沿海高速公路路況信息智能發(fā)布系統(tǒng)研究

1、河北省交通廳科技計(jì)劃項(xiàng)目申 請(qǐng) 書(shū)項(xiàng)目或課題名稱 沿海高速公路路況信息智能發(fā)布系統(tǒng)研究 項(xiàng) 目 類 別 應(yīng)用研究承 擔(dān) 單 位 河北省沿海高速公路管理處協(xié) 作 單 位 交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院 歸口申報(bào)單位 河北省交通廳申 請(qǐng) 日 期 2012.1河北省交通廳制訂1.研究的目的、用途和意義本研究旨在實(shí)現(xiàn)沿海高速公路路況信息通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段進(jìn)行信息采集、綜合處理、信息發(fā)布等智能化功能。通過(guò)對(duì)沿海高速公路路況信息的即時(shí)采集、處理和發(fā)布，使駕乘人員能通過(guò)13個(gè)收費(fèi)站及時(shí)掌握最新路況信息，避免因不利天氣帶來(lái)的行車(chē)不便，也避免重大交通事故發(fā)生的概率，真正提高了公共交通服務(wù)水平。路況信息匯總到監(jiān)控中心，

2、為交通應(yīng)急處理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。一段時(shí)期積累的數(shù)據(jù)，為輔助決策提供支持。國(guó)家“十二五”規(guī)劃明確提出，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)在智能交通等十大領(lǐng)域重點(diǎn)部署。其用意在于通過(guò)大量應(yīng)用智能系統(tǒng)來(lái)科學(xué)高效管制交通，節(jié)約會(huì)資源與燃料能源，進(jìn)而推進(jìn)會(huì)發(fā)展。我國(guó)ITS建設(shè)已走過(guò)了十幾年的歷程，在軟件、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)化等方面都取得了很大進(jìn)展。ITS行業(yè)形成了多元化投資、多主體建設(shè)的局面。上海2010年世博會(huì)、廣州2010年亞運(yùn)會(huì)為ITS提供了廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。為了應(yīng)對(duì)金融危機(jī)，國(guó)家在2008年11月開(kāi)始啟動(dòng)一攬子工程，其中4萬(wàn)億主要用在保障性安居工程、農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育事業(yè)、鐵路、公路和機(jī)場(chǎng)等重大基礎(chǔ)設(shè)

3、施建設(shè)等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。目前隨著城市化發(fā)展，交通的發(fā)展已進(jìn)入了“基本需求期”，大、中城市正在大力投資建設(shè)ITS的基礎(chǔ)設(shè)施。一些特大城市已經(jīng)從“基本需求期”進(jìn)入了“功能需求期”。中國(guó)交通信息化建設(shè)面臨著階段性轉(zhuǎn)折，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已告一段落，信息化應(yīng)用初見(jiàn)成效。隨著大量的應(yīng)用項(xiàng)目在各個(gè)領(lǐng)域的展開(kāi)，信息化工作的重心正在悄然向擴(kuò)大及深化應(yīng)用的方向轉(zhuǎn)變。高速公路作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，智能化的大力推進(jìn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)交通跨越式發(fā)展具有十分重要的意義，智能化是實(shí)現(xiàn)交通現(xiàn)代化的必然選擇。智能化在高速公路路況信息發(fā)布中的應(yīng)用，使得交通信息系統(tǒng)能夠更好的協(xié)調(diào)工作，達(dá)到人、車(chē)、路協(xié)調(diào)運(yùn)行的目的，提高道路安全率，改善交通秩

4、序，加強(qiáng)交通管理者的執(zhí)法力度和管理，也是高速公路運(yùn)營(yíng)服務(wù)更具人性化、科學(xué)化、現(xiàn)代化特點(diǎn)的基本保障。2.國(guó)內(nèi)外技術(shù)概況、發(fā)展趨勢(shì)及省內(nèi)需求國(guó)內(nèi)外對(duì)于路況信息的采集、處理、發(fā)布相關(guān)研究集中在高速公路路況全程監(jiān)控系統(tǒng)和高速公路應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)兩個(gè)領(lǐng)域。信息采集內(nèi)容包括視頻監(jiān)控信號(hào)、車(chē)輛檢測(cè)數(shù)據(jù)、氣象檢測(cè)數(shù)據(jù)、交通量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)應(yīng)能夠提供采集數(shù)據(jù)的各種接口。綜合處理涉及計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度技術(shù)、電子地理信息平臺(tái)技術(shù)、綜合信息查詢技術(shù)和軟件支撐平臺(tái)技術(shù)。電子地理信息平臺(tái)主要提供報(bào)警人員和救護(hù)車(chē)輛的地理信息。該平臺(tái)主要包括地理信息系統(tǒng)（GIS）子系統(tǒng)和車(chē)載信息（GPS）子系統(tǒng)。軟件支持平臺(tái)包含

