利用大數據實現貨物裝載源頭智能化監管

摘要 當前江蘇省公路治超工作的重心正在逐步從事中事后向源頭事前轉移。充分利用科技手段實現智能化源頭治超的新局面，提升治超監管效能，是當下公路治超工作的重要內容。文章設計并構建了貨物裝載源頭治超監測預警系統，通過采集貨物裝載源頭單位的業務數據并加以智能分析研判，實現對車輛超載事件的自動預警和及時響應處置，為精準治超、源頭治超提供了有效依據和科技支撐手段。

關鍵詞 大數據；源頭治超；智能化；監管

中圖分類號 U492 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）02-0031-04

0 引言

車輛超限超載運輸不但對公路、橋梁、隧道等公共基礎設施造成嚴重破壞，而且是引發道路交通事故的重要原因，嚴重危及國家和人民的生命財產安全。近年來各級政府和行業主管部門高度重視超限超載治理工作，通過增設公路超限檢測站、非現場治超執法點等方式治理貨運車輛的超限超載，取得了顯著成效。但隨著交通基礎設施建成規模的不斷擴大，公路總里程不斷增加，以基建布控為主要手段的路面治超模式已逐漸不能滿足當前治超工作的實際需要。

隨著治超工作模式的改變，江蘇省公路治超工作的重心正在逐步從通過超限檢測站、非現場執法點治理貨運車輛的超限超載行為，向加大源頭監管、制止非法超限超載車輛的出場和出站進行轉變[2]。面對點多面廣的行業體量，以及治超工作的復雜性，單純依靠人力駐點、巡查的方式難以滿足對源頭單位的監管需求，因此，鎮江市通過建立貨物裝載源頭治超監測預警系統，利用信息化手段獲取源頭單位的貨物裝載業務數據，整合聯動超載車輛數據資源，通過云計算和大數據分析技術所具有的開放數據、高速連接和智能化管理等優勢，對采集數據進行智能分析、自動研判預警，實現源頭治超和科技治超相結合的治超新態勢，對于提升治超監管能力和水平，加大治超監察力度具有重要的現實意義。

1 系統設計目標

貨物裝載源頭治超監測預警系統，主要通過在源頭單位內部署車輛身份識別、激光輪軸識別等外場信息感知設備，通過邊緣系統集成，實現對貨運車輛車牌、輪軸數、過磅稱重等前端數據信息的自動采集和封裝上傳，并通過后臺監測預警系統進行智能研判分析，實現對車輛超載事件的自動識別、預警和及時響應處置，從而在貨物裝載源頭上，為實現對車輛超載行為的監測預警提供有效的科技支撐手段[1]。具體目標如下：

（1）實現源頭單位車輛裝載業務數據的實時采集。

實現對進入源頭單位進行貨物裝載的作業車輛、貨物、稱重、照片視頻等相關數據信息的自動集成和封裝傳輸。

（2）實現源頭單位貨運運單的電子化管理。

通過對貨運車輛和從業人員的備案管理，實現貨運運單電子化管控，便于源頭單位落實貨運運單制度，無法為超載車輛生成有效的電子運單，實現對車輛、駕駛人、貨物品種、裝載重量等相關信息的信息化跟蹤。

（3）實現對車輛超載事件的自動預警和響應處置。

實現對貨運車輛超載事件的智能研判分析并實時預警，便于源頭單位對車輛超載行為提前感知和及時響應處置。同時，將預警信息推送至行業主管部門和治超監管部門，便于各部門按照職責分工開展相關的治超工作。

（4）實現與其他信息系統的信息聯動和業務協同。

通過外部數據接口服務，實現與公路治超、運政業務、貨運運單、信用管理等信息系統的數據互通，進一步對相關數據信息進行分析研判，從而建立路面與源頭、前端與后臺的聯防聯查機制，為治超執法的精準布控提供決策支撐。

2 系統總體架構

通過對貨物裝載源頭治超監測預警系統建設目標的分析，系統架構采用常用的分層次結構，借鑒面向服務架構（SOA）的理念和方法，基于低耦合高內聚特性，減少各層間的相互依賴，提升標準化水平，利用模塊化方式增加或更新服務功能，從而滿足新的業務需求。

2.1 架構設計

貨物裝載源頭治超監測預警系統在硬件、軟件、網絡系統的支撐下，構建高效可靠的B/S應用系統，系統架構分為數據采集層、數據層、基礎組件層、應用層、表現層、用戶層等六個層次[5]。

