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摘 要：吉林省普通干线路网状态监测与信息发布系统（以下简称项目）用于构建先进、适用的干线公路路网运行监测体系与应急处置网络，初步实现普通干线公路可测、可控，实现对普通干线公路网重要路段等重要节点的路网运行状态监测。同时，系统根据公众“出行前”和“出行中”的不同信息需求，将建立覆盖主要干线公路网络和面向社会的公众出行信息服务平台，构建多渠道、全方位、立体化的出行信息服务体系，为合理利用路网资源、公众出行服务和应急处置提供支撑。从而全面提高交通行政主管部门的路网运行监测监控、科学管理和公众信息服务水平。
关键词：普通干线公路网；功能；设计原则
一、项目背景
（一）项目背景
早在2009年，交通运输部就发布了《全国公路网管理与应急处置平台建设指导意见》，总体上对公路网管理与应急处置平台的建设功能和技术要求进行了初步明确，指导了“十二五”期间省级路网运行监测与应急处置系统建设与实践。
2014年的全国交通运输工作会议上，交通运输部党组提出了“综合交通、绿色交通、平安交通、智慧交通”四个发展目标。2 016年全国交通运输工作会议上，交通运输部部长杨传堂进一步强调，要“着力推进智慧绿色平安交通建设”。智慧交通被提到绿色交通、平安交通之前，其在现代交通建设中的地位进一步提高。因此，按照现代交通行业发展要求，衡量现有平台建设内容，还需要解决哪些问题，充实完善哪些功能，使其更好地符合“智慧交通”发展目标。
该项目是一项提供数据支撑的基础性工作，同时是国家统计局备案的一项专项调查工作，交通运输部7大常规统计制度之一。
（二）核心数据
5分钟实时分车型交通量和车速数据。
基本覆盖全路网各种行政等级的人工调查数据。
30多年的历史数据积累。
（三）主要应用
路网宏观管理：路网规划建设、经济运行分析。
路网协同运行：路网监测、区域协调。
应急联动处置：应急管理、联动处置。
公众信息服务：为公众提供信息服务。
养护运行管理：养护计划、通行费拆分帐等。
（四）可行性分析
目前吉林省已建设了XXX个交调站，并能够周期性无线汇总到省公路局。
从当前现状来看，吉林省公路交通量调查管理系统的运行已经由平稳期过渡到积累期，海量的交通量调查数据形成了大数据中心，为其他应用系统的开发提供了无限的可能性。公路管理局内部各个平台也在不断推陈出新，网络及硬件环境已经部署，各业务系统也已经投入使用，各业务数据对其他系统也有很好的利用价值。
在技术上，当前市场已经涌现很多实现信息发布的平台产品，形成先进的信息交换和共享服务技术体系，能为路网状态监测与信息发布系统的建立提供很好的技术架构。以交调平台为主，把所有的交通数据作为一个大数据中心，形成各自不同的应用服务，路网状态监测与信息发布就是众多智慧交通应用中的功能之一。
二、预算及社会效益分析
（一）项目建设支出预算
本项目的支出主要包括三个部分：
（1）应用软件产品开发支出：60万；
（2）机房建设、网络硬件采购支出：25万；
（3）支撑软件、GIS中间件采购支出：30万；
总投入115万，其中固定资产投资55万、研发投资60万。
（二）社会效益分析
系统的应用有助于加快构建先进、适用的干线公路路网运行监测体系与应急处置网络。同时，系统根据公众“出行前”和“出行中”的不同信息需求，将建立覆盖主要干线公路网络和面向社会的公众出行信息服务平台，构建多渠道、全方位、立体化的出行信息服务体系，为合理利用路网资源、公众出行服务和应急处置提供支撑。从而全面提高交通行政主管部门的路网运行监测监控、科学管理和公众信息服务水平。
1、直接效益
（1）燃料的节省所带来的经济效益
路网状态监测与信息发布系统能够使公众在“出行前”和“出行中”及时获取路网信息，当路段拥挤或阻塞时，及时为公众提供替代行车路线，将会提高行车速度，减少停车次数及时间所带来的油耗的减少而带来的经济效益。同时也带来时间效益，每条路线每个时段的时间效益为：（每分钟收入）×（每辆车乘客数）×（旅行时间的缩短值）×流量
