來應用的集成與交換。

3.1.4 應用層

圍繞全市交通運輸運行監測和輔助決策等需要，為滿足大屏可視化應用、移動端應用等不同應用場景，提供基礎設施、運行動態、安全監管、行業管理、公眾服務、配置管理等大屏端應用功能和交通總覽、運行動態、運輸經濟、行業管理、安全監管、公眾服務、資料查詢和消息互動等移動端應用功能。為保障全市交通運輸運行監測的數據質量，提供數據質量監測、數據維護等應用功能。

3.1.5 表現層

面向各級管理人員，以大屏幕和智能手機終端為主要交互載體，為不同類型用戶和應用場景提供友好的交互體驗。

3.2 業務架構

平臺整合線網規模、運輸裝備、綜合運量、交通投資、樞紐場站、風險管控、行政權力、出行服務、從業主體、應急管理等數據，按照基礎設施、運行動態、安全監管、行業管理、公眾服務等五大主題，進行相應的監測分析。圍繞公、鐵、水、空和城市交通等綜合交通日常運行監測、行業監管、輔助決策及建設成效展示等需求，依據主題分類、業務范圍、類型構成、管理單位等不同維度對指標進行分類、分級，明確每一個指標的監測目的、統計周期、數據更新頻率、數據來源等信息，建立淮安市交通運輸運行監測指標體系。如圖2所示。

3.3 數據架構

系統數據主要有兩類，分別是結構化的業務數據和非結構化的視頻數據、空間數據。視頻數據從交通監控綜合管理平臺獲取。業務數據主要通過ETL技術從省交通運輸廳數據中心獲取，其中綜合運量、線網規模、樞紐場站、運輸裝備等數據從統計分析系統中獲取，行政許可辦件平均辦理時間、行政許可辦件結案率、行政處罰案件結案率等數據從行政權力網上公開透明運行系統中獲取，熱線業務量、即時答復率、回訪滿意率等數據從交通服務熱線系統中獲取。危化品運輸車輛數、危化品運輸企業數、兩客一危衛星定位在線率等數據從運政在線系統中獲取。數據架構如圖3所示。

3.4 技術架構

平臺采用JavaEE開發體系三層架構，自下而上分別是數據訪問層、業務邏輯層、表示層。數據訪問層使用MyBatis框架對數據進行增添、刪除、修改、查找等，使用ETL技術對數據進行整合。業務邏輯層采用SpringMVC框架處理HTTP協議中的請求/響應，數據綁定機制靈活，開發更簡潔，采用Apache CXF框架實現Web Service的發布和使用。表示層采用JQuery、GIS及ECharts等軟件技術，實現客戶端與服務端的數據交互。日志、緩存、事務等分別采用Log4J、Ehcache、Spring事務等，采用面向方面的方式從各層的橫截面接入，各框架統一采用SpringMVC以IoC方式粘合。技術架構如圖4所示。

3.5 部署架構

交通信息專網是系統運行的網絡環境，系統部署由GIS服務器、數據處理服務器、數據庫服務器、應用服務器等構成，GIS服務器部署SuperMapiServer，實現對空間數據的統一管理及空間關系分析服務功能，數據處理服務器部署數據交換服務，將不同來源的數據進行加工變換，整合到平臺數據庫，數據庫服務器部署Oracle數據庫，實現各種數據的存取和分析，應用服務器部署交通運輸運行監測平臺，實現交通運輸運行監測指標體系的可視化展現。部署架構如圖5所示。

4 運行效果

平臺構建了基礎設施、運行動態、安全監管、行業管理、公眾服務等五大主題場景，分別提供各主題的監測功能，包含26個監測分類，80個主要監測指標。按照態勢監測與趨勢分析相結合的要求，將每一個主題監測功能劃分為三部分：

（1）以九宮格方式展現相應主題主要指標的運行態勢；

（2）以電子地圖展現關鍵指標的空間分布態勢；

（3）以餅狀圖、曲線圖、柱狀圖等圖形化展現關鍵指標的不同維度的變化趨勢。大屏端和移動端總體應用效果分別如圖6、圖7所示。

5 結語

該平臺采用面向服務體系架構，應用數據交換、GIS、可視化、移動互聯網等技術，能夠直觀、動態、全面展現交通運輸運行態勢及發展趨勢，實現交通運輸日常運行監測，方便管理人員及時發現問題，為風險防范、決策分析提供信息和技術支撐，進一步推進智慧交通建設，有效提升交通運輸管理綜合服務效能。