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我国高速公路的管理明显滞后于高速公路的建设，这使得高速公路不够高速成了很多人对高速公路的直观感受；交通事故时有发生，造成巨大的生命财产损失。我国在高速公路建设和管理过程中已经意识到这些问题的严重性，并且希望通过积极推动高速公路智能化的建设来解决这些问题。目前，我国大部分高速公路管理、建设、运营部门只注重机电设施建设，忽略了应用系统的建设，造成很多机电设施功能得不到充分发挥，浪费资源。分系统建设缺乏整体意识，往往因为某一方面的需要就建设一个系统，而没有考虑到与以后可能建设的其他系统之间的连接和融合。这种缺乏规划、由下及上的建设方式必然造成各分系统各自为政，相互之间信息不能完全共享，甚至会形成“信息孤岛”，制约整体信息平台功能的发挥。
鉴于高速公路在交通运输中发挥的重大作用以及高速公路智能化信息平台建设方面存在的问题，有必要开展高速公路智能化信息平台的顶层设计和总体规划研究，从发挥平台整体效益出发，采用由自上而下、自下而上相结合的方式对信息平台进行设计，克服目前建设中普遍存在的问题，为我国高速公路智能化建设提供有益的借鉴。
用户主体是指将被服务的对象，明确了服务中的一方，即智能化交通信息平台的服务对象和使用者。智能化交通信息平台作为高速公路网各管理部门各子系统的信息枢纽，其用户包括道路、交通、运输、应急、救援等相关部门和出行者。不同的用户由于其社会职能的不同，服务需求也不同。智能化交通信息平台用户主体划分及服务需求如下。
（1）道路使用者 对高速公路而言，道路使用者主要包括自驾车出行用户、长途客运乘客、旅游出行用户等，其服务需求如下。
①自驾车出行用户 基于道路信息的出行路径选择查询、停车信息查询、加油站信息查询、车辆维修站、检测场信息查询、高速公路出入口信息查询、立交桥信息查询、道路属性信息查询、道路施工信息查询、路桥收费信息查询等。
②长途客运乘客 长途客运场站信息查询、长途客运线路信息查询、长途客运票务信息查询、长途客运乘车规定信息查询、长途汽车临时变更信息发布、长途客运场站附近城市公交设施查询等。
③旅游出行用户 旅游景点查询、旅游交通解决方案等。
（2）高速公路管理部门 高速公路管理部门包括道路管理部门、交通管理部门、急救中心、抢险部门等，其服务需求如下。
①道路管理部门 获取高速公路道路状况信息；获取道路建设与养护计划；发生影响交通的紧急事件时，获取道路网络的破坏情况以及事件前、事件中、事件后需要紧急维护、抢修、重建的地点和路段等。
②交通管理部门 获取与高速公路相关的各种交通流数据及交通情况分析报告；获取全面整合的与交通运输相关的信息资源；获取发生交通事件时应急交通保障采取的交通管制方案、交通信号控制方案、警力调配方案等。
③急救中心 获取受灾地点、受灾程度、人员分布、人员数量以及资源调配方案、救援车辆最优出行路径等。
④抢险部门 获取受灾地点、受灾程度、资源调配方案、应急救援车辆最优出行路径等。
（3）高速公路交通运营部门 高速公路交通运营部门的服务需求为：①获取动态交通路况信息、道路施工、重大活动等信息，以制定相应的运营调度方案；②发生灾害时，获取路网可达性信息、运营可行性、发车频率、应急交通疏散调度方案等。
（4）政府部门 政府部门要掌握实时动态交通流信息，维持路网上交通需求与服务能力的平衡，人为地进行交通诱导和事件处理。其服务需求为：①浏览路网交通运输信息资源；②获取灾害影响情况、应急救援进度、各部门需要协调的任务、应急救援规划、应急救援方案等；③获取制定交通宏观政策、交通发展战略与政策的相关数据等。
