陳熾璋+許治國(guó)

摘 要：機(jī)動(dòng)車尾氣污染是大氣環(huán)境污染的主要來(lái)源之一，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，大家越來(lái)越重視這個(gè)問題。建設(shè)廣東省機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、商務(wù)智能等信息技術(shù)拓展其深層次應(yīng)用，以解決當(dāng)前機(jī)動(dòng)車監(jiān)管缺乏手段、全省機(jī)動(dòng)車排污狀況數(shù)據(jù)不清、情況不明等問題。

關(guān)鍵詞：機(jī)動(dòng)車；大氣環(huán)境；管理系統(tǒng)；環(huán)保信息化

中圖分類號(hào)：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.012

隨著廣東省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車數(shù)量迅速增加。目前，全省機(jī)動(dòng)車保有量已突破2 300萬(wàn)輛，年均增長(zhǎng)率約為10%，機(jī)動(dòng)車尾氣污染對(duì)城市空氣質(zhì)量的影響日益增大。根據(jù)城市空氣污染源解析研究結(jié)果，在珠三角城市群空氣PM2.5污染物來(lái)源中，機(jī)動(dòng)車污染占25%左右。由此可見，機(jī)動(dòng)車尾氣污染已經(jīng)成為廣東省大氣環(huán)境污染的主要來(lái)源之一。

為了加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理，國(guó)家環(huán)保部、國(guó)家發(fā)改委在“十一五”規(guī)劃中明確指出，要將主要污染物排放總量削減10%，其中的重要任務(wù)之一就是要“強(qiáng)化機(jī)動(dòng)車污染防治”。2013年，國(guó)家《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中要求珠三角區(qū)域PM2.5濃度由原來(lái)值下降15%.近年來(lái)，廣東省采取源頭控制、改善油品、強(qiáng)化在用車監(jiān)管、嚴(yán)查冒黑煙車輛、淘汰黃標(biāo)車等措施，多管齊下治理機(jī)動(dòng)車尾氣污染，取得了一定的效果。但是，我省在機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理中還存在不足，主要表現(xiàn)為以下2點(diǎn)：①機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管能力落后。除了少數(shù)幾個(gè)城市機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管能力比較強(qiáng)之外，粵東西北地區(qū)大部分城市機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管能力嚴(yán)重落后——缺乏檢測(cè)儀器設(shè)備，排氣檢測(cè)管理信息系統(tǒng)不完善，有的甚至沒有，部分地市機(jī)動(dòng)車排氣檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)尚未與環(huán)保部、省廳聯(lián)網(wǎng)，無(wú)法上傳數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到環(huán)保部機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管能力標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的要求。②基數(shù)不清、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。在機(jī)動(dòng)車管理中，經(jīng)常使用的機(jī)動(dòng)車保有量、黃標(biāo)車數(shù)量、運(yùn)營(yíng)黃標(biāo)車數(shù)量、環(huán)保標(biāo)志發(fā)放率、機(jī)動(dòng)車環(huán)保定期檢測(cè)率等基本數(shù)據(jù)，它們隨時(shí)間的變化很快，需要?jiǎng)討B(tài)更新。但是，一直以來(lái)，機(jī)動(dòng)車減排有關(guān)數(shù)據(jù)都是來(lái)源于其他部門的。因此，環(huán)保部門無(wú)法準(zhǔn)確掌握機(jī)動(dòng)車的有關(guān)數(shù)據(jù)，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)更新，進(jìn)而出現(xiàn)了“基數(shù)不清、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)”的情況。所以，有必要推動(dòng)全省機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè)，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)車的科學(xué)化、精細(xì)化管理。

1 機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介

廣東省機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理系統(tǒng)規(guī)劃為“一個(gè)中心，兩個(gè)平臺(tái)，一套系統(tǒng)”，以機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理業(yè)務(wù)需求為主導(dǎo)，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、商務(wù)智能等信息技術(shù)拓展其他深層次應(yīng)用，以解決當(dāng)前機(jī)動(dòng)車監(jiān)管缺乏手段，全省機(jī)動(dòng)車排污狀況數(shù)據(jù)不清、情況不明等問題。

