智能交通系统(ITS)共用信息平台构架及解决方案初步分析

交通运输工程与信息学报 第卷第一期2 0 0 3年 9 月 J o u r n a l o f T r a n s p o r t a t i o n E n g i n e e r i n g a n d I n f o r m a ti o n No 1 V o 1 1 S e p t 2 0 0 3 智 能 交 通 系 统( I T S)共 用 信 息 平 台构 架 及 解 决 方 案 初 步 分 析 史 其 信 郑 为 中 清 华 大 学 交 通 研 究 所 ，北 京1 0 0 0 8 4 摘要 ：本 文提 出 了基 于 信 息 处 理 和 数 据挖 掘 的 智 能 交 通 系统 共 用 信 息 平 台的 基 本 构 架 ，并 对 平 台的 功 能构 成 、初 步 解 决 方 案 和 平 台构 建 当 中 涉及 的 关键 技 术 问题 进 行 分 析 。根 据I T S共 用 信 息 平 台 的 总 体 目标 _ 从 各 I T S子 系统 中提 取 各 种 共 性 和 相 关信 息 ，采 用 先 进 的 数 据 分析 、统 计 、挖 掘 和 关联 等 技 术 ，为 各 层 次 的 用 户 主 体 提 供 基 于 全 系统 范 围 内的 信 息服 务 和 辅 助 决策 ， 本 文 不 仅 提 出 了 I T S共 用 信 息 平 台的 总体 构 架设 计 ， 以及 各 项 功 能 的 构 成 和要 求 ； 而且 对 构 筑 信 息 平 台 的 关键 技 术 ，如 信 息 源 接 口与 信 息 统 一 标 准 设 计 、 G I S底 层 平 台 、 以 C O R B A为 核 心 的 中 间件 体 系、数 据 挖 掘 和 数 据 仓 库 技 术 、用 户 服 务 软 件 开发 与 安 全 措 施 等 ，分 别 进 行 了论 述 分 析 。 关 键 词 ： 智 能 交通 系统 ； 共 用 信 息 平 台 ；信 息 处 理 ； 数 据 挖 掘 中 图分 类 号 ： F 5 0 2 文 献 标 识 码 ： A 文 章 编 号 ： 1 6 7 2 - 4 7 4 7 ( 2 0 0 3) 0 1 0 0 4 1 - 0 7 Ar c hi t e c t ur e Ana l ys i s of Comm on I nf o r m a t i on Pl a t f or m f or I nt e l l i ge nt Tr a s por t a t i on S y s t e ms( I TS )a n d I t s Co n s t r u c t i o n M e a n s S HI Qi Xi n ZH ENG Wei z ho ng I ns tit ut e of Tra ns po rtati o n Engi neeri ng， T s i n g h u a U ni v e r s i t Y ， B e i j i ng l 0 0 0 8 4， C hi n a A bs trac t： This pape r p rop os es a b asiC ar chi t ect ure of I TS c o m mo n i nf or mati o n p1a tfo rm b as ed on i nf or mat io n pro ces si ng a nd d at a mi ni ng， and a naly se s its f uncti on st ruct t ， re， 收 稿 日期 ：2 0 0 3 0 5 2 1 作者 简介 ： 史其信( 1 9 4 6 )男 ，北京 人 ，清 华大 学教授 ，博 士生 导师 。多年来 致力 于 智能运 输 系统 的研 究 ，现 为世 界 智能 运 输系统( I T S )国际理 事会委 员 ，国家智 能运输 系统 专家委 员会 成员 。 