城市智能交通管理信息服务系统概述.doc

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1、一城市智能交通管理信息服务系统概述随着智能交通领域的研究逐步深入，人们已经不再仅仅局限于相关概念的讨论之中，而是将更多的关注集中在能否真正给用户(包括交通管理者、交通出行者以及其他政府相关部门)带来便利与快捷。因此，本文结合科技部ITS示范工程有关要求，从中国的国情出发，将研究内容集中在建设城市智能交通管理信息服务系统。其主要建设目标是：初步建成具有紧急事件快速反应、城市道路交通诱导、停车诱导、交通管理辅助决策支持、交通事务管理功能的智能化交通管理系统。具体可划分为如下几个功能子系统。1、交通管理综合信息平台系统城市交通管理系统是一个由实现各种不同功能的应用系统有效集成的复杂系统，而各应用系统

2、间的互连互通、有效集成是发挥人系统效能的重要前提条件.城市交通管理综合信息平台正是个集成底层各个相关功能子系统，整合各种交通数据信息，提供查询、统计、分析功能的复杂系统。把交通管理信息资源充分共享利用，是建立城市交通管理综合信息平台的根本目的，是为实现各相关子系统间的数据共享、实现深层次的信息融合和知识发现而提供的交通管理综合信息平台。该平台能够接受、存储和处理多源、异构数据，具有数据融合、数据挖掘的功能，并能够为各种应用子系统和公众提供完善的信息服务。它解决了智能交通系统各部门和系统间的信息共享和交互，实现了交通信息的综合和深层次的集成利用，为科学决策提供辅助支持，并可以提供准确、多样化的交

3、通信息服务。2、交通事务管理系统交通事务管理系统对于提高公安交通管理部门的工作效率起到十分重要的作用。新系统的建设，不仅实现了执行支队内部的日常事务处理、常规信息处理、办公自动化等任务，真正达到无纸化办公目标，提高办公的自动化程度和工作效率，节约经费，实现办公系统的自动化、高效化和标准化；而且可以实现文档(包括图文)上报、下传指令、领导批示等相关公安交通管理信息的规范化，并在很大程度上提高了相关业务文档的辅助生成功能，是交通管理部门办公现代化的重要体现，更是建设高效、廉洁的交通事务管理的重要途径。不仅如此，交通事务管理系统可以使得具有权限的领导，实时掌握各个警员的工作状况，进行动态的工作量统计

4、，并最终根据相应的评价系统，对所有警员实现全方位的工作质量评价，为进一步改进管理体制提供可靠的客观依据。3、交通管理辅助决策支持系统随着人工智能技术、专家系统以及相关理论的逐步成熟，交通管理辅助决策支持功能的实现，也成为新代交通管理信息服务系统开发的重要目标之一，为交通管理者提供交通管理信息处理、交通管理方案的形成与评价的辅助决策支持功能，以利于真正实现快速、科学、高效的指挥调度系统。根据城市的具体交通状况实际需求，建立交通管理辅助决策支持系统，可以实现针对特殊交通事件的辅助决策、动态诱导信息的辅助生成、路口渠化设计方案的辅助设计、动态交通组织的辅助优化与评价。交通管理辅助决策支持系统的建成，

5、将不仅为城市交通管理提供科学有力的工具，而且对解决大城市日益严重的交通问题和智能交通的建设起着积极的示范作用4、紧急交通事件的快速反应系统紧急交通事件快速反应系统的目标是提高对突发交通事件的发现、反应速度及能力，改善紧急交通事件快速反应的资源配置，提高城市紧急交通事件反应处理能力。常规而言，主要集中在对交通事故的快速处理、特勤、突发性交通拥堵、恶劣天气、大型活动、主干线施工等特殊交通事件的处理上。二、城市智能交通管理信息服务系统逻辑结构将上述系统集成，城市智能交通管理信息服务系统的开发与建设的核心主要集中在两个方面，即综合信息平台和指挥调度系统。综合信息平台是指挥调度的基础，是来自于各个相关业