“一個(gè)中心”，即機(jī)動(dòng)車環(huán)保數(shù)據(jù)中心，是指機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管等信息系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)硬件、系統(tǒng)軟件平臺(tái)。依托省環(huán)保廳現(xiàn)有的完善的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房環(huán)境和全省環(huán)保主干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，增添基本的服務(wù)器、存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)庫(kù)等設(shè)施，構(gòu)建云計(jì)算平臺(tái)，以滿足系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行環(huán)境提出的要求。同時(shí)，通過“兩個(gè)平臺(tái)、一套系統(tǒng)”的建設(shè)，實(shí)時(shí)采集全省各機(jī)動(dòng)車環(huán)保檢測(cè)站、環(huán)保標(biāo)志發(fā)放窗口、新車上牌窗口、其他部門車輛登記和執(zhí)法信息、營(yíng)運(yùn)車輛和超標(biāo)車輛維修等信息，建立全省機(jī)動(dòng)車環(huán)保數(shù)據(jù)庫(kù)。

“兩個(gè)平臺(tái)”分別是機(jī)動(dòng)車排氣檢驗(yàn)監(jiān)管平臺(tái)和數(shù)據(jù)交換平臺(tái)。其中，機(jī)動(dòng)車排氣檢驗(yàn)監(jiān)管平臺(tái)依托環(huán)保信息專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全省各地市機(jī)動(dòng)車排氣檢測(cè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的互連互通，將地市開展的新車注冊(cè)上牌環(huán)保審核、在用車排氣檢驗(yàn)、環(huán)保標(biāo)志發(fā)放、高污染排放車輛管理和機(jī)動(dòng)車環(huán)保執(zhí)法等機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理業(yè)務(wù)整合到一個(gè)平臺(tái)上，及時(shí)了解各市業(yè)務(wù)的開展情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，并監(jiān)督管理。數(shù)據(jù)交換平臺(tái)是采用SOA系統(tǒng)架構(gòu)，使用ESB（Enterprise Service Bus）技術(shù)、BizTalk中間件等工具實(shí)現(xiàn)環(huán)保部、省市環(huán)保以及環(huán)保與其他部門的各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)之間、應(yīng)用組件之間的通訊，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車環(huán)保檢測(cè)數(shù)據(jù)、黃標(biāo)車執(zhí)法數(shù)據(jù)、機(jī)動(dòng)車維修數(shù)據(jù)等跨部門的實(shí)時(shí)交換。

“一套系統(tǒng)”是機(jī)動(dòng)車環(huán)保數(shù)據(jù)應(yīng)用管理系統(tǒng)，它包括機(jī)動(dòng)車數(shù)據(jù)智能分析、多維分析，機(jī)動(dòng)車污染物排放因子和污染物排放量測(cè)算以及《機(jī)動(dòng)車污染防治年報(bào)》統(tǒng)計(jì)報(bào)表系統(tǒng)等內(nèi)容。

2 數(shù)據(jù)中心建設(shè)

數(shù)據(jù)中心是機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管、數(shù)據(jù)交換等應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)硬軟件平臺(tái)，是集中處理、存儲(chǔ)、傳輸、交換、管理的物理空間。其中，計(jì)算機(jī)設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備等是數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵設(shè)備。

由于機(jī)動(dòng)車數(shù)據(jù)量比較大，廣東省現(xiàn)有約2億多條機(jī)動(dòng)車環(huán)保數(shù)據(jù)記錄，包括各地市報(bào)送數(shù)據(jù)和其他部門共享的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心建成后，年增加數(shù)據(jù)約12 000萬(wàn)條記錄。機(jī)動(dòng)車日常監(jiān)管對(duì)數(shù)據(jù)的查詢、交換傳輸?shù)男阅芤蟊容^高，因此，需要有一個(gè)計(jì)算能力比較強(qiáng)，存儲(chǔ)空間比較大，具有較好的伸縮性、可靠性和安全性的數(shù)據(jù)中心。以后，隨著業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的變化，只需要增加服務(wù)器，不需要改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。這樣做，能保證監(jiān)管平臺(tái)、數(shù)據(jù)交換平臺(tái)和應(yīng)用管理系統(tǒng)等硬軟件基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

云計(jì)算核心網(wǎng)絡(luò)如圖1所示，服務(wù)器配置如圖2所示。

數(shù)據(jù)中心的基本架構(gòu)是：數(shù)據(jù)中心基于云計(jì)算架構(gòu)，將服務(wù)器、存儲(chǔ)等設(shè)備匯聚于中心交換機(jī)，中心交換機(jī)通過防火墻與外部網(wǎng)絡(luò)連接，防火墻配置安全、數(shù)據(jù)審計(jì)等功能模塊，以達(dá)到簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)、保障安全的目的。

