交通服務多樣式體系探討
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作者：周揚華高穎單位：上海電科智能系統股份有限公司
為了確保世博智能交通建設的系統性、有效性，滿足建立世博交通一體化協同指揮調度機制需求，創新性地構建了世博智能交通系統體系構架。基于頂層設計理念，依托上海既有的交通信息化設施，創新研發構建了以上海市交通綜合信息平臺、世博交通信息應用服務平臺和世博園區交通信息平臺三個平臺為核心載體，集成了相關業務系統的世博智能交通系統，形成了多層次、分布式、高集成的體系構架，有效增強了世博智能交通系統建設的針對性和合理性，解決了世博智能交通系統建設、運行、保障的引領性問題。世博智能交通體系構架以上海市交通綜合信息平臺、世博交通信息應用服務平臺和世博園區交通信息平臺三個平臺為核心載體。上海市交通綜合信息平臺整合與處理了世博園區外全市各交通行業的相關交通信息（包括道路交通、公共交通、對外交通和世博交通四個專題的各類動靜態信息），組成了一個具有多層次結構特征的交通信息匯聚與共享系統。在世博期間，上海市交通綜合信息平臺既支撐世博交通指揮管理和世博交通應用服務平臺的運行，同時又與世博園區交通信息平臺實時互聯，實現了園內外交通信息的交換和共享；結合日常交通管理業務過程，上海市交通綜合信息平臺是國內首個協同城市交通各行業管理單位的的跨部門交通信息交換共享的樞紐，通過技術手段消除了“信息孤島”，促進交通管理協調指揮。世博交通信息應用服務平臺支撐世博交通網、世博交通服務咨詢熱線、電臺電視臺、手機和車載移動終端、觸摸屏查詢終端等多種交通信息載體，面向世博游客提供包括世博公交線路、班次、站點及換乘信息查詢，航空、鐵路和長途客運的班次、線路等交通信息服務，以及動態實時的世博客流信息和道路交通狀態信息。世博園區交通信息平臺整合了世博園區內公交、輪渡和軌道交通的線路、站點、實時客流、運行狀況、運能配置以及相關統計等信息。三個平臺既各自獨立運行，通過園區內外交通信息的實時交換與共享，又互為依存，極大地提高了世博交通指揮管理的一體化與協同性。面向交通管理者的交通信息提供方面，依托世博智能交通體系構架，保持了與交警、市政、城交港口等行業信息平臺的互聯，并與世博安保指揮部指揮中心、世博園區運營指揮中心、世博交通協調保障組調度指揮中心、市府辦公廳、市城鄉建設交通委等8個世博交通指揮管理部門形成網絡互聯，通過遠程終端等方式向這些世博指揮管理部門實時提供世博交通信息數據和視頻圖像，形成了一個完整、高效、多層次、分布式、高集成的世博交通信息服務與保障體系構架。面向出行者的交通信息服務方面，三個平臺在信息共享的基礎上各有分工。上海市交通綜合信息平臺結合相關業務管理系統，利用路邊可變信息標志，實時的向經過車輛和提供道路交通誘導和信息服務；世博園區交通信息平臺主要是在世博園區內部向世博游客及時提供相關交通服務信息；世博交通信息應用服務平臺則主要是面向廣大社會公眾，包括世博游客以及本市日常交通出行的市民等交通出行者，利用世博出行網等多種模式的交通信息方式，向出行者和提供各類日常出行和世博交通的相關資訊和服務信息。以下主要以世博交通信息應用服務平臺為載體介紹和說明世博出行者交通信息服務系統相關研究內容。
2世博交通信息服務應用平臺系統架構
