宿迁市普通国省道智慧公路数据接入要求研究

伍铁强 张 明 丁闪闪 丁公辉

（1.宿迁市公路事业发展中心，江苏 宿迁 223800；2.华设设计集团股份有限公司，江苏 南京 210000）

江苏省是国家交通控制网和智慧公路建设的九大示范省份之一，也是首批交通强国建设试点省份，具备良好的公路信息化建设基础和发展优势。相关部门高度重视智慧公路的建设工作，2020年以来相继印发了《交通强国江苏方案》《江苏省智能交通建设实施方案》《江苏省交通运输新型基础设施建设行动方案》等重要文件，明确提出推进智慧公路建设。宿迁是华东地区重要城市，正在开展以325省道为代表的智慧公路试点建设，且被明确列入《江苏省“十四五”智慧交通发展规划》智慧公路建设工程清单。宿迁市公路管理部门应进一步发挥智慧公路对各类应用资源和数据资源整合及应用的效能，围绕可持续发展目标打造市级层面统一的智慧公路综管平台，打通数据壁垒，形成基于建管养运全业务的数据接入、数据融合、数据展示和功能应用，及时发现问题，支撑行业精细化管理和辅助决策[1]。数据是智慧公路综管平台运行和分析的基础，数据接入规范至关重要。在智慧公路系统建设过程中，为了提升智慧化水平，使用了大量新设备，海量复杂数据加大了综管平台管理和应用难度[2-3]。因此，需要开展对智慧公路数据需求、接入数据类型、接入方式、传输格式和接入频率规范的研究，解决综管平台海量数据接入方式不一致、传输数据格式不规范、数据更新不及时等问题。

1 公路数据接入研究现状

数据标准化是系统集成的基础和关键。交通运输部从2006年开始开展交通信息资源目录体系前期研究工作，2022年1月13日正式发布了行业标准《交通运输数据资源交换与共享》，在交通运输数据资源共享交换的总体架构、通用技术和数据格式与接口等方面提出统一要求，有利于进一步实现行业数据资源高效共享与开发利用，对完善交通运输行业数据资源共享交换体系具有重要意义。广西壮族自治区交通运输厅首先于2019年发布了《公路基础信息数据标准化指南》，规定了公路基础信息数据标准化的术语、定义、符号和基础数据规定，用于指导广西境内公路基础数据的采集、管理、共享与维护；2020年发布《公路养护管理数据标准化指南》，规定了高速、一级和二级公路养护管理数据标准化，用于指导广西境内公路日常养护数据的管理工作[4]。甘肃省交通运输厅于2020年研究制定了高速公路建管养一体化数据标准，规定了在建管养一体化数据框架下，基础数据分类编码、数据接入和存储，为甘肃省高速公路建管养一体化集成化平台建设奠定了基础[5]。普通国省道在公路网中占据主干地位，随着智慧公路建设全路网快速推进，普通国省道智慧公路尚未形成统一的建设指导体系，大数据技术应用于普通国省道公路还处于探索阶段，缺乏统一的数据标准是制约大数据技术应用的重要问题。国内部分省市在积极推动公路建管养数据标准化，但智慧公路系统的大部分数据源于公路行业外，需要考虑接入数据的全面性[6]。

2 智慧公路数据框架研究

本研究拟依托S325宿迁段开展运营期智慧公路典型场景研究，通过典型场景研究梳理宿迁市普通国省道智慧公路数据框架，为数据接入要求研究提供现实依据。

依托S325宿迁段实际情况，选取10 km典型路段（迎宾大道—杨舍路段）开展典型场景研究，结合《江苏省普通国省道智慧公路建设技术指南》（JSITS/T 0002—2020），从智能感知、智能管控、智能服务方面共梳理了19个典型场景。

S325宿迁智慧公路框架如图1所示。

图1 S325宿迁段智慧公路框架

以宿迁市普通国省道智慧公路场景产生的数据资源为基础，依据数据统一编码要求，围绕数据的类型、内容两个层面构建宿迁市智慧公路数据框架，包括智能感知数据、智能管控数据、智能服务数据[7-8]、综管平台。

智能感知数据主要指通过布设感知设备采集的数据，包括公路主体及沿线设施感知数据、公路运行状态感知数据、公路路域环境感知数据等数据资源。智能管控数据主要包括科学化养护数据和全路网管理数据。科学化养护基于公路、桥梁、设施台账信息，实现对各类养护工程实施情况、经费使用情况、日常巡查记录、桥梁养护和路况信息的数字化分析和管理，包括道路路段（路面）及其主要附属构造物、公路沿线主要设施（避险车道、出入口、互通立交、交通量调查站、超限监测站、服务区、公路标志、可变情报板、治超站、监控设施、交通标志（限速标志、超高标志）、交通安全防护设施、广告牌的可测量数据。全路网管理实时显示路况、拥堵状态、交通事件等，可包括公路运行数据、路网流量/速度特征数据、交通指数数据、道路时间特征数据、道路空间特征数据、路网事件等数据。智能服务数据主要包括出行安全服务数据、通行效率服务数据、车路协同应用数据、在途信息服务数据等。

