■袁　飛　田　科　郭亞中白文娟

（1.河南省高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控收費(fèi)通信服務(wù)有限公司，鄭州　450046；

2.中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，南京　210014）

高速公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)發(fā)布系統(tǒng)框架研究

■袁飛1田科1郭亞中2白文娟1

（1.河南省高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控收費(fèi)通信服務(wù)有限公司，鄭州450046；

2.中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，南京210014）

隨著我國高速公路里程的增加，聯(lián)網(wǎng)管理與應(yīng)急聯(lián)動(dòng)發(fā)布發(fā)展迅速。為解決高速公路聯(lián)網(wǎng)管理中的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)發(fā)布問題，在分析國內(nèi)外現(xiàn)狀和需求的基礎(chǔ)上，對(duì)高速公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)發(fā)布系統(tǒng)進(jìn)行框架設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)高速公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)發(fā)布系統(tǒng)的良好整合。

應(yīng)急聯(lián)動(dòng)信息發(fā)布高速公路聯(lián)網(wǎng)

我國高速公路建設(shè)飛速發(fā)展，通車?yán)锍桃丫邮澜绲谝?。隨著路網(wǎng)分布的均衡化建設(shè)，近幾年全國高速公路信息化規(guī)劃和建設(shè)已進(jìn)入快速發(fā)展階段，多個(gè)省、市的高速公路網(wǎng)已形成了一定規(guī)模的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，并在聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、信息采集、信息傳輸、調(diào)度指揮、信息服務(wù)等方面得到了規(guī)?；l(fā)展，相關(guān)的路網(wǎng)信息系統(tǒng)的建設(shè)也進(jìn)一步完善。

1　應(yīng)急聯(lián)動(dòng)發(fā)布現(xiàn)狀與分析

高速公路車速快、流量大，對(duì)于交通應(yīng)急聯(lián)動(dòng)與信息發(fā)布的要求較高。我國交通事故死亡率和先進(jìn)國家相比，缺乏完善的交通救援體系，聯(lián)動(dòng)與信息發(fā)布的機(jī)制、體制尚不完備，近年來高速公路事故呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。2010年至2013年全國發(fā)生的4起一次死亡30人以上的特別重大道路交通事故，全部發(fā)生在高速公路。為此，不少高速公路管理部門開發(fā)了高速公路應(yīng)急救援系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在事故及時(shí)響應(yīng)，及時(shí)救援，減少事故傷亡與經(jīng)濟(jì)損失等方面取得眾多成果，高速公路聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)信息發(fā)布系統(tǒng)的研究也屬于該領(lǐng)域的成果之一。

隨著我國高速公路的發(fā)展，高速公路監(jiān)控、應(yīng)急管理與信息發(fā)布等系統(tǒng)已開始在高速公路的各級(jí)管理部門得到推廣。早在2008年公安部交管局就發(fā)布了《高速公路交通應(yīng)急管理程序規(guī)定》，對(duì)高速公路的應(yīng)急響應(yīng)等級(jí)及應(yīng)急管理程序等進(jìn)行了規(guī)定，為高速公路應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)提供了基本依據(jù)。各種信息技術(shù)和方法已廣泛應(yīng)用于高速公路的各類應(yīng)急系統(tǒng)中，湖南省高速公路突發(fā)事件的應(yīng)急機(jī)制已于2014年完成更新，解決了信息監(jiān)控系統(tǒng)流通不暢、決策指揮系統(tǒng)運(yùn)作不靈、后勤保障系統(tǒng)支持不力等問題，特別是明確了省一級(jí)高速公路網(wǎng)的交通應(yīng)急求援機(jī)制，對(duì)于交通事件信息采集和通報(bào)機(jī)制也進(jìn)行了規(guī)范。江蘇省高速公路聯(lián)網(wǎng)中心專門研發(fā)了應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)全省路網(wǎng)的應(yīng)急管理。

從高速公路運(yùn)營管理的趨勢(shì)上看，在數(shù)字化的基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡(luò)化、一體化和智慧化方向發(fā)展的需求日益增強(qiáng)，現(xiàn)有高速公路網(wǎng)監(jiān)控、應(yīng)急、信息發(fā)布等各項(xiàng)營運(yùn)管理業(yè)務(wù)的信息化發(fā)展與業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)缺乏協(xié)調(diào)、聯(lián)動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)間缺乏聯(lián)系、資源共享以及跨系統(tǒng)協(xié)同，需改善既有信息化環(huán)境，以滿足高速公路信息采集、營運(yùn)管理、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)、信息發(fā)布等一系列新的需求。研究和建設(shè)符合高速公路網(wǎng)集成安全監(jiān)管、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)、信息發(fā)布等功能的信息系統(tǒng)成為解決高速公路網(wǎng)管理的新問題的關(guān)鍵。