（1）用戶層。該系統主要用戶為貨運源頭單位，包括進出源頭單位進行裝載作業的貨車駕駛員，行業主管部門，市、縣治超監管部門，市、縣治超執法部門。

（2）表現層。用戶通過瀏覽器或微信公眾號小程序進入系統，實現相關業務操作和信息查詢。

（3）應用層。該層是應用系統的實現層，實現對源頭貨物裝載車輛作業全業務流程的信息化管控，與其他業務系統建立數據交換接口，實現信息交互與共享。

（4）基礎組件層。該層采用授權認證、工作流引擎、GIS平臺等面向對象和組件式設計技術，提供系統的基礎服務功能。

（5）數據層。該層是系統的信息資源中心，包括車輛、人員數據庫、車輛稱重記錄數據庫、事件預警數據庫、電子運單數據庫及相關圖片視頻記錄等內容。

（6）數據采集層。該層是系統在源頭單位前端必需的軟、硬件基礎設施層，主要負責感知采集貨運裝載車輛進場作業全過程的相關數據，并進行信息封裝。

此外，貨物裝載源頭治超監測預警系統建設應依托相應的信息化技術標準規范、政策法規等體系，確保系統的規范有序及數據的安全可靠。

2.2 業務流程設計

根據貨運裝載源頭單位業務工作內容，結合行業主管部門對源頭治超的相關監管工作要求，梳理了系統的業務流程環節，如圖1所示：

貨運車輛進入源頭單位前，通過源頭治超微信公眾號小程序進行車輛和駕駛員相關信息的備案申請，然后進入場區進行貨物裝載，同時源頭單位根據車輛入場記錄進行貨運電子運單的信息填報。

車輛完成裝載后，進入稱重區域進行核載稱重，系統自動將車輛信息、駕駛員信息、運單信息、稱重數據、現場照片、稱重過程15 s的監控視頻進行集成封裝，形成貨運裝載的記錄信息。

系統對車輛載貨信息與車輛核載信息進行自動對比：對于超過核載閾值的，實時產生預警信息，提醒駕駛員和源頭單位對車輛進行返場減載并重新稱重；對于符合核載規定的，自動完善貨運電子運單，準予車輛離場。

系統在車輛離場前將再次驗證車輛裝載信息，有完整貨運電子運單的車輛或者是非作業車輛，直接放行，否則系統將自動生成預警信息并保存相關現場證據，然后推送至源頭單位、行業主管部門和治超監管部門。

3 系統設計與實現

該系統主要由部署于貨物裝載源頭單位的源頭單位前端信息采集系統和部署于治超監管部門的源頭治超后端監管應用系統兩部分組成。

3.1 源頭單位前端信息采集系統功能實現

源頭單位前端信息采集系統部署于源頭單位局域網內，通過對源頭單位場區加裝車牌識別器、激光輪軸檢測單元、全景視頻監控、治超工控主機等相關企業前端感知設備并進行有效集成，實現對進入源頭單位貨運車輛相關裝載數據信息的采集和傳輸[3]。

治超工控主機實現對車牌識別器、激光輪軸檢測單元、現場全景監控設備、地磅稱重儀器等檢測設備的接口集成。當車輛在稱重過程中，治超工控主機將根據激光輪軸檢測單元采集的車輛輪軸數，計算出相應的車輛核定載重數據，與地磅實際稱重數據進行自動對比，再根據車輛是否超載進行相應處理：車輛不超載的，將車輛的裝載信息數據（包括車牌號碼、車牌顏色、地磅稱重數據、輪軸數量、核定載重數據、車輛前后照片、稱重區域全景照片、稱重過程15 s的監控視頻等）進行封裝，實時傳輸至源頭治超后端監管應用系統；車輛超載的，治超工控主機會在地磅旁的信號顯示屏上顯示超載信息，指示車輛駕駛員返場進行減載作業并重新稱重，同時發送預警信息至源頭治超后端監管應用系統。

3.2 源頭治超后端監管應用系統功能實現

源頭治超后端監管應用系統部署于治超監管部門，根據源頭治超業務監管需求，可將其劃分為三個業務應用子系統，即源頭治超后端超載預警子系統、源頭治超后端行業監管子系統、源頭治超后端企業管理子系統[4]，以及一個源頭治超微信公眾號小程序，實現治超監管部門、行業主管部門、源頭單位對源頭治超業務的實時監管和態勢管控。

3.2.1 源頭治超后端行業監管子系統

源頭治超后端行業監管子系統基于整個系統建設中形成的各類業務數據資源，依托數據服務、統計分析和GIS組件功能，為行業主管部門、治超監管部門等用戶實現對源頭單位日常治超工作的監管、貨物裝載進出場記錄的業務分析、貨運電子運單的記錄分析等，達到對貨物裝載源頭單位超載信息的全面掌控。

