（交通运输规划与管理专业论文）交通信息化发展规划研究.pdf

摘要 本文针对我国交通信息化快速发展过程中存在的问题，提出了开展交通信 息化规划工作的必要性，并从信息化发展历程，对交通信息化发展规律进行了 分析和探索。在此基础上，对交通信息化发展规划的理论与方法进行了研究， 并结合西安市交通信息化发展规划进行了实证研究。主要研究内容：交通信息 化发展规划基础理论研究、交通信息化发展需求分析、交通信息化发展概念设 计、信息化关键技术研究及实证研究等。 该论文对交通信息化发展规划的内容进行了初步探索，提出了交通信息化发 展阶段模型，探讨了交通信息系统的开发策略；分析、比较了不同信息化规划方 法和交通运输需求的预测方法，建立了交通信息化发展评价指标体系，并提出了 评价方法和评价模型。围绕经济调节、市场监管、社会管理和公共服务职能，科 学分析、预测和研究了交通信息化发展的需求。在此基础上，对交通信息化发展 进行了概念设计，给出了交通信息化规划应遵循的普遍性框架和层次结构。 根据影响交通信息化发展的信息技术，论文对交通计算机网络平台、交通数 据库平台及数据挖掘、交通g p s g i s 平台、交通运输决策支持系统、公共交通智 能运营调度技术、信息安全技术和交通信息标准化技术等方面进行了较为详细的 分析和探讨，并研究了这些关键技术在交通信息化建设中的应用。 根据西安市交通信息化实际情况，运用信息化规划的理论研究成果，对西安 市交通信息化规划进行了实证研究，确定了西安交通信息化规划的主要内容，分 析了构成交通信息化基础设施的主要组成部分，并利用建立的信息化指标体系、 综合评价模型，对西安市交通信息化发展情况进行了评价。 关键词：交通工程交通信息化规划需求分析评价指标 评价模型智能运输系统 a b s t r a c t a i m e dt ot h ep r o b l e m se x i s t e di nt h ed e v e l o p m e n tp r o c e s so fo u rc o u n t r y s t r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o n ，t h i sp a p e rp u tf o r w a r d st h en e c e s s i t yo fc a r r yo nt h e t r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o np l a nw o r k ，a n dc a r r yo nt h ea n a l y s i sa n de x p l o r e o nt h e d e v e l o p m e n tr u l ef r o mt h ed e v e l o p m e n tp r o c e s so fi n f o r m a t i z a t i o n b a s e do nt h e f o u n d a t i o n ，t h i sp a p e r s t u d i e dt h et h e o r i e sa n dm e t h o d so f t r a n s p o r t a t i o n i n f o r m a t i z a t i o nd e v e l o p m e n tp l a n ，a n dc a r r yo nt h er e s e a r c ho nx i a ni n f o r m a t i z a t i o n d e v e l o p m e n tp l a n t h em a i nc o n t e n t so ft h i sp a p e rl i s ta sf o l l o w i n g ：t h eb a s i ct h e o r y r e s e a r c h ，t h ed e m a n da n a l y s i s ，t h ec o n c e p t u a ld e s i g n ，t h ee s s e n t i a lt e c h n o l o g y r e s e a r c ha n dt h er e a ld i a g n o s i sr e s e a r c ho ft r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o nd e v e l o p m e n t p l a n t h i sp a p e rc a r r i e do nt h ep r e l i m i n a r ye x p l o r a t i o nt ot h ec o n t e n to ft r a n s p o r t a t i o n i n f o r m a t i z a t i o n d e v e l o p m e n tp l a n ，p r o p o s e d t h e p h a s em o d e l ，d i s c u s s e d t h e d e v e l o p m e n ts t r