王 敏 劉紹龍

福州地區(qū)掌上交通氣象信息系統(tǒng)構(gòu)建初探

王 敏1劉紹龍2

（1．福建船政交通職業(yè)學(xué)院，福建 福州 350007；2．福建省福州市氣象局，福建 福州 350007）

本文運(yùn)用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)與氣象保障的有機(jī)融合，探討高科技信息跨行業(yè)合作的可行性，發(fā)揮交通氣象事業(yè)對(duì)社會(huì)發(fā)展、國家安全和可持續(xù)發(fā)展中的重要作用。本文所研究的掌上交通氣象信息系統(tǒng)將交通氣象信息更快捷、方便地傳遞到各行業(yè)部門和社會(huì)公眾手中，最大限度地減免氣象災(zāi)害對(duì)公眾交通及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的損失和影響。

交通氣象；智能手機(jī)；自動(dòng)站

1．引言

近幾年我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，人民的生活水平顯著提高，越來越多的人開始追求生活品質(zhì)，黃金周、小長(zhǎng)假和雙休日都在不斷刺激人們的出行欲望。行在路上，運(yùn)用平板電腦、智能手機(jī)、GPS導(dǎo)航等手段，為駕乘人員提供高質(zhì)量的交通信息服務(wù)，是強(qiáng)有力的指導(dǎo)性幫助。交通是對(duì)氣象條件高度敏感的行業(yè)，各種不利的氣象條件對(duì)交通運(yùn)輸與安全運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，及時(shí)獲取氣象信息，對(duì)及早采取防御措施、減免氣象災(zāi)害造成的損失十分重要。依據(jù)氣象部門發(fā)布的動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、可靠的氣象信息服務(wù)，社會(huì)公眾可提前安排出行計(jì)劃，及時(shí)變更出行路線，使出行更安全、更便捷、更可靠。

本文主要研究目的是合理利用和整合交通、氣象信息資源，使社會(huì)公眾可以不使用傳統(tǒng)PC終端和撥打121聲訊電話，而通過移動(dòng)終端設(shè)備，如智能手機(jī)、平板電腦等通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，使用客戶端、WAP等方式在第一時(shí)間經(jīng)濟(jì)、方便、快捷地進(jìn)行交通氣象信息查詢操作，尋求出行信息指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)任何人在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)都能夠及時(shí)獲取交通氣象信息。

2．國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

二十世紀(jì)五十年代初，歐美等西方發(fā)達(dá)國家認(rèn)識(shí)到交通與氣象內(nèi)在的、密不可分的聯(lián)系，便較早開始從事交通氣象預(yù)報(bào)信息服務(wù)研究，目前已經(jīng)積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)。各成員國合作研制了道路天氣信息系統(tǒng)，用以記錄道路天氣狀況，盡早預(yù)報(bào)影響交通的惡劣天氣、減少意外事故、確保安全運(yùn)輸[1]。

二十世紀(jì)80年代，隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的持續(xù)發(fā)展、人民生活水平不斷提高以及城市化進(jìn)程、公路建設(shè)等的不斷加快，公眾對(duì)交通氣象信息服務(wù)需求的不斷擴(kuò)大。并且由于惡劣天氣、突發(fā)性氣象災(zāi)害以及衍生災(zāi)害對(duì)高速公路的通行能力、交通運(yùn)輸、人民的生命財(cái)產(chǎn)安全等帶來了巨大損失、威脅和影響，因此越發(fā)使得交通氣象信息服務(wù)逐步成為公路、鐵路、航空、海運(yùn)等對(duì)天氣影響高度敏感行業(yè)正常運(yùn)行的重要參考內(nèi)容[2]。

目前我國各地交通運(yùn)輸部門與許多省份的氣象部門針列本地區(qū)的交通天氣展開了形式多樣的交通氣象服務(wù)。在我國遼寧、青海、上海、江蘇、河北、安徽、陜西等省份已建立了交通氣象信息服務(wù)系統(tǒng)，在減少和降低兇惡劣天氣導(dǎo)致交通事故、道路阻塞的同時(shí)，也為道路交通管理部門提供了科學(xué)決策依據(jù)，拓展了氣象科技服務(wù)領(lǐng)域。

