面向重型车辆的智能综合管理平台设计与实现

2021-02-19杲先锋郑劲明吴丽丽

智能城市 2021年24期

何斌吴强杲先锋郑劲明吴丽丽

（1.南通市公安局交通警察支队五大队，江苏南通 226001；2.南通市开发区综合执法局，江苏南通 226001；3.江苏鸿鹄电子科技有限公司，江苏南通 226001）

重型车辆作为交通运输中的重要运输载体，广泛服务于工业产品运输、危险品运输、市际通勤等方面[1-2]。随着重型车辆的数量不断增多，其对城市交通的影响也在不断扩大，车多路少已成为当下亟须解决的一个重要交通管理、城市管理和社会管理问题[3-4]。重型车辆管理的问题集中体现为管理薄弱、数据联动性差和群众手续办理繁杂。企业主体责任不明、源头管理缺失、重型运输车违规行驶、营运车辆不及时备案、车辆和驾驶员信息缺失、无资质车辆或人员违法营运、执法警力不足造成的管控覆盖面窄、偏远地区管理不到位以及交警、综合执法、应急管理、住建、路政等部门缺乏联动等问题尤为显著。

为配合国内外形势的需要，打造智慧城市南通品牌的特色项目，解决重型车辆管理过程中的问题，本文设计一种通用重型车辆管理服务平台——万运通重型车辆管理平台。依托该平台可以实现具备“大数据”分析应用功能的“一站式”管理，有效解决管理薄弱、政府部门间数据联动性差和群众手续办理繁杂等多方面问题，达到紧盯重点区域、重点企业、重点车辆和重点人员的目的。全方位实施重型运输车辆监管，全力打造南通市开发区各政府部门联动管理的最强“重器”，全面服务建成“平安开发区”的最终目标。

1 建设目标

为进一步解决重型运输车辆管理薄弱、各政府部门之间数据不联动和群众办理手续繁杂等问题，将万运通重型车辆管理平台作为打造智慧城市南通品牌的特色项目，突出标签化数据融合共享、模型化数据分析、可视化研判分析、精准化推送服务等智慧管控特征。万运通重型车辆管理平台是紧盯重点区域、紧盯重点企业、紧盯重点车辆、紧盯重点人员，全方位实施重型运输车辆监管，全力打造南通市开发区各政府部门联动管理的最强“重器”，以全面服务建成“平安开发区”的最终目标。

万运通重型车辆管理平台数据拟着力解决企业主体责任不明、源头管理缺失、重型运输车违规行驶、营运车辆不及时备案、车辆和驾驶员信息缺失、无资质车辆或人员违法营运、执法警力不足造成的管控覆盖面窄、偏远地区管理不到位以及交警、综合执法、应急管理、住建、路政等部门缺乏联动等问题。

在平台上拟期在三个方面做出特别的突破与创新，建立企业、交管和政府职能部门之间的重点车辆在线协同整体监管机制；通过融合政府数据，发挥区域综合治理职能，分色精准管理运输企业；引入智能方向盘以及车辆转弯姿态传感器，实现驾驶习惯的全天候线上监测和预警。

2 平台总体架构

平台包含用户管理层、使用功能层、数据管理层、平台基础服务层以及面向多部门综合管理的接口层。

万运平台的总体架构如图1所示。

图1 万运通平台总体架构

（1）用户层面。

用户层面为五类不同的人群均开设了平台，分别为驾驶员平台、企业平台、管理后台、执法平台以及公众平台。万运通重型车辆管理平台致力于将五类不同的人群有机结合在一起，使数据能够最大化达成共享，以线上的模式达成线下办事的效果。借助新技术的研发，使日常生活中重型车辆能够得到更方便的服务以及更有保证的安全措施。此平台可以对公众进行宣传，接收公众的反馈，增加公众的参与感与成就感。

（2）功能设计层面。

通过使用万运通重型车辆管理平台，企业可以进行线上登记、线上资质申请、整改后线上申请。交警线上审核资质、线上处置、推送信息给相关部门和企业，能够减轻线下工作带来时间延误性以及在多个部门之间辗转的效率低的问题。平台将交警与多部门数据进行汇聚融合，实现数据同步、多个部门相互联合，将现场执法、联动执法相结合，方便各部门信息互通，加大数据共享应用，形成管理和执法的闭环、减环节、提效率的作用。

平台中采用智能方向盘，通过生物感知的方法设计算法，能够对驾驶员当时的健康状况进行检测。同时建立危化品车辆处置专家库，驾驶员和交警可以通过客户端查询到重型车辆所承载的危险品类型和防护措施，大幅度提高重型车辆遇到危险情况的安全性，增加解救的方便性以及可靠性。

