高速公路出行信息服务系统

高速公路出行信息服务系统

随着我国高速公路的快速发展，综合交通运输体系已初步形成，长期以来交通运输对国民经济的瓶颈制约得到了进一步缓解。而从全国高速公路发展情况来看，高速公路的公共管理正在经历着从建设到管理过程的转变。从公路建设量的扩张逐渐转到公共管理本身上来，逐渐与消费者利益需求相符合，这恰恰也是公路本身的公共属性决定的。如何使交通信息技术更多地给老百姓以便利，在更大范围提供服务，已成为交通信息化的热点，在当前高速公路建设高潮日渐消退的形势下，如何加强高速公路管理、尤其是提升高速公路公共服务能力就显得越来越重要，也是摆在高速公路管理部门面前一个非常现实的问题。交通运输部部长李盛霖在2007年全国交通工作会议上也提出了交通行业“三个服务”理念，即：交通要服务国民经济和社会发展全局、服务社会主义新农村建设、服务人民群众安全便捷出行。李盛霖部长该次会议上还明确提出“服务是交通运输的本质属性。交通运输体系要为中国这个世界上最庞大的交运市场服好务，面向社会提供丰富多样的交通信息服务已成为交通领域的热门话题。

高速公路出行信息服务系统就是在这个背景下提出来的。通过建立起实时、准确、高效、大范围和全方位的交通出行信息服务系统，可充分发挥现有交通基础设施潜力，提高运输效率和效益，改善交通安全以及缓解交通拥挤，提高整个路网的运输效率和通行能力;使车辆行驶通畅，降低油耗，从而减少废气排放，降低汽车运输对环境的污染;可极大地提高使用者的方便性、安全性，节约运输费用，提高经济效益。同时，这种交通出行信息服务系统还将为出行者服务提供实时、准确的资料，服务于大众出行，提高公众的出行质量。

一、国内外发展现状

西方发达国家公路信息化水平较高，对公路交通信息出行服务系统的研究较早，国外诸如美国、日本、德国、荷兰等国家都针对各自国家的实际情况，建设了统一的路网中心，统一发布信息、为出行者提供实时有效的路况信息、气象信息、突发事件信息、施工养护信息。在美国的洛杉矶，用户在出行前可以登陆到相关的公路交通信息发布网站，可以借助于浏览器实现公路交通地图的浏览、查询和空间分析，还提供了最佳路径分析功能，并将结果表现为详尽的导航信息，

在很大程度上满足了用户的需要，为人们提供了很好的出行参考服务。在澳大利亚，国家建立了完备的公路交通信息出行服务系统，各个地方都可以通过该系统实现公路交通信息的传输和发布，实现对整个国家公路交通的监控，为用户提供实时交通信息服务。

这些措施大都源于其路网管理水平先进，能够利用齐全的信息采集设施设备，实时动态的采集信息。特别是美国的511全国出行信息服务系统，自2000年7月21日被联邦通讯委员会批准后，经美国州公路和运输工作者协会(AASHTO)会同美国公共运输协会(APTA)和美国智能运输协会(ITSAmerica)近几年的推广，现已颇具规模。现全美已有30个州运营511系统，全国60%的人口了解和知道511系统，客户满意率达到90%以上。服务内容有道路信息、公共交通信息、天气信息、预警信息、出行信息。服务手段有互联网站、呼叫中心等。服务行业已涵盖公路交通、城市交通、巡警、气象、餐饮、旅游、住宿、文体活动等众多领域。

目前基于网络平台从事公路交通信息的发布在国内也有了一定的发展。许多省交通厅和公路管理部门都建立了发布公路信息的网站，在很大程度上满足了人们对公路信息的需求，增强了公路管理部门办公的透明度，促进了公路交通信息的传播。但是，国内目前在公路出行信息服务方面主要存在以下问题：（1）在国内目前的公路交通信息出行服务系统和其他公路信息系统大都是分离的应用系统，两者之间没有联系，这就造成了发布的公路交通信息存在一定的交流误区和盲区，不能完全保证发布信息的权威性、可靠性、真实性。该系统目前存在的问题是：公路交通信息出行服务系统与其他公路信息系统完全脱离；信息发布管理严重滞后，具有很大的局限性；发布的公路交通信息比较单调，基本没有公路交通地图信息的发布和多媒体信息的发布，不能保证发布信息的现实性和权威性。

