江苏高速公路协同指挥调度云服务平台

尹蔚峰，王 栋

(江苏交通控股有限公司 江苏南京210000)

0 引 言

江苏高速公路信息化建设一直在探索中不断前进，近几年在信息技术发展日新月异，互联网思维内涵越来越丰富的大环境下，逐渐面临一些新的问题：第一，各单位信息化系统大部分是“烟囱式”搭建架构，各系统中的数据和信息难交换、难融合，流程和功能不协同、不统一；第二，各单位各自研发、同一业务多方建设、重复投入的现象严重，不可持续的问题突出；第三，各条高速公路建成时间不同，所配备的终端、设备技术性能相差很大，且大都围绕“技术导向”而非“业务导向”开展平台建设，系统不好用、不实用、不管用；第四，高速公路信息化系统基于路段维度开展建设，从路网层面的考量有所不足；第五，以硬件视角推动信息化建设，自建机房、自购硬件，费用高昂且效率低下；第六，原有的技术支撑手段和信息服务能力不能满足社会公众日益增长的高速出行信息需求。

2016年底，江苏交通控股有限公司(管理江苏87%的高速公路)重新设立信息中心，整体把控、通盘考虑信息化发展总体架构和建设节奏，按照创新理念、创新路径，采用创新技术、创新模式，建设“协同指挥调度云服务平台”并在江苏高速公路网应用。

1 协同指挥调度云服务平台架构

1.1 平台定位

协同指挥调度云服务平台(简称“调度云”)面向高速公路的全体管理者与使用者，通过一个云平台，直接服务于交通运输部、各省级交通管理部门、各路段管理单位以及社会公众，开创了高速公路路网指挥调度新时代、新场景、新应用。通过调度云平台(图1)，可以帮助全国高速公路管理机构在极短的时间内，以极低的费用，实现数据上云、业务上云，直接引入先进的管理模式和业务功能，推进路网管理与服务标准化、规范化、智能化，围绕全面感知、泛在互联、深度融合、科学决策、智能响应和主动服务，实现高速公路智慧式管理和运行，为驾乘人员创造更美好的出行体验，助力数字化交通和现代化综合交通运输体系建设。

图1 调度云综合界面Fig.1 Scheduling cloud integrated interface

1.2 平台总体架构

调度云平台建设以“互联网+交通”为思路，采用“云、管、端”的总体架构，“云”是公有云服务，“管”是互联网管道，“端”既包括执行推流上云任务的前置机终端，又包括互联网用户使用的各种移动终端。

高速公路网感知体系中的视频、情报板、语音、路况、气象等信息都在云端汇集。以高速公路网各路段调度分中心作为上云连接节点，部署上云前置机终端，前置机作为接入网关将传输协议与数据流封装类型标准化，支持不同厂家品牌、不同封装格式、不同通信协议数据的统一接入。接入三大运营商互联网专线，配置 IP隧道作为信息上云管道。路网感知信息被推送到云端，在云端进行数据汇聚与分发。调度云平台的控制及管理同样布设在云端，云平台通过协议与前置机终端实时交互，下发指令任务。

1.3 云端应用架构

调度云平台应用架构充分采用云计算技术：底层使用IaaS基础设施相关技术，租用云上服务器、存储及网络设施，形成存储资源池和计算资源池；中间层采用 PaaS基础平台相关应用，使用 MySQL开源数据库、负载均衡器、消息中间件等平台应用构建系统；上层结合业务需求调用各项 SaaS服务，实现更加灵活丰富的应用模式。

调度云平台对登录用户进行统一身份验证和权限管理，通过互联网终端和浏览器为用户提供服务。根据江苏协同指挥调度平台的建设经验，该架构体系可满足监控管理、资源管理、服务管理、用户管理的有效性，以及环境安全、数据安全、应用安全的可靠性(图2)。

图2 云端应用架构Fig.2 Cloud application architecture

1.4 平台功能架构

如图3所示，平台应用软件系统框架可用“四梁八柱”概括：四梁包括事件处置系统，智能侦测系统，协同联动系统、统计分析系统；八柱包括视频监控、情报板、语音、里程桩、综合路况、气象、单兵、视频对讲八大功能版块。

