高速公路指挥调度云服务平台模式研究

孙斌　汪立鹤　李玉萍

摘要：将云计算技术综合应用在高速公路管理，使各类资源抽象成虚拟的云服务资源，解决高速公路指挥调度资源要素分散的问题，并构建现代理念先进、面向服务的高速公路指挥调度云服务平台，实现信息共享和业务协同的指挥调度体系，达到任意人在任意时间、任意地点通过任意通讯终端都可获取任意交通信息的无边界交通信息服务能力。文章对高速公路指挥调度云服务平台的模式进行了研究。

关键词：高速公路；指挥调度；云服务平台；云计算技术；交通信息；无边界 文献标识码：A

中图分类号：U495 文章编号：1009-2374（2015）01-0015-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0008

高速公路指挥调度云服务平台将信息采集技术、云计算技术与先进的交通信息融合技术进行完美结合，既可为高速公路运营管理单位指挥调度提供决策依据，又可为高速公路各类交通参与者提供准确、实时的交通信息服务，可实现高速公路营运管理单位对交通事件的网上指挥调度，提高科学决策能力，从而推进突发事件管理工作的信息化进程，最大限度地减少突发交通事件造成的灾害和损失。

1 研究背景

1.1 高速公路运营管理效能有待进一步提升

国家“十二五”规划明确提出需要加快推进现代交通运输业发展，加快交通运输结构调整、转变发展方式。各级交通运输部门在综合管理和公共服务方面都需要履行职能，高速公路信息化建设为交通运输管理提供了有效手段，它在提高交通运输管理效能的同时，还通过对交通运输信息资源的深度开发利用，为管理决策提供有效支撑，提高交通运输管理的决策水平、调控、监管和处置能力以及服务质量，全方位提高高速公路日常运营和突发事件处理的能力。

1.2 高速公路信息化面临创新变革

高速公路交通运输通行量不断增长，但基础设施所提供的通行能力无法在短期内大幅提升，在主线道路、收费站、服务区无法扩容的条件下要想提高通行能力，必须走数字化、信息化、智能化的道路。高速公路信息智能化水平仍然偏低，突出表现在信息共享率低，信息设备低效率使用，信息孤岛大量存在。高速公路管理者需要多台终端、多套系统才能全面了解营运管理全貌等，非集成化的IT管理所带来的运维成本也居高不下。

1.3 新技术为创新变革带来了无穷可能

随着高速公路万兆网传输网络技术、物联网技术和云计算技术的日益成熟，将这些技术综合应用在高速公路管理，可最大程度地实现高效、快捷、安全、便捷的可持续发展，以云计算技术为基础构架，整合现有高速公路运营管理单位的分散资源要素，使其虚拟化、网络化，组建总体资源池，实现高速公路资源统一

调度。

2 体系结构

云计算是一种用户可配置、按需从网络访问计算资源池的共享模型，并可快速供应和发布该模型的新型信息处理模式。典型的云计算服务体系包含三层结构，即IaaS层（基础设施，即服务层），将基础设施（计算能力、存储能力、网络等资源）作为服务提供给用户；PaaS层（平台，即服务层），提供API或开发平台供用户在云中创建自己的应用，用户不需要关注底层的云基础设施；SaaS层（软件，即服务层），提供给用户的服务是运行在云计算基础设施上的应用程序，可以在各种用户端设备上通过用户端界面访问。

建立高速公路指挥调度云服务平台就是运用云计算技术，改造原有高速公路数据服务、网络功能和模式，与外场视频监控系统、流量感知系统、车辆定位系统、交通诱导系统结合，将所有能够共享的数据、视频图片资料、决策知识库等连接成为共享资源池，实现高速公路营运管理的全面数字化，对高速公路基础设施数据、实时路况数据、交通监测数据进行统一的可视化管理。需要在现有高速公路信息化中建立以下四大内容，涵盖云计算的三大部分（Iaas，Paas，Saas），它们是：

2.1 建立IT基础设施资源统一调度的云计算数据中心系统

系统提供基于云计算的IT基础设施资源池服务，实现存储资源、计算资源和网络资源的统一调度能力，提升IT设备的使用效率、促进上层高速公路业务系统的建设和部署能力，从而提升管理效率和服务质量。数据中心系统虚拟化资源池由服务器、网络设备、存储设备和虚拟化软件等IT软硬件设备组成，提供的各类IT资源相互协作对外提供完整的资源使用环境。上层业务可根据自身需求申请对应的资源环境，资源到位之后即可部署对应的业务软件。虚拟化技术极大地提高服务器整合的效率，大幅简化了服务器群管理的复杂性，提高了整体系统的可用性，同时还明显地减少了投资成本，具有很好的技术领先性和性价比。虚拟技术由于采用了将传统服务器应用程序环境封装成可移动的档案文件的技术，很容易实现业务的连续不间断运行，针对业务应用和资源访问量灵活部署。

2.2 建立信息资源整合与高效利用的信息采集和数据共享交换平台

信息采集平台实现各业务系统数据和外部数据源的数据上传到数据中心的采集数据库的功能，在采集的过程中可以对数据进行错误数据清洗和格式转换，该功能对数据处理的实时性要求较高。