5、數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)。系統(tǒng)能夠通過(guò)人工或自動(dòng)語(yǔ)音服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路的路況信息、費(fèi)率、路網(wǎng)、沿線服務(wù)設(shè)施、沿線旅游設(shè)施等情況的信息發(fā)布功能。信息發(fā)布也可和公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商相結(jié)合，通過(guò)特定位置的手機(jī)短信方式等手段發(fā)布高速公路相關(guān)信息。用戶也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式訪問(wèn)系統(tǒng)web服務(wù)器，了解相關(guān)信息。我國(guó)目前交通應(yīng)急救援與信息系統(tǒng)的整合，還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)交通管制的智能化，大部分的評(píng)估決策還要靠人工的主觀判斷，但隨著最新3S(GPS、GiS和RS)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的普及，未來(lái)高速公路建設(shè)以現(xiàn)有信息設(shè)施結(jié)合3S為一體的公共基礎(chǔ)信息平臺(tái)，逐步完善成為一個(gè)集智能調(diào)度、導(dǎo)乘指南、安全駕駛、信息發(fā)布為一體的高速信息指揮調(diào)

6、度系統(tǒng)已經(jīng)指日可待。日本ITS發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)是：依托各種先進(jìn)的通信系統(tǒng)和車(chē)載系統(tǒng)，集成現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)，為出行者提供更加全面和便利的服務(wù)，同時(shí)提升道路管理、物流和安全駕駛的水平。通過(guò)車(chē)路協(xié)調(diào)改善道路安全，其代表性的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目有駕駛安全支持系統(tǒng)。美國(guó)ITS發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)是：關(guān)注ITS對(duì)環(huán)境和氣象的影響；增強(qiáng)多式聯(lián)運(yùn)，使用多樣的智能交通系統(tǒng)，包括用于與緊急事件和健康有關(guān)的服務(wù)；通過(guò)避免碰撞與改善保護(hù)、碰撞信息發(fā)布、商業(yè)機(jī)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行以及基于基礎(chǔ)設(shè)施或是合作的安全系統(tǒng)來(lái)增強(qiáng)安全；推進(jìn)智能基礎(chǔ)設(shè)施、車(chē)輛和控制技術(shù)的集成。歐洲ITS發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)是：衛(wèi)星和計(jì)算機(jī)利用通信系統(tǒng)進(jìn)行集成，遠(yuǎn)景是將各國(guó)獨(dú)立的系統(tǒng)逐步

7、轉(zhuǎn)變?yōu)檐?chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與人的合作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人和物的移動(dòng)信息互操作和一票移動(dòng)。河北省交通運(yùn)輸廳廳黨組書(shū)記、廳長(zhǎng)高金浩在全系統(tǒng)信息化智能化工作電視電話會(huì)議上著重指出，全面推進(jìn)交通運(yùn)輸信息化智能化建設(shè)要突出重點(diǎn)，抓住關(guān)鍵領(lǐng)域。他強(qiáng)調(diào)，要在路、車(chē)、人幾個(gè)方面都推進(jìn)智能化，在交通運(yùn)輸建設(shè)、管理、服務(wù)等各領(lǐng)域全面推進(jìn)現(xiàn)代化，尤其要突出四大領(lǐng)域，搞好兩大服務(wù)。四大之一是高速公路。兩大服務(wù)之一是公眾出行服務(wù)智能化、現(xiàn)代化，重點(diǎn)是拓寬公眾服務(wù)的信息渠道，包括強(qiáng)化服務(wù)專項(xiàng)建設(shè)，加強(qiáng)服務(wù)網(wǎng)站建設(shè)，提高沿路服務(wù)能力，拓展信息服務(wù)渠道，增加信息服務(wù)內(nèi)容。3.主要研究開(kāi)發(fā)內(nèi)容、技術(shù)路線、研究創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵1）主要研究

8、內(nèi)容 沿海高速公路路況信息分析 路況信息采集、發(fā)布智能化研究 路況信息智能化發(fā)布系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 路況信息智能化發(fā)布系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)2）技術(shù)路線通過(guò)對(duì)沿海高速公路路況信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析，確立路況信息的內(nèi)容形式。結(jié)合信息的內(nèi)容形式確定路況信息采集所采用的傳感技術(shù)和信息發(fā)布所采用的信息交換技術(shù)。同時(shí)，基于路況信息的內(nèi)容格式確定路況信息智能化發(fā)布系統(tǒng)的軟件功能模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)。將信息采集、信息發(fā)布等功能模塊與軟件平臺(tái)結(jié)合，進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，對(duì)比應(yīng)用前后狀況，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。3）研究創(chuàng)新點(diǎn) 對(duì)沿海高速公路路況信息進(jìn)行智能化采集和發(fā)布 對(duì)沿海高速公路路況信息進(jìn)行匯總，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控指揮調(diào)度 對(duì)沿海高速公路路