2　需求分析

2.1運(yùn)行管理需求

依據(jù)高速公路管理的相關(guān)要求，需按照分級(jí)分類建設(shè)管理原則，完善高速公路網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布局，并依托路況、氣象、占道施工、交通管制、突發(fā)事件等開展信息采集系統(tǒng)的建設(shè)，基于高速公路網(wǎng)數(shù)據(jù)管理、將橋隧管理、路面管理、路政管理、收費(fèi)管理、監(jiān)控管理等集成到同一的路網(wǎng)運(yùn)行管理平臺(tái)上，并重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高速公路公路技術(shù)狀況監(jiān)管、橋隧安全動(dòng)態(tài)監(jiān)管、高速公路路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)、狀態(tài)評(píng)估、預(yù)測(cè)預(yù)警、事件處置、協(xié)調(diào)調(diào)度以及相關(guān)信息管理與發(fā)布等各項(xiàng)功能，并為交警、運(yùn)管等相關(guān)管理部門提供路況、氣象、占道施工、突發(fā)事件等路網(wǎng)運(yùn)行與突發(fā)事件信息。

2.2應(yīng)急處置需求

高速公路應(yīng)急處置的功能總體上需要體現(xiàn) “平戰(zhàn)結(jié)合”特點(diǎn)，在日常情況下能夠與各級(jí)交通管理部門，基層交通管理部門行業(yè)管理緊密結(jié)合，為其提供日常管理的手段及監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)分析等功能支撐；在應(yīng)急時(shí)則能夠在“屬地管理、分級(jí)負(fù)責(zé)”的總體原則下，滿足各級(jí)交通管理部門應(yīng)急指揮處置的功能需求。依據(jù)相關(guān)規(guī)范，交通運(yùn)輸突發(fā)事件應(yīng)急根據(jù)交通運(yùn)輸突發(fā)事件按照其可控性、嚴(yán)重程度和影響范圍分為特大事件（Ⅰ級(jí)）、重大事件（Ⅱ級(jí)）、較大事件（Ⅲ級(jí)）和一般事件（Ⅳ級(jí)）四個(gè)等級(jí)。

2.3協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)需求

當(dāng)發(fā)生需要本單位協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)處置的交通突發(fā)事件時(shí)，根據(jù)應(yīng)急預(yù)案相關(guān)規(guī)定，通知聯(lián)動(dòng)應(yīng)急指揮人員和專家到位，并按照?qǐng)?bào)送制度，對(duì)需要上報(bào)的事件及時(shí)向上級(jí)相應(yīng)部門報(bào)送。需要聯(lián)動(dòng)的相關(guān)部門涉及范圍廣泛，主要包括：行業(yè)內(nèi)部和各業(yè)務(wù)單位之間的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)、交通行業(yè)內(nèi)部公路和水路跨部門聯(lián)動(dòng)、部省聯(lián)動(dòng)、交通行業(yè)內(nèi)部跨部門、跨地區(qū)的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)等方面。為確實(shí)將安全監(jiān)管落到實(shí)處，需要對(duì)安全監(jiān)管、應(yīng)急處置行為進(jìn)行科學(xué)規(guī)范考評(píng)。

2.4公眾信息服務(wù)需求

社會(huì)公眾作為出行者需要便捷地獲取高速公路網(wǎng)相關(guān)信息，可通過網(wǎng)站、熱線電話、廣播電視、手機(jī)短信和路上可變情報(bào)板等多種方式，及時(shí)獲取國省干線和高速公路實(shí)時(shí)路況、高速公路運(yùn)行環(huán)境、高速公路通阻斷、高速公路關(guān)閉與交通管制、施工占道、突發(fā)事件發(fā)生和處置進(jìn)展、繞行方案、安全防護(hù)措施等信息。此外，社會(huì)公眾對(duì)于隨時(shí)發(fā)現(xiàn)的交通突發(fā)事件，需要能夠方便快捷地進(jìn)行報(bào)警，并及時(shí)得到有效的反饋信息。

3　系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)

3.1系統(tǒng)架構(gòu)

本項(xiàng)目總體架構(gòu)是“三個(gè)層次、兩個(gè)體系”，即數(shù)據(jù)感知層、數(shù)據(jù)分析層、數(shù)據(jù)服務(wù)層三個(gè)層次；安全保障體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系兩個(gè)體系。對(duì)于三個(gè)層次而言，數(shù)據(jù)感知是基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)分析是手段、數(shù)據(jù)服務(wù)是目標(biāo)。

