（交通运输工程专业论文）智能运输管理信息系统的建设方法研究.pdf

西南交通大学研究生学位论文 第1 页 智能运输管理信息系统的建设方法研究 r 3 7 3 2 ；，7 研究生姓名：戴奔年 级：一九九八级 导师姓名：蒲云答辩日期：二0 0 0 年十- - b 摘要 丫随着社会经济的发展，道路网的通过能力越来越满足不了 交通量增长的需要，交通拥挤、阻塞现象日趋严重，交通污染 与事故越来越引起社会普遍的关注。建设智能运输系统成为必 然的趋势。由于智能运输系统的成败不仅仅是一个纯技术和工 程的问题，尤其是对于经济发展相对落后的发展中国家来说， 需要在保持可持续发展的前提下建设智能运输系统，因此，必 须重视系统的总体规划，而通过建设智能运输管理信息系统则 可以将交通运输系统的基础信息进行加工，从而对交通组织、 交通基础设施建设规划甚至于国民经济发展规划提供信息化的 政府决策支持，这将大大降低发展中国家建设智能运输系统的 成本并提高其建设速度，减少资源的浪费和对环境的损害。基 于这种认识：1 本文将对智能运输管理信息系统的建设方法进行 研究。 西南交通大学研究生学位论文第1 i 页 智能运输管理信息系统是以政府管理人员为使用对象，依 托计算机网络系统，支持政府决策过程的人机系统。因此我们 对它的建设方法研究从以下几个方面进行： 1 根据管理信息系统的建设特点对管理信息系统的建设方 法和规划进行了研究，并从开发策略、开发部署和开发过程控 制三个方面对开发的组织管理进行了论述。 2 根据发展中国家的具体情况。结合可持续发展战略，对 智能运输系统的规划进行了研究 3 根据智能运输管理信息系统的规划，对系统建设策略和 系统布局、实施方案以及系统设计进行了研究。 主题词：智能运输管理信息系统建镤寿法乡 一一 一 - ? 。一。j 3 ： 西南交通查兰堕窒生兰堡迨塞 塑竺墨 t h e s t u d y o nc o n s t r u c t i o nm e t h o d o f i n t e l l i g e n t t r a n s p o r t a t i o nm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m g r a d u a t e ：d a ib e n c l a s s ：1 9 9 8 s u p e r v i s o r ：p uy u n d a t e ：d e c e m b e r2 0 0 0 a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ed e v e l o p m e n to fs o c i a l e c o n o m y ，t h ep a s s e d a b i l i t yo fh i g h w a yn e t w o r k i sn o tm e e tt h en e e d so ft h ei n c r e a s eo f t r a f f i c ，t h e r ei sm o r ea n dm o r es e r i o u s f o rt h ec r o w da n dt r a f f i c j a m ，t h ep o l l u t i o na n da c c i d e n t s o ft r a f f i cw i l lb ec o m m o nc o n c e r n f o ra 1 1 s oi ti sc e r t a i nt r e n dt oi t s b u i l d i n g b e c a u s es u c c e s si s n o ta c h i e v e d t h r o u g h t e c h n o l o g ya l o n g o n t h r o u g h s h e e r e n g i n e e r i n g k n o w - h o w , i t i sn e e d st h a t k e e p t h ec o n t i n u e d e v e l o p i n gp r e m i s eo fi t s b u i l d i n gf o rt h ed e v e l o p i n gc o u n t r y t h a tt h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m yr e l a t i v e l ys l o we s p e c i a l l y ，s oi t m u s ta t t a c hi m p o r t a n c et ot h eo v e r a l lp l a no fs y s t e m ，a n dt h eb a s i c i n f o r m a t i o no ft r a f f i c s y s t e mc a nb ep r o c e s s e dt h r o u g hb u i l d i n g i t m i s ，t h e r e f o r e ，i tw i l lb ea b l et oa f f o r di n f o r m a t i o ns u p p o r tt o t h e g o v e r n m e n t d e c i s i o no ft h et r a f f i c o r g a n i z e ，b u i l d i n g 西南交通大学研究生学位论文 第1 v 页 p r o g r a m m i n g o ft r a f f i cb a s i ce s t a b l i s h m e n t ，e v e nt h ed e v e l o p p r o g r a m m i n go fn a t i o n a l e c o n o m y , t h a t w i l lc u tt h ec o s ta n d i m p r o v et h es p e e df o rb u i l d i n gi t si nd e v e l o p i n gc o u n t r y r e d u c e t h ew a s t eo fr e s o u r c ea n dt h ed a m a g eo fe n v i r o n m e n t s oi nt h i s p a p e r t h ea u t h o rw i l ls t u d yt h ew a yo f t h ei t m i s b u i l d i n g i t m i si sap e r s o n m a c h i n es y s t e mt h a tu s e db yg o v e r n m e n t m a n a g e r i a lp e r s o n n e l ，i tb a s e do nc o m p u t e rn e t w o r ka n ds u p p o r t t h ed e c i d i n gp r o c e s so fg o v e r n m e n t s ot h es t u d yw i l lg oo nt h i s w a y 1 s t u d yt h eb u i l d i n gw a y a n d p r o g r a m m i n g i fm i s a c c o r d i n g t ot h e p o i n to fm i sb u i l d i n g ，a n dd i s c u s st h eo r g a n i z e m a n a g e m e n t o fe x p l o r e u p o np o l i c y ，p l a na n dp r o c e s s c o n t r o l 2 s t u d yt h ep r o g r a m m i n go fi t sa c c o r d i n gt ot h ec o n c r e t e i n s t a n c eo fd e v e l o p i n gc o u n t r y a n dc o m b i n et h ec o n t i n u e d e v e l o p i n gp l a n 3 s t u d yt h eb u i l dp o l i c y , c o m p o s i t i o n ，i m p l e m e n tp r o j e c ta n d d e s i g no fs y s t e ma c c o r d i n gt ot h ep r o g r a m m i n go fi t m i s k e y w o r d s ：i t s ，m i s ，b u i l d i n g ，w a y 西南交通大学研究生学位论文 第1 页 第l 章绪论 1 1 国内外l t s 发展综述 1 1 1 国外i t s 发展综述 世界各国现都在积极进行i t s 的研究，其中，美国、欧洲和 日本的研究处于领先地位。通过调整运输系统、计划和预算，美 国和一些欧洲国家正在积极、系统地发展1 t s ，将其作为实现其 道路交通计划的核心议题。在亚太地区，i t s 方面的研究也已经 开始。 美国自6 0 年代末期起致力于发展电子道路导航系统( e g r s ) ， 运用道路与车辆间的双向通信来提供道路导航。1 9 8 8 年成立了一 个被称为“m o b i l i t y2 0 0 0 ”的非正式组织，提出了一个新的计 划，同时，为了引起全国的关注并且扩大计划，1 9 9 0 年又成立了 美国智能车辆和道路协会( i v h sa m e r i c a ) 。随后，在1 9 9 1 年 1 2 月通过了跨模式道路运输效率法案( i s t e a ) 。从此，i t s 成 为道路运输政策的中心项目。1 9 9 2 年5 月，i v h s 战略计划构建 了今后2 0 年i t s 的发展蓝图。