數(shù)字化公路解決方案

1、數(shù)字化公路解決方案引言公路和道路系統(tǒng)是人類交通運輸領(lǐng)域的一個主要部分。 隨著電腦化、 信息化、 自動控制 對公路道路設(shè)施、 交通實時狀況和交通流的控制管理的深入， 越來越多的高科技已經(jīng)從各方 面進入了公路道路系統(tǒng)。 20 世紀 80年代，公路系統(tǒng)開始應(yīng)用高科技對公路道路的交通進行 實時監(jiān)測和監(jiān)控、視頻監(jiān)測、動態(tài)交通控制， 相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到大量應(yīng)用； 隨著計算 機技術(shù)進一步提升， 20 世紀 90 年代開始全面信息化越來越普及。隨著應(yīng)運而生的是交通高 科技的發(fā)展。數(shù)字化公路伴隨智能交通系統(tǒng)、 信息化技術(shù)、 地理信息技術(shù)、 高速小型化電腦和寬帶高 速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生， 具體說， 在高速通

2、信網(wǎng)絡(luò)和高速電腦數(shù)字化技術(shù)支持下， 公路智 能交通系統(tǒng)與公路交通地理信息化系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）而形成的“ 3S”系統(tǒng)相互結(jié)合，形成現(xiàn)代數(shù)字化公路系統(tǒng)。數(shù)字化公路將在全面數(shù)字化技術(shù) 基礎(chǔ)上利用“ 3S”系統(tǒng)技術(shù)、電腦技術(shù)和高速通信技術(shù)來管理和控制公路交通，從而提高 公路道路的交通通行能力， 舒緩交通擁堵， 提高交通安全系數(shù)和處理緊急事故等能力， 是未 來公路交通發(fā)展的必然方向。 全面推廣數(shù)字化公路系統(tǒng)必然會大大推動公路交通和運輸工程 技術(shù)的進步和發(fā)展，為國民經(jīng)濟的發(fā)展和整體射虎進步帶來巨大的效益。1、目的和意義伴隨著全國公路交通的大發(fā)展， 公路信息化檢索以地理

3、信息技術(shù)和信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)為依 托，大規(guī)模地在全國空前發(fā)展起來。 其中，借助電腦技術(shù)和高速通信技術(shù)， 把公路相關(guān)數(shù)據(jù) 數(shù)字化、信息化、逐步實現(xiàn)了公路的規(guī)劃、建設(shè)、養(yǎng)護、管理、收費征收等諸多工作環(huán)節(jié)的 信息化管理，逐步實現(xiàn)了全國公路較為全面的信息化建設(shè)。隨著電腦和通信技術(shù)進一步的高速發(fā)展，以及全球定位系統(tǒng)技術(shù)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）及其集成的“ 3S”技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源、森林、水利、地理 環(huán)境、道路和城市建設(shè)、 人口發(fā)展等幾十個領(lǐng)域的應(yīng)用， 作為國家基礎(chǔ)設(shè)施之一的公路交通， 也會空前地應(yīng)用“ 3S”技術(shù)，借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息化技術(shù)，以及智能交通技術(shù)，把公路和 道路交通相關(guān)

4、的數(shù)據(jù)信息化、數(shù)字化、實現(xiàn)從規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、運營、管理和控制 等環(huán)節(jié)上對公路工程、 公路交通和公路運營進行全方位的數(shù)字化控制和管理， 形成現(xiàn)代化的 數(shù)字公路系統(tǒng)， 必將大大推動公路工程技術(shù)、 公路運營管理和公路交通控制等全方位的進步 和發(fā)展。面對公路網(wǎng)絡(luò)全面現(xiàn)代化管理和高速公路-干線公路網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)升級改造的戰(zhàn)略性任務(wù)，借鑒國際先進國家的有關(guān)成果和行之有效的先進控制和管理技術(shù)，系統(tǒng)規(guī)劃和建立適合我國公路特征的現(xiàn)代化數(shù)字化公路的建設(shè)目標， 不但對目前全面推進快速公路網(wǎng)建設(shè)， 提高道路通 行能力與安全品質(zhì)有極大的實踐推廣意義， 而且對實現(xiàn)新世紀現(xiàn)代化公路建設(shè)和全國公路建 設(shè)管理也能起到一定的示范