图3 平台功能架构Fig.3 Platform functional architecture

“四梁八柱”里的每一个模块或系统都是基于公共云平台开发而成，每一个又都可以单独抽出形成一个专项功能的“行业云”对外提供服务。

2 协同指挥调度云服务平台特点

2.1 云端平台，接入自由

在云端搭建全国通用的统一平台，不同单位性质、不同管理模式、不同岗位级别的用户，均可直接访问云平台开展指挥调度工作，平台通过权限管理系统自动识别登录人员身份，赋予其相应的操作权限，既能通过统一平台实现路网的标准化管理，又能完全支撑将来的组织结构变化或管理层级压缩。

2.2 数据汇集，多方共享

调度云平台汇集路网监控视频、情报板、气象等外场实时数据，以及突发事件处置过程中产生的图片、语音和当事人通信等数据。首先，路网单位可查看彼此信息，实时进行互动，消除信息孤岛，开展协同调度；其次，适当向出行公众开放，帮助其提前规划出行时间和路线，树立高速良好服务形象；第三，各级管理者均可通过视频通话、即时通信等手段直接指挥事故救援；最后，通过数据分析，既可提升指挥调度水平，又可挖掘道路事故隐藏规律，开展针对性预防。

2.3 功能强大，操作简单

对于出行人员，自动推送救援到达时间、收费标准等信息，并通过视频、语音、图片、文字等形式和当事人进行互动，掌握详细信息，缓解其焦虑情绪。对于操作人员，平台实现了路网突发事件自动预警、自动关联、自动录入、自动发布等功能，极大减轻了调度人员工作强度，提高了路网突发事件智能感知、快速响应和主动介入能力。对于管理人员，各级管理者既能实时掌握道路现场情况，又能通过设置打分规则贯彻管理标准，还能通过数据应用支撑领导层的管理、分析和决策。

2.4 费用低廉，部署方便

调度云平台为各单位提供统一 SaaS服务，各单位本地不需要建设机房，甩开硬件包袱。一是建设费用极低，应用云服务方式费用低廉；二是建设速度极快，只需约 15天完成本地数据上云、人员配置等工作后即可投入应用；三是拓展升级极易，云调度平台采用敏捷开发模式，不断增加新功能、新服务。

2.5 安全可控，网络可靠

调度云平台已应用多项云安全服务，配置一万多条安全策略，进行攻击拦截和漏洞扫描预警，防止入侵，确保主机群安全。云上外场设备通过 IP隧道方式与云平台互联，确保通信管道安全。

3 平台创新性

3.1 理念创新

摒弃了封闭系统的设计惯性，本着开放、平等、协作、敏捷、分享的互联网思维，实现跨地域、跨层级、跨组织架构的数据汇聚与共享输出，采纳最广泛的互联网访问通道，向系统内外不同性质的相关管理与服务主体、社会公众输出信息，提供创造更大的社会价值的基础条件。

3.2 路径创新

在国有企业体制框架下，突破传统瀑布开发模式，创新吸收互联网行业最新方法，采用模块化设计、敏捷模型进行开发；以我为主、主动担当，改变一贯以来的外包开发模式，坚持自主编写顶层设计方案、自主搭建云平台系统架构、自主开展软件产品设计、自主管理应用服务后台。

3.3 技术创新

根据“云、管、端”总体架构凝练平台建设和服务模型、网络接入规范和设备技术标准。广泛使用开源技术和产品，围绕人工智能的应用需求，以算法部署为核心，以数据和环境为基础，形成相对成熟的技术体系。

3.4 模式创新

借鉴轻资产创业的互联网精神，从产品开发向平台服务转型，平台从云上来、到云上去，快速实现“交通+信息服务”的专业化平台输出，信息服务生态正在形成。

4 结 语

作为全国第一个立足“云、管、端”架构，基于“互联网+”理念的调度云平台，不仅在研发建设中充分使用了云上 IaaS、PaaS、SaaS服务，其平台软件自身同时也成为了云上的 SaaS服务，具有非常重要的示范意义。

目前调度云平台已经在江苏省全面应用，极大提升了路网指挥调度水平和一路多方协同能力，优化了驾乘人员出行体验。调度云平台现已走出江苏，走向全国，正在发展成为全国高速公路调度管理的标准行业云，产生广泛影响。