a t e g yo ft r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o ns y s t e m ，c o m p a r e dt h ed i f f e r e n t p l a na n dt r a n s p o r t a t i o nd e m a n df o r e c a s tm e t h o d s ，e s t a b l i s h e dt h ea p p r a i s a li n d e x s y s t e mo ft r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o n ，a n dp u t f o r w a r dt h ea s s e s s m e n tm e t h o da n d m o d e l t h i sp a p e ra n a l y s i s ，f o r e c a s ta n ds t u d i e dt h ed e v e l o p m e n td e m a n do f t r a n s p o r t a t i o n i n f o r m a t i z a t i o nb a s e do nt h ee c o n o m i c a l a d j u s t m e n t ，m a r k e t s u p e r v i s i n ga n dm a n a g i n g ，a n dt h es o c i a lm a n a g e m e n ta n dt h ep u b l i cs e r v i c ef u n c t i o n o nt h i sf o u n d a t i o n ，t h i sp a p e rc a r r i e do nt h ec o n c e p t u a ld e s i g nt ot h et r a n s p o r t a t i o n i n f o r m a t i z a t i o n ，a n d e s t a b l i s h e dt h ef r a m ea n dt h el e v e ls t r u c t u r ew h i c ht h e t r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o np l a ns h o u l df o l l o w a c c o r d i n g t ot h ei n f o r m a t i z a t i o n t e c h n o l o g y a f f e c t st h e t r a n s p o r t a t i o n i n f o r m a t i z a t i o nd e v e l o p m e n t ，t h i sp a p e rc a r r i e do nm o r ed e t a i l e da n a l y s i sa n d a p p l i c a t i o ni nt h ec o n s t r u c t i o no ft r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o no nt h ef o l l o w i n g e s s e n t i a lt e c h n o l o g i e s ：t h ec o m p u t e rn e t w o r kp l a t f o r mo ft r a n s p o r t a t i o n ，t h ed a t a b a s e p l a t f o r ma n dt h ed a t am i n i n go ft r a n s p o r t a t i o n ，t h eg p sa n dg i sp l a t f o r mo f t r a n s p o r t a t i o n ，t h et r a n s p o r t a t i o nd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，t h ei n t e l l i g e n to p e r a t i o n d i s p a t c ht e c h n o l o g yo fp u b l i ct r a n s i t ，t h ei n f o r m a t i z a t i o ns e c u r i t yt e c h n o l o g y , t h e t r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o ns t a n d a r d i z a t i o nt e c h n o l o g ya n d s oo n a c c o r d i n gt ot h e a c t u a l s i t u a t i o