基于雙網雙平臺的智慧交通監(jiān)管系統(tǒng)設計

基金項目：2023年保定市科技計劃自籌經費項目；項目名稱：基于深度學習的非機動車頭盔佩戴檢測系統(tǒng)的研究與應用；項目編號：2311ZG017。

作者簡介：吳衛(wèi)宏（1987— ），女，講師，碩士；研究方向：人工智能，軟件技術。

摘要：近年來，電動車的大規(guī)模普及也引發(fā)了一系列交通管理問題，特別是頭盔佩戴的要求以及實施程度給交通管理人員帶來巨大挑戰(zhàn)。文章提出了一種創(chuàng)新的非機動車智慧監(jiān)管系統(tǒng)，采用“雙網雙平臺”架構，實現了數據的安全交互與高效處理。該智慧監(jiān)管系統(tǒng)集成了大數據、人工智能等現代信息技術，創(chuàng)新性地解決了非機動車管理難題，為城市智慧交通體系的構建提供了新思路，對降低交通事故發(fā)生率、構建智慧城市交通具有重要意義。

關鍵詞：雙網雙平臺；監(jiān)管交通；監(jiān)管系統(tǒng)

中圖分類號：TP311" 文獻標志碼：A

0" 引言

當前，非機動車在中國交通工具中占據了很大的比例，大部分非機動車體積小、方便靈活，成了很多城市居民短距離出行的首選交通工具，國內如電動自行車的保守量早已超過了3億輛，龐大的數量再加上非機動車違規(guī)行為的存在導致相關安全事故一直高發(fā)。據統(tǒng)計，在中國非機動車中的電動自行車是導致交通事故死亡最多的車輛之一，在非機動車駕駛員死亡事故中約80%為顱腦損傷致死。當交通事故發(fā)生時，頭盔可以吸收大部分撞擊力，為駕駛員起到緩沖、減震的保護作用，可以減少63%的頭部受傷和88%的顱腦損傷［1］。除此之外，非機動車駕駛員逆行，占道行駛等違反交通法規(guī)、交通事故頻發(fā)，已嚴重影響了市區(qū)道路交通秩序和公共安全。

針對上述問題，本文創(chuàng)新系統(tǒng)平臺設計，基于雙網雙平臺，充分發(fā)揮大數據、互聯網等技術優(yōu)勢，本研究通過對各類新業(yè)態(tài)騎行人員違法行為的全過程、全范圍監(jiān)管，營造暢通有序的交通環(huán)境，強化騎行人員交通安全意識，降低市區(qū)交通事故發(fā)生率，提升城市文明交通形象。

1" 系統(tǒng)概述

本研究基于“雙網雙平臺”設計智慧交通監(jiān)管系統(tǒng)，“雙網”即互聯網和交通管理內部網絡，功能隔離運行，保障系統(tǒng)運行穩(wěn)定；“雙平臺”即系統(tǒng)管理平臺和微信小程序平臺。系統(tǒng)綜合運用大數據、互聯網等技術，旨在優(yōu)化市區(qū)道路交通，強化電動車交通管理，解決非機動車駕駛員違反交通法規(guī)的亂象問題［2］。本文平臺通過全過程、全范圍監(jiān)管騎行人員的違法行為，保障交通環(huán)境的暢通有序。本研究有助于強化騎行人員的交通安全意識，降低市區(qū)交通事故發(fā)生率，為城市交通管理帶來全新的智能化手段，有效提升交通系統(tǒng)的運行效率和安全水平，推進城市智慧交通的發(fā)展。

1.1" 系統(tǒng)支持信息分級管理

智慧交通監(jiān)管系統(tǒng)按照不同管理權限實現層級管理，實現交通管理人員和騎行人員的基礎信息采集和業(yè)務信息的查詢，企業(yè)管理員使用互聯網登錄系統(tǒng)，通過身份驗證管理維護企業(yè)、站點及騎行人員的信息。系統(tǒng)的互聯網端登錄平臺采取短信驗證功能，對敏感數據進行加密，保證執(zhí)法警員和騎行人員身份的真實性和信息的安全性。

1.2" 系統(tǒng)支持信息驗證

系統(tǒng)設定首次登錄需驗證個人身份信息，交通管理人員登錄小程序，及時查處騎行人員違法違章，可實時查詢歷史查處記錄。騎行人員登錄小程序，實時查詢自己違章次數及違章積分情況。

1.3" 系統(tǒng)支持快捷高效信息查詢

交通管理人員打開監(jiān)管平臺微信小程序，輸入騎行人員編號、身份證號碼、電話號碼任一項，即可對違章騎行人員提交處罰信息，同時違章數據同步到系統(tǒng)管理端，自動計算違章率。系統(tǒng)會及時通過微信小程序和短信2種方式發(fā)送提醒，騎行人員可通過手機端快捷、高效查詢個人違規(guī)信息。

1.4" 系統(tǒng)支持違章異議申訴及培訓教育

騎行人員可以在規(guī)定期限內對違章提起異議申訴，為保證公平、公正，異議申訴采取企業(yè)和支隊兩級復議模式。本研究設計小程序端培訓模塊，當累計達到規(guī)定分值的騎行人員需參加培訓教育，完成培訓后系統(tǒng)減掉相應分值。