1 9 9 4 年，随着i v h s 研究范围的 不断扩大，已涉及到包括道路、铁路、航空及航海在内的所有的 西南交通大学研究生学位论文 第2 页 交通领域，此时的目标已从单纯的道路交通向综合交通转移，i v h s 已不能覆盖全部内容，因此，美国交通部将i v h sa m e r i c a 更名 为i t sa m e r i c a ( 美国智能交通协会) ，该协会在1 9 9 5 年 3 月制定了美国i t s 项目计划，深入探讨了发展和应用i t s 的规 划及其最终目标，美国的i t s 研究也从以地方政府为主的方式过 渡到以联邦政府宏观指导调控，共同投资发展的方式。目前，美 国成立了3 个i t s 研究中心，共有i t s 的现场试验近百个，在技 术丌发、产业化进程等方面处于领导地位。 欧洲的德、英、法等国自8 0 年代起先后开始了各自的研究。 德国的l i s b ( l e i ta n di n f o r m a t i o ns y s t e mb e r l i n ) ，英国的 a u t o g u i d e ，瑞典的a r i s e ，法国的m a r a t h o na t l a s 等。1 9 8 6 年， 由私人进行的“提高欧洲交通的效率及安全性”的计划开始实 旋，而在1 9 8 8 年， 开始了由政府部门进行的“欧洲保证车辆安 全的道路设施计划”。之后，又有了现在的“提高欧洲交通运输 的灵活性计划”和“远程信息处理应用计划”。1 9 9 1 年，欧洲i t s 促进协调组织“欧洲道路交通远程通信协调组织”( e r t i c o ) 成 立，并从1 9 9 2 年起集中研究交通与出行信息、城市综合交通管理 等七个方面，欧盟委员会每年为计划的实施提供总数1 2 亿欧元 的经费。由此产生了d r i v e i 、d r i v e i i 、t e l e m a t i c s 、 p r o m e t h e u s 等系列计划。1 9 9 5 年实施欧洲性运输计划p r o m t e ， 丛展的重点从车辆技术转移到交通管理系统与安全系统， _ _ - _ _ _ _ h _ - - _ _ _ _ - - - - _ _ _ - _ - _ ，_ _ - _ _ _ - - _ - 一一 西南交通大学研究生学位论文 第3 页 1 9 9 4 1 9 9 8 年实施的d r i v e i l l 计划，力求在全欧洲范围内建立专 门的交通( 以道路交通为主) 无线数据通讯网。 日本从七十年代初就开始了i t s 方面的研究。1 9 7 3 年，通产 省提出了“综合汽车交通控制系统”，研制出一套道路导航系统 并进行了试验。8 0 年代，开发了“车辆信息和通信系统”。从 8 0 年代末期到9 0 年代，建设省建立了“先进道路运输系统”， 在该项目的建设中形成了以道路车辆一体化来改善道路交通的 概念。伴随着该项目还有许多其他项目，包括超级智能车辆系统、 先进安全车辆系统、通用交通管理系统等。1 9 9 4 年，成立了由工 业界和学术界的代表组成的“车辆、道路以及智能交通协会” ( v e r t i s ) ，进行了一系列与i t s 有关的活动。经过不懈的努 力，i t s 已经逐渐在私营领域形成了市场，基于由企业和政府部 门共同开发的数字地图的g p s 汽车导航系统以及其他技术已经实 现了商业化。至1 9 9 5 年，安装导航系统的汽车总量已经超过了 1 0 0 万辆。1 9 9 5 年2 月，由日本首相直接领导的“具有先进通信 与信息的社会筹划组”提出了“促进先进通信与信息社会的基本 指导方案”；1 9 9 5 年8 月，参与i t s 研究的建设省、警视厅、通 产省、运输省和邮电省等五个政府部门联合提出“在道路、交通、 车辆领域实现先进通信与信息技术的政府指导方针”，并开始共 同进行i t s 的研究与实际应用。1 9 9 6 年7 月，上述5 省厅联合制 定了“推进i t s 总体构想”。总体构想的目的是使国民深化理解 西南交通大学研究生学位论文 第4 页 i t s 的必要性和通过统一产、学、官各界目标推进i t s 实用化的 研究开发。目前，日本在许多领域走在了世界i t s 研究的前沿。 1 1 2 国内i t s 发展综述 我国在交通运输和管理中应用电子信息技术的工作早在7 0 年 代就已经开始，当时称为交通工程，根据国际上对i t s 发展的研 究，可以认为，交通工程的研究与应用是i t s 初级阶段的工作。 8 0 年代初，国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”首 次在高等级公路上把计算机技术、通讯技术和电子技术用于监视 和管理系统：1 9 8 6 1 9 9 5 年间，国家在交通管理系统方面开展了 一系列科学研究和工程实施，在城市交通管理、高速公路监控系 统、收费系统、安全保障系统等方面取得了多项科研成果，并开 发了车辆检测器、可变情报板等多种专用设备，制定了系列的 标准和规范。9 0 年代中期以来，在交通部的组织下，我国交通运 输界的科学家和工程技术人员丌始跟踪国际上i t s 的发展，i t s 的研究、实验、国际交流活动日益频繁，交通部也将i t s 列入公 路、水运科技发展“九五”计划和2 0 1 0 年发展纲要。