t 维普资讯 交通 运输 工程 与信 息学报 2 0 0 3年第 一期 c onst ructi o n mea ns and key te chn ol og y i n th e Plat fo rm co nst rueti o n pro ces s Acco rdi n g to th e i nt egr at ed ta rget of I TS c o mmon i nf o rmati on P1 atf orm， thi S pa pe r n ot onl Y pre sent s a who1 e arc hi te ctur e desi gn of I TS co mm on i nf or mati on P1 at for m， i ts f uncti on s tru ctur e and t he f uncti o n requi re me nt， b ut alS O a nal yses s o me key t ech no1 og y i n const ru ct ing proc esS ， s uch as ， 1 i nk d esig n o f i nfo rmati o n reso urce ， t he i nf or mati on Sta nda rd， GIS pl atf or m，mi dd1 e wa re syst em b ased On t he COR BA te chn o1 og y， d at a mi ni ng and dat a wa reho use te c hnol o gy， us e rs s ervi ce sof t ware de vel o pm ent a nd sec uri ty， and S O on Ke y wo rds： I nt e11i ge nt t rans po rt ati on s yst ems ， co mm o n i nf ormati o n pl atf or m， i nf or mati on pr oce ssi n g， dat a mi ni ng 智 能 交 通 系 统 作 为 21世 纪 交 通 运 输 体 系 的发 展 趋 势 ，其 研究 、开发和应 用 正在世 界范 围内积 极 展开 。在 我 国 ，智 能 交 通 系 统 关 键 技 术 开 发 和 示 范 工 程 ，已被 纳 入 国 家 科 技 部 “ 十 五 ”科 技 攻 关 计 划 重 大 项 目 ，目前 国 内有 1 0个 城 市 申请 列 为 国 家 I T S示 范 城 市 ， 并 制 定 了 详 细 的智 能交 通 总 体 发 展 规 划 和 实 施 计 划 。 信 息 化 是 智 能 交 通 系 统 的 最 大 特 征 。 智 能 交 通 系 统 的实 质 也 正 是交 通 信 息 的共 享 和 综 合 利 用 。 现代 社 会 交 通 行 为 的发 生 过 程 中 ，无 论 是 交通 行 为 的具 体 实 施者 、参 与 者还 是整 个 交通 体 系 的组 织 、管 理 和 监视 者 ；无 论 是 交 通 行 为 发 生 前 ，还 是 交 通 行 为 实 施 过 程 中 ， 或者 交 通 行 为 结束 之 后 ， 都 需 要 交 通 信 息 的支 持 。 这 种 交 通 信 息 的 支 持 一 般 都 借 助 于 各 个 交 通 子 系 统 来 实现 。由于 受 到业 务 分类 和 管 理体 制 上 的 限制 ，交 通行 业 系 统 一般 都 划 分 为 若干 个子 系统 ， 每 一交 通 子 系 统 都 只针 对 某 一 类 或 局 部 系 统 内 的 交 通 行 为进 行 管 理 或提 供 服 务 支持 。因此 ，作 为 各 交 通 子 系统 信 息 化 的 体现 ， 各 智 能 交通 子 系 统 为 提 供 及 时 而准 确 的交 通 服 务 ，不 仅 要 掌 握 本 子 系 统 范 围 内 的 交 通 信 息 ，还 需 要 与 其 余 子 系 统 间 实 现 信 息 的 交 互 。信 息 平 台 正 是 这 样 一 个 智 能 交 通 系 统 与 各 个 子 系 统 之 间信 息 交 互 和 共 享 的 载 体 ， 它 不 但 从 各 个 子 系 统 获 取 各 种 交 通 行 为 的 信 息 并 将 其 综 合 处 理 后 ，以 全 局 和 系 统 的 角 度 利 用 这些 信 息 ，为 各 个 交通 子 系统 的服 务 提 供 依据 和 指 导 。 