（3）数据层面。

数据层面可以分为基础库和业务库两个方面。

基础库用户数据的采集由管理平台系统负责，具有高并发高性能、分布式架构保障；数据的真实性、联动性由各个分局数据同步保障；数据传输的安全性由https协议[5]、token令牌校验等安全方式保障[6]。这三个方面为后续的平台大数据分析提供准确、完整的数据基础。基础库和业务库都包含了大量的图片、文件、视频，能够及时进行更新，确保数据的时效性，能够对所有的用户起效果。

（4）基础支持层面。

万运通重型车辆管理平台部署在南通市开发区政务云上，使用防火墙、VPN专线、https访问等网络安全措施对重型车辆采取先鉴权管理、后进行系统管理的措施，系统使用身份认证、数据加密、接口保护、安全审计、程序加密等安全措施，可以获得修改日志、访问日志的权限，利用分布式离并发架构将多部门的数据进行汇聚，实现数据共享。

（5）接口层面。

交警支队、市住建局、综合执法局、环保局、区域治理现代化指挥中心、路政支队以及应急管理局需要进行数据同步。交警支队可以利用接口同步驾驶证、行驶证、车辆违法、禁区通行证等信息。企业能够进行基础信息的线上申报，对交警处罚结果进行线上申请。具体包括交警线上执法、线上审核、线上处理企业申请，并将处置推送给住建局、环保局和综合执法局等相关部门，下发至相关企业，达到处置结果、文书回流，形成管理和执法的闭环。

3 业务功能设计

企业需要进行资质申请或处理整改措施时，一般操作都是线下进行申报，即由单位负责人或直接负责人携带申请、驾驶员信息复印件、营运车辆信息复印件、运输合同复印件等大量纸质材料，前往交警大队进行人工逐一核查，再转交交警大队分管领导审核批准，操作十分烦琐，在逐级的申报过程中，极大浪费了人力、物力。

万运通重型车辆管理平台提供线上相关功能，为相关企业线上资质申请或整改线上申请提供了便捷服务。

3.1 车辆管理企业及车辆申报功能设计

（1）线上申报企业信息。

交警线上审核企业资质；企业需要申报时，可以进行线上的企业申报，交警只需要在线上对企业的资质进行审核。

（2）线上申报车辆信息。

交警线上审核车辆信息；车辆类别和车辆类型不同，需要申报不同的车辆信息。

3.2 车辆管理三色管理机制设计

为有效实现车辆的高效化管理，大队全面推行“三色管理制度”，对企业、车辆和驾驶员实行三色管理，对企业、驾驶人、车辆评估打分，并以红黄绿代表所管辖企业的等级。交警通过万运通线上处置企业线的三色变更申请，交警线上审核进行变更。

（1）车辆三色管理审批流程。

三色管理审批流程如图2所示。

图2 三色管理审批流程

①交警线上对企业、车辆、驾驶员进行处置，系统自动发送提醒，通知对应的企业进行整改。

②企业线上进行整改通知签收，整改完成后，线上进行变更申请，提交整改措施和效果，系统自动推送给交警企业完成整改的通知。

③交警接收到企业完成整改的通知后，线上对其再次进行审核。

为进一步提升交警部门对于企业的监管效率，对于存在问题的企业，交警可以根据存在问题的严重程度，通过平台在线选择隐患下发整改或停运通知书，选择下发企业，填写存在的安全隐患、需要落实的措施、负责监管的民警、附件上传安全隐患清单文件、选择抄送的部门，企业端即可收到来自交警的执行结果，企业端收到通知书后需要签收回执。

（2）三色变化流程设计。

交警线上处罚或加分，每季度自动生成基础三色数据，根据以往季度的表现进行对应的加分奖励。企业线上申请颜色变更，交警线上审核，变更三色。根据后台录入的交警处罚规则进行处罚，对企业、车辆和驾驶员进行相应的扣分、变色、列管或加分。扣分项除了后台扣分，企业主体得分是在本身得分的情况下减去车辆平均扣分。

（3）三色的具体划分规则。

红色：60分（含）及以下。

黄色：61～80分。

绿色：81分及以上。

扣分、变色或加分的规则，由后台录入的《五大队货运车辆交通安全监管办法》进行处罚。

三色管理对象分为企业、车辆和驾驶人，管理的数据来源有两种：每个企业、车辆和驾驶员在注册或申报时，在当前季度新增一条基础积分数据；每个季度系统中所有企业、车辆和驾驶员的数据自动智能生成当前季度基础积分数据。

3.3 多部门一键联动功能设计

本文设计的管理平台通过多部门的融合联动，使交警与交通执法支队、综合执法局、住建局、应急管理局、车管所、区域指挥中心、重点企业、堆场、码头、重点运输单位、重型运输车辆、危险化学品运输车辆等部门，可以进行数据汇聚融合，实现数据共享，在较大程度上能够减轻各个部门之间信息传递消耗的时间，大幅度提高工作效率。