3 應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)方案

3.1 機(jī)動(dòng)車監(jiān)管平臺(tái)

機(jī)動(dòng)車排氣檢驗(yàn)監(jiān)管平臺(tái)是以車輛排氣檢測(cè)和管理為主線的系統(tǒng)，它依托全省環(huán)保信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全省各地市機(jī)動(dòng)車排氣檢測(cè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的互連互通，是機(jī)動(dòng)車業(yè)務(wù)日常管理的平臺(tái)。該平臺(tái)包括檢測(cè)站場(chǎng)、檢測(cè)人員和設(shè)備管理、排氣定期檢測(cè)過程監(jiān)管、車輛注冊(cè)上牌環(huán)保審核、環(huán)保標(biāo)志發(fā)放管理、超標(biāo)車輛維護(hù)治理、黃標(biāo)車區(qū)域限行電子執(zhí)法、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析等子系統(tǒng)。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)全省市級(jí)機(jī)動(dòng)車排氣檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的整合、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送、交換和匯總，檢測(cè)過程監(jiān)管和數(shù)據(jù)分析，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決問題。同時(shí)，在工作中，相關(guān)部門進(jìn)一步完善了《機(jī)動(dòng)車環(huán)保檢測(cè)業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)及聯(lián)網(wǎng)規(guī)范》，推進(jìn)欠發(fā)達(dá)城市市級(jí)機(jī)動(dòng)車排氣監(jiān)控中心的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車排氣檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)管的全省覆蓋和檢測(cè)過程的全流程全覆蓋。

3.2 數(shù)據(jù)交換平臺(tái)

機(jī)動(dòng)車是一個(gè)高流動(dòng)性的污染源，跨區(qū)域流動(dòng)頻繁。各市機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)、機(jī)動(dòng)車環(huán)保執(zhí)法時(shí)，都會(huì)遇到異地車管理的問題，即如何識(shí)別高排放異地車輛，如何獲取異地車排氣檢測(cè)和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，以便對(duì)高排放異地車進(jìn)行區(qū)域限行、強(qiáng)制維修、強(qiáng)制淘汰等管理。建立省機(jī)動(dòng)車數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，使各市實(shí)現(xiàn)對(duì)異地車和本地車的統(tǒng)一管理，不留死角，成為了當(dāng)前機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理的一項(xiàng)重要任務(wù)。

數(shù)據(jù)交換平臺(tái)是機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)工程，它將環(huán)保部機(jī)動(dòng)車監(jiān)控中心、省環(huán)保廳、省市其他部門、各地市監(jiān)控中心等部門互相獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了各系統(tǒng)之間跨不同網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換和共享，將各系統(tǒng)整合成一個(gè)整體，一個(gè)跨區(qū)域跨部門的大系統(tǒng)。同時(shí)，各系統(tǒng)仍是互相獨(dú)立的系統(tǒng)，系統(tǒng)之間不會(huì)由于數(shù)據(jù)交換而受到干擾，影響其正常運(yùn)行。

數(shù)據(jù)交換順利進(jìn)行需要具備以下3個(gè)基本條件：①網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠；②交換的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一；③有合理的數(shù)據(jù)交換機(jī)制、基礎(chǔ)硬軟件和管理系統(tǒng)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)交換過程，并提供安全保障。

在該系統(tǒng)中需要建立一個(gè)通用的、分布式的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，用以解決機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理過程中基于異構(gòu)數(shù)據(jù)平臺(tái)上的數(shù)據(jù)無(wú)法有效交流和溝通的問題。

該系統(tǒng)建設(shè)的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)能夠?yàn)樾枰獢?shù)據(jù)交換的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)服務(wù)，解決哪個(gè)應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)感興趣，數(shù)據(jù)從何而來(lái)，以及如何被每個(gè)系統(tǒng)使用的問題。數(shù)據(jù)交換平臺(tái)將信息提供者與消費(fèi)者隔離起來(lái)，從而構(gòu)建靈活的系統(tǒng)，使得這些系統(tǒng)不會(huì)受到數(shù)據(jù)物理位置的影響，也不會(huì)受到需要存取數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用個(gè)數(shù)的影響，對(duì)于每一個(gè)系統(tǒng)，就只需要配置交換策略，不需要做特別的定制處理，就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息交換。