以城 市交 通 系统 来 说 ， 一 个完 整 的城 市 交 通系 统 通 常包 含 交 通 管 理 与控 制 子 系 统 、公 共 交 通 子 系统 、 物 流 与 货 运 车 辆 管 理 子 系 统 等 各 种 子 系 统 。 这 些 子 系 统 所 包 含 的 各 种 交 通 主 体 组 合 在 一 起 ，形 成 了 整 个 城 市 交 通 网 络 内 的 人 流 、物 流 以及 车 流 。只 有 站 在 信 息 平 台 的 高度 ， 借 助 信 息 平 台与 各个 子 系 统之 间 的接 口 掌 握 了 城 市 道 路 交 通 网 络 内 的 各 种 车 流 ( 包 括 公 交 车 辆 和 货 运车 辆 )的信 息之 后 ，才 能在 站 在 系统 的角 度 分 析 和 处 理 这 些 信 息 ，优 化 分 配 各 种 道 路 资源 的使 用 ，并 提 出 各 项 交 通 管 理 和 控 制 的 措 施 ，包 括 一 般 道 路 的交 通 管理 ，以及 针 对 公 交车 辆和 货 运 车 辆 这类 特 殊 车 辆 的 管 理 和 服 务 。此 外 ，平 台 也 才 能 在 这 一 基 础 之 上 向 各 类 出 行 者 提 供 系 统 全 局 范 围 的 交 通 信 息 ， 组 织 各 种 紧 急 救 援 服 务 以及 实 现 与 其 余 交 通 方 式 的协 调和 衔 接 。从 这 个意 义 上 说 ，共 用信 息平 台是 实现 智 能 交 通 系 统 各 项 服 务 内 容 和 目标 的 内 在 要 求 和 根 本 基 础 ， 它 将 智 能 交 通 系 统 各 子 系 统 有 效 地 集 成 起 来 ， 实现 信 息 的互 换 、综合 处 理 以及 利 用 ，提 供 方 便 和 高 效 交 通 服 务 。 正 因为如此 ，在 当前 1 0个 示范城 市 中，多数 城 市 的 智 能 交 通 系 统 总 体 发 展 规 划 和 实 施 计 划 都 把I TS 共 用 信 息 平 台 的研 究 与 开 发 列 在 了优 先和 重 要 的位 置 。 1信 息 平 台 功 能 构 成 图1展 示 了I TS 共 用 信 息 平 台 与 各 交 通 行 为 主 体 、智 能 交 通 子 系 统 以及 与 各 信 息 数 据 库 之 间 的联 系 。 由 图 1看 出 ， 共 用 信 息 平 台 不 仅 把 交 通 管 理 者 、 用 户 和 服 务主 体 以及 交通 设 施有 机 联 系 在 一起 ，同 时 蠢 i 蛇 蕊 维普资讯 智 能交通 系统( I T S )共用信 息平 台构架及 解 决方案 初步 分析 史其 信等 作 为信 息交 换和 综 合 利 用 的载 体 ， 它把 各智 能 交通 子 系 统有 效 地 集成 ，并 以大 量 的信 息 和 数据 为基 础 ，为 智能 交 通 系 统 的各 项 子 系统 服 务 和 决策 提 供支 持 。 具 体 的 说 ， 它 包 含 以 下 几 方 面 的 功 能 构 成 ： 道 路 交 通网 络 l l网 络 实时 交 通流 l l 公 共 信 息 l l 公 共 交 通 信息 l I物 流 管 理 信 息 数据库 I 1 动态数 据库 l l 数据库 l l 数据库 l l 数据库 _ _， 。 图1 I T S 共用信息平台与系统部分连接示意图 1 1 信 息 接 口 平 台 必 须 提 供 与 各 智 能 交 通 子 系 统 之 间 的 综 合 接 口， 通 过 接 口从 各 智 能交 通 子 系 统 中提 取 各类 相 关 信 息 ，用 于 后 续的 信 息 处理 和 信 息 服 务 。信 息 接 口将 定 义所 需 要提 取 的信 息种 类 ， 但 这 些 信 息并 不 是各 智 能交 通管 理 子系 统 所采 集 的 原始 信 息 ，而是 经 过 这些 子 系 统一 定 处理 后 的二 次信 息 。 这 样 一 方面 能减 少信 息平 台信 息 处 理 的工 作 量 ，另 外 也 能节 省 冗余 信 息 的 存 储 空间 。 1 2 信 息初 步 处 理 采用 分 类 、统 计 、关 联 、序 列 分 析 等数 学 过程 ， 对 从 各 智 能 交 通 管 理 子 系 统 提 取 的 信 息 进 行 初 步 处 理 ，形 成特 定 格 式 的 、平 台属 有 的 二 次数 据 库或 数 据 仓 库 。 