基于4G无线网络在高速公路出行服务系统的构建

修树斌

浙江省交通投资集团有限公司申嘉湖杭分公司

【摘 要】随着高速公路建设的快速发展，结构完整、功能齐备的交通运输路网与体系已初步形成，缓解了交通运输对国民经济制约。如何进一步让现代化的网络技术、通信技术服务于交通运输，服务出行人群，提高交通运输的安全，改善交通运输的环境，更大范围提供服务于交通运输，已成为交通信息化的热点、难点。如何加强高速公路管理、改善交通运输环境、尤其是提升高速公路公共服务能力就显得越来越重要。

【关键词】4G网络；高速公路；出行服务

高速公路出行信息服务系统通过实时、准确、高效和多方位的交通出行服务信息，充分发挥现有交通基础设施潜力，提高运输效率和效益，改善交通安全以及缓解交通拥挤，提高整个路网的运输效率和通行能力；使交通运输通畅，降低油耗，从而减少废气排放，降低、对环境的污染；同时，也可提高出行者使用的方便性、安全性，节约运输成本，提高经济效益。而且交通出行信息服务系统还将为出行者服务提供实时、准确的资料，服务于大众出行，提高高速公路出行质量。

一、出行服务现状分析

国外一些科技发达国家，在其高速公路管理以及信息化方面的水平较高，对公路交通信息出行服务系统的研究较早，如美国、日本、德国、荷兰等国家，它们根据各自国家的特点，建设了统一的路网中心，统一发布信息、为出行者提供实时有效的路况信息、气象信息、突发事件信息、施工养护信息等。其发布方式主要有互联网站、呼叫中心、交通廣播等；其服务已涵盖公路交通、城市交通、气象、餐饮、旅游活动等领域。

在我国基于互联网的公路交通服务信息的发布在国内也有了一定的发展。许多省交通厅和公路管理部门都建立了发布公路信息的网站，在一定的程度上满足了人们对公路出行服务信息的需求，增强了高速公路运输的顺畅和安全。但是，国内目前在公路出行信息服务方面主要存在以下问题：

1.高速公路交通信息出行服务系统和其他公路信息系统大都是分离，信息整合困难，不能保证发布信息的完整性、现实性和权威性；

2.在公路建设中没有长期规划，未将信息化建设纳入整体目标；

3.已建的许多信息采集设备中被损坏，以及有些设备老化，或是设备没有得到升级，造成信息采集密度和精度的不够。

以上这些方面，都是国内高速公路出行服务信息方面不够发达的原因。也是以后要解决的方面。

二、需求分析

高速公路出行信息服务系统主要的服务的面向对象为高速公路的运输车辆、外出行自驾游车辆、外出的人群以及高速公路运营管理单位。从使用者和管理者不同角度出发，其对出行服务信息的使用的需求差异性较大，对各种关系到的出行服务信息几乎都是交通状态信息、交通突发事件信息、道路工程施工信息、气象信息、路侧服务信息、收费站信息、电子地图信息、公共服务设施、旅游景点等方面的信息，需求也是不同的。

高速公路公众出行服务系统是在高速公路范围内，将所有可提供给公众的高速公路为基础信息，在其范围内的信息进行采集，并利用面向出行者服务系统，包括4G手机服务网站、12122咨询服务平台、服务区信息服务、交通广播频道、4G手机短信服务，4G手机软件（SISX，APK），4G手机导航地图等多种渠道、全面完整的出行及导航服务，有效引导公众出行。整个系统划分为交通信息数据采集、交通信息处理整合、交通信息审核管理、交通信息服务等几个环节。其关系如下图1：

三、系统总体架构

高速公路出行综合信息服务系统的结构分为交通信息采集系统、交通信息处理整合、交通信息审核管理和交通信息发布系统四大子系统。根据需求分析，分为三层结构，信息数据层、信息应用基础层和信息应用系统层。具体结构如图2所示。其中，出行信息服务四大子系统分别为：

1.交通信息采集系统。

信息采集系统是出行服务信息的基础，可靠真实采集系统是服务的基石。其采集主要是通过设置在公路上车辆检测器、视频监控的信息采集设备以及人工方式，获得真实的、可靠的以及较及时的高速公路交通状况、服务区信息、突发事件、天气等信息。同时与其他相关部门的数据共享，及时动态获得各种信息。

2.交通信息处理整合系统。

交通信息处理整合系统是出行信息的集合与整理，去伪存真，而这些是需要大量人力、物力以及先进的网络设备和技术。将与高速公路出行有关的信息自动统计汇总，通过人工智能决策系统，或是人工分析处理的方法，确定高速公路中畅通路线、拥挤路段、交通的气象信息和旅游景点信息的等，并且存储到数据库中，待审核。

3.交通信息审核管理系统。

管理部门将汇总待审核的交通信息，经过确认传输到处理中心，在处理中心经过编辑整理备份，再对外发布，以实现调节路网上的交通需求，实现路网运输效益的最大化，提高整个路网交通运输的社会效益。

4.交通信息发布系统。

出行信息系统的信息发布包括互联网、4G网络、短信平台、交通广播、路程公告牌等方式。信息发布方式的选择可以根据信息的特点，选择合适的发布方式，以保证信息传递的时效性和准确性。

四、出行信息服务三层分别为

1.信息数据层。

为方便出行服务系统对各种信息分类管理存储，需要构建不同的数据库，包括车辆基础数据、公路基础数据、交通量数据、气象信息数据、旅游信息、GIS数据、GPS数据等。

2.信息应用系统层。

应用平台构架工程的主要包括三大平台，分别是数据交换平台服务平台和4G平台。数据交换平台包括数据交换平台包括数据监控中心、数据交换引擎、数据交换代理等多个部分组成；服务平台包括一个可视化自定义环境、一套系统管理环境和工作流引擎、图像发布、GPS、GIS和短信平台等；4G手机平台包括4G手机服务网站、4G手机软件下载服务等。

3.信息应用基础层。

应用系统层包括交通信息采集系统、交通信息处理系统、交通信息处理系统等。交通信息采集主要交通信息采集系统、气象信息、视频信息以及其他部门共享的对于出行者有关的信息；交通信息处理系统主要对从采集系统获取的交通信息进行加工处理，使其成为对公众出行切实有用的信息。交通信息处理系统主要面向公众出行者，主要有公众出行服务网站、呼叫中心系统、4G手机公众出行服务网站4G手机短信服务，4G手机软件（SISX，APK），4G手机导航地图、交通广播、可变情报板、车载终端系统等。

系统总体架构如图2：

四、连接拓扑图

根据出行服务的服务对象，利用交通部门的数据采集，并且集成其他有关交通的部门信息通过广电网络，4G网络，以及交通部门的寻呼台、可变情报板和门户网络，发布交通出行服务信息，其连接拓扑图如图3：

五、结束语

目前在高速公路运输发展的高潮时期，建立和完善公共交通综合信息服务系统来满足人们出行的需要是当务之急。随着高速公路出行服务系统的实施及应用的逐步发展，将成为高速公路为社会公众出行提供服务的重要窗口，更加有效引导公众出行，提高高速公路出行效率，提高高速公路出行服务水平等方面起到重要作用。