中控交通综合管理信息系统在高速公路运营管理中的应用

陈井伟 赵晓军 彭智佼

（浙江浙大中控信息技术有限公司1） 杭州 310053）

（杭州远方光电信息有限公司2） 杭州 310053）

目前公路交通行业中软件多为监控软件，实现的功能就是从设备前端采集各种数据，然后进行处理，最后对相应设备进行各种控制操作，为人们提供良好的行车环境.但是，这些功能只是停留在控制层面，而没有渗入交通工程管理层面，所以中控交通综合信息管理系统（以下简称“管理系统”）应运而生，它是浙江浙大中控信息技术有限公司独立开发的一套管理软件，以其1998年开发的中控智能交通综合管理系统（以下简称HIMS）为依托，以深圳东部沿海高速公路为实例应用，完成了对沿线设备的各种综合管理，并且可以满足高速公路日常运营的无纸化办公管理［1－2］.

1 软件系统分析

1.1 功能框架

管理系统采用B／S为架构，利用IIS服务向客户端提供WEB访问功能，软件开发遵循人性化设计，各种表单都有excel导入导出功能，界面布局上侧是各功能模块列表，左侧树型目录是功能模块的子列表，在同一个局域网的计算机输入相应的地址即可访问到服务器网站，其网站功能框架见图1.

图1 网站功能框架图

该系统可以在局域网的情况下，实现以下功能［1－2］.

1）实时监视可以对高速公路通风控制系统、照明控制系统、交通控制监控系统等子系统各种设备状态进行监视，但不能对设备进行控制，控制功能由HIMS完成.

2）设备管理可以对设备的各种信息进行统计、查询和提示，统计的形式有柱形和饼图多种形式.

3）交通管理可以对交通各种参数进行管理，形成日、月和年报表.

4）事故管理可以进行事故信息录入，然后可以进行搜索、查询和日、月、年的报表统计，事故录入时可以加入相关的事故图片，给用户提供形象的事故信息.

5）应急预案管理可以通过专家知识库建立应急预案，当发生紧急事件时，用户就可以根据应急预案进行相关的操作.但不能直接对设备发送控制命令.

6）系统管理可以对有关于系统的一些信息作一些维护工作.

7）日志管理可以记录“那个用户什么时候用了这个系统，进行了何种操作”.

1.2 数据流图

其软件的数据流见图2.

图2 系统数据流图

其中方框部分为HIMS软件部分，实时数据由HIMS的Advcore通过网络采集前端设备的数据，SCRTDB把采集过来的数据存储到本地文件夹 HIS，另外存储一份到SQL Server 2000，Syn Data Service从SQL Server 2000中选择自己需要的数据再存储到先前设计好的数据表中.箭头的方向表示数据的流向.

1.3 支持软件

系统运行的系统软件平台和开发工具为：（1）硬件环境：奔腾4处理器主频2.0G以上.（2）操作系统：采用 Windows 2003 Standard Server R2.（3）实时数据同步服务Syn Data Service：采用Visual Studio2005开发，开发语言为C＃.（4）数据库系统：采用Sql Server 2000［3－4］.

1.4 系统框架设计

系统以分层架构设计，由数据采集与处理层、数据访问层、业务逻辑层和应用层组成.系统基于.NET Framework环境，C＃语言开发，后台数据库采用sql server 2000.应用层以B／S结构向用户展示各项功能，采用ASP.NET 2.0开发，加入AJAX技术，实现页面局部更新，提高用户体验.数据访问层直接与数据库打交道，通过NHibernate框架将数据持久化到数据库中，并将数据库中数据封装成对象供业务逻辑层调用，使开发人员沿着面向对象思想设计系统，而不用过多考虑数据库端.业务逻辑层实现业务逻辑处理，将处理结果返回给应用层使用.数据采集与处理层主要用于实现交通相关数据的采集与处理，并存储到数据库中，数据流程见图3.

图3 数据流程图

2 案例分析

深圳东部沿海高速公路总长11.5km，双向6车道，设计时速主线80km／h，匝道30km／h，沿线共设6座隧道，全线控制设备共有OMRON PLC 47个，型号为CS1D－S，控制网络为工业级光纤双环网，共有45台Hirschmann交换机，其中14台千兆交换机，31台百兆交换机，PLC连接在交换机下面，各种设备连在PLC或者直接交换机下面，管理中心设一台Stratus ftServer 4300容错服务器，通过标准网线连在中心千兆核心交换机下，管理系统和HIMS安装在这台服务器上［5－6］，组成了一个完整的机电工程控制网络，同时服务器上安装有各种支持HIMS的数据接口：

OMRON.OPC.2：此接口与OMRON PLC通信，负责采集PLC中各种开关量和模拟量信息.

Supcon.SVVDCommServer.1：此接口与路段内视频车检通信，负责采集视频车检事件检测的结果.

HIMS通过这个控制网络从设备前端采集数据并发送控制命令，给管理系统提供数据支持，管理系统利用有用的数据进行二次开发利用，以多种形式提供给用户.此管理系统登陆界面如图4所示.系统界面采用横向模块导航栏和树形目录相结合的结构，简单实用，用户可以一目了然的进行相应新建、查询、修改、删除等操作.

图4 系统登陆界面

3 结束语

管理系统可以对交通过程数据进行加工处理，提炼出真正对交通管理、车辆调度、决策有用的数据，从而在交通系统管理和实时过程控制之间架起一座桥梁，达到两者之间的信息交换和紧密集成.

1）对沿线各设备状态进行监视，并可以按一定周期生成相应的数据报表，报表形式多样.

2）事故管理、设备管理等模块的功能可以满足目前运营单位日常的工作，可实现无纸化办公.

3）维护简单，各模块支持EXCEL导入导出功能，无须对源程序或数据库进行维护.

但存在的缺陷是该系统由于没有嵌入OPC、MODBUS等底层控制标准机制，对设备不能进行实时控制，所以实时监视只能进行监视，不能控制，而应急预案管理只能起到规范营运人员的操作，不能直接对设备进行控制，还有待进一步研发.

［1］赵忠杰.公路隧道机电工程［M］.北京：人民交通出版社，2007.

［2］浙江浙大中控信息技术有限公司.深圳东部沿海高速公路机电工程施工图设计［Z］.杭州：浙江浙大中控信息技术有限公司，2007.

［3］杨劲松，陈井伟.浅析PIMS在公路交通综合管理中的应用［J］.中国交通信息产业化，2008（1）：103－105.

［4］Microsoft Corporation.“C＋＋ Language Specification”White paper［EB／OL］.［2001－02－14］http：／／www.microsoft.com／msdn.

［5］吉布斯，沃荷林.ASP.NET 2.0AJAX 高级编程［M］.吴宏泉，译.北京：清华大学出版社，2008.

［6］郑耀东.ASP.NET 2.0编程指南［M］.北京：人民邮电出版社，2007.