（2）减少事故的效益
路网状态监测与信息发布系统实施后，受控路网的扩大和管理水平的提高可以使车辆原来无规则的运动变成了有序的运动，以往因为车辆自由流动而产生的各类车辆及行人事故会有明显的减少趋势。这样会降低事故的次数、死伤人数以及直接和间接经济损失。
2、间接效益
（1）满足交通参与者的出行需求，提高生活质量
系统的实施，必然使交通安全环境得到改善，在雨雪雾等特殊天气条件下行车速度提高、行车延误减少、车辆及道路的硬件水平和交通服务质量不断提高，使出行更加舒适、更加安全可靠，同时还可以从心理上提高人們对交通出行的安全性和可靠性的认识。
（2）提高交通管理服务水平
改善、加强交通管理的服务意识，提高管理人员素质。
（3）推动相关产业经济的发展
系统以通信、信息技术、计算机等相关产业为依托，可以为这些行业或企业带来直接的经济效益。
三、总体设计
（一）基本功能需求
1、對整体路网交通动态调节。平台实时收集各路段分中心或路段直接上传的数据，事故时间报表，交通量统计报表等内容。平台面向整个路网实行交通总体协调，旨在追求整体路网交通运行性能指标达到最优。管理方式是向各分中心下达指令，由各管理区段根据本路段交通动态特征及现场的实时监测信息，做出实时动态反馈控制。 2、监视路网中主要控制点的交通运行状态，可以随时指定提供监控外场及收费广场的画面，出现重大事故时提供现场图像，方便中心做出指挥，直至事故处理完毕。
3、重大事件下，优先控制路段关键监控设备及其运行状态。
4、统计、查询、打印各种报表。路网运行监控中心负责全省路网交通情报（包括交通事故）、设备状态与环境信息的收集与分析，并生成各种报表。
5、交通信息发布，通过多种途径向公众发布全路网交通道路信息。
6、突发事件下应急预警及应急预案的辅助制定。
（二）系统体系架构及设计原则
针对当前管理中心平台的需求，本研究采用基于SOA的软件系统架构来具体实现路网状态监测与信息发布系统应用支撑平台的各种应用，该配置基于SOA开放的架构标准，满足当前监控系统的需求。
该架构（如图1）既可以有效整合平台上各种软件应用系统，又可以在未来路网管理中心和片区中心管理领域具备灵活性和扩展性，同时可以实现从路段监控分中心—片区中心—总中心三级之间各种异构信息的标准化、自动化、高效率采集、交换、处理、报警、发布、反馈、分析统计等信息业务。
（三）逻辑架构（如图2）
（四）部署架构（如图3，图4）
多级协同的数据报送、集成平台，与部级系统无缝的衔接 。
将作为部路网运行管理的组成部分，為部实时提供数据。
四、系统功能设计
（一）路网状态监测子系统
1、路网状态展示
可对路网监测点实时数据进行实时的分类展示。
2、路网运行质量评价
通过多个连续5min数据的路段状态，辨别拥堵路段，发现异常
状态路段并进行异常状态处理，对中长期数据分析得到常规拥堵路段分布。
3、动态图表展示
借助监视器或大屏幕投影系统对公路网运行状态监测与服务指标、各类事件信息及各类报表，用图形化方式进行展示；有条件的可引入三维地图展示方式。
4、统计分析
提供多种形式的拥堵评价分析报表：从表示形式上，可采用图形式，包括柱状图、饼图、时钟图等，也可采用表格形式；从空间范围上，可分为路段、单条高速公路及高速公路网；从时间跨度上，可实时输出评价结果，也可对比分析不同小时、不同天、不同周、不同季度、不同年份的评价结果，计算拥堵增长幅度。 同时提供辅助文本编辑功能，实现路段、单条高速公路及高速公路网等级别的拥堵评价日报、周报、月报、季报、半年报、年报的电子化快速生成、存档、报送、查询及导出。
5、路网监测设备管理
可对监测设备的故障和报警信息进行汇报和处理。
（二）信息发布子系统
1、多源信息发布系统主要功能