交通部已经 被国家技术监督局确定为道路交通工程标准化委员会依托部门， 并确定i t s 国际标准化组织技术委员会( i s o t c 2 0 4 ) 在中国的 归口部门为交通部，1 9 9 9 年1 1 月经科技部批准建设国家智能交 j 西南交通大学研究生学位论文 第5 页 通系统工程技术研究中心( n a t i o n a li n t e l l i g e n tt r a n s p o r ts y s t e m s e n g i n e e r i n g a n dt e c h n o l o g yc e n t e r i t s c ) ，针对智能交通系统存 在的重大技术问题，对市场价值的重要应用科技成果，进行共性 技术、关键技术的后续工程化、产业化以及系统集成的研究开发。 目前，i t s c 已完成了“智能运输系统发展战略研究”，初步确定 了我国i t s 发展的体系。近期，国家还专门成立了i t s 政府协调 小组，全力推进我国i t s 的发展。 根据国内i t s 的发展情况，近期将在以下几个方面重点开展 工作： 制定我国i t s 发展标准 改造和完善城市的交通管理系统 发展公共交通系统 汽车安全和事故预防系统 快速货运系统 监控、通信、收费是高速公路i t s 应用的主要方面 交通信息服务 但是，总体而言，我国的i t s 研究起步较晚，与发达国家相 比，在整体规划和系统研究等方面都有显著的差距。特别地，我 国目前正处在道路基础设施建设的关键时刻，十分有必要将智能 运输系统与道路基本设施建设有机地结合起来共同研究与开发， 以提高整个交通运输业的水平与效率。否则将失去大好时机。 西南交通大学研究生学位论文 第6 页 1 2 发展智能运输管理信息系统的必要性 1 2 1 智能运揄信息系统的作用 i t s 是2 l 世纪地面交通运输科技、运营和管理的主要发展方 向，i t s 的发展将在以下几个方面改变传统交通运输系统的现状： 通过交通发展战略决策支持系统、规划决策支持系统等实现 对科学决策的有效支持，使得有限的资金和资源最大限度地发挥 其效益。 通过先进交通监控系统、交通事故信息分析系统、交通仿真 实验系统、交通紧急状态应急管制系统等保障交通运输系统的有 序运行。 通过公众信息发布系统、交通诱导系统、营运车辆管理系统 等实现对交通消费方式及交通行为的合理引导，以充分发挥系统 的潜力。 通过信息化公共交通系统、综合物流信息服务系统引导向合 理的交通运输模式的转变。 这种信息化交通运输系统的本质，是通过高新技术的有效应 用，使得对各种决策( 包括交通战略决策、交通管理决策、交通 方式及交通路线选择决策等) 起到支持作用的信息和知识在系统 中有效流通，提高决策的科学性，引导合理的交通行为，达到最 西南交通奎兰塑塞生堂焦笙窭 苎! 墨 _ _ _ _ _ _ 一 大限度地发挥已有交通设施的潜力的目的。 1 2 2 发展智能运输管理信息系统的必要性 对于发展中国家来说，由于对i t s 的研究起步晚于发达国家， 因而决定了其发展i t s 必然是在向发达国家的学习、跟踪和引进 中，结合本国的具体情况，通过加快利用高新技术的应用实现跳 跃式的发展。 这种发展与发达国家的发展方式是有所不同的： ( 1 ) 其i t s 的发展是与基础设施建设同行的 发达国家目前已经建成了四通八达的高速公路网，城市基础 设施的建设也基本完成，他们是在这样的条件下开发和应用i t s 。 而发展中国家则不同，其基础设施建设应该说刚刚开始上台阶， 如目前中国人均占有的高速公路仅是发达国家的平均水平的几十 分之一，因此中国的高速公路建设还将持续相当一段时间。另一 方面中国城市的基础设施也处于建设时期，广大农村的城市化进 程刚刚开始，所以中国i t s 的开发和应用与国外有着很大的不同， 最大的区别就是我们i t s 的开发和应用与基础设施建设同行。这 种区别使得我们在建设基础设施的同时，可以将i t s 应用的基础 条件一次考虑，甚至同步建设，这就需要我们特别注意不要将国 外为修补原有系统而开发的一些产品引进到中国，而是应该研究 西南交通大学研究生学位论文 第8 页 中国的i t s 究竟有什么内容，使用的环境是什么，搞出中国自己 的i t s 框架结构进而知道应该引进或开发什么样的产品，避免盲 目的进行仿制开发或引进。 ( 2 ) 其i t s 近期内将以投资类产品为主。 正如前面所说的，发展中国家i t s 与基础设施建设同行，而 且其信息化水平以及国民的购买力较低，因此在开发和推销i t s 相关的产品就与发达国家有很大的不同。在我国，近期内使用i t s 产品最大的用户将是基础设施建设的投资者，而老百姓使用的一 些产品，还要有一段准备期。例如车载导航产品，这种产品在日 本已经进入普及阶段，现在市场上在用的已经达3 0 0 万台( 套) 。 我国有不少公司以及个别的地方看到这种产品在日本的大量应 用，就认为中国很快也会有应用，于是也开始进行开发和推销， 甚至计划与国外公司合作引进生产线。