no fx i a nt r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o n ，t h i s p a p e ra p p l i e dt h er e s e a r c ha c h i e 屯, e m e n to fi n f o r m a t i z a t i o np l a n ，s t u d i e do nt h ex i a n t r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o n ，d e t e r m i n e d t h em a i nc o n t e n to f t r a n s p o r t a t i o n i n f o r m a t i z a t i o np l a n ，a n a l y z e dt h em a i nc o n s t i t u e n to ft r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a f i o n i n f r a s t r u c t u r e ，a n dc a r r i e do nt h ee v a l u a t i o no nt r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o no fx i a l l u s i n gt h ee v a l u a t i o ni n d e xa n dm o d e l k e yw o r d s ：t r a f f i ce n g i n e e r i n g ；t r a n s p o r t a t i o ni n f o r m a t i z a t i o n ；p l a n ；d e m a n da n a l y s i s ； e v a l u a t i o ni n d e x ；e v a l u a t i o nm o d e l ；i t s ( i n t e l l i g e n tt r a n s p o r t a t i o n s y s t e m ) 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论 文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成 果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签 论文知识产权权属声明 年加妒日 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 导师签名： 日 e矿矿 月 月 乞 诧 r 冉 年 7 o ， 一b p b 第一章绪论 1 1 研究背景 随着国民经济的快速发展，特别是社会主义市场经济的发展，对交通运输的 各种需求明显增长，交通运输与社会经济生活的联系越来越紧密，使得交通基础 设施和交通运输成为经济生活中最活跃的方面之一。目前，我国交通运输增长的 需求，一方面需要依靠提供更多的基础设施来满足，例如建设较完善的道路网络、 主枢纽站场、公交集散点和支持保障系统；另一方面，需要充分利用现有的基础 设施、运输工具和运输服务资源，提高运输效率和服务水平，逐步改变我国长期 以来以大量消耗资源和粗放经营为特征的传统发展战略，由单纯的重视发展的速 度和数量转变为速度和数量与效益和质量并举。交通的信息化将成为实现这个转 变的重要手段。 信息化通常是指信息技术产业化和信息资源开发利用产业化所组成的整个 信息革命的发展过程。它反映着一个国家或地区利用信息技术和信息资源的总体 水平。一个国家或地区的信息化，是指在统一的规划和组织下，利用信息技术把 各方面的信息资源，进行深入开发和广泛应用，加速实现国家或地区现代化的过 程。信息化是整体概念，具有丰富的内涵，它包括6 个要素，即：信息资源、信 息传输网络、信息技术应用、信息技术和产业、信息化人才以及信息化政策、法 规和标准。 交通信息化就是运用现代化的高新技术，将各类交通信息从采集、处理到提 供服务加以系统集成，以达到资源共享。其目的是为最佳营运、管理交通、发展 智能交通系统( i t s ) 和新产业，发展经济，推动城市进步奠定基础。交通信息化 能促使交通基础设施发挥出最大的效能，获得巨大的社会经济效益，为交通的发 展规划提供科学依据。建立在计算机技术、通信技术、网络技术基础上的交通信 息化，必将为传统的交通行业带来一场深刻的变革。 正由于信息化对交通发展的巨大促进作用，近1 0 年来，国内许多省市日益 重视交通信息化的建设，结合各自交通实际对信息化发展作了部署，有的还制定 了发展规划，一定程度上推动了我国交通信息化的发展。但同时，也带来了问题， 一是投资大，成效不明显，投入产出比低；二是信息化应用单项的多、综合的少， 有的适应性差，难于扩充；三是由于缺乏标准，各省之间、省市之间、甚至部门 内部之间的交通信息资源不能共享，存在信息“孤岛 的现象比较普遍；四是作 出的交通信息化发展规划内容五化八门、极具个性等等，严重制约了交通信息化 的发展和信息化作用的发挥。