网站信息发布：通过网站，向公众提供交通信息、旅游信息、出行路线规划、宣传交通法规，减少交通违章和交通事故等全方位的交通相关信息，提高公众的交通信息化意识，实现交通管理的科学化、法制化、现代化；
短信定制、点播服务：向定制了短信服务的用户定期发送信息，或者向发送短信请求的用户发送相关信息。信息包括：高速公路最新路况信息、路网信息、政策信息、服务区服务、停车区服务、维修救援服务、收费业务、路政业务等；
Email定时邮件发布：与Email系统对接，向行业管理部门提供动态交通运行状况信息、道路拥堵状况等信息；
微信公众平台服务：通过微信公众平台为社会公众提供实时路况、附近路况、交通气象预报、空气质量预报、道路施工信息、公路封路信息、沿途美景，同时增强社会公众与信息平台的互动，增加我要报料等相关信息的服务。
对发布的信息及发布时间进行存档，并可实现查询、导出、定期备份等功能。
2、数据共享
实现与公安交管部门的数据共享，包括：交通拥堵等事件告警信息、事故记录（事故开始时间和结束时间、位置、方向、事故类型、信息来源、监控采取的措施、事故详细记录等）、路政管理信息（阻塞路段、原因、位置、方向、事件开始时间和结束时间等）；
实现与气象局的数据共享，包括：高速公路沿线湿度、温度、风力、风向、降雨量、能见度等；
实现在特殊事件发生后与应急办的数据共享，包括：事件信息（发生路段、强度、影响范围）、应急预案及效果实时反馈信息等；
实现输入数据的存档及分类，输入至相应的系统，如气象数据、交通流数据等输入公路网立体监测系统，事件数据输入至智能事件管理系统等；
实现输出数据的浏览、下载流水记录，存档备查。
（三）微信公众平台（如图5）
1、主要功能
为社会公众提供便捷的出行信息，将在微信公众号实现以下功能：
（1）实时路况、附近路况等信息进行实时播报。
（2）提供特别关注信息、沿途美景等相关内容。
（3）为增加社会公众之间互动交流――提供我要报料等互动模块。
（4）实现实时路况简图查询，社会公众可查询全省地图道路拥挤度。
2、手机APP客户端（如图6）
3、出行前
路况简图：在地图上以不同颜色显示各路段拥挤度，不同分类的事件也以对应的标记显示。（如图7）
路况信息：包含出行提示信息，交通事件，施工事件，车友分享等功能。（如图8）
道路列表：显示用户所在位置附近所有可用道路。
4、出行中
车友分享：车友可通过此功能提交上报信息，包括拥堵、事故、施工、遗洒、积水、管制等各种情况。（如图9）
报警电话：预存报警电话快速拨号。
客服电话：预存客服电话快速拨号。
5、出行后
交通资讯：显示系统发布的各种通知和文章。
6、用户信息
个人中心：通过绑定的微信号或注册的手机号登录系统。
系统设置：管理系统各种配置信息，其中包括我的分享、信息推送、离线地图、清除缓存、意见反馈、关于我们、推荐好友。
7、内部使用
设备状态：可查看指定位置附近的设备状态。
事件上报：可编辑上报内容，将事件信息提交到信息发布系统中，待审核通过后推送给公众。
（四）后台支撑子系统
1、数据处理
本系统为其他子系统提供数据接口，允许其他子系统访问查询接口进行数据检索，并对交掉平台和手机APP采集上来的数据进行分类整理，根據业务逻辑判断是否有紧急响应事件，有则触发紧急事件预案。
2、数据备份及恢复
路网状态监测与信息发布系统涉及大量数据的存储，需要有良好的数据存储机制确保数据的安全，避免数据丢失。
3、用户管理
路网状态监测与信息发布系统作为一套专门的信息信息发布系统，具有完善的用户管理体系，能创建不同权限、不同角色的用户帐号，对系统内的信息进行查看和访问。
4、日志管理
管理员能查看系统不同类型的日志，对系统的运行状态进行监控，及时发现运行过程中出现的问题。并提供日志审核的功能。
参考文献：
[1]刘乐光.如何建好普通干线路网运行监测与应急处置平台县级路网管理分中心[J].江西通信科技，2017（01）：27-31.