6、务子系统的信息的有效集成，支撑于整个交通管理信息服务系统，也是应用层的所有交通管理事务的信息基础，在此基础上，进一步实现对于特殊交通事件的指挥调度辅助决策功能。二者之间的逻辑关系，如图1所示。1、综合信息平台系统的建设目标对于目前的国内交通管理部门而言，虽然有一些城市已经拥有部分国外引进的现代化交通管理系统和设备，但各系统之间基本上处于分散和独立运行的状态，未能形成一个高度集成的智能化交通管理综合信息平台，影响了各系统功能和效率的发挥。应用现代通信、多媒体网络、计算机，自动化控制及信息等相关理论与新技术，以现有网络和交通管理业务信息系统为基础，以交通地理信息系统为支撑，以有线通信系统为纽带，辅

7、之以无线通信系统，在既有相关系统整合的基础上，根据具体的相关交通管理信息服务系统建设的需求，建立交通管理综合信息平台，使其达到如下目标。(1)实现公安系统内部的信息资源共享。建立交通管理综合信息平台，可以最大限度地实现公安系统内部的相关信息资源的共享，一改以前系统各自独立、大量收集到的信息无法最大限度地利用的资源浪费的局面。(2)实现与非公安信息平台系统的资源共享。为保证公安信息系统数据的安全性和保密性、抚州市智能交通管理综合信息、系统与非公安信息系统计算机网络不能存在物理上的联接，两平台之间通过平匀数据交换接口完成数据交换。通过公安部门认可的数据交换接口，提供于非公安信息系统数据交换平台，既

8、保证了公安系统网络的独立性安全性，又可以实现交通数据及信息服务干大众的目的，达到便民的目的；同时也可以减少因为沟通问题而造成的投诉现象，改善公安部门的工作效率，充分体现公安部门服务于大众、便民利民的宗旨。(3)实现数据采集、融合，处理挖掘、发布。反馈等功能。交通管理综合信息平台，通过将相关系统的整合，实现相关信息采集、融合，处理挖掘，发布以及反馈等功能，最大限度地发挥系统整合带来的信息优势、从采集到的大量信息中寻求规律性知识，有利于系统向智能化的方向发展。(4)实现交通管理电子政务和电子政务。通过建立交通管理综合信息平台，在车辆管理、驾驶员管理、违章处理、事故处理、交通设施管理、宣传管理等方面

9、，以信息网络化为基础，实现交通信息管理网上办公。2、交通管理指挥调度系统的建设目标建立交通管理指挥调度系统，是交通管理信息服务系统的核心工作之一。交通管理指挥调度不仅支撑智能交通管理系统，也为整个城市的交通体系的智能化实现提供了保证。它使交通管理系统从本质上智能化，实现了交通管理信息的高度共享和增值服务，使得交通管理部门能够决策科学、指挥灵敏、反应及时、响应快速；使交通资源的利用效率和路网的服务水平得到大幅度提高；有效地减少汽车尾气排放，降低能耗，促进环境、经济和社会的协调与可持续发展，也使交通信息服务能够惠及千家万户，让交通出行变得更加安全、舒适和快捷。本系统的建设主要是针对非常态交通事件，

10、实现预案辅助生成、交通动态组织辅助决策以及路口渠化方案的辅助生成。从很大程度上，实现了公安交警决策的科学化水平的大幅度提升，对于在非常态交通情况下，更加突出地显示了其优势。事件是指交通阻塞、交通事故、交通违章或特勤任务等交通事件，非常态警力调度负责在交通控制和管理过程中出现非常态交通事件时，实现对相关警力的调配和指挥。预案管理子系统是面向用户提供相关预案设计工具，用户可针对可能发生的各种紧急事件编制不同的处理方案，也可以通过人机交互界面，在一定程度上自动生成预案三、城市智能交通管理系统关键技术杭州市智能交通管理信息服务系统的开发与建设涉及到了大量的技术难点，一方面为我们今后开发类似系统提供了借