究其原因，是因为对交通信息化发展缺乏科学的规 划。如何科学制定交通信息化发展规划，避免问题，少走弯路，提高投资效率， 则成为当前我国交通信息化发展不可回避的课题。 综合概括和分析国内外对交通信息化发展的研究，交通信息化虽然起步于 2 0 世纪6 0 7 0 年代，但由于过分偏重于信息技术在交通领域的实际应用，对交通 信息化发展本身规律的研究仍处于探索阶段；虽然国内对如何编制交通信息化发 展规划有所实践，但由于缺少对规划本身基础理论的研究，所形成的规划存在一 定的局限性。至今，在国内外还尚未对交通信息化发展规划进行系统分析研究， 因此，有必要对其进行理论与实践探讨。 1 2 国内外交通信息化发展概况 信息产业作为举世公认的战略性产业，具有强大的渗透性和关联性，涉及到 经济社会的各个方面，是经济和社会发展的加速器和催化剂，也是国际科技竞争 的焦点。而交通信息化就是运用现代化的高新技术，将各类交通信息从采集、处 理到提供服务加以系统集成，以达到资源共享。发展交通信息化，将会促进交通 信息设备制造业、交通信息软件和系统集成业、交通信息服务业等新兴交通信息 产业的形成与发展，能极大地提高交通运输效益，提高交通管理水平和服务水平。 1 2 1 国外交通信息化发展现状 2 0 世纪8 0 年代以来，发达国家已经基本建成了四通八达的现代化国家道路 网，但随着经济的发展，路网通行能力日益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。经过长期 和广泛的研究，这些国家已从主要修建更多的道路，扩大路网规模来解决日益增 长的交通需求，转移到用高新技术来改造现有道路运输系统及其管理体系，从而 达到大幅度提高路网通行能力和服务质量的目的。 随着信息高速公路的提出，面临诸多问题的交通运输系统开始大量采用信息 技术。应用电子信息技术提高公路建设与运营、运输技术和运输组织管理的现代 化水平是目前世界各国交通运输行业的工作重点。发达国家把智能运输系统 2 ( i n t e l l i g e n tt r a n s p o r t a t i o ns y s t e m ，简称i t s ) 作为交通信息化发展的重 点，其中网络建设、信息采集、智能管理、决策支持以及制定标准、完善法规等 更是重中之重，并成立了协调机构，加强交通行业与有关领域之间的协调，并投 入巨资，在信息化基础设施建设、重点示范性工程攻关、新技术研究及交通信息 产业发展等方面取得了一定的进展。主要发达国家交通信息化发展概况如下： 美国交通信息化 在交通运输领域，美国开展了大量的信息化先导项目研究，取得了令人瞩目 的成就。在美国7 5 个最大的都市区中，有5 0 个建立了以自动化的形式来监视城 市道路和高速公路的运行，建立了及时预报事故的交通管理中心；城市交通信号 和高速公路匝道信号控制广泛采用，有效地提高了道路通行能力，改善了服务水 平；大量的交通信息可为社会公众方便查询；电子收费系统的服务覆盖了7 0 以 上现有收费道路；公共交通安装了卫星通信计算机调度系统，为出行者提供了更 准确的公交车辆运行信息等更有效、更安全的公共交通服务；车载电子装置大大 增强了人们处理紧急事态、召唤紧急救援的能力，同时增强了车辆的引导功能； 物流信息技术的迅速发展和应用，推动了货运业向现代物流产业的发展。 欧洲交通信息化 1 9 9 4 年，欧盟宣布了欧洲“信息社会”计划。2 0 0 0 年，提出“信息社会就 业战略 建议，要求各级行政机构和企业尽可能广泛采用信息新技术。同年3 月， 提出了未来十年发展新战略，要求通过普及互联网、放宽电子商务政策，以发展 电子商务、加快高技术特别是信息技术的开发与应用，创建“电子欧洲 。 欧盟在建设通信与信息化社会的总任务中，纳入了交通信息技术研究与应 用，一期以保证交通运行安全为主，二期则更多地转移到交通信息化上，通过信 息化和其他辅助项目的开发来实现交通高效、安全、保护环境的目的。在高速公 路和城市交通的信息化管理中，运用了许多先进的技术手段，如智能交通诱导系 统、应急通信系统、隧道安全监控系统、全球定位系统、地理信息系统、交通网 络控制系统、交通信息发布查询系统等，为交通管理提供了有效可靠的技术保证， 为道路使用者提供了优质的服务。在欧盟1 9 9 4 - - 1 9 9 8t e l e m a t i c s 应用计划( 欧 盟建设信息化社会计划) 中，从四个方面对交通运输提出了目标：一是为公众提 供各种信息，提供路线引导和事故报告；二是为车辆提供自动定位、最佳路线选 择和进行信息交换的服务：三是为公共交通系统提供实时准确的信息服务、乘车 智能卡；四是为交通管理提供自适应交通信号、自动收费、环境监测和事故自动 检测服务等。 日本交通信息化 1 9 9 5 年，日本制定了推进高度信息化与通信社会基本方针，并依此确 定了道路、交通、车辆领域信息化实施方针，加强了道路、交通、车辆等公 共领域的信息化。开发领域涉及9 个方面：高级导航系统、电子自动收费系统、 安全驾驶辅助系统、最优交通管理系统、高效道路管理系统、公共交通支援系统、 商用车管理系统、行人辅助支持系统、紧急事务车辆控制系统。 “2 1 世纪交通管理系统u t m s 2 1 是日本交通信息化的主要组成部分，由8 个子系统组成：先进的车辆信息系统、公交优先系统、车辆运行管理系统、动态 路线诱导系统、紧急救援与公众安全系统、环境保护管理系统、安全驾驶支持系 统、智能图像处理系统。同时还先后制定了“智能道路计划”和“先进安全型汽 车计划”，目的是综合应用电子信息技术，实现交通信息体系的多元化，提高道 路交通的安全性、畅通性。 1 2 2 国内交通信息化发展现状 按照国家信息化的发展战略、总体目标及实施方案，国内交通系统的信息化 建设得到了较快的发展，许多省市根据本地区的实际情况各自规划了自已的发展 蓝图，并在电子政务、网络化及相关业务管理系统的建设方面取得了较大的发展。 电子政务 到2 0 0 4 年，全国9 0 的省交通厅( 局) 建成机关局域网，其中应用办公自 动化系统的占8 7 ，在国际互联网上拥有网站或网页的占9 0 ；1 0 0 省厅可与交 通部通过电子邮件系统或采用其他联接方式交换信息：初步实现了政务公开信息 的网上发布和有关业务的网上办理；一些省的交通部门还建设了为提高决策科学 化的决策支持系统和交通地理信息系统。 2 0 0 5 年，交通部又启动了省级公路交通信息资源整合工程、区域性道路客 运综合信息服务系统、公众出行交通信息服务系统等三项信息化建设示范工程。 公路水路基础设施领域 在规划、勘察、设计方面，已利用计算机网络开展联合设计，开始普及应用 计算机辅助设计系统( c a d ) 、地理信息系统( g i s ) 、全球定位系统( g p s ) 、 遥感技术( r s ) 等。高等级公路、大型桥梁与隧道建设、深水筑港、深水航道整 4 治采用信息化的施工技术，管理水平明显提高。在海事基建方面，已建成了1 7 个船舶交通管理中心和4 2 个雷达站，提高了船舶及特殊水域的交通管理水平。 交通运营管理 在交通运营管理方面，区域性运政管理计算机系统得到普遍应用；路面养护 管理与评价系统( c p m s ) 、桥梁养护与评价系统( c b m s ) 已在2 0 多个省、自治 区、直辖市推广应用；公路g i s 、公路规费征稽系统等在许多省份得到了很好应 用；高速公路通信、监控、收费系统成为高速公路运营管理的重要手段，许多省 已实现省内联网收费。 在海事管理系统中，建成了覆盖全国1 4 个直属海事局的水上安全监督信息 网，实现了船舶、船员、通航环境管理等水上安全监督管理业务的计算机化，i s m 管理信息系统、中国船舶报告系统、船舶检验信息系统等都得到了很好的应用， 为保障船舶航行安全发挥了重要的作用。 运输企业管理 在运输企业方面，电子商务、现代物流理念逐步渗透，计算机联网售票及车 站、港口、车辆、船舶计算机管理等系统的应用，提高工作效率。大中型运输企 业积极开展企业信息化建设，围绕运营管理、调度指挥、运输过程控制和企业内 部事务处理等业务需求，开发企业内部管理方面的信息系统，通过互联网开展用 户服务，收到明显的经济和社会效益。 需要特别指出的是，西方发达国家的信息化启动比我们要早，而且是在完成 了工业化阶段，进入后工业化时代才进行的，既具有经济与社会发展的迫切需求， 又具有与之相适应的国民素质和管理水平。我国是在较为落后的基础上推进信息 化建设，目前总体上仍处于初级阶段发展水平，必然存在许多不适应的问题。从 整体看，主要表现在以下几个方面： ( 1 ) 现有的交通信息管理系统基础差、水平低； ( 2 ) 各个单位或部门建设规模和深度参差不齐，资源不共享； ( 3 ) 交通信息化建设缺乏统一的技术标准和规范； ( 4 ) 交通信息化的开发建设缺乏统一的规划。 1 2 3 交通信息化发展趋势 作为交通信息化的发展趋势，各国都投入相当的人力、物力、财力致力于智 能交通系统的开发与研究。智能交通系统是信息高速公路为平台，交通信息为基 5 础，以解决世界性的交通难题为目标的系统。它将从根本上提高交通系统的安全 性、通行效率，充分利用交通系统的时间和空间资源，降低交通系统的环境污染， 从而为解决交通难题提供可能。同时系统的开发与研究，将带动交通科技和信息 产业的发展。 近几年来，信息与通信技术和基础设施建设的加快及无线、数字化信息技术 的迅猛发展，为实现交通信息化奠定了基础。日益增长的交通需求迫切要求发展 交通信息化技术，国家信息产业部也把发展智能交通系统作为我国信息产业的重 要组成部分。未来五年，国内交通信息化将有大的发展，中西部地区与沿海城市 在信息化建设方面的差距将大大缩小。计算机网络系统、数据库系统、企业内部 网络、政府电子政务系统和办公自动化系统将基本建成并投入使用；以全球定位 系统( g p s ) 、地理信息系统( g i s ) 、宽带网、智能运输系统( i t s ) 、电子数据交换 ( e d i ) 、嵌入式系统、移动通信等技术为依托，做到利用公用网，采集有关数 据，查询本行业信息，为社会提供全方位的交通信息服务；交通运输企业将通过 信息化，改造与提升企业的运营和服务，开展电子商务、物流等，使企业得到发 展壮大。目前，北京利用g p s 、g i s 对公交车、出租车等实现了监控诱导；上海 等部分城市正在推行“城市交通一卡通 等系统；广州、深圳等也正在加速实现 运政、维修管理、驾驶培训等信息系统建设，公交车辆自动监控与通信指挥系统、 客运站联网售票系统、车辆综合性能检测站实时监控系统、停车场信息诱导系统 等示范工程已起步。