其实这种产品在中国的应 用还要有段时间，首先，中国的信息化水平较低，在城市中交 通信息的采集远远没有达到可以提供给导航应用的水平：其二， 我国的信息处理和发布手段很落后，特别是目前还没有解决信息 传输到车的途径；其三，也是最重要的，我国交通参与者( 驾车人、 乘客、骑车人等) 的购买力、索质和活动范围都无法与发达国家相 比，而较小活动范围内驾车人基本上不使用导航产品，因为对于 上班者来说，每天的交通状况和规律他们都知道。 根据这种情况，作为发展中国家，为避免走弯路，其近期i t s 西南交通大学研究生学位论文第 9 页 研究的重点应该放在如何建立一个更为合理的宏观交通体系，包 括制定符合本国情况的发展规划( 如路网发展规划、汽车产业发 展规划、公共交通发展规划等) 。 发展规划的制定，有赖于交通基础信息的支持，因此，为制 定出科学的交通发展规划和与之配套的相关产业政策，必须要建 7 立强大的交通综合管理信息系统，通过将现代信息系统及技术引 入交通运输的各个方面，彻底改变交通运输的运营方式和管理方 式，充分利用各种有效的交通基础信息，构建起有效的决策支持 系统。因此，开展面向智能运输系统的信息系统与技术的研究、 开发与应用，发展智能运输管理信息系统就显得至关重要。 1 3 本文研究的方法与内容 1 3 1 本文研究的方法 在本文的研究中，充分认识到智能运输管理信息系统的建设 并非是单纯的将高新技术应用到交通运输系统中的问题，因此采 用了以数据为中心的管理信息系统的开发思想，结合智能交通系 统的特点对智能运输管理信息系统的建设进行研究。 西南交通大学研究生学位论文 第1 0 页 1 3 2 本文研究的内容 本文研究的内容为基于管理信息系统的智能运输管理信息系 统，以及构建该系统的方案研究。各章具体内容为： 第2 章，管理信息系统建设的方法，本章根据管理信息系统 的建设特点对系统建设的方法、规划和组织管理等进行分析； 第3 章智能运输管理信息系统规划与分析，本章分析智能 运输管理信息系统的建设规划； 第4 章智能运输管理信息系统建设方案，本章在第三章的 基础上分析系统建设的方案； 第5 章智能运输管理信息系统设计，本章分析智能运输管 理信息系统的系统设计； 结论与建议： 西南交通大学研究生学位论文 第1 1 页 第2 章管理信息系统建设的方法 本章根据管理信息系统的建设特点，首先分析了基于以数据 平台为核心的系统建设方法，然后对系统建设的规划和阶段划分、 开发的组织管理进行了研究。 2 1 管理信息系统建设特点和方法 2 1 1 管理信息系统的建设特点 管理信息系统( m i s ) 都是以数据库为基础实现的。针对m i s 建设中存在的问题，美国学者马丁提出了以数据为中心的开发思 想。我们把分类组织到数据库中的数据称为数据平台，以数据平 台为核心的系统结构一般由输入一数据平台一输出( 包括处理) 三个部分组成。这样的系统具有以下特点： ( 1 ) 系统性 只要数据平台的内容充分，就可以得到各种综合性的结果。 比如数据平台包含了有关车辆类型的数据，那么要统计某一车类 ( 比如轿车) 的数量就可以很方便地计算出来。由于各种汇总和 分析结果直接由组织起来的数据得出，因而也可以减少处理环节， 西南交通大学研究生学位论文 第1 2 页 达到使管理工作规范和节省人力的目的。因此，以数据平台为核 心可以实现m i s 的系统性。 ( 2 ) 适应性 在实际的管理工作中，大量的数据处理并不需要复杂的数学 计算，只要有了详细而又合理组织起来的数据，凭借现有的计算 机开发工具，其实现是很方便的。另一方面，由于所开发的各种 功能是相互独立的，功能的改动也比较方便。这使系统的功能可 以灵活地增加和改动，更能适应实际工作的需求。 ( 3 ) 稳定性 数据的处理过程是多变的，但是其基本的数据却是稳定不变 的。数据平台还可以随着数据库的升级而升级，只要基础数据不 发生变化，就可以长期使用下去。m i s 的硬件设备会由于设备的 升级被更换，所开发的功能也会由于管理工作的变化而更换，m i s 建设的大量投资，最终落实到数据平台才是最可靠的。 ( 4 ) 结构合理性 基于数据库的数据平台，通俗地讲就是分门别类存放起来的 数据a 管理部门中的数据有着不同的类别，按照这些类别进行区 分，数据平台就具有合理的结构。比如城市交通体系中的车辆、 场站、收费、运政等子系统的数据间相对独立，数据量也较大， 属于不同的大类。这螬大类构成了数据平台的主体结构。 因此，m i s 建设是要把人工方式下零乱的数据处理转变为由 西南交通大学研究生学位论文 第1 3 页 计算机系统处理的人机结合的系统化的数据处理，m i s 的系统性 是以数据平台为核心实现的。也就是说，m i s 建设的根本特点就 是将人工方式下的零乱的数据组织成统一的数据平台。 2 1 2 管理信息系统的建设方法 由于实际开发中的数据种类繁多，并且是由各种不同的部门、 不同的人员控制的，因此期望通过一次性的调研就将数据及其关 系完全描述清楚，并建立起数据平台，一般是难以做到的。一般 可以通过试运行发现问题并解决问题的渐进方法( e v o l u t i o n a r y a p p r o a c h ) 。其基本步骤是：首先将一个大的系统分解成多个小系 统，针对每个小系统先开发出来一些功能，让用户投入试运行： 在试运行的过程中，通过请用户反复提出修改需求来真正了解用 户的意图和数据之间的联系，进而将用户的各种需求逐步吸收到 系统中来。