平臺采用分層的系統架構模式。（1）數據接入層、數據組織層數據組織層描述信息的采集、加工、轉換、分發、存儲過程。它是系統中所有信息、數據的集合，在此信息上面架設各種不同的應用。信息層從不同數據源采集信息，加工處理轉換成統一的格式后，通過統一的接口向上層提供信息。信息層屏蔽掉了不同信息源、不同信息格式、不同傳輸方式的差異，使上層的應用和服務不必關心信息的來源問題。（2）應用服務層應用服務層在信息層提供的信息基礎上，實現基礎、通用的服務，供上層的應用調用。服務是一組有目的的功能集合，它一般是原子的、無狀態的方法或接口調用。本方案所描述的服務層包括：信息服務：信息服務用于處理從信息層獲取的信息，把它按照一定的標準轉換成應用需要的格式，提供適合應用調用的接口，如HTTP、WebService等。地圖服務：地圖服務包括地圖數據訪問、地圖基礎服務、地圖服務平臺三部分。地圖數據訪問提供位置信息的訪問功能，它也負責存儲地圖數據、POI數據、公交數據、道路導航數據等。地圖基礎服務在地圖數據的基礎提供取圖、POI搜索、空間搜索、公交換乘、道路導航等功能。地圖服務平臺使用一致的接口向應用提供位置服務。實時交通服務：實時交通應用平臺主要有實時采集的交通流信息接收、信息處理和信息三大部分組成。它通過對交通信息的收集、分析、融合以及傳遞，向路面運輸的交通出行者提供高質量的實時的交通信息服務，從而使整個出行過程方便、高效、達到規劃出行，避免擁擠，路徑尋優、提高效率、保障安全的目的。實時交通服務包括數據源的數據包接收和拼裝、將數據還原為可直接識別的數據、道路騙碼和地圖位置的對應、交通信息渲染和最終的實時交通圖塊。（3）應用表現層應用層指架設在服務層上的全部應用，上海交通出行網站也是應用之一。對于網站應用，根據MVC結構設計為業務層、控制層、表示層三部分。業務層實現全部的業務邏輯，控制層控制應用的交互和頁面處理流程，表示層用于接收用戶輸入或傳遞處理結果。根據需要，可以在應用層上架設各種應用，這些應用都可以使用服務層提供的交通信息和位置服務。
3世博交通信息服務應用平臺集成系統組成
3.1基礎軟硬件環境組成從系統物理構成角度來看，交通信息服務應用平臺系統由通信網絡系統構成整個網絡平臺，計算機系統構成硬件平臺，這兩個平臺將支撐整個平臺最主要的業務系統運行；另外由安全系統，存儲及備份系統，及運維和設施管理系統等構成相關支撐系統，形成整個交通信息服務應用平臺系統的總體硬件集成系統框架。交通信息服務應用平臺計算機硬件系統組成如圖所示，系統以計算機網絡為核心建立系統的硬件構架，采用三層結構，配置數據庫服務器、各應用服務器、計算機終端、存儲和網絡、安全等設備，構成計算機系統的硬件實體。整個交通信息服務應用平臺集成系統從硬件方面可以分為幾個大的部分：通信網絡及其設備、安全設備、計算機服務器、存儲設備、視頻圖像處理設備、機房機柜等；系統軟件和應用配置方面包括：服務器系統軟件（OS、DBMS等）、網絡配置、安全配置、應急配置等。數據庫服務器及存儲管理設備，完成整個系統的數據的建庫、儲存及數據庫管理；網絡通信，通過網閘點對點互聯建立服務應用平臺與市交通綜合信息平臺的數據通信、通過邏輯隔離設施建立與各交通信息服務企業互聯，通過主干交換機建立服務應用平臺內部的局域網；應用服務器，提供完成信息服務業務信息的數據接入、處理以及系統運行管理維護等應用功能的計算環境和資源；安全設施，主要考慮設置單向網閘、入侵檢測系統、安全認證體系、安全評估系統以及防火墻等比較常規的安全隔離、防攻擊檢測設施。系統硬件設備選擇實用、可靠，兼顧將來升級、兼容和擴展的能力，以適應技術進步、功能拓展、系統擴容、資源共享及其他管理功能的需求變化和出現。關鍵設備具有長期不停機連續運行的可靠性，關鍵設施采用適當冗余技術，保證個別設施臨時退出時基本不影響或很少影響整個系統的正常運行，以確保系統整體的正常使用，最大限度的發揮服務應用平臺的社會、經濟效益。3.2應用軟件子系統和接口組成對于大型的軟件系統，可以把系統劃分成不同的子系統進行設計。這時，子系統的組成、構架應符合邏輯架構中的設計。而每個子系統根據規模、設計理念，可以有不同的子系統的邏輯構架等。