（2）在公路建设中缺乏前瞻性，未将信息采集纳入建设标准。

（3）已建的许多信息采集设备经常在使用过程中被损坏，造成信息采集密度不够。

（4）大部分省份高速公路分段由公司管理，且在管理职能上与公安部门有交叉，管理体制不顺造成信息交流不通畅，信息整合困难。

这些都是国内在出行信息服务方面不够发达的原因。目前很多的公路管理部门己经意识到自己的不足，正在或打算研制自己的公路交通信息发布系统来促进公路交通信息的传播，促进国民经济的发展和人民生活水平的提高。2005年2月，随着交通部信息化示范工程的正式启动，交通信息化建设作为提升行业管理和服务水平的重要手段已经得到各方面的重视。出行信息服务系统已被定为交通信息化建设三个示范性工程之一。承担此次出行信息服务系统的单位分别是北京市交通委、山东省交通厅、浙江省交通厅和成都市交通局。通过建设，4个省市完成了公众出行信息服务系统的建设内容，特点突出，尤其是山东和浙江的公路出行信息服务系统。山东省出行信息服务系统中路网通行经重新处理，通过全省路网、区域路网、主要线路、主要城市四个层次展现出行信息，还通过GIS系统为出行者提供全面的出行线路选择方案、并提供旅游等相关公路出行服务信息；服务手段有互联网、呼叫中心、短信、广播等方式。浙江省公路出行信息服务系统在省级、城际间、省内的路网做的非常全面，提供的各类出行服务信息和服务方式基本满足出行者的需求;在出行日志、出行方式、出行费用对比等细节方面也都非常有特色;服务手段有呼叫中心、广播电台、出行网站及短信平台。全方位、多角度为公众提供准确有效的交通信息服务，提高了出行效率。

二、发展趋势

信息技术的发展日新月异，特别是Web技术的发展，使原本很多不可能实现的信息发布成为现实，基于Web构架的信息平台也越来越多。公路交通信息的发布，特别是Web地图发布的实现，用户不仅可以借助于浏览器来实现公路交通地图的浏览、查询和空间分析，而且这种应用客户端会逐渐扩大到手机、PDA 等手持设备上，可以完美实现与现有应用程序的集成，其中公路交通导航功能会着重得到加强，结合相关的定位设备GPS，无线定位技术，人们就可以实时得到基于位置的地图服务，从而实现导航、监控、兴趣点查询、路线规划等功能。

随着XML Web服务技术的成熟，基于Web服务技术的公路交通信息出行服务系统会极大地促进公路交通信息的共享、发布和传播。由于地理数据的传输采用XML，因而可以很容易实现地理信息与其他信息之间的集成以及公路交通信息发布系统与其他系统之间的集成，按照专门领域内XML规范要求，其他系统只要将结果表现为XML，就可以通过公路交通信息出行服务系统发布出去，

另外其他系统也可以通过调用公路交通信息出行服务系统的Web服务接口来获取相应的服务。

互联网：随着XML Web服务技术的成熟，基于Web服务技术的公路交通信息出行服务系统会极大地促进公路交通信息的共享、发布和传播。由于地理数据的传输采用XML，因而可以很容易实现地理信息与其他信息之间的集成以及公路交通信息发布系统与其他系统之间的集成，按照专门领域内XML规范要求，其他系统只要将结果表现为XML，就可以通过公路交通信息出行服务系统发布出去，另外其他系统也可以通过调用公路交通信息出行服务系统的Web服务接口来获取相应的服务。

具体到实际应用，与公众出行相关的所有静态信息以及大部分动态信息都可以通过网站发布。而且网站可以提供文本、图像、视频、音频等多种信息形式，使用起来非常直观，可以取得很好的效果。在网站上获得的出行信息，可以通过打印的方式存档，便于出行者在出行过程中随时查看。通过网站上提供的一些小工具，可以提供非常广泛的出行服务，例如网上订票、路径规划、公交换乘查询等。网站还可以提供出行者使用的BBS系统，通过该系统出行者可以自主交流出行经验，互相给予出行建议，是非常实用的公众出行交流平台。采用互连网信息发布方式具有信息覆盖面广、信息量大、具有较强的针对性和交互性、方便直观等优点。缺点是对大型载货汽车驾驶员，因其长途行驶、往往只在沿途路边店、服务区等地点休息，不具备上网条件。而大货车在整个路网交通流量的比例往往都在60%以上。所以，网站丰富的信息提供的主要对象是驾驶小型车出行的用户。

触摸屏：触摸屏的数据可使用本身静态数据的数据，也可取自交通出行网站丰富的信息。其设备主要分布在各类公共场所，例如车站大厅、邮局、银行、交通部门办公场所等地点。通过该设备，出行者可以通过交互的方式查询出行所需的交通信息。缺点是不能随时随地使用，应用范围受到限制。