各部门与平台数据共享如图3所示。

图3 各部门与平台数据共享

3.4 面向驾驶人和车辆异常行为的监控功能设计

在设计中，平台的手机终端支持与智能车载设备如智能方向盘以及车辆网模块的互通功能。

本文设计的平台软件可以融合多种行为检测传感器，根据智能方向盘、酒精传感器、心率传感器、PM2.5传感器、气压传感器采集驾驶员的健康数据，检测驾驶员是否疲劳驾驶、是否单手开车、是否酒驾。终端软件与平台进行互联互通，最终获取驾驶员的生理状态信息。

智能方向盘技术框架如图4所示。

图4 智能方向盘技术框架

为有效获取不良驾驶行为，平台基于智能车联网终端，采集车辆转弯半径、转弯速度，作为不良驾驶的分析数据。

智能车联网终端是一种可以利用IMU测量物体三轴姿态角（或角速率）以及加速度的装置，通过IMU的信息解算测量汽车在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算汽车的姿态。

姿态感应智能车联网终端实物如图5所示，行驶姿态感应效果如图6所示。

图5 姿态感应智能车联网终端实物

图6 行驶姿态感应效果

万运通重型管理平台基于智能车联网终端，对采集车辆转弯半径和转弯速度进行显示，着重凸现转弯半径和转速过大的车辆数据。

3.5 智慧停车

重型车辆一般停放于专用停车场，但现有停车资源难以满足重型车辆日益增多的现状，为此停车难成为困扰众多车辆管理企业和车辆业主的问题，同时重型车辆日益增多的乱停车现象也给交通安全带来了极大隐患，成为交管部门亟须解决的重要问题之一。

平台通过停车场信息共享以及车辆停车信息监控，实现车辆的诱导停放，规范车辆停放，集中管理，减少“乱停车”的问题。

交警可以在手机端查看重型车辆停车预警，定位地图能够显示所有未规范停车的车辆数量以及停车位置，便于交警在线监管和处罚车辆，解决因执法警力不足造成的管控覆盖面窄、偏远地区管理不到位的问题。

3.6 危化品车辆处置知识库功能设计

为确保危化品运输的安全性，建立一套危化品车辆处置专家库。

专家库使得驾驶员可以根据手机端查找到自动显示车辆装载的危化品信息以及处置方法，也可以查找其他危化品泄露的正确处理和防护措施，具有线上咨询、专家在线实时指导处置流程。

驾驶员通过一键报警，能够缩减烦琐的环节，如开启一键报警功能，交警接到报警后，系统自动生成危化品预警信息，包括报警的车牌号、所属企业、报警时间等。交警可在手机端处置危化品预警，查看危化品类型、防护和处置方法，提早做好救助准备，减少交警处理危化品的安全风险。

为更好地保障群众安全，警方可以利用地图显示危化品泄露的中心区域、控制区域、疏散区域以及当天当地的风向天气情况，为后续开展救助提供参考，以便高效处理危化品泄露问题。

3.7 群众举报功能设计

在多媒体时代，线上宣传至关重要，交警可以选择在微信公众号上进行公众宣传、接收群众举报，在线处理举报内容。作为信息接受的群众方，使用者可以查看警方的处理结果，有利于营造人人知晓、全员参与的氛围，进一步提高交警工作的影响力，提高群众的参与度与获得感。

平台提供群众信息共享以及举报功能，为向广大人民群众宣传交通安全知识以及参与全民交通管理提供了一个便捷的途径。

4 平台管理的预期成效

万运通重型车辆管理平台及其用户终端目前已经在南通交巡警五大队辖区内得到广泛使用，该平台可以全面摸清本区内实有重点运输企业、车辆、工地和码头等的基本情况，并对其进行有效监管。能够为建立、完善和管理本区重点运输企业、运输车辆及工地码头等数据奠定坚实的数据基础，提供科学管理和分析的依据。

（1）提升重型车辆交通安全性。

万运通重型车辆管理平台系统上线后，实现对重型运输车辆、危险化学品运输车辆、大型客车、校车实时定位、跟踪、轨迹回放等功能；及时发现重型运输车辆的超载超限；实现对“两场一站”源头进行实时监管和督促整改；实现对驾驶员不良驾驶和危险驾驶进行监控和预警；实现危化品车专家库，危化品泄露一键报警、在线指导、一键处置；实现对危险化学品运输车辆出入化工园区是否按规定在专用车道、专用道路内限速行驶的监管，减少危险化学品运输车辆行驶中的安全隐患。

（2）提升交警部门办事效率性。

平台实现了对大客车、校车违规行驶的监管；实现对重点运输企业进行“三色”等级管理；采取实时监控、实时报警、实时处置的方式，实现线上发现、线下处罚、一键联动，行政执法更加高效；实现简易事故在线自助处理，交警线上定责。

万运通重型车辆管理平台利用科技信息化手段，对各部门数据实现一键联通，整合执法资源，提高执法效率，符合现代化治理理念。