以信息化为基础的交通运输服务将成为今后发展的趋势。 1 3 研究目的 在交通运输领域，信息化正在为传统的交通行业带来一场深刻的变革。发达 国家把交通电子政务、智能运输系统( i t s ) 、现代物流系统、企业信息化作为 交通信息化发展的重点，投入巨资，成立协调机构，加强交通行业内部以及与有 关领域之间的协调，重视信息化基础设施和重点示范性工程的攻关，新技术研究 及交通信息产业的发展，其中网络建设、信息采集、智能管理、决策支持以及制 定标准、完善法规等更是重中之重。由于信息科学技术、信息基础设施先进，管 理体制健全成熟，人员信息化知识与技能普及，经费充足，因而在应用上达n t 相当的深度和广度，值得我们借鉴。 信息化发展规划应具有针对性、可操作性、科学性、前瞻性。 6 1 、针对性。要切合本地区交通行业的发展需求，紧密结合本地区交通运输 中公路建设与管理、道路客货运输运营与管理、城市公共交通运营与管理等领域 在政府宏观指导、行业管理、企业运营几个层面的实际情况，摸清各种业务、信 息及信息流向与流程，做到管理创新与技术创新的密切结合，提出既积极、又稳 妥的发展目标和建设项目，切实做到互连互通、资源共享、安全可靠、见到实效。 2 、可操作性。要从实际出发，处理好必要性和可能性两者之间的关系，确 定合理的建设规模，提出可行的分阶段建设目标与实施计划，要研究和拟定信息 化项目建设、投资、运行、管理、维护的机制，制定相应的保障措施，决不能出 现所制定的规划被束之高阁的结果。 3 、科学性。要以国家信息化发展规划和智能运输系统( i t s ) 框架体系为指 导，以提高道路运输运营水平和行业管理水平为目标，强调服务理念；要遵循交 通运输行业的客观规律和信息化系统建设与应用的科学规律，体现管理改革和技 术进步，重视建设项目的系统性，实现资源整合、网络互联、信息共享。 4 、前瞻性。保证信息化的可持续发展，信息化平台与系统要具备开放性、 通用性和可扩展性。规划中着重系统功能的研究，避免限定使用某种具体技术， 容许实现功能的技术手段与时俱迸，应考虑可选技术及相关标准化问题。 为保证规划达到上述要求，有必要对交通信息化发展规划进行研究，特别是 其中的信息化需求、规划方案、信息化评价、信息技术应用研究等。本论文研究 的目的，是从我国中心城市道路交通行业信息化需求和目标出发，应用系统性原 理，按照共同性的视角，就信息化需求、信息技术应用、信息化体系总体框架与 系统构成、信息化评价指标与评价方法等内容进行研究，建立交通信息化发展规 划的理论与方法，并以西安市交通信息化发展规划进行实证研究。 1 4 主要研究内容及技术路线 1 4 。1 研究的内容 根据信息化六要素，交通信息化发展的总体框架应包含以下内容： ( 1 ) 道路交通运输信息资源的开发与应用 道路运输信息是指在道路运输服务与管理的过程中产生的和所需要的所有 信息，它包括客运及其相关方面的信息、货运及其相关方面的信息、道路及其相 关方面的信息、车辆及其相关方面的信息、从业人员及其相关方面的信息，以及 7 政府部门、企业在规划、决策及管理等方面的信息。这些信息的开发与利用是交 通信息化的核心问题。 ( 2 ) 交通信息化网络系统 各种道路运输信息需要借助于信息传输网络的传递才能被不同的使用者利 用。信息传输网络是建立在信息传输设施设备的基础上，通过一定的信息传输协 议被传输和识别的。信息传输网络是交通信息化的基础，在信息传输网络中，集 成了各种信息技术和产品。 ( 3 ) 信息化技术及其应用 交通信息化系统必须由信息化技术作为支持。交通信息化发展规划必须考虑 适用于本系统的信息化技术的发展程度和实际应用。 ( 4 ) 信息化人才 在信息化发展过程中，信息化系统的开发、使用、维护以及新技术产品的创 造，都离不开人才。人才是道路运输系统信息化向深层发展的首要保证。这就需 要正确认识信息化人才的作用，并给予足够的重视，努力在人才的引进、培养等 方面实行有效的措施，使人才供给能够满足需要。 ( 5 ) 信息化政策法规和标准 信息化政策法规和标准，是引导信息化发展的根本措施，也是规范的市场机 制建立的保障。建立信息化发展政策法规和标准是实现交通信息化的基本条件。 交通信息化发展规划的内容，一方面必须结合道路运输系统的业务范围，根 据业务提出发展的目标、重点和实施计划；另一方面，必须注意与相关系统的衔 接，保证与其他系统在信息资源方面的共享。因此，在规划中应作信息标准技术 方面的考虑。 本论文主要研究的内容：通过对交通信息化规划理论基础研究，科学选择交 通运输量的预测方法，揭示交通信息化发展的内在规律；结合交通行业的管理职 能，通过实现交通行业现代化对信息化、智能化发展的需求分析，研究设计交通 信息化的总体框架和层次结构；通过对交通信息化发展关键技术分析，研究利用 信息技术在交通行业中的应用；通过对交通信息化系统特点的分析，建立了能较 好反映交通信息化的评价指标体系；根据系统原理，建立了交通信息化系统的评 价模型。从而，建立具有一定通用性的交通信息化发展规划理论与方法体系。 1 4 2 技术路线 本文共分为七章，第一章首先提出了交通信息化发展规划研究的必要性。