沿海高速公路路况信息智能发布系统研究

1、河北省交通厅科技计划项目申 请 书项目或课题名称 沿海高速公路路况信息智能发布系统研究 项 目 类 别 应用研究承 担 单 位 河北省沿海高速公路管理处协 作 单 位 交通运输部管理干部学院 归口申报单位 河北省交通厅申 请 日 期 2012.1河北省交通厅制订1.研究的目的、用途和意义本研究旨在实现沿海高速公路路况信息通过物联网等技术手段进行信息采集、综合处理、信息发布等智能化功能。通过对沿海高速公路路况信息的即时采集、处理和发布，使驾乘人员能通过13个收费站及时掌握最新路况信息，避免因不利天气带来的行车不便，也避免重大交通事故发生的概率，真正提高了公共交通服务水平。路况信息汇总到监控中心，

2、为交通应急处理提供数据依据。一段时期积累的数据，为辅助决策提供支持。国家“十二五”规划明确提出，物联网将会在智能交通等十大领域重点部署。其用意在于通过大量应用智能系统来科学高效管制交通，节约会资源与燃料能源，进而推进会发展。我国ITS建设已走过了十几年的历程，在软件、产品开发、技术标准、产业化等方面都取得了很大进展。ITS行业形成了多元化投资、多主体建设的局面。上海2010年世博会、广州2010年亚运会为ITS提供了广阔的应用市场。为了应对金融危机，国家在2008年11月开始启动一揽子工程，其中4万亿主要用在保障性安居工程、农村基础设施建设、医疗卫生、文化教育事业、铁路、公路和机场等重大基础设

3、施建设等多个行业和领域。目前随着城市化发展，交通的发展已进入了“基本需求期”，大、中城市正在大力投资建设ITS的基础设施。一些特大城市已经从“基本需求期”进入了“功能需求期”。中国交通信息化建设面临着阶段性转折，基础设施建设已告一段落，信息化应用初见成效。随着大量的应用项目在各个领域的展开，信息化工作的重心正在悄然向扩大及深化应用的方向转变。高速公路作为国民经济基础性产业，智能化的大力推进，对于实现交通跨越式发展具有十分重要的意义，智能化是实现交通现代化的必然选择。智能化在高速公路路况信息发布中的应用，使得交通信息系统能够更好的协调工作，达到人、车、路协调运行的目的，提高道路安全率，改善交通秩

4、序，加强交通管理者的执法力度和管理，也是高速公路运营服务更具人性化、科学化、现代化特点的基本保障。2.国内外技术概况、发展趋势及省内需求国内外对于路况信息的采集、处理、发布相关研究集中在高速公路路况全程监控系统和高速公路应急救援指挥系统两个领域。信息采集内容包括视频监控信号、车辆检测数据、气象检测数据、交通量统计数据以及其他相关数据，系统应能够提供采集数据的各种接口。综合处理涉及计算机辅助调度技术、电子地理信息平台技术、综合信息查询技术和软件支撑平台技术。电子地理信息平台主要提供报警人员和救护车辆的地理信息。该平台主要包括地理信息系统（GIS）子系统和车载信息（GPS）子系统。软件支持平台包含

5、数据库管理技术。系统能够通过人工或自动语音服务，实现对高速公路的路况信息、费率、路网、沿线服务设施、沿线旅游设施等情况的信息发布功能。信息发布也可和公网运营商相结合，通过特定位置的手机短信方式等手段发布高速公路相关信息。用户也可以通过网络方式访问系统web服务器，了解相关信息。我国目前交通应急救援与信息系统的整合，还没有完全实现交通管制的智能化，大部分的评估决策还要靠人工的主观判断，但随着最新3S(GPS、GiS和RS)等先进科学技术的发展和应用的普及，未来高速公路建设以现有信息设施结合3S为一体的公共基础信息平台，逐步完善成为一个集智能调度、导乘指南、安全驾驶、信息发布为一体的高速信息指挥调