在各个小系统分别开发完成后，逐步集成为整个系统， 具体建议采取以下方法： 分而治之 对于较大的系统，可以根据数据的大类对其进行归类，对原 有的系统进行分解，并排列出开发顺序，将建立统一数据平台的 问题转换为分别建立多类别小数据平台问题。通过分别开发各予 系统，建立各类数据平台，最后集成为统一的数据平台。 、 西南交通大学研究生学位论文 第1 4 页 在开发过程中组织数据 在分别开发各个子系统的过程中，首先完成的是用户和开发 者之间的充分沟通，而不是急于完成所开发的程序。子系统的开 发要能尽早地投入试运行，通过用户在试运行中提出的各种问题， 真正了解用户的意图和数据的属性，达到建立数据平台的目的。 也就是以满足用户的需求为手段，以组织数据平台为目的。 直接抽象 一般的开发习惯是用数据流程图描述原有的系统，并在这些 材料的基础上进行开发。实际上这是在模拟原有的工作方式，并 不能形成以数据平台为核心的系统结构。组织数据只需掌握数据 的源点、类别和出现的频率等属性。在组织好数据以后，就可以 直接开发程序，得出各种所需的结果，不需要考虑原有的数据处 理经过了多少环节。 2 2 管理信息系统建设的规划和阶段 2 2 1 管理信息系统建设的规划 管理信息系统的建设需要有一个渐进的过程，不可能在短期 内达到很高的水平。因此，必须做好系统建设的中长期规划，才 西南交通大学研究生学位论文 第1 5 页 能使多次开发的结果衔接起来，保证最终形成统一的大系统。系 统的规划要注意以下问题： 适时开发 中长期规划要解决好管理工作如何与计算机系统的开发相互 适应的问题，通过认真分析实际工作的需要和可能，在管理工作 具备了开发的条件并能保证数据平台整体结构的情况下，适时地 安排开发工作。 抓住重点 数据平台不仅是系统实现各种功能的核心。也是系统可以长 期稳定存在的基础。系统规划要注意抓住形成数据平台这个重点， 安排好数据平台的积累和完善。只有在统一的数据平台的基础上， 才能保证系统成为一个统的整体。要从数据平台的结构、数据 的入口、数据出现的频度等方面直接描述数据平台，而不是仅仅 局限于原有表格的描述。 设备配置 计算机设备的投资较大，而且升级换代较快，因此应该选择 兼容性较好的设备，根据实际的需要，逐步增加设备的配黄。 中长期规划可以使领导者对计算机应用的前景和实施步骤做 到心中有数。这不仅对m i s 建设本身，而且对政府部门领导借助 m i s 建设提高管理水平也是很重要的。 西南交通大学研究生学位论文 第1 6 页 2 2 2 管理信息系统建设的阶段划分 根据美国哈佛大学理查德诺兰( r i c h a r d n o l a n ) 教授提出 的管理信息系统建设的阶段划分理论( 一般通称为“诺兰模型”) ， 管理信息系统的建设分为六个阶段： 第一阶段是初始阶段。在初始阶段，计算机刚刚引进，大家 都觉得很新鲜，以为计算机像家用电器一样买来设备就行了，因 而应用不广，主要完成一些报表统计、计算工作，信息建设停留 在一个低水平上。 第二阶段是扩展阶段。在扩展阶段，大家对计算机有所了解， 想用计算机来解决应用中的问题。这时候，应用种类增加了，但 出现比较盲目地购买机器、开发软件的现象，缺少计划和规划， 因而应用水平仍不高。 第三阶段是控制阶段。在控制阶段，高层管理人员用投入产 出的法则审视计算机的应用。发现现实并不象预想那样美好，甚 至是化钱多，效益少。因而开始对计算机的使用实行控制，作出 规划。首先用好现有设备，然后在计划指导下发展。 第四阶段是统一阶段。在统一阶段系统设计人员努力把一个 机构内部不同的计算中心和处理中心统一在一个系统当中，比如 采用统一的数据技术、统一的处理标准，做到资源共享。 第五阶段是数据管理阶段。在数据管理阶段，不仅有了数据 西南交通大学研究生学位论文 第1 7 页 库，而且要建立统一得数据管理体系、数据库管理方法，真正做 到对整个机构得数据进行统一的规划和应用。 第六阶段是成熟阶段。在这个阶段才真正地把计算机同整个 管理过程结合起来，真正地把机构内部和外部的数据资源很好地 规划利用，为机构的管理和决策服务。 只要有足够的认识，就可以在认真规划，做好工作业务需求 的分析的前提下，保证系统的开发达到成熟阶段，使m i s 系统一建 成就可以发挥作用。 2 3 管理信息系统开发的组织管理 2 3 1 管理信息系统的开发策略 管理信息系统的建设必须对开发工作的组织管理问题进行认 真的分析。m i s 开发应在以下几个方面引起注意： ( 1 ) 全局性 最能表现m i s 建设效益的是一些综合性的分析和查询。在 各部门使用的数据中，有些是本部门自己的，有些则是上级部门 或其他部门共同使用的，即全局性的数据。全局性的这些数据是 后续工作所必不可少的，因此判断数据是否要进入到系统中来， 西南交通大学研究生学位论文 第1 8 页 不能从局部的便利和需要着眼，而要从系统的全局去考虑。对全 局有影响的数据必然要进入系统，局部的数据则可以晚进入或者 不进入。 。 ( 2 ) 使用效果 系统开发中不能因为某项工作可以由程序来实现就实施开 发，而是要对使用计算机确有效果的内容才进行开发。系统建设 中内容较多，哪些工作用计算机效果好，哪些工作效果差，并不 总是一目了然的。