2" 系統(tǒng)整體設計

2.1" 系統(tǒng)架構設計

本研究采用雙網雙平臺的架構，實現內外網的安全接入邊界［3］。平臺拓撲結構主要包括3層，從下而上依次是數據層、服務層、應用層，該架構可以清晰地劃分不同層級的功能與責任，提高系統(tǒng)的可維護性、可擴展性和穩(wěn)定性。

數據層作為最底層，主要負責存儲和管理各種類型的數據。這些數據包括圖片、位置信息、用戶數據、培訓視頻、通知信息、接口數據和短信數據等。數據層通過特定要求的數據存儲于內網中，只能通過安全接入邊界進行訪問，以此確保敏感數據的安全性。數據層的主要任務是確保數據的安全性和完整性，提供高效的數據檢索和處理能力。

服務層位于數據層之上，主要負責處理各種業(yè)務邏輯和服務請求。該層包含了用戶管理、數據收集與處理、交通違法監(jiān)管、信息發(fā)布與互動、系統(tǒng)管理與維護、智慧交通分析與優(yōu)化和微信小程序接口等多個模塊。服務層通過與數據層的緊密協(xié)作，實現了對各類數據的處理和分析，為上層應用提供了強大的支持［4］。

應用層主要負責向用戶提供各種功能和服務。應用層包括微信小程序、Web端和管理后臺3個部分，分別面向不同的用戶群體。小程序和Web端提供了信息查詢、個人資料管理、培訓信息和數據報表等功能，方便用戶查看和管理自己的數據。管理后臺則提供了違章統(tǒng)計、個人資料管理、處罰規(guī)則設置和處罰管理等功能，供管理人員進行系統(tǒng)管理和維護。

本文研究采用雙網雙平臺架構可提供一種安全可靠的方式來管理和處理內外網之間的數據交互，為用戶提供了一站式的交通管理服務。安全接入邊界定義了內外網之間的接口，主要為了保護內部網絡免受外部威脅，控制內外網之間的數據流動。智慧交通監(jiān)管系統(tǒng)可實現在“雙網雙平臺”應用架構下的穩(wěn)定運行和數據處理流程。同時，保障系統(tǒng)安全和用戶隱私，提供良好的監(jiān)管服務。系統(tǒng)架構設計如圖1所示。

2.2" 系統(tǒng)構建

本文在構建系統(tǒng)時，深度融合了網絡安全保障與用戶隱私保護的考量，通過實施多方合作共治策略，強化管理效能。在系統(tǒng)架構設計上，本研究采用了創(chuàng)新的B/S架構模式下的“雙網雙平臺”方案：“雙網”分立運行環(huán)境，不僅加固了系統(tǒng)抵御外部威脅的能力，還通過功能上的明確劃分確保了運行的連續(xù)性和穩(wěn)定性?！半p平臺”則采取集中部署、分布式應用的方式，既便于系統(tǒng)功能的靈活擴展與維護升級，又提升了用戶體驗和服務效率。

本研究重點關注點在于精準記錄騎行者的頭盔佩戴情況，以此為核心開展身份驗證與路面執(zhí)法工作。本文利用先進的信息技術手段，對操作流程中生成的結構化業(yè)務數據進行高效收集，隨后在確保數據傳輸與存儲安全性的基礎上，與內網數據庫進行全面而精確的匹配驗證［5］。本研究可實現在三重保障下，即系統(tǒng)的高度穩(wěn)定性、嚴密安全性及持續(xù)穩(wěn)定性，有效促進道路交通安全管理的智能化、精準化、高效化。

2.3" 關鍵技術

網絡隔離與安全方面，鑒于互聯網端和交通管理內網端需要進行功能隔離運行，以保障系統(tǒng)運行穩(wěn)定和安全性，本研究涉及的關鍵技術包括虛擬專網（VPN）、防火墻、訪問控制等。

移動端微信小程序應用平臺可提供便捷的移動端入口。系統(tǒng)通過優(yōu)化的接口與友好的交互設計，使交通管理人員和騎行人員輕松操作和查詢系統(tǒng)信息。該平臺基于微信小程序技術構建，采用了WXML作為標記語言、WXSS處理樣式以及JavaScript進行邏輯控制，沿用了Vue、React、Angular等成熟前端框架的設計理念，實現了輕量化且高效的原生應用開發(fā)［6］。小程序利用騰訊位置服務這一第三方插件，以確保系統(tǒng)信息處理功能的實用性與準確性。

在技術實現上，本研究采用前后端分離架構，前端選用了Vue.js框架，結合HTML5、CSS3及現代JavaScript技術，充分利用Vue的組件化特性，不僅大幅減少了代碼重復，也提升了代碼的可讀性和可維護性。Vue的路由管理機制支持頁面間平滑跳轉而不全頁刷新，加之其MVVM（Model-View-ViewModel）模式和雙向數據綁定能力，極大提升了開發(fā)效率。此外，系統(tǒng)借助虛擬DOM，Vue能有效優(yōu)化DOM操作，支持服務端渲染，進一步增強了應用性能。