6、度系统已经指日可待。日本ITS发展状况及趋势是：依托各种先进的通信系统和车载系统，集成现有的应用系统，为出行者提供更加全面和便利的服务，同时提升道路管理、物流和安全驾驶的水平。通过车路协调改善道路安全，其代表性的开发项目有驾驶安全支持系统。美国ITS发展状况及趋势是：关注ITS对环境和气象的影响；增强多式联运，使用多样的智能交通系统，包括用于与紧急事件和健康有关的服务；通过避免碰撞与改善保护、碰撞信息发布、商业机动车辆运行以及基于基础设施或是合作的安全系统来增强安全；推进智能基础设施、车辆和控制技术的集成。欧洲ITS发展状况及趋势是：卫星和计算机利用通信系统进行集成，远景是将各国独立的系统逐步

7、转变为车与车、车与路、车与人的合作系统，实现人和物的移动信息互操作和一票移动。河北省交通运输厅厅党组书记、厅长高金浩在全系统信息化智能化工作电视电话会议上着重指出，全面推进交通运输信息化智能化建设要突出重点，抓住关键领域。他强调，要在路、车、人几个方面都推进智能化，在交通运输建设、管理、服务等各领域全面推进现代化，尤其要突出四大领域，搞好两大服务。四大之一是高速公路。两大服务之一是公众出行服务智能化、现代化，重点是拓宽公众服务的信息渠道，包括强化服务专项建设，加强服务网站建设，提高沿路服务能力，拓展信息服务渠道，增加信息服务内容。3.主要研究开发内容、技术路线、研究创新点及技术关键1）主要研究

8、内容 沿海高速公路路况信息分析 路况信息采集、发布智能化研究 路况信息智能化发布系统的软件设计与实现 路况信息智能化发布系统的综合评价2）技术路线通过对沿海高速公路路况信息的数据结构分析，确立路况信息的内容形式。结合信息的内容形式确定路况信息采集所采用的传感技术和信息发布所采用的信息交换技术。同时，基于路况信息的内容格式确定路况信息智能化发布系统的软件功能模块和数据库架构。将信息采集、信息发布等功能模块与软件平台结合，进行实际应用，对比应用前后状况，对系统进行综合评价。3）研究创新点 对沿海高速公路路况信息进行智能化采集和发布 对沿海高速公路路况信息进行汇总，实现监控指挥调度 对沿海高速公路路

9、况信息进行历史沉淀，实现辅助决策4）技术关键 利用专业气象监测设备等传感技术对高速公路及周边气象环境等路况信息进行实时智能监控 对路况信息等被监测数据进行汇总、处理和存储 智能信息交换及多途径、多方式的信息发布路况信息分析信息采集传感技术研究确定软件功能模块确定数据库 架构信息发布交换技术研究对系统进行综合评价4.试验规模、研究地点及项目完成后达到的主要技术经济指标试验规模本科研项目依托实施背景为河北省沿海高速公路沿线区域，初期实验以其中一个路段作为试验测试路段，根据路况数据实际采集信息，决定路况信息的发布情况，并通过具体终端设备显示有关路况信息。研究地点1) 室内试验、理论分析、资料汇总、报

10、告撰写在交通运输部管理干部学院进行，部分工作在在京交通科研院所完成；2) 调研、野外测试等工作主要在北京或者沿海高速公路进行；3) 施工技术、信息采集、路况信息发布以及的研究及项目具体部署在沿海高速进行。主要技术经济指标1) 沿海高速公路路况信息分析内容详实，分析准确；2) 路况信息采集的方法具有可行性、信息发布流程达到智能化标准；3) 路况信息智能化发布系统的设计与实现达到软件项目需求内容4) 路况信息智能化发布系统标准达到综合评价标准要求。5.成果应用前景，经济、社会效益预测1) 本项目的成果应用于沿海高速公路沿线，对提高沿海高速公路的信息化水平和管理现代化将起到很大的辅助作用。同时，成果

11、的应用也将大大地提高在沿海高速公路管理方面的工作效率。2) 目前国内大部分高速公路路段，路况信息很多仍然采用的是人工方式进行信息发布，误报率和实时性相对较差，其高速公路路况的动态变化规律难以把握，只有对一段时间内的交通路况可以进行发布与预警，而实时监控，及时采取相应开发调整措施方面较为薄弱。通过本项目的实施，可以避免因路况信息不能够及时发布而带来的经济损失。 3) 该项目研制的系统软件平台结构合理、操作灵活（可操作性强）、功能齐全、用户界面友好，具有很强的数据效验、容错功能。将其应用到沿海高速公路路况信息发布中，不仅可带来直接经济效益，还可节约大量人力、物力、时间、财力，提高管理水平，带来良好