1 3 各 类 信 息 存 储 和 显 示 平 台 要 对 其 收 集 并 处 理 得 到 的 关 于 系 统 全 局 范 围 的各类 交 通 信 息进 行 保 存 ，以方 便在 对 用 户服 务 响 应 处 理 时 调 用 或 者 用 来 进 行 信 息 的 进 一 步 分 析 以 提 供 决 策支 持 。 存 储 的形 式 可 以为 传 统 的关 系 型 数据 库 或 数 据 仓库 。但 为 了便于 后 续 的利 用 ，特 别 是进 行数 据 挖 掘 ，数 据 仓库 的存 储 形式 更 为 有 利 。同 时 ，对 于 一 些 和地 理信 息密 切相 关 的数据 以及 后 续 处 理 结 果 ， 为 了直 观 起 见 ，平 台将 提 供 GI S平 台 进 行 显 示 。 1 4 信 息 的 管 理 和 分 层 调 用 由于 涉 及 大量 的交通 数 据 和 信 息 ， 平 台 需 要设 置 相应 的管 理权 限对 数 据进 行 管 理 ，并 对 各层 次 的用 户 使 用进 行 设 置 ，以保 证 数据 的有 效 传 输和 安全 机 制 。 1 5 用 户 主 体 的 服 务 响 应 针 对 运 输 系统 的各 级 用户 主 体 ( 包 括 管 理 者 、企 业 、运 营 商 、代理 商 、 出行者 、驾 驶 员 、专 业 人 员 ) 的不 同服 务 需 求 ，使 用 各类 数 据 分 析 和 处 理 工 具 ，对 平 台所 掌 握 的 关 于 整 个 运 输 系 统 的全 面 信 息 做 出 满 足 用 户 主体 需 求 的分 析 过 程 ，并将 分析 结 果 及 时提 供 给 这 些 用户 主 体 。通 常 这些 服 务 仍 借助 于 各类 智 能交 通 子 系 统来 向平 台提 出 ，并经 平 台 处 理 后 返 回 到子 系 统 ，提 供 给 用户 。提 供 的形 式 包 括 有 直 接 信 息 浏 览查 询 和 用 户交 互 式 访 问 ( GUI )等 形 式 。另 外 ， 由于 交 通 信 息 的 动 态 性 ，平 台服 务 响 应 的 时 间应 尽 可 能 缩 维普资讯 交通 运输 工程 与信 息学报 2 0 0 3年第一 期 短 ， 以保 证 服 务 的 准 确 和 有 效 性 。 1 6 信 息 辅 助 决 策 利 用信 息 平 台所 具 有 的一 些 高级 功 能 ， 例 如 数 据 仓 库 中 的 决 策 支 持 、数 据 挖 掘 中 的 模 糊 分 析 、神 经 网 络 预 测 等 一 些 功 能 ， 根 据 信 息 平 台 所 掌 握 的 大 量 而 全 面 的 数 据 ，进 行 各 种 信 息 的 深 层 次 分 析 和 挖 掘 ，为 信 息服 务 和决 策提 供 辅助 支 持 。 信息浏览 2 信 息 -T - - 台构 架 根 据 信 息 处 理 的 流 程 和 信 息 平 台 的 功 能 要 求 ，以 及 以数 据 和信 息提 取 、处 理 、分 析 和服 务 为 主体 的信 息 平 台 的一般 构 架 形 式 “，结合 考 虑 I TS共用 信 息 平 台 的 功 能 要 求 及 其 所 面 对 的 处 理 对 象 ， 给 出 I TS共 用 信 息 平 台 的 总 体 构 架 ， 如 图 2所 示 。 I T S子系统 二 = 。 筐囡 图 2 I T S共 用 信 息 平 台 总体 构 架 示 意 图 从 图 2可 看 出 ， 一 个 完整 的 I TS共 用信 息 平 台 包 括 以下 几个 层 次 的 内容 ： 数 据 库 层 这 是 信 息 平 台 的 信 息 基 础 层 ， 包 括 与 各 I TS子 系 统 之 间 的 信 息 接 口 以 及 一 个 对 数 据 进 行 初 步 存 储 的 数据 库服 务 器 ； 用 户 主 体层 指 的 是 信 息 平 台 的 服 务 对 象 ，包 括 管 理 者 、 企 业 、 维普资讯 智能交通 系统( I T S )共用信 息平 台 构架及解 决方 案初步 分析 史其信 等 运 营 商 、代 理 商 、出 行 者 、驾 驶 员 、专 业 人 员 等 ，他 们 的服 务需求将 定义信息平 台的服务 内容和核心 过程 ； 应 用 服 务 层 这 是 信 息 平 台 的 核 心 部 分 。