系統可根據源頭單位名稱、時間范圍、車牌號碼、貨物名稱等查詢條件，查詢貨物裝載源頭單位的治超業務數據、車輛進出場記錄數據、車輛超載事件預警及處置詳情等信息。

系統通過對源頭單位治超工作的實時監管，利用GIS組件在地圖上對所有源頭單位的地理位置、實時通信狀態、車輛檢測數量、超載預警信息等實時治超態勢進行可視化圖形展示。當源頭單位發生車輛超載離場事件、前端硬件故障、數據傳輸中斷等異常情況，系統將通過貨運車輛公共服務平臺獲取車輛GPS定位信息，并在GIS地圖和應用系統界面上進行預警，顯示車輛行駛軌跡并提供信息詳情查詢。

系統可根據行業、轄區、貨物性質對源頭單位進行分類綜合統計分析。利用圖形、圖表等方式，對源頭單位的治超業務態勢進行可視化分析展示并形成臺賬記錄，為行業主管部門和治超監管部門提供有效的治超監管決策支撐。同時，系統引入誠信管理體系，根據車輛超載出場記錄，對超載車輛、承運方和貨物裝載源頭單位的違規行為進行記錄，將多次違規記錄的車輛納入黑名單管理，系統將對黑名單內進入源頭單位的車輛自動產生實時的預警信息。

3.2.2 源頭治超后端超載預警子系統

源頭治超預警服務子系統基于源頭治超行業監管需要的業務邏輯，通過源頭單位前端信息集成系統提供實時的數據采集服務，對實時采集的治超業務監測數據進行處理和分析研判，實現將車輛超載出場事件向其他應用子系統的預警推送。

系統根據源頭單位前端信息集成系統采集的業務監測數據，按照內部設定的車輛裝載預警閾值，進行自動對比分析。當系統通過研判確定屬于超載事件時，可將預警信息通過后端行業監管子系統、后端企業管理子系統、治超微信小程序等多種渠道推送至相關人員，使得車輛超載事件能夠得到及時的響應和處理。

3.2.3 源頭治超后端企業管理子系統

源頭治超后端企業管理子系統基于整個系統建設中形成的各類業務數據資源，依托數據服務、統計分析和GIS組件功能，為單位用戶實現對入場車輛、從業人員備案，通知消息推送，治超業務數據查詢，貨運電子運單管理，綜合統計查詢等功能。

系統實現對貨運車輛、從業人員等的備案管理。通過外部數據接口服務，獲取運政業務系統中相關車輛和從業人員信息，與系統中的備案車輛和從業人員信息進行資質核定對比，當車輛或從業人員信息異常，如證件過期、信用等級為B級時，源頭單位應拒絕其入場作業。

系統可以通過獲取車輛、從業人員備案信息，結合車輛裝載貨物記錄信息，自動生成貨運電子運單，現場從業人員可按需打印、隨身攜帶。同時，將貨運電子運單信息通過源頭治超微信公眾號小程序和外部數據接口，推送至綁定治超公眾號的從業人員和貨運運單系統中。運單上提供二維碼，可供路面執法人員掃描查詢核對運單信息。

當有車輛超載事件發生時，系統能夠自動接收到后端監測預警子系統推送的預警信息。源頭單位可以通過超載告警事件定位到事件發生的地磅、相關車輛、出門道閘，依據證據信息確認車輛超載事實，在系統中對超載事件進行處置反饋。行業主管部門和治超監管部門可對于源頭單位針對超載事件的處理情況及處理結果進行查看。

3.2.4 源頭治超微信小程序

源頭治超微信小程序是基于微信端的輕量級手機移動應用，通過與車輛、從業人員的身份綁定，為需要進入貨物裝載源頭單位的從業人員實現相關車輛、人員信息備案的移動端申請，治超相關行業動態推送，超載預警信息提醒，貨運電子運單查詢等功能。

4 結語

針對利用科技手段實現智能化科技源頭治超的實際需求，該文主要構建了以貨物裝載源頭單位前端信息采集匯聚和后端監管應用為主要內容的源頭治超監測預警系統，實現了對貨物裝載源頭超載事件的智能研判、實時預警及處置過程的可視化跟蹤管理，能夠滿足源頭單位、行業主管部門、治超監管部門等不同用戶對源頭治超監管和相關業務的應用需求。目前系統已成功應用于鎮江市96家重點貨物裝載源頭單位的源頭治超監管工作中，提高了源頭治超工作效能，具有較高的實際應用價值。

參考文獻

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[3]張新.基于智慧交通的治超模式研究[J].中國交通信息化， 2014（9）：119-122.

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[5]李麗宏，唐小平.基于VPN技術的貨運源頭治超系統軟件的設計[J].軟件， 2012（2）：6-8.