第 二章对论文研究所涉及到的相关基础理论进行了分析探讨。在此基础上对交通信 息化发展规划的理论进行研究，然后根据上述理论分析及西安市交通信息化发展 的实际情况进行实证研究，最后对所研究内容进行分析总结。研究路线见图1 - 1 ： 图1 - 1交通信息化发展规划研究技术路线图 9 第二章交通信息化发展规划基础理论研究 交通信息化是国民经济信息化在交通行业的具体体现。交通信息化目的是交 通行业如何与环境条件相协调，开发并利用好信息资源，使交通运营组织活动借 助信息的及时处理，顺畅流通丽高质量、高效率地运作。因此，要进一步提高交 通信息化的认识水平，按照信息化发展规律，正确把握交通行业信息化所处的发 展阶段，制定出正确的发展规划战略。 交通信息化涉及领域较多，包括通信技术、计算机技术、信息技术、系统理 论、数学等学科。本章对交通信息化发展勰划涉及的相关基础理论分析如下： 2 1交通信息化发展阶段论 交通信息化发展是一个长期的过程，是一个在计算机应用、人才培养、系统 建设等方面由量的积累到部分质变以至引起管理革命的过程，具有一般信息化发 展的内在规律，符合诺兰( n o l a n ) 阶段模型。 1 9 7 3 年，诺兰( n o l a n ) 提出了阶段模型，该模型针对美国当时信息系统发 展的经历，确定了信息系统的四个不同发展阶段。1 9 8 0 年，n o l a n 又把该模型扩 充为五个阶段。 利用该模型，可以诊断一个部门的信息系统处于哪个发展阶段，从而做出合 理的安排。 第一阶段为初装阶段。指单位购置第一台计算机并初步开发应用程序。在这 个阶段，人们对计算机还很不了解，少数引入的计算机主要起一种宣传、启蒙的 作用，计算机的作用被初步认识，个别人具有了初步使用计算机的能力。 第二阶段为蔓延阶段。一些初期尝试的成功，使得人们对计算机技术开始产 生了实际的、基于自身工作需要的兴趣，管理应用程序从少数部门扩散到多数部 门，开发大量的应用程序，单位的事务处理效率有了提高。该阶段在数据处理成 功上大大提高的同时，也产生了许多问题，比如数据的冗余、不一致性、难以共 享等等。在这个阶段，只有一部分计算机的应用受到了实际的效益。 第三阶段是控制阶段。计算机预算每年以3 0 4 0 或更高的比例增长，而投 资回收不理想。随着经验不断丰富，应用项目积累，客观上也要求加强组织协调， 出现了有组织领导和职能部门负责人参加的领导小组。诺兰认为，该阶段是实现 1 0 从以计算机管理为主向以数据管理为主转换的关键，二般发展较慢。 这个阶段出现的问题是，系统往往缺乏全局考虑，各单项应用之间不协调， 并未取得预期的效益。客观上要求加强组织协调，对整个建设进行统筹规划，特 别是利用数据技术解决数据共享问题。 第四阶段是集成阶段，即成为一体化阶段。人们在控制阶段的基础上，总结 教训，按照信息系统工程的方法，全面规划，切实从管理的实际需求出发，进行 系统的建设与改造。对子系统中的硬件进行重新连接，建立集中式的数据库及能 够充分利用和管理各种信息系统的系统。 第五阶段是数据管理以及成熟阶段。在该阶段，实现了全行业的信息系统资 源管理，日常信息处理工作已经普遍由计算机完成，投资开始见成效。信息系统 进入了成熟时期，可以满足组织中各管理层( 高中低) 的需求，实现了信息系统 资源的管理。最后一个阶段，日常数据已经进入计算机的条件下，人们进一步对 这些数据加工整理，充分利用，从而使决策水平提高，优化管理，避免失误，真 正发挥对各级决策的支持作用。因此，信息系统的开发跟上了行业的发展，信息 资源成为行业提高竞争力、促进其发展的动力。 诺兰认为，这是一个客观的发展规律，各阶段是不可能超越的。 诺兰阶段模型还指明了信息化发展过程中的6 种增长要素： ( 1 ) 计算机硬件资源：从早期的磁带到最新的分布式计算机发展。 ( 2 ) 应用方式：从批处理方式到联机方式。 ( 3 ) 计划控制：从短期的、随机的计划到长期的、战略的计划。 ( 4 ) 信息系统在组织中的地位：从附属于别的部门发展为独立的部门。 ( 5 ) 领导模式：从技术领导到上层管理与信息系统部门一起决定发展战略。 ( 6 ) 用户意识：从作业管理级发展到中上层管理级的用户。 诺兰模型是衡量信息化发展阶段的经典理论。从此模型来看，无论在确定信 息系统的策略，或者制定信息系统发展规划的时候，应当分析本单位、本部门、 本行业的实际情况，首先明确本行业在当前处于那一发展阶段，进而根据该阶段 的特征来指导信息化发展的建设，实事求是地规划工作。 我国是在工业化尚未完成的情况下开始进行信息化建设的。我们不能走先工 业化再信息化的老路，而是要吸引取他人的经验、教训、跃过某些阶段，抓住成 熟阶段的特征，加强信息需求分析，搞好总体规划设计，综合地用好新一代的信 息技术，开发集成化的信息系统。同时，还要重视业务人员的i t 文化考核与培 训，以便能用好信息系统。充分利用现代信息技术，带动工业化，实现经济从粗 放型向集约型转变。 2 2 交通信息化系统开发策略 开发交通信息系统曾采用过组织机构法、数据库方法等策略。 组织机构法完全遵循现行系统的组织结构，机械地直接将它转化为以计算机 处理为基础的信息系统。该方法是对现行系统的手工翻版，不能发挥计算机高效 处理及资源共享等优越性，影响了计算机在管理上的应用效果。 