數(shù)據(jù)感知層是從感知設(shè)備、內(nèi)部業(yè)務(wù)及外部部門三個(gè)方面獲取數(shù)據(jù)，并通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)接收網(wǎng)絡(luò)分析處理后保存至數(shù)據(jù)中心。

數(shù)據(jù)分析層的目標(biāo)是對(duì)數(shù)據(jù)感知層的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的整合、分析、挖掘、統(tǒng)計(jì)。通過云計(jì)算平臺(tái)、數(shù)據(jù)交換服務(wù)等完善數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，利用數(shù)據(jù)挖掘工具和路網(wǎng)運(yùn)行狀況分析模型對(duì)路網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合分析。

數(shù)據(jù)服務(wù)層由信息采集、運(yùn)行監(jiān)管與應(yīng)急指揮、信息發(fā)布三部分組成。通過對(duì)數(shù)據(jù)的綜合分析，為路網(wǎng)綜合展現(xiàn)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；通過建立相關(guān)的數(shù)據(jù)邏輯行為以及路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的直觀展現(xiàn)，最終為應(yīng)急指揮提供管理的便利性；通過整合現(xiàn)有信息發(fā)布資源，并增加發(fā)布途徑，為廣大的出行者提供出行前、出行中等過程服務(wù)。

安全保障體系主要是對(duì)現(xiàn)有的信息安全保障體系進(jìn)行完善。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是保障項(xiàng)目運(yùn)營效能的關(guān)鍵，規(guī)范和建設(shè)運(yùn)維規(guī)章制度的同時(shí)，需要對(duì)補(bǔ)充和完善信息感知、設(shè)備布局等的規(guī)范。

3.2功能結(jié)構(gòu)

高速公路網(wǎng)監(jiān)控應(yīng)急聯(lián)動(dòng)信息發(fā)布系統(tǒng)研究以高速公路運(yùn)行監(jiān)測(cè)與服務(wù)技術(shù)要求為功能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、以業(yè)務(wù)流程規(guī)范為業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)參考、以監(jiān)控應(yīng)急聯(lián)動(dòng)信息發(fā)布系統(tǒng)安全保障體系保障指揮調(diào)度運(yùn)行。

高速公路網(wǎng)監(jiān)控應(yīng)急聯(lián)動(dòng)信息發(fā)布系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

監(jiān)控應(yīng)急聯(lián)動(dòng)信息發(fā)布系統(tǒng)依據(jù)事件接入、上報(bào)系統(tǒng)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)急處理需求，結(jié)合已有的人工事件上報(bào)流程，提高指揮調(diào)度的應(yīng)急接入效率與精確度；應(yīng)急處理需求確認(rèn)后，進(jìn)行應(yīng)急需求研判、調(diào)度資源分析、響應(yīng)預(yù)案生成、調(diào)度預(yù)案生成等處理過程，實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)度響應(yīng)；在調(diào)度響應(yīng)的同時(shí)，對(duì)處置方法指令化，能通過情報(bào)板發(fā)布與控制系統(tǒng)輔助交通管制、交通公眾出行信息的發(fā)布。指揮調(diào)度的分析與處置過程、調(diào)度狀態(tài)及結(jié)果、過程評(píng)判、數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容通過綜合展示系統(tǒng)展示；指揮調(diào)度反饋與措施執(zhí)行后，對(duì)指揮調(diào)度的業(yè)務(wù)過程與結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行智能決策分析，面向領(lǐng)導(dǎo)生成多維度、多層次的路網(wǎng)分析、統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

信息采集子系統(tǒng)主要指高速公路網(wǎng)交通流量信息、交通事件信息的采集。數(shù)據(jù)來自聯(lián)網(wǎng)公司，通過統(tǒng)一抓取各類感知系統(tǒng)處理需要的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)，集中后傳輸系統(tǒng)。

運(yùn)行監(jiān)管子系統(tǒng)主要完成高速公路日常運(yùn)行監(jiān)管、日常運(yùn)行情況查看、高速公路網(wǎng)管理信息以及高速公路網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)監(jiān)控等功能，包括路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、日常運(yùn)行狀態(tài)查看、路網(wǎng)管理信息監(jiān)控、路網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)監(jiān)控等功能。