确定开发目标单纯依靠用户就某一问题提出来 的需求是远远不够的，还需要开发者经过全面、认真地分析。 ( 3 ) 稳定性和规范性 m i s 建设不能仅仅满足于开发出来，而且要解决长期稳定运 行的问题。影响这个问题的两个重要因素是数据的稳定性和规范 性。经常变动的数据稳定性就差，如果将这些数据直接纳入到系 统中来，频繁的改动会影响到系统的稳定性。还有些数据不规范， 直接纳入到系统中来会增加系统复杂性，也不利于日后的维护。 凡此种种，要考虑其对系统稳定性和复杂性的影响程度、用户维 护系统的能力和采用计算机系统所带来的便利等因素进行综合分 析，才能作出正确的结论。 2 3 2 管理信息系统的开发部 西南交通大学研究生学位论文 第1 9 页 管理信息系统建设的内容很多，也涉及了众多的用户和开发 者。只有对整个工作进行合理的部署，才能使系统开发工作有序 和有效地展开。这包括两个方面的内容：其一是如何将一个大的 系统划分为多个小系统：其二是如何安排这些小系统的开发顺序， 使开发工作比较顺利。 一个城市交通体系的管理工作是由多个部门分别完成的。一 般地讲，数据相互关联较紧密的业务会集中在同一个部门。另一 方面，系统的开发必须以现有的部门设置为基础，不可能因为系 统开发与实施就要求调整部门的设置。因此系统的划分大体上应 以部门的设置为依据进行。一次划分如果还过于复杂，则可以继 续划分到更下级的部门。划分系统最应注意的问题是系统间的 联系，其中包括相关的数据及其属性等，并将其制定为有关子系 统共同遵守的约束规范，这是最终形成统一的大系统的基本保证。 合理地安排开发顺序是为了使用户积极配合开发工作，便于 形成统一的系统结构。影响开发顺序安排的因素有： ( 1 ) 使用效果 用户看到了实际的效果，就会增加对开发工作的信心。尤其 是在开发工作刚刚起步的时候，应在两三周的时间内拿出可以运 行的子系统让用户试用，并使之尽快地稳定下来，这对以后的开 发会产生很好的影响。因此，要选择使用效果好、易于开发、领 导重视的子系统首先开发。 西南交通大学研究生学位论文 第2 0 页 ( 2 ) 数据源点 就形成系统的内部结构来说，要注意从系统数据的源点入手， 否则会增加形成系统的工作量。 上述影响开发顺序安排的因素有时是相互冲突的。比如领导 最关心的内容可能不是数据的源点，这要根据实际情况灵活安排， 使开发过程能够比较顺利。 2 3 3管理信息系统开发过程的控制 一个形成规模的系统涉及的内容很多，怎样控制全局是必须 考虑的问题。前面已经讨论过，数据的分类组织是m i s 建设的根 本任务。抓住这一点，一方面可以形成系统的合理结构，另一方 面也会使整个开发工作有一个统一的目标和衡量尺度。为此，应 注意以下问题： ( 1 ) 全局性的数据 系统所涉及的数据种类十分复杂，即便是采用直接抽象的方 法，直接从原始数据入手，让系统分析员全面地掌握所有数据也 是难以做到的。在所涉及的数据中，有些和许多部门有关，关系 到系统的全局，这些数据是系统分析员必须掌握的：有些数据则 是某个部门单独使用的，和全局无关，这些数据则可以由程序员 自己掌握，系统分析员只需提出开发目标和开发顺序即可，不必 西南交通大学研究生学位论文 第2 l 页 陷入到具体的数据分析之中去。对于较大的系统，在总的系统分 析员之下还可以设立多个局部系统分析员，让他们完成局部数据 的控制。 ( 2 ) 数据量 有些数据产生的频率很高，数据量较大，用户必须安排一定 的工作量才能完成输入。如果能将这些数据很好地组织到系统中 来，就能够构成系统的主体，其他数据的组织就不成问题了。系 统开发的过程中，重点要组织的是输入量较大的数据。输入量较 小的数据可以穿插安排在开发的过程组织完成。 ( 3 ) 数据平台的分层 为保证系统的长期稳定运行，数据平台应该是规范的、稳定 的。实际工作中的数据常常是不规范的、不稳定的，可以采用数 据分层的方法限制这些不稳定的因素。即在数据平台的高层存放 规范和稳定的数据，连接输出；底层则存放不规范或不稳定的数 据，连接输入。通过程序变换，将前面的数据变换成后面的数据。 这样就把不规范或不稳定因素局限在输入端。系统开发主要是控 制高层的数据平台。 嘲 西南交通大学研究生学位论文 第2 2 页 第3 章智能运输管理信息系统规划 本章根据发展中国家研究i t s 的具体需求，同时引入可持续 发展的概念，分析了在可持续发展的前提下，交通系统的发展首 先要树立些新的系统观念，在此基础上提出了智能运输管理信 息系统的概念，并对系统规划进行了分析。 3 1 智能运输管理信患系统概念的提出 、3 1 1 系统概念 随着人类思想观念的不断进步，交通基础设施的建设必然要 与可持续发展的要求相适应，支持与土地利用规划相结合的交通 规划决策支持系统和信息采集管理系统、更加充分发挥交通设施 能力的交通诱导系统等成为交通设施体系中的重要成员。在这种 硬件设施构成内容变化的背后，设计观念的更新，交通基础设施 建设目标的变化等发挥着重要的作用。这种变化表面看是交通系 统结构的变化和技术的变化，在传统的交通系统中增加了交通诱 导系统、交通信息系统等，以及采用了计算机技术、控制技术、 西南交通大学研究生学位论文 第2 3 页 - 一一。 通信技术等进行技术改造。