9、況信息進(jìn)行歷史沉淀，實(shí)現(xiàn)輔助決策4）技術(shù)關(guān)鍵 利用專業(yè)氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備等傳感技術(shù)對(duì)高速公路及周邊氣象環(huán)境等路況信息進(jìn)行實(shí)時(shí)智能監(jiān)控 對(duì)路況信息等被監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、處理和存儲(chǔ) 智能信息交換及多途徑、多方式的信息發(fā)布路況信息分析信息采集傳感技術(shù)研究確定軟件功能模塊確定數(shù)據(jù)庫(kù) 架構(gòu)信息發(fā)布交換技術(shù)研究對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)4.試驗(yàn)規(guī)模、研究地點(diǎn)及項(xiàng)目完成后達(dá)到的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)試驗(yàn)規(guī)模本科研項(xiàng)目依托實(shí)施背景為河北省沿海高速公路沿線區(qū)域，初期實(shí)驗(yàn)以其中一個(gè)路段作為試驗(yàn)測(cè)試路段，根據(jù)路況數(shù)據(jù)實(shí)際采集信息，決定路況信息的發(fā)布情況，并通過(guò)具體終端設(shè)備顯示有關(guān)路況信息。研究地點(diǎn)1) 室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析、資料匯總、報(bào)

10、告撰寫(xiě)在交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院進(jìn)行，部分工作在在京交通科研院所完成；2) 調(diào)研、野外測(cè)試等工作主要在北京或者沿海高速公路進(jìn)行；3) 施工技術(shù)、信息采集、路況信息發(fā)布以及的研究及項(xiàng)目具體部署在沿海高速進(jìn)行。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1) 沿海高速公路路況信息分析內(nèi)容詳實(shí)，分析準(zhǔn)確；2) 路況信息采集的方法具有可行性、信息發(fā)布流程達(dá)到智能化標(biāo)準(zhǔn)；3) 路況信息智能化發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)達(dá)到軟件項(xiàng)目需求內(nèi)容4) 路況信息智能化發(fā)布系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求。5.成果應(yīng)用前景，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益預(yù)測(cè)1) 本項(xiàng)目的成果應(yīng)用于沿海高速公路沿線，對(duì)提高沿海高速公路的信息化水平和管理現(xiàn)代化將起到很大的輔助作用。同時(shí)，成果

11、的應(yīng)用也將大大地提高在沿海高速公路管理方面的工作效率。2) 目前國(guó)內(nèi)大部分高速公路路段，路況信息很多仍然采用的是人工方式進(jìn)行信息發(fā)布，誤報(bào)率和實(shí)時(shí)性相對(duì)較差，其高速公路路況的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律難以把握，只有對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的交通路況可以進(jìn)行發(fā)布與預(yù)警，而實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)采取相應(yīng)開(kāi)發(fā)調(diào)整措施方面較為薄弱。通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，可以避免因路況信息不能夠及時(shí)發(fā)布而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。 3) 該項(xiàng)目研制的系統(tǒng)軟件平臺(tái)結(jié)構(gòu)合理、操作靈活（可操作性強(qiáng)）、功能齊全、用戶界面友好，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)效驗(yàn)、容錯(cuò)功能。將其應(yīng)用到沿海高速公路路況信息發(fā)布中，不僅可帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益，還可節(jié)約大量人力、物力、時(shí)間、財(cái)力，提高管理水平，帶來(lái)良好

12、的社會(huì)效益。此外，該軟件平臺(tái)還具有很大的二次開(kāi)發(fā)空間。6前期工作基礎(chǔ)及支撐條件1) 課題組已提前針對(duì)于本次項(xiàng)目所涉及的信息智能發(fā)布體系進(jìn)行了前期的文獻(xiàn)檢索工作，發(fā)現(xiàn)本課題同類研究成果相對(duì)較少，部分研究成果分散于不同文獻(xiàn)資料中，沒(méi)有形成完整的體系架構(gòu)。因此，本次研究前期必須建立在對(duì)文獻(xiàn)的搜集整理和重新設(shè)計(jì)規(guī)劃中，同時(shí)需要有一定程度的技術(shù)和研究方法的創(chuàng)新工作。2) 河北沿海高速公路管理處經(jīng)過(guò)調(diào)研，可以落實(shí)本次科技項(xiàng)目的成果內(nèi)容，并可以形成相關(guān)的高速公路路況智能發(fā)布信息系統(tǒng)軟件體系和完整的一體化解決方案。3) 本課題的協(xié)作單位是交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院交通信息研究所，是交通運(yùn)輸部直屬的交通信息化研究機(jī)