應(yīng)急處置子系統(tǒng)在原有值班計(jì)劃的基礎(chǔ)上，適情考慮增加聯(lián)動(dòng)人員的聯(lián)系方式。當(dāng)應(yīng)急事件發(fā)生時(shí)，根據(jù)交通事件分析模型，分析事件的類型、級(jí)別、影響等多種因素，自動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)的應(yīng)急預(yù)案。在事件的處理過程中，記錄事件的處理過程和相關(guān)指揮調(diào)度指令；在事件處理結(jié)束后，需要進(jìn)行突發(fā)事件的信息歸檔。

便捷信息發(fā)布子系統(tǒng)通過手機(jī)、平板等移動(dòng)客戶端接入聯(lián)動(dòng)信息發(fā)布子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息發(fā)布。

具有可變情報(bào)板的最高控制權(quán)限，實(shí)現(xiàn)高速公路可變情報(bào)板的集中控制。

3.3關(guān)鍵技術(shù)解析

高速公路運(yùn)行態(tài)勢(shì)模型分析的研究包括路網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)的研究、運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)模型、交通狀態(tài)對(duì)比分析模型、信息服務(wù)模型的研究。

依托可獲取的、標(biāo)準(zhǔn)化的公路網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過實(shí)時(shí)交通量、路段中斷狀態(tài)等參數(shù)與公路技術(shù)等級(jí)和設(shè)計(jì)通行能力的分析比對(duì)，研究并建立公路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別與分析模型，動(dòng)態(tài)反映公路網(wǎng)整體或局部的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況。

交通對(duì)比分析模型主要是結(jié)合交通流理論和各類描述交通運(yùn)行的交通指標(biāo)對(duì)歷史交通運(yùn)行和實(shí)時(shí)交通運(yùn)行情況開展統(tǒng)計(jì)和分析，并形成相關(guān)對(duì)比結(jié)果以供決策參考。

信息服務(wù)模型主要用以實(shí)現(xiàn)線路交通基礎(chǔ)設(shè)施信息、長期和臨時(shí)管控信息以及未來交通運(yùn)行情況的綜合查詢，以便于路網(wǎng)用戶及時(shí)合理選擇未來的出行路徑等。

基于當(dāng)前高速公路網(wǎng)進(jìn)行的數(shù)據(jù)采集建設(shè)，進(jìn)行廣泛的統(tǒng)計(jì)分析，分析路網(wǎng)特征的典型指標(biāo)。對(duì)典型指標(biāo)進(jìn)行具體分析、綜合決策，得到高速公路網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)各指標(biāo)的具體數(shù)據(jù)，并通過分析決策平臺(tái)的開發(fā)展現(xiàn)路網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。開展路網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)交通狀態(tài)的驗(yàn)證研究，通過試驗(yàn)驗(yàn)證路口、路段等的運(yùn)行狀態(tài)，與平臺(tái)展現(xiàn)結(jié)果是否一致。

3.4預(yù)期效果

實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)全掌控，隨時(shí)隨地監(jiān)控、處置、養(yǎng)護(hù)記錄；信息實(shí)時(shí)交互，實(shí)現(xiàn)信息發(fā)送、接收以及交互等功能。通過高速公路網(wǎng)的路段結(jié)構(gòu)劃分，形成一個(gè)可深化應(yīng)用的、以整個(gè)系統(tǒng)計(jì)算、展示和查詢等使用的基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)。結(jié)合交通流理論和各類描述交通運(yùn)行的交通指標(biāo)對(duì)歷史交通運(yùn)行和實(shí)時(shí)交通運(yùn)行情況開展統(tǒng)計(jì)和分析，并形成相關(guān)對(duì)比結(jié)果以供決策參考。實(shí)現(xiàn)突發(fā)交通事件條件下的路網(wǎng)調(diào)度指揮可視化建議。

4　總結(jié)與展望

本文在闡述聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控信息服務(wù)系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，提出了總體框架設(shè)計(jì)方案，面向交通領(lǐng)域的功能尚不能滿足需求。為了使聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)信息發(fā)布系統(tǒng)能夠更廣泛地服務(wù)于社會(huì)的快速發(fā)展與人們生活的便利，今后可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究或開展工作：

（1）宏觀和微觀兩個(gè)方向擴(kuò)展?，F(xiàn)有的應(yīng)用還局限于交通數(shù)據(jù)的簡單應(yīng)用。在宏觀方面需要更深入地了解相關(guān)的需求；微觀層面的研究雖然較多，但在交通安全事故分析、交通信息服務(wù)、交通服務(wù)等方面的具體應(yīng)用可以擴(kuò)展研究。

（2）運(yùn)用大數(shù)據(jù)及擴(kuò)展數(shù)據(jù)來源。隨著大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù)的推廣，需要運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)深入分析和挖掘相關(guān)出行信息，提供更準(zhǔn)確、高效的服務(wù)。

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