平臺應用軟件子系統總體劃分：（1）實時數據提供子系統數據接收和處理：數據存儲、數據格式規范化、數據篩選和抽取、數據補齊及預測、數據轉換；數據提供：段數據提供（生成/接口）、TMC/RTIC數據提供（生成/接口）；（2）地圖及應用服務子系統基礎圖層：基本地圖服務、地圖渲染表現服務；應用圖層：靜態：應用數據編輯轉換服務、POI搜索服務LSE、公交線路/站點/換乘查詢服務、路徑搜索服務；動態：實時渲染服務、動態標注服務等；（3）交通視頻應用服務子系統（4）網站應用子系統：世博交通網（即交通出行網）相關應用表現（5）運行保障服務子系統：運管、運維支持和支撐；應用系統接口分為外部服務接口、內部服務接口和人機服務接口三類。外部服務接口分為數據接口和應用接口兩類。（1）外部服務接口數據接口DTI：實時數據接口，如實時路況、事件、停車位等；應用于：車載和手機信息服務SP、電臺和電視臺應用；應用接口API：服務信息應用接口，如公交查詢、位置搜索、地圖服務、視頻服務等；應用于：聲訊熱線終端、觸摸屏終端、電視或SP需要的服務；圖4世博交通信息服務應用平臺應用軟件子系統組成應用服務接口是一個統一的界面，向上層的應用提供一致的調用接口，屏蔽掉底層不同的服務接口。同時它也是一個接口規范，通過遵守該規范，很容易擴展整個平臺的功能。主要功能：對上層應用提供統一的服務接口；制訂服務層接口規范，統一調用服務；調用轉發與分發；隔離應用與服務。應用服務接口是一組API，它包括客戶端API和服務器端API兩部分。客戶端API是直接在客戶端使用的接口，包括AjaxAPI、FlashAPI。這些都是客戶端應用實現的技術，客戶端API為客戶端應用的開發提供一套服務接口。客戶端API封裝了對服務的調用細節，應用不需要關心這些內容，而是當做普通的方法使用即可。服務器端API是通過WebService、HTTP等方式直接調用的，它直接與地圖服務平臺通信，通過地圖服務平臺調用具體的服務。實際上客戶端API最終也是轉化成服務器端API實現的。服務器端API的功能有：地圖取圖功能、動態渲染功能、數據編輯功能、POI搜索功能、公交換乘功能、網絡導航功能、地理編碼、逆地理編碼功能、實時交通查詢功能。（2）內部服務接口系統內部接口包括：地圖數據訪問服務接口、地圖基礎平臺接口地圖服務平臺接口SIS；數據庫接口、文件接口；（3）人機服務接口系統人機接口（HMI）指人機間的服務信息展現界面、服務應用交互接口，應用于：網站客戶端web、聲訊熱線終端、觸摸屏終端；
4多模式世博交通信息服務應用
本著全面貫徹世博集約化交通出行理念，讓世博游客掌握合適的出行方式、路徑，及世博園區實時客流等信息的目的，依托世博交通信息服務應用平臺，開發了面向多種載體的信息技術，實現上海世博交通網、電臺電視臺、世博交通服務咨詢熱線、手機與車載導航等移動終端、觸摸屏查詢終端、可變情報板、交通指南等7種載體的世博交通信息。多種模式交通信息的示意圖如下：4.1基于互聯網網站的交通信息服務本項目以世博交通出行信息服務的為主線，全面分析世博交通出行網站的信息服務對象、需求層次以及功能定位，研究交通信息源的組織方式和交通信息的組織方式，形成了網站與受眾之間通過不同終端、采用不同媒體有效提供出行信息的技術方案，為世博交通網的建設提供了技術支撐。研究對道路交通實時信息展示、公共交通查詢和行程規劃、出行實用信息查詢以及個性化服務等世博交通出行網站功能進行了全面剖析，并對不同數據組織方案對于相關功能性能指標的影響進行了分析和測試，最終形成了面向世博交通出行信息服務的交通信息組織技術方案，并開發了適用于不同終端交互的世博交通網（如下圖所示）。在世博期間，世博交通網為出行者提供了包括世博園區周邊道路交通狀態、世博入園客流、世博在園客流等多種世博動態交通信息及交通管制信息、停車信息、公交線路信息等靜態信息，并提供了公交出行與自駕出行的決策支持服務。