11、鉴；另一方面，也为今后相关业务子系统的开发提出了必要的需求，尽可能在系统建设初期充分考虑其今后的集成与扩展的可能性，以避免给今后系统的开发与建设带来不必要的技术障碍。1、既有系统的有机集成随着交通管理信息服务系统信息化和自动化程度的逐步提高，在大力提倡交通管理信息服务系统网络化、信息化的同时，必然会面临的一个课题就是：既有的基于各部门开发的相关业务子系统，例如驾驶员管理系统、机动车管理系统、事故管理系统、违章管理系统等，由于当时开发的业务主管部门不同，必然导致其关注的侧重点不同，各个系统的数据库关心的用户对象的不同方面，对于不同的侧重点采用了不同的建模方法，相互之间很少能够自由地进行数据交换，

12、而且采用的开发工具以及后台的数据库管理系统都有可能不一致，甚至很有可能不兼容，这就使得各个应用系统在信息上成为相对孤立的“信息孤岛”。为了满足用户对信息集成的需求，异构信息集成与交换系统(以下简称异构集成系统)对属于不同管理部门的多个异构信息系统进行整合，沟通信息渠道，建立横向联系，向公安交警的各个职能部门提供较全面的服务。城市智能交通管理信息服务系统的开发往往依赖于不同的数据库管理系统的数据，要实现网络环境下的信息共享，就必须联合各个异构数据库建立合理高效的海量异构数据库。相对而言，对于既有系统的有机集成，较为便利的解决途径就是实现多源数据库的集成，从而实现系统集成之后的相关业务信息的共享。

13、异构数据库系统是指异构的多数据库系统，即组成它的成员数据库具有的硬件、系统软件，例如操作系统或通信支持不同，或者成员数据库不同或具有不同的数据语义。CORBA采用一种中性的接口定义语言(1DL)来规定一个分布式对象的边界以及它与潜在客户的合同接口，写入IDL中的分布式对象应当可以跨语言、工具、操作系统和网络进行访问，从而也就实现了对异构数据库的集成。异构的多数据库系统主要由三大部分组成：全局数据库(GDB：GlobalDatabase)、多库系统事务管理器(MOTM：Multi-databaseObjectTransactionManager)和局部数据库(LDB：LocalDatabase)

14、，如图2所示：其中全局数据库接受全局事务，把它分解为针对每个LDB的子事务后交给MOTM；MOTM负责把全局事务的所有子事务交予相应的LDB站点执行，并负责维护全局事务，同时负责负荷平衡、安全管理等问题；LDB接受MOTM交下来的子事务并执行相应的操作。异构的多数据库系统把应用的表现逻辑、业务逻辑和资源的管理分离开来，在顶层为用户提供了一个统一的视图，用户可以像使用一种数据库一样使用多库系统，底层数据库的分布和异构对顶层用户是透明的，从而进一步实现对于既有系统的有机集成。2、数据结构的标准化，特别是空间数据结构的标准化海量数据的存储、既有数据库的集成，必然会导致当前大量的数据结构需要标准化。尽

15、管当前公安部已经对一些基本的数据结构制定了相应的规范，但是这远远无法满足当前开发真正的城市智能交通管理信息服务系统的需求，因此需要进一步根据中国当前的公安交通管理系统的实际需求，快速制定出科学、合理、符合实际需要的数据结构规范。更为迫切需求的是国内的交通地理信息系统(GIS-T)开发的规范化。随着交通管理者对于交通地理信息系统的关注，越来越多的开发商开始投入交通地理信息系统的开发工作。交通地理信息系统作为地理和交通数据存储及应用的支持系统，是整个交通管理信息服务系统的核心子系统之一。该系统为交通管理各部门提供交通地理信息支持，充分发挥交通地理信息系统技术特点，通过支撑交通管理信息平台的综合数据

16、库，将全市道路交通信息置于同一平台和操作环境下集中管理和调度，完成实时数据采集、传输、处理和动态显示，服务信息组织管理、信息抽取、交通地理信息应用运算和信息分发，面向所有的用户。提供基于GIS-T的可视化信息表达功能。但是，由于没有交通地理信息的数据结构规范，刚刚兴起的交通地理信息系统将会面临着我们在进行既有系统集成时所面临的同样的困难，即数据结构的不规范，城市交通现象表达不一致，这必将会限制今后系统的通用性与扩展性。尽管我们在具体开发系统的时候，已经意识到该问题的存在和需要解决的迫切性，但是由于没有及时得到解决，正如同当前由于国内的智能交通体系标准没有及时的出台，导致我们在没有统一标准的前提