3 数据接入分类研究

智慧公路数据接入是数据资源共享、业务协同和平台开发的前置关键依赖，对智慧公路接入数据进行分类是将智慧公路具有不同属性的接入数据有效区分，便于数据更好地接入智慧公路综管平台。对数据进行分类接入时，应遵循系统性、科学性、可扩展性、兼容性和综合实用性的原则，采用线分类方法，以宿迁S325智慧公路典型场景数据需求、智慧公路综管平台功能需求和宿迁公路中心在用信息化系统应用情况为基础，划分智慧公路数据接入应包括前端设备数据接入、业务应用系统数据接入以及其他行业单位数据接入。

前端接入数据主要源于智慧公路外场设施设备。宿迁公路中心主要依赖省厅业务系统平台上报建设、养护、路网等信息，市级层面智慧公路综管平台需要通过接口形式向省厅业务系统申请接入数据。其他行业单位接入主要是公路行业外数据接入，包括道路货运管理数据接入、航道基础管理数据接入、内河船舶运行数据接入、公安交管数据接入、实时天气气象数据接入、周边地理信息、车企共享数据接入、移动互联网数据接入等。

4 数据接入要求研究

4.1 宿迁市智慧公路数据接入

按照智慧公路数据接入分类情况，宿迁市智慧公路数据接入有3种关系，包括前端感知设备数据接入、业务应用系统接入和其他行业单位接入。

智慧公路数据接入架构如图2所示。

图2 智慧公路数据接入架构

4.2 数据接入方式研究

参照国家、交通运输部和江苏省交通运输厅各项标准，结合智慧公路业务实践，设计符合智慧公路数据接入规范。针对不同的数据格式，主要建立接口实现不同类型数据接入。主要的接入方式包括文件传输、Web Service、HTTP方式和视频流传输。文件传输方式是利用文件传输协议，实现Internet上远程主机与各类客户机或客户应用程序之间的双向文件传输。一般文件资源推荐此种方式。

Web Service方式是通过标准的Web协议提供服务，一般对于数据量大、结构复杂的结构化数据接入推荐此种方式，接入时调用相应Web Service接口。HTTP方式是建立在TCP协议基础上的一种网络传输协议，一般对于数据量小、结构简单的结构化数据接入推荐此种方式。视频流传输方式是将视频数据采用RTMP、RTSP等传输协议视作一个稳定的和连续的流，通过网络进行处理。一般视频数据接入推荐此种方式。在智慧公路综管平台建设时需支持多种方式数据接入，根据不同数据类型选择最优接入方式，保证综管平台数据接入的质量。

4.3 数据传输格式研究

普通国省道智慧公路数据接入考虑的第二个问题是传输格式，一般采用CSV、XML、JSON或二进制进行传输。CSV主要以纯文本形式存储表格数据（数字和文本），通常都是纯文本文件；XML逐渐成为万维网重要的信息发布标准和表示技术；JSON也是一种数据交换的格式，属于轻量级类型。

4.4 数据接入频率要求

智慧公路数据应根据行业管理需求和数据变化情况进行及时、持续的更新维护，包括周期性接入、实时性接入和按需要接入。

4.4.1 周期性接入

周期性接入的数据通常是每天、每周、每月固定产生的数据，根据数据产生的频率定期接入一次数据，接入的数据在时间上具有连续性、完整性且不重复。对实时产生但实时性要求低的数据推荐该种方式接入，例如桥梁健康监测数据，包括桥梁的温度、应变、车辆检测、气象、压力及伸缩缝等，变化不明显，不需要实行24 h自动化监测。

4.4.2 实时性接入

实时性接入的数据通常由数据产出而触发接入动作，感知设备获取到事件、状态等数据，第三方系统产生相关业务数据时，立即将实时产生的数据接入系统，此种数据接入方式具有较好的实时性。智慧公路数据中对于实时产生且实时性要求高的数据推荐实时性接入，例如交通事件数据能够反映路网的实时运行情况，需要数据进行实时传输。

4.4.3 按需要接入

按需要接入的数据通常是系统功能和业务需要某些数据时，由程序自动或人工手动触发的数据接入动作，具有较强的业务针对性，不会接入无用或冗余的数据。例如公路安全宣传信息、应急信息提醒等服务信息，需要人工审核后在特定场景下获取该类信息并向公众发布，此类数据是按照管理需求进行接入。

5 结语

普通国省道公路正逐步走向智能化方向演进，普通国省道智慧公路通过建设智慧公路综合管理平台能够实现信息共享、数据融合和挖掘，提升普通国省道公路安全性、出行服务能力和管理水平。针对普通国省道智慧公路数据接入不统一、不规范等问题，本文通过研究宿迁市普通国省道智慧公路数据框架，分析智慧公路系统数据接入分类、接入方式、传输格式和接入频率，明确普通国省道智慧公路数据接入要求，提高智慧公路综管平台数据利用率，为宿迁市普通国省道智慧公路综管平台建设奠定基础，对提升普通国省道公路精细化运营能力具有重要作用。