4.2基于手機終端的交通信息服務目前國內常用的面向手機終端的綜合交通信息技術大多采用服務器向終端路網截圖圖片的方式，對于目前GPRS為主移動網絡條件下，這種需要較大流量帶寬支持的技術方案顯然適用性較低。因此，本項目創新性地提出了面向手機終端交通信息技術的通訊最小化技術，在不影響交通信息服務質量的前提下，以數據通訊量最小化為核心技術目標。項目對實時交通信息從中心至手機終端的全過程深入分析，提出了要素編碼簡化、地圖數據壓縮、數據動態加載與地面道路補償等關鍵技術點并形成了對應的技術解決方案，實現了基于微型GIS的交通信息手機應用終端系統“靈通出行”。（如下圖所示）4.3基于聲訊電話的交通信息服務聲訊電話服務，是世博期間出行者獲取世博交通信息的重要手段之一。有著方便、快捷、實時、人性化等特點。本項目利用web形式，實現了對世博聲訊服務熱線962010以及上海城建熱線12319的電話聲訊話務咨詢員的信息內容和操作的支持；世博期間，日均接電量達到10000多次，如下圖所示：4.4基于觸摸屏終端的交通信息服務觸摸屏終端適合于出行者在出行者之前的信息決策支持，有助于出行者合理規劃出行時間。本項目實現了對上海市旅游局分布在上海各大星級酒店400多臺觸摸查詢信息終端的交通信息內容和應用支持；另外，還在上海市幾大高速公路服務區，布設了交通信息觸摸查詢信息終端，向世博自駕游客世博交通相關信息。世博期間，上海各大星級酒店400多臺觸摸查詢信息終端，每天查詢業務都超過1000多人次。服務界面如下圖所示：圖10世博期間觸摸屏服務終端4.5基于電臺電視媒體的交通信息服務基于電臺電視媒體的交通信息，有著范圍廣、影響大、信息時效性高等特點。本項目通過服務數據提供接口分別向上海交通廣播FM105.7和上海東方電視臺兩大媒體提供世博入園客流信息、在園客流信息，配合其業務應用和語音和視頻節目播出，從而達到向社會公眾和提供相關交通信息服務內容的目的。系統的界面如下圖所示：4.6基于車載移動終端的交通信息服務車載移動終端的交通信息服務能夠對出行者實現實時動態的交通誘導服務，對于提高出行者的出行效率，改善世博周邊道路交通狀態有著良好的效果。世博交通信息服務系統通過服務數據提供接口向世博出租車調度中心提供交通信息內容，配合出租車車載應用終端，實現了交通信息在車載移動終端上的和應用。其中，作為現有面向車載終端通訊技術的補充，本項目研究了CMMB技術、DAB技術與FM調頻負載波等多種通訊技術并開展了相關示范應用工作。世博期間，約有4000輛世博出租車與10000余臺社會車載終端使用了平臺的交通信息。信息界面如下圖所示：
5總結
通過世博交通信息服務應用平臺的世博交通信息信息內容上分世博交通和日常出行兩部分。世博交通內容涵蓋世博軌交、專線、水上、旅游、P+R和道路交管等各類信息，提供世博公交換乘查詢和世博交通指南圖下載服務，即時園區入口排隊和入園客流動態信息；日常出行內容包括全市快速路、主要地面道路、高速公路的道路實時路況、突發交通事件、施工封道維護、交通管理控制，還有世博停車場庫空余泊位、地鐵實時客流等動態信息，并提供點到點的公交換乘查詢，以及機場、鐵路、長途、港口等交通樞紐位置及周邊交通換乘查詢服務。根據這些信息游客可以快捷、準確地規劃出行方式和路徑，及時調整觀博行為，保證出行便捷和高效。據統計，世博交通網點擊訪問數量為3483381次，日均訪問量18900余次，設置在400余家酒店的觸摸屏查詢終端總計訪問191975次，訪客遍及國內外。12319世博交通服務咨詢熱線接受問詢共78406次。設置在4000輛世博專屬出租車上的導航終端、上海交通廣播電臺和上海綜合新聞臺、全市300多塊可變信息標志等也為世博游客獲取世博交通信息發揮了重要的作用。