12、的社会效益。此外，该软件平台还具有很大的二次开发空间。6前期工作基础及支撑条件1) 课题组已提前针对于本次项目所涉及的信息智能发布体系进行了前期的文献检索工作，发现本课题同类研究成果相对较少，部分研究成果分散于不同文献资料中，没有形成完整的体系架构。因此，本次研究前期必须建立在对文献的搜集整理和重新设计规划中，同时需要有一定程度的技术和研究方法的创新工作。2) 河北沿海高速公路管理处经过调研，可以落实本次科技项目的成果内容，并可以形成相关的高速公路路况智能发布信息系统软件体系和完整的一体化解决方案。3) 本课题的协作单位是交通运输部管理干部学院交通信息研究所，是交通运输部直属的交通信息化研究机

13、构，也是我国交通信息化建设领域的主基地。先后完成部级科研项目3项，包括农村公交一体化信息化规划，港口集装箱货物运输智能化方案，RFID在库存物流信息系统的应用课题组中包括多名高级职称研究人员，部分人员是交通运输部信息化规划小组成员，有着较深厚的交通信息化研究背景基础，对交通信息化的内涵有着长达十余年的潜心研究经验。7.计划进度（按半年进度安排、明确半年内完成的阶段成绩）本项目计划1年完成。具体安排如下：2012.012012.03项目启动阶段，主要完成提交本课题的可行性研究报告编写，召开课题研讨会议，确定实施方案和研究路径。2012.042012.05项目合作接触阶段，主要邀请交通运输部管理干

14、部学院部分交通信息化研究学者，共同进行此次沿海高速公路路况信息智能化发布系统课题的研究，明确了合作进行课题研究的各项基本事宜。2012.062012.09进行基础数据分析阶段，调研目前现有的历史基础数据。路况信息采集智能化研究阶段，通过软件系统和终端信息采集系统的整合，测试项目研究的可行性。2012.092012.12路况信息发布接收系统的调试阶段，测试终端数据是否可以在发布终端显示正确需求信息。同时进行信息规划设计与实现阶段，进行软件系统工程的实施和测试。2013.012013.03深入交流沟通，沿海高速公路管理处与交通运输部管理干部学院相关研究人员进行深入交流和讨论，确认项目的修改方案和整

15、改意见。同时确定项目的评估体系标准是否可行，以及具体的评估指标依据。2013.042013.06项目结题阶段，基本完成项目鉴定所有准备工作：包括课题总结报告书，提交鉴定评审资料，邀请评审组专家等具体工作。8参加联合申请的各单位的分工本科研项目承担单位为河北省沿海高速公路管理处，协作单位为交通运输部管理干部学院交通信息研究所。河北省沿海高速公路管理处对课题全面负责，包括项目可行性研究与立项，研究大纲评审，总体工作安排与进度控制，负责课题的分工、组织和协调；负责落实各项研究工作与研究内容；落实与实施依托工程，部分调研工作，准备鉴定文件，负责验收鉴定工作。交通运输部管理干部学院交通信息研究所负责对课

16、题研究与技术全面负责，项目申请报告的编写，研究大纲的编写，负责各项研究工作实施，包括基础数据分析阶段的需求分析，路况信息采集智能化研究工作，路况信息发布及测试工作，软件信息规划设计与实现工作，信息系统的评估等工作。9.项目负责人及主要研究人员及分工姓 名年龄单 位职务/职称项目或课题职务备注李挥剑35交通运输部管理干部学院交通信息研究所高级工程师负责人夏永恒43交通运输部管理干部学院交通信息研究所高级工程师主研人员钱哨37交通运输部管理干部学院交通信息研究所副教授主研人员陈小全36交通运输部管理干部学院交通信息研究所副教授主研人员黄少波30交通运输部管理干部学院交通信息研究所讲师主研人员葛启彬43北京交通信息中心高级工程师主研人员10.项目经费预算 （1）经费预算经费投入预算经费支出预算科目预算金额（万元）科目支出