数据库方法是从数据而不是功能角度去分析和设计一个信息系统。它强调以 数据库为中心，将一个组织中的所有重要数据都存储集中在大型的数据库中。由 于事先没有很好地考虑和规划信息系统中各项业务之间的关系，所以在围绕数据 库开发一些应用项目后，会出现功能之间不协调，甚至矛盾的地方，从而不得不 重新修改数据库，造成人力、物力的大量浪费。 组织机构法和数据库方法均因为种种缺陷被淘汰，目前常用的有“自下而上 的开发策略和“自上而下”的开发策略以及综合法。 ( 1 ) “自下而上”的开发策略( d 0 1 ) i n _ t o p ) “自下而上”的开发策略是从现行系统的业务状况出发，先实现一个个具体 的功能，逐步的由低级到高级建立信息系统。该方法首先是从研制各项数据处理 应用开始的，然后根据需要逐步增加有关管理控制方面的功能。这种方法首先设 计系统的构件，采用搭积木的方式来组成整个系统。其优点是可以避开大规模系 统可能出现运行不协调的危险，但缺点是开发过程不会像事先的计划那么完全周 密，系统构件之间的联系不强。由于缺乏从全局的角度考虑问题，在将来系统发 展升级的过程中，往往要做出许多重大修改，甚至重新规划、设计。 这种方法多用于指导行业的信息系统发展规划，使用于对开发工作缺乏经验 的情况。 ( 2 ) “自上而下 的开发系统( t o p - - d o w n ) “自上而下”的开发策略是从行业管理的整体进行设计，逐渐从抽象到具体， 从概要设计到详细设计，体现了结构化的设计思想。该方法强调首先从组织管理 的最顶层开始，为确保最顶层工作的完成，探索第二层的管理工作支持，从全面 1 2 到局部，由长期到近期，依次类推来设计信息系统。这种开发策略是信息系统的 发展走向集成和成熟的要求。整体性是系统的基本特性，系统由许多子系统构成， 子系统又由许多功能模块组成，但它们又是一个不可分割的整体，缺少了某个子 系统或功能单元，都无法实现该系统的功能。 ( 3 ) 综合法 “自上而下 的方法适用于一个组织的总体方案的制定，而“自下而上 的 方法又适用于具体业务信息系统的总体设计。为了充分发挥这两种方法的优点， 人们往往将它们综合起来考虑，这就是综合法。 综合法通过对系统进行分析得到系统的逻辑模型，进而从逻辑模型求得最优 的物理模型。逻辑模型和物理模型的螺旋式循环优化设计模式体现自上而下，自 下而上结合的设计思想。 2 3 交通信息化发展规划方法研究 随着信息技术的飞速发展，目前几乎所有的行业都已经或正在把信息化作为 各个行业发展的战略之一。信息化规划则是实施这一战略的蓝图。信息化规划以 整个行业的发展目标、发展战略、行业各部门的目标与功能为基础，结合行业信 息化方面的实践和对信息技术发展趋势的掌握，提出行业的信息化发展目标和战 略，全面系统地指导行业信息化的进程，积极开展信息技术的应用，及时满足行 业发展的需要，以及有效充分地利用信息资源。 用于信息发展规划的方法很多，主要是企业系统规划法( b u s i n e s ss y s t e m p l a n n i n g ，b s p ) 、战略目标集转化法( s t r a t e g ys e tt r a n s f o r m a t i o n ，s s t ) 和关键成功因素法( c r i t i c a ls u c c e s sf a c t o r s ，c s f ) 、价值分析法( v a ) 、 战略信息系统规划法( s i s p ) 。其它还有企业信息分析与集成技术( b i a i t ) 、 产出方法分析( e m a ) 、投资回收法( r o i ) 、征费法( c h a r g o u t ) 等。用的最 多的是前面五种。 2 3 1 企业系统规划法( b s p ) 企业系统规划法( b u s i n e s ss y s t e mp l a n n i n g ，b s p ) 是i b m 公司提出的 企业信息系统规划的结构化方法。它主要是基于用信息支持企业运行的思想，白 上而下识别系统目标、识别企业过程、识别数据，然后再自上而下设计以支持目 标，规划信息系统的总体功能结构，对结构中各子系统排序，进而给出建议性的 1 3 开发进度规划。其具体步骤见圈21 所示。 在企业系统规划法中有一个重要的概念，即企业过程。企业过程指的是企业 逻辑上相关的一组策略或活动的集合，是整个企业管理活动中独立性较强的单 元。 企业系统规划法是一种能够帮助规划人员根据企业目标制定出m i s 战略规 划的结构化方法。通过这种方法可以做到： 1 、确定未来信息系统的总体结构，明确系统的子系统组成和开发子系统的 先后顺序； 卜一一，1 一一叫 图2 - 1 系统规划和实现的方法 2 、对数据进行统一规划、管理和控制，明确各子系统之问的数据交换关系， 保证信息的一致性。 b s p 法的优点在于利用它能保证信息系统独立于企业的组织机构，使信息系 统具有对环境变更的适应性。即使将来企业的组织机构或管理体制发生变化，信 息系统的结构体系不会受到太大的冲击。 2 32 战略目标集转化法( s s t ) 战略目标集转化法( s t r a t e g i cs e tt r a n s f o r r a a t i o n ，s s t ) 是w i l l