[2]本刊编辑部.国家干线路网的养护隐忧——交通运输部通报2012年度国家干线路网监测情况[J]. 中国公路，2013（17）：58-60.
关键词：普通干线公路网；功能；设计原则
一、项目背景
（一）项目背景
早在2009年，交通运输部就发布了《全国公路网管理与应急处置平台建设指导意见》，总体上对公路网管理与应急处置平台的建设功能和技术要求进行了初步明确，指导了“十二五”期间省级路网运行监测与应急处置系统建设与实践。
2014年的全国交通运输工作会议上，交通运输部党组提出了“综合交通、绿色交通、平安交通、智慧交通”四个发展目标。2 016年全国交通运输工作会议上，交通运输部部长杨传堂进一步强调，要“着力推进智慧绿色平安交通建设”。智慧交通被提到绿色交通、平安交通之前，其在现代交通建设中的地位进一步提高。因此，按照现代交通行业发展要求，衡量现有平台建设内容，还需要解决哪些问题，充实完善哪些功能，使其更好地符合“智慧交通”发展目标。
该项目是一项提供数据支撑的基础性工作，同时是国家统计局备案的一项专项调查工作，交通运输部7大常规统计制度之一。
（二）核心数据
5分钟实时分车型交通量和车速数据。
基本覆盖全路网各种行政等级的人工调查数据。
30多年的历史数据积累。
（三）主要应用
路网宏观管理：路网规划建设、经济运行分析。
路网协同运行：路网监测、区域协调。
应急联动处置：应急管理、联动处置。
公众信息服务：为公众提供信息服务。
养护运行管理：养护计划、通行费拆分帐等。
（四）可行性分析
目前吉林省已建设了XXX个交调站，并能够周期性无线汇总到省公路局。
从当前现状来看，吉林省公路交通量调查管理系统的运行已经由平稳期过渡到积累期，海量的交通量调查数据形成了大数据中心，为其他应用系统的开发提供了无限的可能性。公路管理局内部各个平台也在不断推陈出新，网络及硬件环境已经部署，各业务系统也已经投入使用，各业务数据对其他系统也有很好的利用价值。
在技术上，当前市场已经涌现很多实现信息发布的平台产品，形成先进的信息交换和共享服务技术体系，能为路网状态监测与信息发布系统的建立提供很好的技术架构。以交调平台为主，把所有的交通数据作为一个大数据中心，形成各自不同的应用服务，路网状态监测与信息发布就是众多智慧交通应用中的功能之一。
二、预算及社会效益分析
（一）项目建设支出预算
本项目的支出主要包括三个部分：
（1）应用软件产品开发支出：60万；
（2）机房建设、网络硬件采购支出：25万；
（3）支撑软件、GIS中间件采购支出：30万；
总投入115万，其中固定资产投资55万、研发投资60万。
（二）社会效益分析
系统的应用有助于加快构建先进、适用的干线公路路网运行监测体系与应急处置网络。同时，系统根据公众“出行前”和“出行中”的不同信息需求，将建立覆盖主要干线公路网络和面向社会的公众出行信息服务平台，构建多渠道、全方位、立体化的出行信息服务体系，为合理利用路网资源、公众出行服务和应急处置提供支撑。从而全面提高交通行政主管部门的路网运行监测监控、科学管理和公众信息服务水平。
1、直接效益
（1）燃料的节省所带来的经济效益
路网状态监测与信息发布系统能够使公众在“出行前”和“出行中”及时获取路网信息，当路段拥挤或阻塞时，及时为公众提供替代行车路线，将会提高行车速度，减少停车次数及时间所带来的油耗的减少而带来的经济效益。同时也带来时间效益，每条路线每个时段的时间效益为：（每分钟收入）×（每辆车乘客数）×（旅行时间的缩短值）×流量
（2）减少事故的效益
路网状态监测与信息发布系统实施后，受控路网的扩大和管理水平的提高可以使车辆原来无规则的运动变成了有序的运动，以往因为车辆自由流动而产生的各类车辆及行人事故会有明显的减少趋势。这样会降低事故的次数、死伤人数以及直接和间接经济损失。