数据共享交换平台是数据中心实现数据共享和交换的核心平台，是业务应用系统、采集系统、其他外部系统之间进行数据交换和共享的中介。数据共享交换平台支持各级部门间、各类内部、外部应用系统之间的数据交换和共享和校验审核机制，并构建上下级数据中心以及其他相关单位和部门数据中心之间的数据交换共享标准通道。

2.3 建立支撑指挥调度业务协同开展的协同支撑平台

协同支撑平台提供了基础支撑服务、云GIS服务、大屏幕综合控制系统以及应用安全保障服务等功能模块。通过协同支撑平台实现了应用程序和服务的统一部署与管理，通过标准服务总线向指挥调度应用程序提供应用功能服务接口，对跨部门、跨领域的信息维护、业务处理、流程编排进行管理和监控，实现高效的协同工作。

2.4 建立满足高速公路营运管理和应急保障的指挥调度应用服务系统

建设指挥调度应用服务，整合相关资源，实现高速公路指挥调度的“可视、可控、可调度、可跟踪、可分析”，通过对道路日常营运数据的收集、统计、挖掘、实时分析来提前预知掌握高速公路全线的实时路况。同时，将相关事件的关联信息进行统计、挖掘，对事件相关因素进行一系列的有针对性的挖掘分析，提前通过公众信息发布、限速、交通管制等手段来警示相关驾乘人员，降低事件发生的概率。

3 关键技术

3.1 高速公路指挥调度应用技术研究

研究面向高速公路营运管理单位的云服务模式和平台体系架构，涉及高速公路跨指挥层级的调度管理、普适人机交互、应急资源虚拟化、云端适配接入、高可靠业务协同、突发事件预案多层次优化、智能监测与主动告警、交通态势分析与预测以及与已有信息系统集成等应用技术，实现高速公路融合数据的发布与共享，支持路网、路桥公司、管理处间的指挥调度业务协同与

应用。

3.2 云计算协同支撑平台研究

云计算能够提供更强大的应用支撑能力，开发高速公路服务平台支撑引擎套件、通用组件、管理工具集，并制定相关接口规范。在内部管理、公众服务等方面，将原来相互独立的多个应用平台及信息孤岛中的流程进行有效整合，向应用层的开发者屏蔽下层信息细节和计算模型，支撑更大规模的应用和数据，从而为指挥调度应用提供更好的平台。

3.3 云计算数据共享交换技术研究

云计算能够解决信息高效处理的问题，高速公路路网内交通路况信息是互相分割的，在不同路段公司甚至各管理处，云计算技术可以建起路网综合路况信息服务，将路网的全部信息进行整合，使得交通信息的价值发挥到最大。用户在出行前、出行中都可以通过各类渠道，获取整个路网的交通信息，以及相关诱导信息。

4 建设效果

云服务平台建设效果主要体现在对资源的全面整合、高度可视化和高效利用等方面：

4.1 有效的数据资源全面整合，实时监控高速公路运行状态及指挥调度资源

以云计算为基础，整合指挥调度各类资源要素，使其虚拟化、网络化，组建总体资源池，将“一个平台”、“一个网络”统一管理，实现指挥调度的系统化、网络化和自动化，提高了指挥调度响应处理能力。解决目前困扰高速公路信息化建设中存在的数据分散、重复建设、信息安全性低、升级麻烦、扩充业务成本高、对外互联不畅等多种问题。

4.2 实现资源高度可视化，提供处置高效、操作便捷的指挥平台

通过在云GIS服务基础上的高度集成，使高速公路各类信息资源融为“一张图”，不仅图文并茂、准确高效，而且易于动态更新，从而大大提高了高速公路管理工作的效率和质量，及时发现由车辆故障、交通事故等引起的各种交通异常情况，实时做出判断和确定实施处理方案，以保证道路的服务水平、通行能力，减少行车延误。

4.3 实现资源高效利用，智能联动提供信息共享和业务协同的指挥体系

通过面向用户的图形化界面，结合大屏幕投影、监视器屏墙、操作台等，实现紧急突发事件处理的调度预案和全过程跟踪。使各指挥调度小组快速、准确地交换危机状况信息，争取有限人力、时间资源。在高速公路发生紧急事件时，通过该平台调度救援车辆、清排障车辆及时到达事故现场，及时联络交警、路政、医院、消防等外部单位协同救援，切实提高事件协同处置能力。

5 结语

高速公路指挥调度云服务平台模式充分利用云计算技术，汇聚高速公路运行动态监测数据和共享交换数据，满足任何事件、任何地点、全天候的高速信息访问，以安全、快速的方式提供无缝的、可靠的通讯，提升指挥调度应急处置能力。云计算作为一个全新的信息技术，给公路交通运输行业带来诸多崭新的指挥调度平台建设模式，能高效地为高速公路日常运营和突发事件处理提供支持。

参考文献

[1] 王笑宇.云计算下的多源信息资源云体系及云服务模型研究[J].计算机应用研究，2014，（3）.

[2] 钱哨.智能交通云：基于云计算的智能交通系统[J].计算机与现代化，2010，（11）.

作者简介：孙斌（1982—），男，江苏省邮电规划设计院工程师，硕士，研究方向：信息化规划与咨询、智慧交通。

（责任编辑：周 琼）