5、指導(dǎo)作用。2、目標3、系 統(tǒng)框架設(shè)計數(shù)字交通以交通信息化為主要核心，包括兩大組成部分：針對交通運輸信息的地理空間性和動態(tài)性的特點， 按地球坐標和時間坐標數(shù)字化有 關(guān)的交通流量、交通運輸方面的海量信息、多元-多分辨率 -多維、靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的數(shù)據(jù)，按 GPS 定位系統(tǒng)進行組織與建設(shè)而形成交通空間信息化基礎(chǔ)。它是以數(shù)字化地球和其技術(shù)為依托，以全球 Iternet 網(wǎng)絡(luò)和其通信方式為通信平臺， 以 GPS/GIS 、信息庫和專家知識數(shù)據(jù)庫為技術(shù)平臺，由電腦集成-融合 -控制和管理為一體的交通空間信息管理控制技術(shù)系統(tǒng)。整體框架結(jié)構(gòu)從靜態(tài)信息和動態(tài)信息兩個方面進行分類， 以智能交通六大系統(tǒng)及其子系 統(tǒng)

6、為基礎(chǔ)，具體數(shù)字化公路整體框架體系結(jié)構(gòu)如下：（ 1） 公路靜態(tài)信息系統(tǒng)公路基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫公路交通設(shè)施運營與維護管理公路行政辦公自動化（ 2） 公路動態(tài)信息系統(tǒng)公路交通信息控制中心與信息智能管理公路交通出行信息服務(wù)與發(fā)布系統(tǒng)公路路線導(dǎo)航（ 3） 公路收費管理系統(tǒng)公路電子收費管理公路交通收費管理貨車計重收費管理綜合交通收費管理（ 4） 公路交通控制和管理系統(tǒng)公路交通控制與管理不同模式交通交叉口控制公路交通需求控制與管理 公路交通環(huán)境狀況監(jiān)測與控制5) 公路交通安全保障與管理系統(tǒng)公路交通事故監(jiān)測與管理公路交通安全保障與管理公路緊急事件與人身安全特大災(zāi)難響應(yīng)管理與控制其框架結(jié)構(gòu)圖如下：公路安全保障管理

7、系 統(tǒng) 7應(yīng)用子系統(tǒng)設(shè)施信息管理系統(tǒng)辦公自動化信息系統(tǒng)路政信息管理系統(tǒng)公路交通控制中心IS共有信息系統(tǒng)路網(wǎng)調(diào)度指揮信息系統(tǒng)公路交通信 息發(fā)布系統(tǒng)公路綜合信息管理系統(tǒng)公路收費信息管理系統(tǒng)Z XV 7數(shù)據(jù)庫群基礎(chǔ)信息數(shù)設(shè)施信息數(shù)7政務(wù)信息數(shù)監(jiān)控數(shù)據(jù)信據(jù)庫!|據(jù)庫據(jù)庫息數(shù)據(jù)庫1 1V1A_V公路運輸車輛管理系 統(tǒng)養(yǎng)護信息管理系統(tǒng)公路交通導(dǎo)航系統(tǒng)工程項目管理系統(tǒng)3.1、系統(tǒng)管理子系統(tǒng)3.1.1公路靜態(tài)信息系統(tǒng)系統(tǒng)功能如下表:系統(tǒng)名稱系統(tǒng)功能系統(tǒng)設(shè)計及工作流程說明公路沿線基礎(chǔ)信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫維護（1） 基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫的建立和現(xiàn)有信息的錄管理入（2）基礎(chǔ)信息監(jiān)測（3）基礎(chǔ)設(shè)施的維護（線路名、地點、維護 類型