福州市氣象部門針對(duì)福州地區(qū)交通氣象保障做了大量有意義的工作。例如，福州市氣象部門通過電視、廣播、互聯(lián)網(wǎng)和短信等方式對(duì)政府主管部門及各級(jí)政府相關(guān)部門發(fā)布本行政區(qū)域內(nèi)的氣象預(yù)報(bào)災(zāi)害性天氣警報(bào)及其它氣象信息，為公眾出行提供天氣預(yù)報(bào)。交通部門根據(jù)氣象資料，通過電視、廣播、互聯(lián)網(wǎng)和短信等方式對(duì)公眾提供交通信息，做出出行指導(dǎo)[3]。然而各種方式在接收時(shí)間、內(nèi)容及手段上都具有一定的局限性，氣象保障與城市智能交通系統(tǒng)之間缺乏互動(dòng)和信息共享。

這種公眾出行指導(dǎo)方式受到了極大的時(shí)間及空間的限制，在移動(dòng)信息化日新月異的今天，傳統(tǒng)的交通氣象信息服務(wù)已不能滿足現(xiàn)代人移動(dòng)辦理業(yè)務(wù)的需求，而現(xiàn)在人手一部的手機(jī)成為業(yè)務(wù)處理的最好載體，這時(shí)，使用手機(jī)平臺(tái)對(duì)交通氣象信息進(jìn)行瀏覽查詢，尋求出行指導(dǎo)成為最好的解決方案。

3．系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

3．1 交通氣象信息采集系統(tǒng)

交通氣象信息采集系統(tǒng)由分布于道路沿線的若干個(gè)自動(dòng)氣象站組成，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集各類氣象信息，這些原始?xì)庀髷?shù)據(jù)傳輸至氣象部門數(shù)據(jù)服務(wù)器，進(jìn)行加工，應(yīng)用到掌上交通氣象中，同時(shí)為交通管理部門做出及時(shí)有效的對(duì)策提供依據(jù)。

交通氣象信息采集系統(tǒng)采用一個(gè)中心、多監(jiān)測(cè)采集站點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，由一組分布于道路沿線的交通氣象自動(dòng)站和氣象部門的中心服務(wù)器組成。氣象自動(dòng)站點(diǎn)分布于道路沿線或景區(qū)站點(diǎn)，將氣象信息及時(shí)上傳到氣象部門數(shù)據(jù)中心。氣象自動(dòng)站不僅監(jiān)測(cè)采集常規(guī)氣象信息，如溫度、濕度等，還需要監(jiān)測(cè)采集對(duì)交通安全影響較大的氣象信息，如雨霧冰雪、能見度以及積雪深度等。中心服務(wù)器接收所有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的氣象信息，存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫，并對(duì)采集的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，按客戶端需求生成多種類多樣式的最終產(chǎn)品，同時(shí)將氣象信息即時(shí)上報(bào)氣象部門和交通管理部門，為管理部門做出及時(shí)有效的決策提供依據(jù)。交通氣象信息采集系統(tǒng)總體框架如圖l所示。

圖l交通氣象信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框架圖

3．2 基于Android平臺(tái)的智能手機(jī)交通氣象服務(wù)系統(tǒng)

目前市面上智能手機(jī)占有率在80%以上，我國用戶數(shù)量龐大。智能手機(jī)的操作平臺(tái)基本基于2種，Android平臺(tái)和IOS平臺(tái)。本文提出了一種基于Android平臺(tái)智能手機(jī)的交通氣象服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)主要采用Eclipse編程工具下的Android語言對(duì)其進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，只要在無線WIFI及3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)，人們就可以通過Android智能手機(jī)實(shí)時(shí)查看福州地區(qū)各類交通氣象信息、氣象災(zāi)害預(yù)警信息及其防御指導(dǎo)信息。

3．2．1 Android平臺(tái)

Android是一個(gè)對(duì)第三方軟件完全開放的平臺(tái)，代碼完全開源免費(fèi)[4]。在Android平臺(tái)上提供了2D、3D的圖形支持、數(shù)據(jù)庫支持，集成了瀏覽器，可以開發(fā)出各式各樣的應(yīng)用。在應(yīng)用程序?qū)?，Android本身附帶了一些核心的應(yīng)用程序，大大簡(jiǎn)化了Android應(yīng)用程序的開發(fā)。Android的應(yīng)用程序是用Java語言開發(fā)的，其編程語言完全開源免費(fèi)[5]。

目前，Android占據(jù)全球智能手機(jī)操作系統(tǒng)市場(chǎng)一半以上的份額，中國市場(chǎng)占有率為70%以上。鑒于Android系統(tǒng)的平臺(tái)開放、代碼開源、不受移動(dòng)終端限制以及高額市場(chǎng)占有率等優(yōu)勢(shì)[6]，本文確定了Android系統(tǒng)為交通氣象服務(wù)系統(tǒng)在智能手機(jī)上的開發(fā)平臺(tái)。