（5）研究机构 研究机构的服务需求为：①获取研究所需要的交通运输相关的数据；②获取发生灾害时道路交通信息、灾害特性、影响范围、波及速度、应急方案及实施效果等。
服务主体是指谁将提供服务，明确了服务中的输出体。智能化交通信息平台是多部门、多系统协同运作的平台，应具备各服务主体进行信息服务、应急救援、应急疏散等工作所需的决策方案。高速公路智能化交通信息平台服务主体及功能需求如下。
（1）高速公路管理部门 提供路网质量评估与态势估计，提供灾害发生前、发生中、发生后路网维护方案；为制订道路建设与养护计划、实现部门间协调管理提供数据支持；提供匝道与速度控制方案，提供交通事件检测、VMS信息发布；提供应急救援资源调度方案、应急物资输送路径等。
（2）高速公路交通运营部门 提供统一的交通地理信息系统，便于以此为基础开展相关应用；提供动态交通路况、道路施工等信息，提供运营调度方案；提供应急救援资源调度方案、应急物资输送路径等。
（3）交通信息服务商 提供出行前、出行中交通信息服务，出行前出行规划，在途路径引导等；提供环境信息，如冰雪状态、能见度、温度、湿度等；提供旅游、娱乐、购物等关联信息等。
（4）政府部门 提供高速公路交通宏观决策、交通发展战略与政策；提供应急资源辅助决策、应急救援方案规划等。
（5）研究机构 向政府主管部门提供交通宏观决策建议；提供应急交通保障专家知识、知识学习与存储等。
根据用户主体的服务需求和服务主体的功能需求，确定智能化交通信息平台的信息需求，主要包括以下内容。
（1）交通运行状况信息 交通流参数数据，包括车道断面交通流量、车道交通流速度、车道交通流占有率等；特殊事件数据，包括交通管制信息、交通事故、大型会议、危险品运输及其影响范围等数据。
（2）交通气象信息 包括冰雪状态、能见度、温度、湿度、风速、雨量、风向等。
（3）道路养护施工信息 包括针对高速公路日常养护和大中修等，如高速公路养护施工地点、施工时间、施工区域等；道路状况信息（桥面结冰情况等）。
（4）服务区和收费信息 包括服务区停车信息、餐饮信息、加油信息、收费车道开放信息、ETC车道信息、收费标准信息等。
（5）关联信息 包括旅游、购物、娱乐、火车信息、民航信息等
动态交通信息采集系统是利用安装在道路上的检测器对整个高速公路网的交通数据进行实时采集，并通过通信系统上传到信息平台，信息平台将这些不同检测器采集到的数据进行分析处理融合，提供给高速公路管理者决策和使用。动态交通信息采集系统主要功能需求如下。
①采集动态交通数据，用于监测高速公路实时运行状态。
②为交通控制提供交通流量、占有率和车速等交通数据，用于高速公路控制。
③采集交通流量、占有率、车速、密度等交通参数，并根据事件检测算法，自动判别交通事件的发生，结合视频检测器获得的实时图像信息对紧急事件的性质进行判断，用于指定最佳的救援和现场交通管控方案。
④根据采集的动态交通数据，计算行程时间、行程车速和车辆延误等数据，并结合其他信息为出行者提供咨询服务，为信息发布提供数据支持。
根据动态交通信息采集系统的功能需求，结合高速公路现有动态交通信息采集的现状分析，可以看出动态交通信息采集总体上存在采集的内容少、部分数据准确性、实时性较差以及部分采集设备已受损等问题，难以全面、准确、及时地反映高速公路运行状况，不能满足高速公路交通管理的要求。具体地说，动态交通信息采集存在以下几个问题。