8、）基礎(chǔ)信息查詢（4）基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫查詢條件關(guān)鍵字的鏈接（5）查詢條件的組合及查詢公路沿線設(shè)施信息管理設(shè)施數(shù)據(jù)庫維護（6）設(shè)施數(shù)據(jù)庫的建立和現(xiàn)有設(shè)施信息的錄 入（7）設(shè)施數(shù)據(jù)庫的更新、備份、維護管理更新維護管理（8）設(shè)施信息監(jiān)測（9）設(shè)施維護（線路名、地點、維護類型）（10）需要維護的工程級別（大修、中修、小 修、保養(yǎng)）（11）維護工程的上報、確立、施工、驗收完 成（12）維護完成后基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫里的相關(guān)數(shù)據(jù)更 新個存檔（13）設(shè)施日常維護方案設(shè)施信息查詢（14）設(shè)施數(shù)據(jù)庫查詢條件關(guān)鍵字的鏈接（15）查詢條件的組合及查詢3.1.2公路動態(tài)信息系統(tǒng)系統(tǒng)功能如下:系統(tǒng)名稱系統(tǒng)功能系統(tǒng)設(shè)計及工作流說明公路

9、交通動態(tài)信息 控制中心與信息智 能化公路交通信息中 心系統(tǒng)與智能化 管理以各個交通信息子中心和綜合交通信息交互中心 為依托，建立對動態(tài)信息實時采集、分類、更新、 處理、控制、決策、發(fā)布等一系列優(yōu)化和智能化的 管理。負責(zé)全省公路網(wǎng)交通調(diào)度、指揮和管理公路交通信息數(shù) 據(jù)庫與智能化管 理交通信息中心的核心部件，它由信息原始檔案、智 能化數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)動態(tài)更新、分類處理、決策等智 能化功能組成公路交通信息中 心的信息發(fā)布系在中心所具備的各種發(fā)布手段功能統(tǒng)高速信息網(wǎng)絡(luò)與 管理高速信息通信網(wǎng)絡(luò)是各交通信息中心之間，或中心 與接收站和信息發(fā)布站之間的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施， 大區(qū)域的交通信息化服務(wù)必須首先建設(shè)好高速

10、信 息通信網(wǎng)絡(luò)地面設(shè)施與地面 設(shè)施之間的信息 交互與傳輸?shù)孛嬖O(shè)施與地面設(shè)施之間的信息交互與傳輸是地 面設(shè)施之間的各個信息采集站點根據(jù)需要，以網(wǎng)絡(luò) 通信的方式相互調(diào)用對方的信息，從而完成設(shè)施之 間的信息交互與傳輸動態(tài)交通信息的 控制采集與發(fā)布不斷的采集道路上的交通信息，進行信息篩選并把 有用的信息通過發(fā)布裝置傳送到信息數(shù)據(jù)中心進 行分類管理動態(tài)交通數(shù)據(jù)量 與智能化管理根據(jù)實時的交通狀況建立相應(yīng)的交通信息數(shù)據(jù)庫， 將交通動態(tài)信息進行實時的更新、維護、為動態(tài)交 通的控制提供準時的基礎(chǔ)信息3.1.3公路收費管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能如下:系統(tǒng)名稱系統(tǒng)功能系統(tǒng)設(shè)計及工作流說明公路電子收費系統(tǒng)公路電子收費組 織與行

11、政管理需要對電子收費組織專門的機構(gòu)進行行政管理，運 用信息化、智能化的管理手段提高電子收費系統(tǒng)的 運行效率電子收費安全與 執(zhí)法管理與其他部門合作，保證電子收費系統(tǒng)的安全運行不停車收費系統(tǒng)與管理該服務(wù)利用先進的通信、電子和信息技術(shù)、RFID讀卡技術(shù)，以非現(xiàn)金、非手工交易的方式達到車輛 連續(xù)行駛通過收費點停車收費系統(tǒng)與 管理該服務(wù)利用先進的通信、電子和信息技術(shù)、RFID讀卡技術(shù)，以手工交易的方式達到車輛通過收費點大區(qū)域聯(lián)網(wǎng)收費 管理系統(tǒng)在大區(qū)域通過信息中心與收費管理系統(tǒng)采用智能 化與信息化的管理手段進行管理停車收費系統(tǒng)示意圖:40票票據(jù)打印設(shè)備車道2控制費額等信息顯示板車道1控制車道3控制車道控制