一 方 面 ，它 要 将 从 各 I T S子系 统 处 提取 的信 息进 行 二 次 处理 ，为 应用 服 务 做 好准 备 ；另 一方 面 ，它 要对 各 级 用户 主 体 的 信 息查 询 和 服 务 需 求 做 出 响 应 ，或 是 主 动 地 ，对 其 所 占 有 的 系 统全 面 信 息 进行 深 层 次 分析 或挖 掘 ， 提 出适 合 于用 户 主 体 的服 务 信 息或 指 令 ， 并及 时提供 给各 级 用 户 主 体 ，完成 其 服 务 的功 能 。另 外 ，将 各层 次 的信 息 在 以 GI S构 筑 的地 理信 息 平 台上 实 时 动态 显 示 ，也 是其 主 要 功 能 之 一 。 根 据 以 上 的 总 体 构 架 ， 我 们 进 一 步 给 出 智 能 交 通 系 统共 用 信 息平 台 的逻 辑 构 架( 图 3) 。从 图 中看 出 ， 系 统 构 架 中 的 用 户 界 面 主 要 包 括 ： 图 形 界 面 ( GUI ) 、命 令 行 界面( DMQL)及 We b界 面 。其 中 GUI 和 We b界 面 也 都 是 建立 在 命 令行 界 面 的基 础 上 的 ，用 户 可 以通 过 GUI或 We b界 面提 交 数据 挖 掘 任 务 请 。在 发送 给服 务程 序 集 前 ，这 些 任 务 请 求 都 将 被 转化 成 DMQL语 言 的形 式 。 后 者 是一 种 类 s QL的 数 据 查 询 语 言 ，它 可 以用 来 构 造对 数 据 挖 掘 系 统 的 查 询 和 服 务 请 求 。 图 3 I T S共 用 信 息 平 台逻 辑 构 架 示 意 图 服 务 程 序集 可 以看 成 是 一 个 开放 工 具 的 集 合 ， 它 包 括 的 工 具 主 要 有 数 据 转 换 工 具 、 数 据 预 处 理 工 具 、数 据 分 类 挖 掘 工 具 、 关 联挖 掘工 具 、 序 列挖 掘 工 具 、过 程 挖 掘 工 具 等 。它 们 分 别完 成 数 据 转 换和 预 处 理 、分 类 挖 掘 、关 联 挖 掘 、序 列模 式 挖 掘 等 功 能 。此 外 ，服 务 程 序 集 是 一个 开 放 式 的 结 构 ，还 可 以不 断 加 入 各 种 所 需 的功 能 模 块 。当 数 据 挖 掘 程 序 完 成 后 ， 其 结 果 将仍 以 GUI的形 式直 接 返 回客 户 端 ， 或 以 We b页 面 的形 式对 外 发布 。 DBM S 实 现 对 数 据 库 或 数 据 仓 库 中 数 据 的 管 理 。它 可 以直 接 响 应 用 户 的信 息查 询 请 求 ，或 被 服 务 程 序处 理用 户 服 务请 求 的 时候所 调 用 。 在 技术 的 实现 上 ，针 对 用 户 主 体 的不 同服 务 需 求和 因此 而 需 要 进 行 的用 户 服 务程 序 处 理 ，我 们 在 服 务 程 序 集 中 引 入 一 种 基 于CORB A (Co mmo n 0b j e c t Re q u e s t Br o k e r Ar c h i t e c t u r e ，公 共 对 象 请 求 代 理 体 系 结 构 ) 的 系 统 实 现 方 案 。 它 可 以 定 位 和 管 理 所 有 的数 据 处理 和 挖 掘 工 具 ，在 接 受 来 自客 户 端 的 维普资讯 交 通 运 输 工 程 与 信 息 学 报 2 0 0 3年第 一 期 服 务 请 求 后 ， 这 种 基 于CORBA 的 名 字 服 务 将 定 位 于 相 应 的 数 据 挖 掘 工 具 ， 并 完 成 所 需 的 服 务 处 理 程 序 。 这 主 要 是 基 于COR BA 中 的 核 心 技 术OR B ( Ob j e c t Re q u e s t Br o k e r ，对 象 请求 代 理 )来 实现 的 。 ORB从 逻 辑 上 看 就 像是 一 条 带插 口的用 来 联 系 客 户 端 和 对 象 间通 信 的软 总 线 ，插 接 在其 上 的任 何应 用 服 务 程 序 可 以 为插 接在 其 上 的客 户 提 供 服 务 。 