（1）自动采集方式作用不大 自动采集方式规模不够，目前还是人工采集方式起很大作用，从长远来看，交通流信息和事件信息主要依靠自动采集，但是目前自动采集设备规模不足，很大程度上削弱了自动采集的作用。
（2）交通采集设备的种类单一 目前使用的采集设备种类较少，特别是车辆检测设备更显单一，大多数高速公路的车辆检测设备都是视频检测器，虽然具有直观、可靠等优点，但仅依靠视频检测器很难满足高速公路交通管理对动态交通数据采集的要求。
（3）检测设备布设不合理 现状检测器的布设主要依靠人工经验或者主要布设于互通立交的上下游，导致所检测到的交通信息不能正确反映整个路段运行状况。
（4）损坏严重，维护不及时 有些路段由于车流量大及路面养护、损坏较多，而且环形线圈一旦损坏，要维修、更换就要封闭路面，影响交通，所以维护状况较差，造成很多线圈一旦损坏就不再管的状况。
高速公路交通信息平台的核心是海量动态交通数据的深度分析处理，信息平台各系统的功能实现也是以海量数据为前提的。海量交通数据分析处理的主要需求包括海量交通数据的存储、海量交通数据的快速提取、多源交通数据的融合处理、海量交通数据的挖掘和数据共享等。
①针对高速公路海量交通数据的处理要求，信息平台需实现大量图片、车辆数据、视频数据的快速持久化存储，提高交通管理工作的效率。
②面对海量的交通流数据，如何从中提取出有用信息是一个非常重要而紧迫的问题，这便要求具有海量数据提取功能，从海量数据中准确、快速地提取相关有用信息。
③海量交通数据来自于多种交通检测器，为了保证交通运行监测的准确性和可靠性，需要将多源交通数据进行融合处理，避免单个数据源的数据质量影响监测的精度。
④数据挖掘提供对海量交通数据的强大分析处理功能，是将海量交通数据转化为有价值的交通信息的必要手段。因此，需要综合利用各种交通流挖掘技术对海量数据进行深入处理，为交通管理者和出行者提供准确和可靠的信息。
⑤要实现高速公路各子系统之间的数据共享、互联互通，避免“数据孤岛”现象。
随着高速公路建设的规模化，为了最大程度发挥整个路网的整体效益和作用，提供服务质量和管理水平，立足于联网收费、信息化、服务三个主题，对高速公路通信系统提出了新的需求。
①完善的通信网络结构，为联网收费系统提供良好的通信平台。
②多业务支持功能，满足高速公路沿线各站语音、数据、图像等各种业务的接入需求。
③增强图像监控功能，实时掌握高速公路运行状况。
④能够因地制宜，充分发挥高速公路完善的通信平台的优势，为运营单位、交通行业、政府网络等提供通信路由或带宽支持。
⑤增强网络适应力，不仅在容量上具有扩展能力，而且还能够提供在功能性上的平滑扩展能力，充分适应未来网络和业务的发展需要。
信息传输包括将采集的来自各子系统的数据传输到处理中心，在处理中心将信息经过加工处理，再通过通信系统传输给不同用户。平台的信息传输包括不同层级之间的信息纵向传输，也包括同层次但不同系统间的信息横向传输。
交通信息发布系统是高速公路交通安全保障体系的重要组成部分，是交通管理者及时向道路使用者发布指令或提供信息，确保行车安全的有效手段。然而由于种种原因，高速公路上的主要信息发布系统——可变信息显示设备和可变限速标志不仅在数量上相对偏少、功能上相对单一，而且在布局上也有不尽合理之处，在一定程度上造成了资源浪费，也给高速公路的交通管理带来了不便。鉴于目前高速公路信息发布系统存在的问题，高速公路信息发布系统可以根据信息的特点，选择合适的输出媒体、输出格式、输出方式，以确保信息传递便捷准确、使用方便以及保密需要等。同时，随着高速公路信息量的不断加大，要提高交通信息发布的实时性和交互性，提高交通信息发布覆盖面和主动性，提高交通信息发布的联动性。