12、器車道攝像機字符疊加器只能讀卡器收費局域網(wǎng)收 費 站3收費控制中心集線收費站1無線識別感 應(yīng)器3.1.4公路交通控制與管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能如下:系統(tǒng)名稱系統(tǒng)功能系統(tǒng)設(shè)計及工作流程說明公路交通控制管理系統(tǒng)公路交通控制中 心與管理交通控制中心是城市交通控制的神經(jīng)樞紐。它需要 實現(xiàn)對城市主要道路交通實時采集、建模和優(yōu)化控 制的功能。負責(zé)將采集的交通數(shù)據(jù)及時的分類、處 理，提出優(yōu)化的交通控制方案，并提供給決策者。 最后將最終的道路、車輛調(diào)度信息發(fā)送給各個子中 心來完成，達到對道路的智能化，信息化公路交通流動態(tài) 監(jiān)測與分析頭時對交通流的分析與建模交通流動態(tài)數(shù)據(jù) 庫與智能管理交通控制中心的數(shù)據(jù)庫實時更新，交通

13、流建模實現(xiàn) 動態(tài)優(yōu)化控制匝道信號控制通過高速公路主道交通流的實時控制，控制匝道交 通進入高速公路的數(shù)量公路交叉口信號 控制交叉口信號控制的好壞是城市交通流控制的關(guān)鍵， 交叉口信號控制不僅對需要獨立交叉口各個方向交通流實現(xiàn)優(yōu)化分配3.1.5公路安全保障管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能如下:系統(tǒng)名稱系統(tǒng)功能系統(tǒng)設(shè)計及工作流程說明公路交通安全保障 與管理系統(tǒng)交通事故數(shù)據(jù)庫 和智能化管理系 統(tǒng)對道路沿線可能發(fā)生交通事故的基礎(chǔ)信息的集合， 一旦發(fā)生事故時系統(tǒng)通過調(diào)研這些基礎(chǔ)信息來給 出所發(fā)生交通事故的所有相關(guān)信息，便于相關(guān)部門 掌握事故情況，進行施救。冋時也對已經(jīng)發(fā)生的交 通事故進行檔案管理，給管理管理部門在對道路安

14、全改造時提供一份依據(jù)交通事故報警系統(tǒng)通過交通監(jiān)控系統(tǒng)對交通路段的車速和交通流密 度進行監(jiān)控，但監(jiān)控所得的數(shù)據(jù)超出設(shè)定的正常值 時，系統(tǒng)自動進行交通事故報警，同時將事故信息 傳送到相關(guān)部門。也可人為通過打電話或觸發(fā)式進 行交通事故報警交通事故預(yù)防系 統(tǒng)利用各種通信和信號控制技術(shù)，向道路養(yǎng)護部門和 道路使用者提供實時的道路狀況，交通狀況，自然 災(zāi)害及氣象信息。3.1.6公路運輸車輛管理系統(tǒng)該系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、車輛跟蹤系統(tǒng)和智能檢測系統(tǒng)等高科技實用系統(tǒng)的綜合運用 對貨運車輛進行有效的信息智能化管理。3.2、應(yīng)用子系統(tǒng)3.2.1公路沿線設(shè)施信息管理系統(tǒng)（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖A各個路政支隊設(shè)有自己的支

15、隊公路設(shè)施數(shù)據(jù)庫，由路政支隊的管理員根據(jù)所轄區(qū)域內(nèi)的變化情況對支隊設(shè)施數(shù)據(jù)庫進行更新和維護管理上級主管部門可以隨時訪問所轄的各個支隊設(shè)施數(shù)據(jù)庫。并通過所查詢到的數(shù)據(jù)對線路的沿線設(shè)施進行統(tǒng)一的規(guī)劃，指導(dǎo)各級路政支隊進行設(shè)施維護和管理各個路政支隊之間可以在被允許的情況下相互訪問對方的信息系統(tǒng)設(shè)有信息傳送和接受平臺，方便各個路政支隊之間， 支隊和上級主管部門之間進行信息的傳送、通知及文件的上傳下達路政支隊之間、支隊和上級主管部門之間的信息通過專用的通信網(wǎng)絡(luò)進行傳送322辦公自動化信息管理系統(tǒng)(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖Internet網(wǎng)絡(luò)客戶訪問端公路設(shè)施數(shù) 據(jù)庫該管理系統(tǒng)分別安裝在各級部門的服務(wù)器， 由公