由于 客 户 端 的用 户 服 务 需求 存 在 差 异 ， 同时 各 种 数 据挖 掘 工 具 的 软 硬 件 平 台 可 能 也 不 尽 相 同 ， 因 此 借 助 于 CORB A 中 的对 象 服 务来 封 装 各类 工 具( 如 图 4所 示 ) ，可 以实现 各 种 客 户端 方 便 、灵活 地 使 用应 用 层 各项 工 具 实现 信 息服 务 和辅 助 决策 的 目的 。 圈困回圉 图 4基 于 C O R B A O R B的 应 用 服 务 程 序 层 集 成 示 意 图 3 构 筑 信 息 平 台 的 关键 技 术 分 析 3 1信 息 源 接 口与 信 息 统 一 标 准 设 计 信 息 平 台 需 要 从 下 属 的 众 多I TS 子 系 统 中 提 取 大量 的信 息 和 数据 ，因此 ，从平 台角 度 出发 ，制 定统 一 的信 息 标准 ，从 而确 定 需 要从 子 系 统 中提 取 信 息 的 种 类 和 要 求 ，并 完 成各 接 口 的设 计 ，实 现 平 台 与 I TS 子系 统 间的 友 好衔 接 ， 是 保 证信 息 平 台获 取 充 分 和 有 效交 通 数据 并 提 供信 息 服 务 的根本 保 证 。 3 2 以 G I S为 基 础 的底 层 平 台构 筑 由 于 交 通 信 息 与 地 理 空 间 数 据 密 切 相 关 ， 而 地 理 信 息 系 统 集 成 了 计 算 机 数 据 库 技 术 和 计 算 机 图 形处 理 技 术 ，具 有 强 大 的数 据 管 理和 空 间分 析 功 能 ，因此 借 助 地理 信 息系 统 来 管 理大 量 的 交通 信 息 ， 具 有 功 能 上 的优 势 和 鲜 明直 接 的优 点 。 以 GI S 为基 础 构筑 的信 息平 台将 能够 收 集 、存 储 、管 理 、综 合 分 析 和 处 理 相 关 空 间 信 息 和 交 通 信 息 的 空 间 属 性 ， 从 而 不 但 将 交 通 信 息 在 空 间 上 直 观 明 了 地 显示 出来 ， 并 且 为这 些 信 息 的 深层 次 挖 掘和 后 续 的 信 息 服 务 及 辅 助 决 策 提 供 空 间 属 性 上 的 支 持 。 从 这 个 意 义 上说 ，GI S是 构筑 共 用信 息 平 台 的底层 支 撑 。 最 近 有 一 种 观 点 ，提 出 不 完 全 采 用 空 间 数 据 GI S 来 管 理 所 有 的 交 通 信 息 ， 而 只 利 用 GI S提 供 一 个 数 字 化 的 显 示 底 图 ， 而 另 外 将 动 态 交 通 信 息 单 独 存 储 管 理 。当有 一个 用 户主 体提 出服 务 请求 时 ，平 台将 在数 字 化 底 图 提供 的地 理 信 息 的 基 础 上 调 用 相 关 的动 态 交 通 信 息和 数 据进 行 分 析 和 显 示 ，并将 最 后 的分 析结 果 也 显 示 在 底 图上 。相 比 传 统 的 以 地 理 信 息 系 统 来 管 理交 通 信 息 ，这 种 做 法 的好 处 是 ，可 以避 免 以往 每进 行 一 次 交 通 数 据 分 析 所 伴 随 的 对 整 个GI S 电 子 地 图 显 示 的刷 新 ，从 而 减 少数 据 处 理 的容 量 ，提 高服 务 响 应 的速 度 。 但 如 何 实现 GI S提 供 的静态 地 理信 息 数据 和 动 态 交通 信 息 数据 二者 的有 效 衔接 和 协调 管 理 ，是 这 一 做 法 当 中 要 解 决 的 关 键 问题 。 3 3 以 C O R B A为 核 心 的 中 间件体 系 中 间件 是 一 种 由应 用 程 序 接 口定 义 的软 件 层 ，它 用 于在 客 户 机 与 服 务 器 或 者 服 务 器 与 服 务 器之 间 传 送 高级 信息 。中 间件 有 很 多 种类 型 ，以 CORBA为 代 表 的 一类 面 向对 象 的 中 间 件 以对 象 请 求 的 方式 把 面 向对 象 的 技 术 引 入 分 布 式 计 算 ， 从 而 有 效 地 解 决 了 各 种 软 件 在 分 布 异 构 环 境 下 的 互 操 作 问 题 。 