实际上在后台起到支撑作用的是这样 一种认识：在有限的土地资源和环境资源制约下，传统的交通系 统无法满足不断增长的交通需求，必须通过采用现代高新技术加 以改造，提高资源的利用效率。在此基础上形成了一系列新的系 统概念，例如： 交通信息系统提供道路网上的交通阻滞、交通事故、运行时 间等情报，并提供公共交通的情报，帮助人们选择合适的交通方 式、恰当的出行时间、合理的交通路线，促使交通出行分布在综 合交通网络上进行合理分布，以减轻整个交通网络的负担。 交通诱导系统向车辆驾驶员提供信息服务，帮助他们了解整 个道路网络的交通拥挤状态，引导他们避开拥挤路段或交叉口， 促使整个路网负荷均匀化，达到提高利用效率的目的。 货运管理系统在交通信息的支持下，合理制定车辆调度计划， 提供货物集配服务等，其目标是促进货物运输的高效化。 客运管理系统在交通信息的支持下，合理进行营运车辆调度， 并提供公共交通服务信息，以提高客运系统的服务水平，吸引更 多的客流，减轻整个城市交通系统的负担。 自动驾驶控制系统是在自动控制技术的支持下，提高单位道 路面积的车辆通行能力，以及增强交通安全性。 由此可见，新的交通系统概念的提出过程中，需要观念和目 标的更新作为前导。 西南交通大学研究生学位论文 第2 4 页 在这里，我们提出智能运输管理信息系统的概念为：以政府 管理工作人员为使用对象，依托计算机网络系统，支持政府决策 过程的人机系统。其理论基础在于钱学森先生1 9 8 9 年提出的开放 的复杂巨系统及方法论，即从定性到定量综合集成法，这种方法 进一步发展成为从定性到定量综合集成研讨厅。这一理论方法的 实质是将专家体系、统计数据和信息资料、计算机技术三者结合， 构成一个有机的整体支持决策活动。智能运输管理信息系统的技 术目标主要是提高决策的质量，而非单纯提高决策分析速度。系 统的基本工作方式是信息服务、集成研讨、决策分析。 3 1 2 智能运输管理信息系统的结构特点 脱丌具体的子系统形式来看，智能运输管理信息系统由三大 部分所组成：信息采集、信息管理、信息发布。 对于信息采集来说，重点需要解决的问题是资源共享问题。 也就是说，各予系统必要建设各自完整的采集设施，部分子系统 所采集的信息将提供给整个系统共享。 对于信息管理来说，其一是需要有效地完成将数据经过加工 和组织形成信息，将信息经过提炼形成知识的过程；其二是需要 合理处理分布与集中的存储关系，使用频率高的共享信息集中存 储( 例如由交通信息中心所承担) ，使用频率低的共享信息和少部 西南交通大学研究生学位论文 第2 5 页 分子系统共同使用的信息，以及子系统自己使用的信息分布存储； 其三是信息规范化问题，如何在已有子系统。以及分别开发子系 统的条件上，逐步完成系统整体的信息规范化。 信息发布需要重点考虑的问题是根据不同的用户需求( 政府 决策、技术管理、公众使用、企业管理等) 建立方便的查询机制， 使得能够真正实现“在需求的时间，按照易于理解的形式，将所 需要的信息送到用户手中。” 整体来看智能运输管理信息系统呈现： 分布与集中相结合的结构特点，相对平等的子系统分布结构， 以及承担信息整合的共用信息平台。 层次化的结构特点，子系统形成“数据采集层次、局部运行 管理层次、共享信息整合层次，以及增值服务层次”的层次化组 织关系。 多元化的管理结构特点，各子系统分属不同的职能管理部门， 但需要协同进行工作，以实现系统的优化建设与运行。 3 2 智能运输管理信息系统的规划 3 2 1 智能运输管理信息系统规划的内容 西南交通大学研究生学位论文 第2 6 页 智能运输管理信息系统规划需要对今后的系统建设提供指 导，为多元化参与的系统建设奠定基础，同时需要进行合理的资 源分配。为此，其规划内容应该包括如下方面： ( 1 ) 智能运输管理信息系统战略规划 智能运输管理信息系统战略规划将回答：系统战略目标的确 定：系统宏观结构框架：系统分阶段的建设重点；系统拟采取的 建设策略，以及系统建设过程中政府、研究单位、企业、技术管 理部门之间的角色和关系等问题。 ( 2 ) 智能运输管理信息系统组织规划 智能运输管理信息组织规划将暂时摆脱硬件系统建设及软 件系统开发等具体问题，站在城市政府立场考虑：在多个职能部 门参与的前提下，如何有效地对性质、功能、结构存在差异的各 个子系统( 例如交通信息系统、车辆基本信息系统系统、交通基 础设施系统等) 进行信息整合，构成分布式的信息存储结构、规 范化的信息组织结构、确实有效的信息流通机制，各子系统的责 任、权力和义务等问题。 就其成果形式来看，体现为一种系统接口规范、信息在各子 系统中的分布结构、信息在各子系统之间的流通方案、各种类型 的参与者在系统运行中的角色与作用等。 ( 3 ) 智能运输管理信息系统实施规划 智能运输管理信息系统的建设是一项长期的任务，考虑到城 西南交通大学研究生学位论文第2 7 里 市交通改造需求的阶段性，各子系统之间的相互依赖性等，需要 制定系统的分期实施规划：考虑到系统建设将由多方面的单位共 同参与，同时是一个科学研究、产业开发和人员培训相互配合的 过程，需要制定城市交通信息系统的实施组织规划。 根据当今世界的发展潮流，可持续发展已经成为许多国家的 战略目标，我国办已将其作为重大战略加以实施。与基础设施建