2、间接效益
（1）满足交通参与者的出行需求，提高生活质量
系统的实施，必然使交通安全环境得到改善，在雨雪雾等特殊天气条件下行车速度提高、行车延误减少、车辆及道路的硬件水平和交通服务质量不断提高，使出行更加舒适、更加安全可靠，同时还可以从心理上提高人們对交通出行的安全性和可靠性的认识。
（2）提高交通管理服务水平
改善、加强交通管理的服务意识，提高管理人员素质。
（3）推动相关产业经济的发展
系统以通信、信息技术、计算机等相关产业为依托，可以为这些行业或企业带来直接的经济效益。
三、总体设计
（一）基本功能需求
1、對整体路网交通动态调节。平台实时收集各路段分中心或路段直接上传的数据，事故时间报表，交通量统计报表等内容。平台面向整个路网实行交通总体协调，旨在追求整体路网交通运行性能指标达到最优。管理方式是向各分中心下达指令，由各管理区段根据本路段交通动态特征及现场的实时监测信息，做出实时动态反馈控制。 2、监视路网中主要控制点的交通运行状态，可以随时指定提供监控外场及收费广场的画面，出现重大事故时提供现场图像，方便中心做出指挥，直至事故处理完毕。
3、重大事件下，优先控制路段关键监控设备及其运行状态。
4、统计、查询、打印各种报表。路网运行监控中心负责全省路网交通情报（包括交通事故）、设备状态与环境信息的收集与分析，并生成各种报表。
5、交通信息发布，通过多种途径向公众发布全路网交通道路信息。
6、突发事件下应急预警及应急预案的辅助制定。
（二）系统体系架构及设计原则
针对当前管理中心平台的需求，本研究采用基于SOA的软件系统架构来具体实现路网状态监测与信息发布系统应用支撑平台的各种应用，该配置基于SOA开放的架构标准，满足当前监控系统的需求。
该架构（如图1）既可以有效整合平台上各种软件应用系统，又可以在未来路网管理中心和片区中心管理领域具备灵活性和扩展性，同时可以实现从路段监控分中心—片区中心—总中心三级之间各种异构信息的标准化、自动化、高效率采集、交换、处理、报警、发布、反馈、分析统计等信息业务。
（三）逻辑架构（如图2）
（四）部署架构（如图3，图4）
多级协同的数据报送、集成平台，与部级系统无缝的衔接 。
将作为部路网运行管理的组成部分，為部实时提供数据。
四、系统功能设计
（一）路网状态监测子系统
1、路网状态展示
可对路网监测点实时数据进行实时的分类展示。
2、路网运行质量评价
通过多个连续5min数据的路段状态，辨别拥堵路段，发现异常
状态路段并进行异常状态处理，对中长期数据分析得到常规拥堵路段分布。
3、动态图表展示
借助监视器或大屏幕投影系统对公路网运行状态监测与服务指标、各类事件信息及各类报表，用图形化方式进行展示；有条件的可引入三维地图展示方式。
4、统计分析
提供多种形式的拥堵评价分析报表：从表示形式上，可采用图形式，包括柱状图、饼图、时钟图等，也可采用表格形式；从空间范围上，可分为路段、单条高速公路及高速公路网；从时间跨度上，可实时输出评价结果，也可对比分析不同小时、不同天、不同周、不同季度、不同年份的评价结果，计算拥堵增长幅度。 同时提供辅助文本编辑功能，实现路段、单条高速公路及高速公路网等级别的拥堵评价日报、周报、月报、季报、半年报、年报的电子化快速生成、存档、报送、查询及导出。
5、路网监测设备管理
可对监测设备的故障和报警信息进行汇报和处理。
（二）信息发布子系统
1、多源信息发布系统主要功能
网站信息发布：通过网站，向公众提供交通信息、旅游信息、出行路线规划、宣传交通法规，减少交通违章和交通事故等全方位的交通相关信息，提高公众的交通信息化意识，实现交通管理的科学化、法制化、现代化；