在 智 能交 通 信 息平 台 中 ，由于 平 台 的用 户 服务 主 体 多种 多样 ， 针 对 不 同用 户 的服 务 需 求所 进 行 的系 统 分 析 以 及 所 调 用 的 分 析 工 具 也 各 不 相 同 ， 但 它 们 又 要 都统 一 到平 台之 下 ，因此 这 对平 台服 务体 系 的开发 提 出 了 巨大 的挑 战 。而 CORBA正 好 能够提 供 一 种分 布 式 对 象 的 操 作 机 制 ，在 这 一 机 制 下 ，所 用 服 务 应 用 程 序 均被 封 装 成对 象 ， 外 界通 过 API 接 口引用 对 象 提供 的服 务 ， 并 采 用 接 口定 义 语 言 I DL对 对象 接 口进行 描 述 。当 客 户 端 发 出 对 象 引 用 的 请 求 后 ，通 过 对 象 请 求 代 理ORB 进 行 服 务 对 象 定 位 以及 对 象 和 方 法 的 激 维普资讯 智 能交通 系统( I T S )共 用信 息平 台构 架及解 决方 案初 步分 析 史其信 等 活 ，取 得 服 务 器 端 对 象 的 实 例 ，并 在 服 务 器 端 得 到 客 户端 服 务请 求 的真 正 实现 。 如 何 定 义 不 同用 户 主 体 的对 象 接 口 以及 如 何 实 现 在 对 象 适 配 器 下 各 种 服 务 应 用 程 序 的 开 发 调 用 是 实 现 这 一 体 系 整 体 服 务 功 能 的 关 键 技 术 。 3 4数 据 挖 掘 技 术( D a t a M i n i n g) 数 据 挖 掘 ，又 译 作 数 据 采 掘 。关 于 它 一 种 比 较 公 认 的 定 义 是 ： 从 大 型 数 据 库 的 数 据 中 提 取 人 们 感 兴 趣 的 知识 ，这 些 知 识 是 隐含 的 、事 先 未 知 的潜 在 有用 信 息 ，提 取 的 知 识 表 示 为 概 念 ( Co n c e p t s ) 、规 1 ( Ru l e s ) 、 规 律( Re g u 1 a r i t i e s ) 、 模 式 ( P a t t e ms ) 等形 式 。数 据 挖 掘 的 对 象 不 仅 是 数 据 库 ，也 可 以 是 文 件 系 统 ，或 其 它 任 何 组 织 在 一 起 的 数 据 集 合 ，例 如w w w信 息 资 源 以及 下文 将 提 到 的数 据 仓库 。 按 照 分 类 ，最 常用 的数据 挖 掘 技术 包 括 ：人工 神 经 网 络 、决 策 树 、遗 传 算 法 、最 近 邻 技 术 、规 则 归 纳 、 可 视 化 钔。 数 据 挖 掘 的 其 它 一 些 技 术 还 包 括 有 ：市 场 包分 析 、关 联 分 析 、自动 聚 类侦 测 技 术 、模 糊 逻辑 和 粗 集 分 析 等 。 开 发 人 员 需 根 据 系 统 服 务 需 求 和 数 据 特 征 选 用 合 适 的 技 术 。 数 据 挖 掘 技 术 是 在 掌 握 了 大 量 而 全 局 的 交 通 信 息 的 情 况 下 ，查 找 和 发 掘 出 深 层 交 通 信 息 ，从 而 实 现 对 用 户 主 体 信 息 服 务 和 辅 助 决 策 的 核 心 技 术 。 3 5 数 据 仓 库( D a t a W a r e h o u s e ) 关 于 数 据 仓 库 的 定 义 有 ：“ 数 据 仓 库 是 集 成 信 息 的 存 储 中 心 ， 这 些 信 息 可 用 于 查 询 或 分 析 ”【 。数 据 仓 库 既 是一 种 结构 和 富 有哲 理 性 的方 法 ， 也 是 一种 技 术 ，它 把 数据 和 信 息 从 不 同的数据 源 提 取 出来 ，然 后 把 这 些数 据 转 换 成 公 共 的数 据 模 型 并 且 和 仓 库 中 已 有 的 数 据 集 成 在 一 起 。当 用 户 向 仓 库 进 行 查 询 时 ，需 要 的信 息 已经准备 好 了 ；数据 冲突 、表 达不 一致等 问题 已经得 到 了解决 ；这 使得决策 和查询 更容 易 、更有 效 。 数 据 仓 库 一 般 包 括 数 据 获 取 、 数 据 存 储 和 管 理 和 信 息 访 问 3个 基 本 功 能 部 分 。 