13、構(gòu)，也是我國(guó)交通信息化建設(shè)領(lǐng)域的主基地。先后完成部級(jí)科研項(xiàng)目3項(xiàng)，包括農(nóng)村公交一體化信息化規(guī)劃，港口集裝箱貨物運(yùn)輸智能化方案，RFID在庫(kù)存物流信息系統(tǒng)的應(yīng)用課題組中包括多名高級(jí)職稱研究人員，部分人員是交通運(yùn)輸部信息化規(guī)劃小組成員，有著較深厚的交通信息化研究背景基礎(chǔ)，對(duì)交通信息化的內(nèi)涵有著長(zhǎng)達(dá)十余年的潛心研究經(jīng)驗(yàn)。7.計(jì)劃進(jìn)度（按半年進(jìn)度安排、明確半年內(nèi)完成的階段成績(jī)）本項(xiàng)目計(jì)劃1年完成。具體安排如下：2012.012012.03項(xiàng)目啟動(dòng)階段，主要完成提交本課題的可行性研究報(bào)告編寫(xiě)，召開(kāi)課題研討會(huì)議，確定實(shí)施方案和研究路徑。2012.042012.05項(xiàng)目合作接觸階段，主要邀請(qǐng)交通運(yùn)輸部管理干

14、部學(xué)院部分交通信息化研究學(xué)者，共同進(jìn)行此次沿海高速公路路況信息智能化發(fā)布系統(tǒng)課題的研究，明確了合作進(jìn)行課題研究的各項(xiàng)基本事宜。2012.062012.09進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析階段，調(diào)研目前現(xiàn)有的歷史基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。路況信息采集智能化研究階段，通過(guò)軟件系統(tǒng)和終端信息采集系統(tǒng)的整合，測(cè)試項(xiàng)目研究的可行性。2012.092012.12路況信息發(fā)布接收系統(tǒng)的調(diào)試階段，測(cè)試終端數(shù)據(jù)是否可以在發(fā)布終端顯示正確需求信息。同時(shí)進(jìn)行信息規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)階段，進(jìn)行軟件系統(tǒng)工程的實(shí)施和測(cè)試。2013.012013.03深入交流溝通，沿海高速公路管理處與交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院相關(guān)研究人員進(jìn)行深入交流和討論，確認(rèn)項(xiàng)目的修改方案和整

15、改意見(jiàn)。同時(shí)確定項(xiàng)目的評(píng)估體系標(biāo)準(zhǔn)是否可行，以及具體的評(píng)估指標(biāo)依據(jù)。2013.042013.06項(xiàng)目結(jié)題階段，基本完成項(xiàng)目鑒定所有準(zhǔn)備工作：包括課題總結(jié)報(bào)告書(shū)，提交鑒定評(píng)審資料，邀請(qǐng)?jiān)u審組專家等具體工作。8參加聯(lián)合申請(qǐng)的各單位的分工本科研項(xiàng)目承擔(dān)單位為河北省沿海高速公路管理處，協(xié)作單位為交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院交通信息研究所。河北省沿海高速公路管理處對(duì)課題全面負(fù)責(zé)，包括項(xiàng)目可行性研究與立項(xiàng)，研究大綱評(píng)審，總體工作安排與進(jìn)度控制，負(fù)責(zé)課題的分工、組織和協(xié)調(diào)；負(fù)責(zé)落實(shí)各項(xiàng)研究工作與研究?jī)?nèi)容；落實(shí)與實(shí)施依托工程，部分調(diào)研工作，準(zhǔn)備鑒定文件，負(fù)責(zé)驗(yàn)收鑒定工作。交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院交通信息研究所負(fù)責(zé)對(duì)課

16、題研究與技術(shù)全面負(fù)責(zé)，項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告的編寫(xiě)，研究大綱的編寫(xiě)，負(fù)責(zé)各項(xiàng)研究工作實(shí)施，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析階段的需求分析，路況信息采集智能化研究工作，路況信息發(fā)布及測(cè)試工作，軟件信息規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作，信息系統(tǒng)的評(píng)估等工作。9.項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及主要研究人員及分工姓 名年齡單 位職務(wù)/職稱項(xiàng)目或課題職務(wù)備注李揮劍35交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院交通信息研究所高級(jí)工程師負(fù)責(zé)人夏永恒43交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院交通信息研究所高級(jí)工程師主研人員錢(qián)哨37交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院交通信息研究所副教授主研人員陳小全36交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院交通信息研究所副教授主研人員黃少波30交通運(yùn)輸部管理干部學(xué)院交通信息研究所講師主研人員葛啟彬43北京交通信息中心高級(jí)工程師主研人員10.項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)預(yù)算 （1）經(jīng)費(fèi)預(yù)算經(jīng)費(fèi)投入預(yù)算經(jīng)費(fèi)支出預(yù)算科目預(yù)算金額（萬(wàn)元）科目支出