短信定制、点播服务：向定制了短信服务的用户定期发送信息，或者向发送短信请求的用户发送相关信息。信息包括：高速公路最新路况信息、路网信息、政策信息、服务区服务、停车区服务、维修救援服务、收费业务、路政业务等；
Email定时邮件发布：与Email系统对接，向行业管理部门提供动态交通运行状况信息、道路拥堵状况等信息；
微信公众平台服务：通过微信公众平台为社会公众提供实时路况、附近路况、交通气象预报、空气质量预报、道路施工信息、公路封路信息、沿途美景，同时增强社会公众与信息平台的互动，增加我要报料等相关信息的服务。
对发布的信息及发布时间进行存档，并可实现查询、导出、定期备份等功能。
2、数据共享
实现与公安交管部门的数据共享，包括：交通拥堵等事件告警信息、事故记录（事故开始时间和结束时间、位置、方向、事故类型、信息来源、监控采取的措施、事故详细记录等）、路政管理信息（阻塞路段、原因、位置、方向、事件开始时间和结束时间等）；
实现与气象局的数据共享，包括：高速公路沿线湿度、温度、风力、风向、降雨量、能见度等；
实现在特殊事件发生后与应急办的数据共享，包括：事件信息（发生路段、强度、影响范围）、应急预案及效果实时反馈信息等；
实现输入数据的存档及分类，输入至相应的系统，如气象数据、交通流数据等输入公路网立体监测系统，事件数据输入至智能事件管理系统等；
实现输出数据的浏览、下载流水记录，存档备查。
（三）微信公众平台（如图5）
1、主要功能
为社会公众提供便捷的出行信息，将在微信公众号实现以下功能：
（1）实时路况、附近路况等信息进行实时播报。
（2）提供特别关注信息、沿途美景等相关内容。
（3）为增加社会公众之间互动交流――提供我要报料等互动模块。
（4）实现实时路况简图查询，社会公众可查询全省地图道路拥挤度。
2、手机APP客户端（如图6）
3、出行前
路况简图：在地图上以不同颜色显示各路段拥挤度，不同分类的事件也以对应的标记显示。（如图7）
路况信息：包含出行提示信息，交通事件，施工事件，车友分享等功能。（如图8）
道路列表：显示用户所在位置附近所有可用道路。
4、出行中
车友分享：车友可通过此功能提交上报信息，包括拥堵、事故、施工、遗洒、积水、管制等各种情况。（如图9）
报警电话：预存报警电话快速拨号。
客服电话：预存客服电话快速拨号。
5、出行后
交通资讯：显示系统发布的各种通知和文章。
6、用户信息
个人中心：通过绑定的微信号或注册的手机号登录系统。
系统设置：管理系统各种配置信息，其中包括我的分享、信息推送、离线地图、清除缓存、意见反馈、关于我们、推荐好友。
7、内部使用
设备状态：可查看指定位置附近的设备状态。
事件上报：可编辑上报内容，将事件信息提交到信息发布系统中，待审核通过后推送给公众。
（四）后台支撑子系统
1、数据处理
本系统为其他子系统提供数据接口，允许其他子系统访问查询接口进行数据检索，并对交掉平台和手机APP采集上来的数据进行分类整理，根據业务逻辑判断是否有紧急响应事件，有则触发紧急事件预案。
2、数据备份及恢复
路网状态监测与信息发布系统涉及大量数据的存储，需要有良好的数据存储机制确保数据的安全，避免数据丢失。
3、用户管理
路网状态监测与信息发布系统作为一套专门的信息信息发布系统，具有完善的用户管理体系，能创建不同权限、不同角色的用户帐号，对系统内的信息进行查看和访问。
4、日志管理
管理员能查看系统不同类型的日志，对系统的运行状态进行监控，及时发现运行过程中出现的问题。并提供日志审核的功能。
参考文献：
[1]刘乐光.如何建好普通干线路网运行监测与应急处置平台县级路网管理分中心[J].江西通信科技，2017（01）：27-31.
[2]本刊编辑部.国家干线路网的养护隐忧——交通运输部通报2012年度国家干线路网监测情况[J]. 中国公路，2013（17）：58-60.