后臺開發(fā)則依托于Java語言，采用Spring框架結合Spring MVC模式處理請求，MyBatis作為數據持久層，構成經典的SSM（Spring、Spring MVC、MyBatis）技術棧，確保了后端邏輯的高效執(zhí)行與數據管理的靈活性。在數據庫層面，本研究選用MySQL作為存儲解決方案，滿足大數據量和高并發(fā)訪問的需求。

在開發(fā)工具方面，本研究采用Visual Studio Code作為前端代碼編寫的主要環(huán)境，其豐富的插件生態(tài)極大地便利了開發(fā)工作。而微信開發(fā)者工具則是調試與運行小程序的首選平臺，它提供了實時預覽、性能分析、真機調試等強大功能，確保了開發(fā)與測試的高效進行。

3" 系統(tǒng)功能設計與實現

本研究系統(tǒng)是一個全面的用戶管理、信息記錄、信息處理、信息推送和統(tǒng)計匯總的平臺，系統(tǒng)功能設計如圖2所示。該系統(tǒng)實現幫助管理者有效地管理和監(jiān)控用戶的行為，促進交通法規(guī)的遵守和交通安全的提升。

3.1" Web端系統(tǒng)管理平臺

Web端系統(tǒng)管理平臺可實現交通系統(tǒng)與企業(yè)管理員通過內網與互聯網分別管理，涵蓋用戶權限、信息管理與統(tǒng)計匯總核心功能。系統(tǒng)支持分級權限控制，全面管理用戶資料、處罰異議及培訓流程。交通管理人員能查看用戶詳情、處理處罰爭議、監(jiān)控統(tǒng)計報表及通信。企業(yè)端聚焦于違章、異議與消息管理。平臺具備用戶分級管理、信息錄入導出、自動培訓時長判定、多渠道信息推送（站內通知、處罰與培訓短信/小程序通知）及靈活統(tǒng)計報表生成功能。

3.2" 微信小程序核心功能

微信小程序端著重于用戶交互與信息管理，實現登錄注冊、信息查看、接收推送及異議申訴。騎行者與管理人員均需通過賬號訪問，前者注冊需填寫詳盡個人信息，后者由上級分配賬號。小程序為騎行者提供個人資料、違章記錄及培訓信息查看功能；管理人員則可查看執(zhí)法記錄。微信小程序端實時推送機制確保騎行者即時獲知處罰、培訓通知及培訓結果。此外，小程序嵌入復議申訴模塊，允許騎行者在限定時間內提交申訴至企業(yè)管理員，繼而轉至交通管理部門復核，決定是否撤銷或維持原處罰，形成系統(tǒng)閉環(huán)管理流程。

4" 結語

本文主要針對非機動車騎行人員交通安全問題設計智慧監(jiān)管系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過采用“雙網雙平臺”架構，提高交通管理人員工作效率，有效應對非機動車駕駛者的違規(guī)行為。系統(tǒng)通過綜合運用現代信息技術，不僅加強了對非機動車駕駛行為的監(jiān)管力度，還促進了交通安全教育，為打造更加安全、智能、高效的市區(qū)道路交通環(huán)境提供了有力支撐。該系統(tǒng)設計充分考慮了用戶操作便捷性、數據安全性與系統(tǒng)穩(wěn)定性，是推動城市智慧交通發(fā)展的重要實踐。

參考文獻

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［3］王亮榮.一種基于雙網雙平臺的交警集成指揮平臺的設計［J］.山西科技，2020（2）：72-74.

［4］呂佳俊.基于深度學習的安全頭盔實時檢測與報警系統(tǒng)的設計與實現［D］.重慶：西南大學，2022.

［5］李井彪.智慧交通認證產品監(jiān)測管理平臺建設［J］.交通世界，2023（20）：15-17.

［6］覃瓊花，張春燕，徐百寧.基于深度學習的微信小程序圖像識別系統(tǒng)［J］.信息與電腦（理論版），2024（1）：73-75.

（編輯" 王永超）

Design of an intelligent transportation supervision system based on dual-network dual-platformWU" Weihong1，2， GAO" Ying3

（1.Hebei Software Institute， Baoding 071000， China;

2.Hebei Province Research and Development Center for Intelligent Interconnected Equipment and Multimodal Big Data Applications， Baoding 071000， China;

3.Langfang No.4 Vocational Middle School， Langfang 065000， China）

Abstract： In recent years， the widespread adoption of electric vehicles has led to a series of traffic management challenges， particularly regarding the enforcement of helmet-wearing regulations and its implementation， which has posed significant challenges for traffic administrators. This article introduces an innovative smart supervision system for non-motorized vehicles， employing a “dual-network， dual-platform” architecture that ensures secure data exchange and efficient processing. Integrating big data， artificial intelligence， and other contemporary information technologies， this innovative regulatory system addresses the complexities of non-motorized vehicle management， providing a new approach for constructing smart urban transportation systems. It plays a pivotal role in reducing the incidence of traffic accidents and is instrumental in building a smart city transportation infrastructure.

Key words： dual-network dual-platform; traffic regulation; supervision system