浅谈智慧高速公路总体架构

【关键词】智慧高速公路；信息化；云平台

1引言

通过近30年的发展，我国高速公路里程约1.43×105km，高速公路信息系统已发展到如今集电子、通信、自动控制、视频技术为一体的收费、监控、通信、隧道机电四大机电联网系统，智能交通系统初步建成[1]。自20世纪90年代以来，尤其是最近几年，我国的信息化建设取得了重大的成就，云计算、物联网、大数据等新一代信息技术飞速发展，并在交通运输行业管理和服务方面逐步应用，为智慧交通建设奠定了坚实的技术基础。

2现状

我国智能交通的研究与发展历经10多年，在关键技术领域取得了多项创新成果。目前，计量支付、路段和隧道信息化、视频监控等子系统已在高速公路项目建设管理中广泛应用，为高速公路的智慧交通系统建设奠定了坚实的基础。目前，国内智慧交通建设取得了一定的成果，但真正意义上的智慧交通并未完全、彻底实现，关于智慧交通建设完善的、标准化的管理制度和体系尚未形成，高速智慧交通建设标准化管理制度及体系需要在建设过程中逐步摸索。

3智慧高速公路建设总体思路

3.1指导思想

以智慧交通理念为引领，以物联网、云平台、大数据分析、区块链等新一代信息技术为支撑，构建高速公路智慧交通系统，实现为智慧决策提供依据、为智慧管理提供手段、为智慧服务提供支撑，有效提升高速公路的管理和服务水平，全面促进高速管理部门的科学、健康和可持续发展[2]。

3.2基本原则

3.2.1统筹规划，分步实施统筹规划高速公路智慧交通系统，构建高效、动态、弹性的“灵动型”高速公路智慧交通架构，实现信息和应用集成；明确建设目标和建设内容，分步实施，按需扩展。

3.2.2统一标准，业务协同建设业务流程、技术、信息资源高度融合的标准体系，以标准规范协同管理、智慧应用，使“智慧高速”具有良好的可持续性、复制性和拓展性，并与其他相关信息平台互联互通。

3.2.3信息共享，安全可靠打破信息孤岛和资源分割，实现高速公路建设、运营、养护、办公与服务的信息共享；提出分级安全策略，构建安全保障体系，确保信息安全可靠。

4智慧高速公路总体架构

4.1总体架构

高速公路智慧交通总体架构由智能交通系统、外部单位系统、基础支撑平台和应用服务平台、五大系统、技术与业务标准体系和安全保障体系等部分组成[3]，如图1所示。

4.1.1按物理结构划分从物理结构上看，采用分布式架构，由高速云平台，各路段数据中心共同组成智慧交通平台。高速云平台实现整个智慧交通平台的硬件和软件平台的集成，是门户，完成数据的互联互通、数据挖掘分析等。路段数据中心完成相应的数据集成和存储，构成资源池。在数据交换上，整个智慧交通平台需要统一数据接口和规范，各数据中心与高速云平台之间的数据交换可以采用“推”或“取”的方式。

4.1.2按功能结构划分从功能上看，高速智慧交通管理体系主要由智慧高速机电系统与接入体系、基于云计算的智慧交通管理平台、基于大数据的智慧交通分析体系、基于云和智能终端的服务体系构成，实现高速的智慧建设、数据智慧采集、智慧管理及智慧服务。从逻辑及边界关系上看，高速公路智慧交通管理体系以应用平台为中心，将智能交通系统及相关单位的原始数据流和经过处理后的成果数据，根据需求导向、标准化和特定管理权限，在各地高速公路监控结算中心系统、省项目公司、高路咨询公司等进行数据交换和协同管理，实现数据共享和数据集成，以利于项目设计、招标、实施及运维管理等。

4.2智能交通系统

4.2.1概述智能交通系统包括建设、运营、养护、办公4方面的业务系统。业务系统包括：（1）建设业务系统：质量、安全、造价、进度、监控和远程支持等；（2）运营业务系统：收费、监控、通信、照明、通风、环境监控等；（3）养护业务系统：日常养护与维修、专项养护与大修、灾害监测等；（4）办公业务系统：行政办公、财务、文件、人事、档案等。根据业务需求，各业务子系统通过数据交换、应用集成实现共享共用，同时可研究与开发新的业务子系统。

4.2.2思路高速公路交通信息化的核心是人、车、路、环境协同，交通信息化系统中获取数据是重要的第一步。物联技术可从海量的交通数据中获取第一手的信息，让交通服务更加具有效率，更加人性化，为大幅度提高交通运输管理和服务水平带来了机遇，必将推动高速交通信息化从注重特定业务开发，向共享信息资源平台和特定业务需求开发并重转变。

4.2.3目标在高速机电系统规划中，运用物联理念和技术，采用多种信息采集手段及时、全面、准确地采集交通数据，并依靠网络进行实时传送，为交通诱导和控制提供必要的检测信号，为交通控制战略提供科学的决策依据，也为高速公路安全运行管理提供基础数据，同时为高速公路出行者提供便捷的服务信息，构建起监测、管理、服务和评价的四位一体有机整体。

5结语

本文介绍了以云平台为依托，集成建设管理、运营管理、养护管理、办公管理和公众服务五大系统，利用集成工具软件和应用开发平台，完成统一门户、单点登录、数据统一、数据接口和规范标准化，支持智能手机、PDA、云桌面等智能终端应用，目标以实现高速公路流程标准化、管理专业化、服务便民化、运维精细化为重点，有效提升高速公路的管理和服务水平，希望为全国智慧高速公路的全面推广实施提供有力支撑。

【参考文献】

【1】交通运输部公路局.2018全国公路统计资料摘要[R]．北京:交通运输部公路局,2019．

【2】王少飞,祖晖,付建胜,等.智慧高速公路初探[J].中国交通信息化,2017(S1):7-14.

【3】谭伟珉.智慧高速公路标准体系建设研究[J].中国科技纵横,2017(17):91.

作者：万万 张盈 单位：重庆高速公路集团有限公司