3．2．2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用了c／s模式，整個(gè)體系包含客戶端、中間層和數(shù)據(jù)層?？蛻舳藶榛贏ndroid平臺(tái)的智能手機(jī)；中間層即服務(wù)端和數(shù)據(jù)接口，數(shù)據(jù)進(jìn)行解析整理；數(shù)據(jù)層用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。交通氣象信息服務(wù)系統(tǒng)總體框架如圖2所示。

圖2 交通氣象服務(wù)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

本系統(tǒng)的客戶端GIS平臺(tái)采用福建華網(wǎng)科技有限公司自主研發(fā)的智能手機(jī)風(fēng)信GIS平臺(tái)（風(fēng)信GIS），能夠詳細(xì)顯示福州地區(qū)各縣市所有道路分布情況及國道省道等各路段實(shí)時(shí)氣象信息，系統(tǒng)無需第三方GIS平臺(tái)支持?？蛻舳斯δ芙缑嬖O(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3 客戶端手機(jī)功能界面

3．3 測(cè)試結(jié)果

本系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)完成后，在3G網(wǎng)絡(luò)及無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)，對(duì)本氣象信息系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，服務(wù)器端為帶有外網(wǎng)IP的HP高性能服務(wù)器，客戶端為基于Android的智能手機(jī)，測(cè)試結(jié)果表明，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行正常，客戶端訪問產(chǎn)品速度快，達(dá)到了預(yù)期設(shè)想的效果，客戶端畫面如圖4、圖5所示所示。

圖4 手機(jī)客戶端訪問天氣預(yù)報(bào)界面

4．結(jié)束語

本文研究并初步設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于3G的掌上交通氣象信息系統(tǒng)，本系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種交通氣象信息自動(dòng)采集和無線傳輸，還能夠?qū)崿F(xiàn)任何人在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)都能夠及時(shí)獲取交通氣象信息，最大限度地減免氣象災(zāi)害對(duì)公眾交通及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的損失和影響。

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)僅僅是一個(gè)初步嘗試，雖然實(shí)現(xiàn)了基本的管理和查詢功能，但還有很多值得深入研究的地方，包括系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，以及系統(tǒng)安全性的研究與開發(fā)等，這需要在今后的工作中繼續(xù)完善。另一方面需要進(jìn)一步加強(qiáng)與氣象部門和交通部門的溝通合作，調(diào)研本地區(qū)的交通氣象服務(wù)需求，進(jìn)一步改進(jìn)和提升掌上交通氣象信息發(fā)布平臺(tái)的功能。

[1]胡紹萍．我國交通氣象預(yù)報(bào)信息系統(tǒng)建設(shè)[J]．中國交通信息化，2012(10)：68-70．

[2]韓運(yùn)磊，李瓊芝，馮海偉．國家交通(公路)信息服務(wù)平臺(tái)方案探討[J]．中國交通信息化，2010(07)：114-116．

[3]陳常暉．基于手機(jī)WAP技術(shù)平臺(tái)的區(qū)域交通氣象信息系統(tǒng)研究[J]．福建電腦，2010(11)：121-122．

[4]吳亞峰等．Android核心技術(shù)與實(shí)例詳解[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2010．

[5]林城．Android 2．x應(yīng)用開發(fā)實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2010．

[6]王瑩．基于Android智能手機(jī)氣象服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]．河南科技，2013(2)：18-19．

Discussion of Handheld Traffic Weather Information System in FuzhouArea

Wang Мin1Liu Shaolong2
（1.Fujian Chuanzheng Communications College,Fuzhou 350007,Fujian; 2.Fuzhou МeteorologicalAgency，F(xiàn)uzhou 350007,Fujian）

tract】 This paper uses the modern technology of network communication to realize the organic combination of meteorological support and intelligent transportation system.It discusses on the feasibility of trans-professional cooperation with high-technological information,to play the remarkable role of meteorological enterprise to the development of economical society，national security an sustainable development.The handheld traffic weather information system in this paper will transport meteorological information more quickly and easily to the social public.It can minimize the loss and impact on the public transportation and the society and economic development caused by meteorological disasters.

words】 traffic weather；smart phone；automatic station

王敏，女，重慶人，工程碩士，副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)。