16、路主管部門統(tǒng)一進行管理，各級路 政支隊管理部門通過自己的服務(wù)器對所轄區(qū)段內(nèi)的路段基礎(chǔ)信息、公路沿線設(shè)施信息等進行信息化管理魁/總服務(wù)器支隊設(shè)施 數(shù)據(jù)庫¥支隊服務(wù)器(2)系統(tǒng)應(yīng)用說明防火墻辦公系心數(shù)據(jù)庫0服務(wù)器防火墻$移動辦公其他部門 辦公系統(tǒng)攵據(jù)庫聯(lián)網(wǎng)辦公其他部門 辦公系統(tǒng)辦公 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫辦公尺數(shù)據(jù)庫訪問權(quán)' 限文件設(shè)網(wǎng)上審子刊物電子郵L信理、電子論'壇 f手機短信r物品管理理辦公自動化信息管 理系統(tǒng) /TT_S_日常辦公文件管理信息發(fā)布內(nèi)部通信會議管理 輔助辦公檔案管理用戶管理電子公告告 -_、信息米 編323路政信息管理系統(tǒng)(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖客戶端客戶端)發(fā)生

17、器Iter net網(wǎng)絡(luò)防火墻主機客戶端監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)日常辦公報表管理員工信息維護文件查詢工次變更項目報表員工信息采集工資制度臺賬管理系統(tǒng)路政法規(guī)系統(tǒng)路政路產(chǎn)管理路政監(jiān)控路政巡查管理路政執(zhí)法管匚理丿獎罰制度考勤管理路政信息管理系統(tǒng)系統(tǒng)管理路政許可管理路政裝備管理路政內(nèi)業(yè)管理系統(tǒng)口令管理日常辦公培訓(xùn)制度領(lǐng)導(dǎo)決策系統(tǒng)權(quán)限管理工作計劃信息發(fā)布綜合報表培訓(xùn)計劃領(lǐng)導(dǎo)決策系統(tǒng)日志管理培訓(xùn)計劃系統(tǒng)備份管理系統(tǒng)初始 化管理324養(yǎng)護信息管理系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖:系統(tǒng)維護養(yǎng)護業(yè)務(wù)養(yǎng)護輔助決策權(quán)限管理養(yǎng)護信息管理系統(tǒng)信息管理數(shù)據(jù)通信信息發(fā)布數(shù)據(jù)編輯客戶通信數(shù)據(jù)校驗地圖操作服務(wù)通信息查詢護考 管理管理用戶管理查

18、詢綜合信息其他設(shè)置養(yǎng)護計劃 管理綜合數(shù)據(jù) 處理輔助決策 信息地圖編輯工 代碼管理路況報表 V信息編輯V數(shù)據(jù)瀏覽.V查詢統(tǒng)計嘔K其他設(shè)置4地理信息地圖查詢統(tǒng)計報表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理3.2.5 工程項目管理1）系統(tǒng)功能說明工程計劃管理 工程計劃主要是加大了工程計劃管理的信息化程度， 從工程項目的 注冊、項目儲備、計劃維護、計劃調(diào)整到計劃查詢進行全方面的電腦信息化管理。建設(shè)程序管理 包括工程項目的模板維護、辦理登記、完成情況、 前期工作、 開工 報告、招投標管理、交工驗收、竣工驗收等方面進行全面的模塊化、信息化管理。工程進度管理 工程進度管理模塊由 6 個子系統(tǒng)構(gòu)成。 分別從各分項目的進展、 總 項目的進展以及各個項目的進度報表等來對整個項目的進展進行管理用款合同管理 用款合同管理模塊的主要功能是對工程項目的款項的進賬和支出 做出規(guī)劃的電子文本管理。工程質(zhì)量管理