其 中 之 一 的 信 息 访 问 部 分 ，是最 终 用 户 赖 以从数 据 仓库 中提 取信 息 、分 析 数 据 、实 施 决 策 的 必 经 途 径 ，也 是 面 向 高 层 决 策 支 持 的 最 终 实 现 。 但 这 些 决 策 支 持 的 信 息 一 般 须 通 过 数 据 挖 掘 才 能 获 得 。 而 数 据 仓 库 本 身 也 在 纵 向 和 横 向 为 数 据 挖 掘提 供 了更广 阔 的活 动 空 间 。由于 数 据 仓库 完 成 了 数 据 的 收集 、集成 、存 储 、管 理等 工 作 ，使得 数 据挖 掘 面 对 的 是 经 初 步 加 工 的 数 据 ， 从 而 能 更 专 注 于 知 识 的发 现 ； 另 一方 面 ， 由于 数据 仓 库 所 具 有 的新 的特 点 ， 也对数据 挖掘技 术提 出 了新 的更 高的要 求 。因此 ，数据 挖 掘技术 和数据 仓库相 结合 ，将 更充分 地发挥其 潜力 。 3 6用 户 服 务 模 块 开 发 为 了 满 足 各 种 用 户 对 信 息 平 台 的 服 务 请 求 ， 需 要 针对 不 同的 用户 主 体 及 其服 务 内容 ， 开 发相 应 模块 和 使 用 界面 。 模 块应 与信 息 平 台 的数 据 库 和应 用 服 务器 之 间 有 良好 的接 口， 有 针 对 用 户 主体 服 务 需求 所 响应 的 对 相 关 信 息 进 行 分 析 和 处 理 的 过 程 ， 另 外 还 应 有 友 好 的输 出端 口。 为 保证 信 息平 台的 安全 性 和服 务 响应 的有 效 与快 速 性 ， 应 分 别 针 对 平 台和 用 户 主 体开 发 服 务软 件 的服 务端 和 客 户 端 。 3 7 平 台 的安 全 性 考 虑 在 分 布 式 系 统 中 ， 安 全 性 是 一 个 重 要 而 普 遍 的 问 题 。其 中信 息 的传 输 、异 构 环 境和 系 统 的使 用 等都 是 容 易 引 起 安 全 问 题 的 因 素 。以 上 我 们 提 出 的 平 台 是 以 COR BA 为 核 心 的 中 间 件 体 系 ， 因 此 安 全 服 务 就 成 为 COR BA 公 共 对 象 服 务 的 必 然 要 求 。 为 此 CORBA 的 提 供 商 数 据 管 理 组 织oMG 专 门 制 定 了 一 整 套 COR BA 的 安 全 服 务 规 范 。 从 I TS平 台 应 用 的 角 度 出 发 ，设 计 和 实 现 一 种 基 于 以 应 用 层 、实 现 层 安 全 对 象 为主 ，ORB 安 全 为 辅 的 安 全服 务 系 统 ，也 是智 能 交 通 系 统 共 用 信 息 平 台 开 发 的 重 要 内 容 。 4 结语 本 文 提 出 了 一 种 基 于 信 息 处 理 流 程 、CORBA 中 间 件 体 系 和 数 据 挖 掘 技 术 的 智 能 交 通 系 统 共 用 信 息 平 台 的 基 本 构 架 ，并 对 构 筑 这 一 平 台 的 几 项 关 键 技 术 进 行 了讨 论 。 对于 平 台构 建 中 的 一 些 更 详 细 技 术 问 题 ， 特 别 是 如 何 在 交 通 海 量 信 息 中 充 分 发 挥 和 应 用 数 懑 嬲 囊 稍蜷 维普资讯 交通 运 输工程 与信 息学 报 2 0 0 3年第 一 期 第 三 阶 段 ，北 京 交 通 信 息 平 台 建 设 与 信 息 整 合 ：集 成交通 管理系 统和 公共交通 系统 ， 建 成一 个提供 多种 模 式 交 通 信 息 的I T M S 。它 除 了各 子 系 统 的 功 能 外 ，还 将 智 能地应对 紧急 事件 。 紧急 事件 是奥运 交通方 案 的重要 问题 。 针 对 可 能 发 生 的 紧 急 事 件 需 要 制 定 周 密 的 处 理 预 案 ， 可最 大限度 地减少 紧急事 件对奥 运会 的不 利影 响 ， 以确 保奥运 会顺 利进 行 奥运期 间 ，奥 运会组 委会 交通 部将 与有 关部 门联合 组建 具 有权 威性 的奥运 交 通 紧 急 事件管 理中心 ，依靠I T M S，全面 负责 处理 各类 紧急交 通 事件 ， 包括紧 急事件 通告 、车辆 紧 急调度 、人 员紧 急 疏 散 、交通诱 导和伤员救护等 “ “ 。 3 结论 北 京 交通 问题