數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3.3 應(yīng)用管理系統(tǒng)

從各個(gè)獨(dú)立的管理信息系統(tǒng)中提出、整合有價(jià)值的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)到信息、從信息到知識(shí)的跨越，可以使全省大量的機(jī)動(dòng)車環(huán)保數(shù)據(jù)發(fā)揮作用，改善當(dāng)前“數(shù)據(jù)很多，信息不足”的現(xiàn)狀，為機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理服務(wù)。這既是機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)，也是當(dāng)前機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理的迫切需求。隨著數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、聯(lián)機(jī)分析、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)的成熟，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)到知識(shí)的跨越已經(jīng)越來(lái)越清晰。機(jī)動(dòng)車應(yīng)用管理系統(tǒng)流程如圖4所示。

廣東省機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)智能分析采用商業(yè)智能BI工具，將數(shù)據(jù)中心中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識(shí)。目前，機(jī)動(dòng)車監(jiān)管平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)匯集了全省與機(jī)動(dòng)車和機(jī)動(dòng)車排放相關(guān)的大量數(shù)據(jù)，其中，包括車輛信息、車型參數(shù)、歷年檢測(cè)數(shù)據(jù)和標(biāo)志發(fā)放記錄等。在工作過程中，可利用數(shù)據(jù)智能分析將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為機(jī)動(dòng)車污染防治的決策依據(jù)。系統(tǒng)中采用的BI工具的建設(shè)過程并不復(fù)雜，它只是多個(gè)工具的結(jié)合使用，主要包括的內(nèi)容有數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)（Data Wavehouse）、聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP，也稱多維分析）、報(bào)表制作和終端用戶查詢、數(shù)據(jù)挖掘。

4 系統(tǒng)總結(jié)

根據(jù)廣東省機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管的實(shí)際需要，在前期研發(fā)和各地市機(jī)動(dòng)車環(huán)保監(jiān)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，基于環(huán)保專網(wǎng)、省電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)，廣泛運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立了覆蓋全省、運(yùn)行穩(wěn)定、能滿足機(jī)動(dòng)車排氣監(jiān)控管理要求的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，為全省機(jī)動(dòng)車排氣檢測(cè)管理提供了先進(jìn)的科學(xué)管理手段。在工作過程中，主要提出以下幾點(diǎn)要求：①構(gòu)建全省機(jī)動(dòng)車全程信息化環(huán)保管理基礎(chǔ)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)部—省—市—檢測(cè)站四級(jí)機(jī)動(dòng)車網(wǎng)絡(luò)信息化管理，提高全省機(jī)動(dòng)車環(huán)保信息化管理水平和日常工作效率；②實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車檢測(cè)站—市—省—國(guó)家四級(jí)管理部門數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換和報(bào)送，實(shí)現(xiàn)環(huán)保與其他部門之間機(jī)動(dòng)車數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車環(huán)保檢測(cè)數(shù)據(jù)、環(huán)保標(biāo)志信息跨地市共享和實(shí)時(shí)查詢，為機(jī)動(dòng)車異地檢驗(yàn)、黃標(biāo)車區(qū)域限行、異地車跨區(qū)域電子執(zhí)法提供支持；③建立機(jī)動(dòng)車排放監(jiān)管數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)，為機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理政策的制訂和效果評(píng)估提供支撐服務(wù)，建立全省機(jī)動(dòng)車檢測(cè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)的理念、方法，分析、挖掘技術(shù)，分析大量的機(jī)動(dòng)車排氣檢測(cè)數(shù)據(jù)，為機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理政策的制訂、管理決策提供支持和依據(jù)；④建立機(jī)動(dòng)車污染總量減排分析系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)車排污狀況報(bào)表系統(tǒng)，編寫全省機(jī)動(dòng)車污染排放狀況報(bào)告，并基于云計(jì)算平臺(tái)為地市環(huán)保局提供機(jī)動(dòng)車數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、黃標(biāo)車篩選等應(yīng)用服務(wù)；⑤建立機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理網(wǎng)站和移動(dòng)業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)，為廣大車主、機(jī)動(dòng)車環(huán)保管理系統(tǒng)工作人員服務(wù)。

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〔編輯：白潔〕