17、下，依然在推进着智能交通相关软件、硬件的开发，但是势必有一天我们会饱尝由于今天工作的局限性而为今后扩展带来的无穷弊端四、发展展望1、开发具有自主知识产权的交通管理信息服务系统近几年中国智能交通正在以较快的速度发展着，中国城市交通管理水平的信息化水平和智能化水平都得到大幅度提高，但是我们也面临着国际相关领域的激烈竞争。长期以来，中国交通领域的核心系统往往依赖于国际上一些知名开发商相关软、硬件设备的引进，从短期利益而言，我们似乎看到既有先进产品的现代化与先进性，但是由于国际开发商的技术垄断，我们很快就体验到了这种引进模式的苦果；无法根据当前的实际需求对引进产品的改进与兼容，无法摆脱对国际厂商的依赖

18、性；数据库的不开放、通信协议的不开放，都将导致对该系统信息的最大化的利用与共享时，所有的配套设备只能服务于该系统，而无法得到充分利用，使得本来就有限的资金也无法得到充分而有效的利用。所有这一切，都迫使我们尽快开发出具有自主知识产权的，面向国内具体城市交通状况的智能交通管理软件，尽快摆脱来自于国际开发商的技术垄断。2、以人为本建设智能化的交通管理信息服务系统在我们提倡开发智能化的城市交通管理软件的同时，首先应给予充分考虑的就是软件的真正用户。衡量软件特别是应用管理软件的技术水平，不仅仅是从软件本身的技术含量来看，更重要的是要看其是否真正给其用户群体带来巨大的便利。以人为本，是我们开发软件的宗旨，

19、用户的评价是我们不可忽视的关键因素之因此，我们在开发面向公安交警服务的交通管理软件，尽可能采用原型开发模式。在我们对既有工作模式带来根本性变革的同时，必然要考虑的是这种变革是否给用户带来真正的方便，提供的辅助决策手段是否给交通管理者带来了质的飞跃，使得一名普通警员通过短期熟悉操作即可完成曾经需要多个警员完成的工作量，并在一定程度上，进一步可以完成一个曾经由具有多年交通管理经验的警员承担的工作。总而言之，大幅度提高警员工作效率，提高决策的科学化水平，实现上述目标，我们的软件才是真正面向公安交警服务的高水平的智能化的城市交通管理软件。3、基于CS与BS软件构架相结合的城市智能交通管理信息服务系统考

20、虑到目前管理水平及系统的实际需要，城市智能交通管理信息服务系统的部分功能的核心用户为交通管理指挥中心或者是较为集中的交通管理用户，对于系统的安全性及快速响应性能要求较高，用户相对集中，因此对于交通管理辅助决策支持功能和紧急交通事件的快速反应系统的设计，选择基于CS(客户机服务器模式)的软件体系结构。对于交通管理综合信息平台系统、交通事务管理系统，用户相对分散，并且对于系统的安全性及快速响应性能要求相对较低，因此公安交通内部管理人员和被授权的人员通过局域网直接访问数据库服务器，外部用户(包括公安部以及相关被授权的Internet用户)通过Internet访问WEB服务器，再通过WEB服务器访问数据库服务器。该解决方案将CS与BS(浏览器服务器模式)这两种软件体系结构进行了有机的结合，扬长避短，有效地发挥了各自的优势，同时外部用户只需要一台接入Internet的计算机，就可以通过Internet查询相关的信息，无需做太大的投入和复杂的设置。CS与BS相结合的软件体系结构的优点是，充分发挥了两种软件结构的优势，取长补短，既能够保证内部数据库的相对安全性，内部用户的交互性较强，同时又能满足数据查询和修改的响应速度较快的性能需求