电统电视或交互式电视：电缆电视、交互式电视信息发布方式就是通过改造现今的有线电视，使其从单向传输发展为交互式双向传输，使有线电视用户可主动地发出请求，电视台响应请求，可视又可闻的发布相关信息。

呼叫中心：呼叫中心在交通行业的实际应用中，可按提供服务的客户不同分为政府管理者、经营者和普通使用者。通过此系统，客户向座席提出请求，再由

座席查出结果，通过语音、电子邮件、传真以及短信等方式反馈给客户，为社会公众提供公众出行交通信息查询、公众出行交通信息咨询、投诉以及汽车救援维修等综合交通信息服务。呼叫中心从其互动性上来看，最有优势。缺点是若不经过推广和宣传，大部分用户、尤其是过境用户不清楚呼叫中心号码和功能。或者考虑到长途话费的因素，不愿意通过呼叫中心获得出行信息。

可变情报板：适合发布动态信息，如路况、交通事故、道路运行条件以及气象信息等。特别是位于道路上的可变情报板，其所发布的信息可以立刻与前方道路状况相对应，可以起到良好的发布效果。但由于成本较高，一般可变情报板的数量十分有限，其服务对象在所有公众出行者中的比例较低。可变情报板具有表现力强、播放时间自由等优点。同时也存在针对性差、用户不能主动访问信息以及信息无法存储等缺点。

交通广播：通过广播电台，交通部门可以把一些交通的路况信息、交通事故信息传达给路上的司机，使他们了解道路通行状况，尽早的确定行驶路线。但用交通广播发布信息，实时性较差，而且用户不能反馈道路上的信息，只能处于被动接收状态。

车载终端：车载终端一般包括GPS定位装置和通讯装置，如果需要一定的自导航功能，还需要安装车载计算机。出于安防目的和用于车辆调度的GPS车载终端在一些城市的出租车上有了较为广泛的应用，但国内车载导航终端距实现普及应用还有一定距离。车载终端可以发布所有静态信息和动态信息，可以以文字、图像、语音、动画等形式发布，可以在出行的全过程发挥作用，是功能最强大的提供方式之一。

短信服务系统：目前，短信平台是交通信息发布的辅助方式之一，是未来信息服务的主要方式之一，具有很好的应用前景。短信平台的接入方式主要是Web 方式和手机短信方式。公众可以通过WEB接入，登录相关网页，定制自己需要的交通信息，网站在收到用户的定制需求后，首先通过数据库服务器对用户进行身份验证，以屏蔽恶意用户;通过身份验证后向WEB接入服务器和信息服务器提交请求以获得数据;最后，将数据信息、接收方手机信息、用户信息以数据包的形式发送到短信中心接入网关，再由接入网关通过移动网络发送到接收用户手机；公众也可通过手机短信方式接入。

移动通信终端：可采用手机短信、彩信、WAP、PDA无线上网等方式，获取交通信息服务，十分灵活方便，基本可以做到随时随地。信息表现形式可以是文字也可以是图像或声音，还可以自由定制所需要的信息服务，不足点就是信息流量较小。不同群体对于信息发布服务方式的需求各有差异，从各种发布方式的特点出发，结合公众出行交通信息服务系统服务对象的广泛性和服务内容的多样性，需要多种信息发布方式综合以达到最佳发布效果。

三、基本需求

高速公路交通信息服务系统作为智能交通系统(ITS)的一部分，其本质是运用各种技术使出行者在出行的全过程中能够及时、准确、方便地掌握影响其出行行为的信息，为出行者提供多方位、高质量的出行服务，提高了交通安全水平，缩短了出行时间，使得交通出行更加顺畅、平稳;另一方面，高速公路交通信息服务系统为各级交通管理部门提供决策和管理所需的数据支持，提高了交通管理效率和服务水平。总之，高速公路交通信息服务系统通过进一步加强交通系统人、车、路、环境等各交通要素之间的联系，可以有效地改善现有路网的运行状况，提高道路有效利用率和交通流量，减少道路的交通拥挤程度、交通事故的发生率及因交通拥挤、事故等造成的出行时间延长，降低油耗、减少废气排放污染，有利于提高高速公路的整体服务水平，实现可持续发展。

下面主要就高速公路主要面向的不同用户对出行信息发布系统的具体需求内容进行论述：

（1）政府部门对高速公路交通信息的需求内容：

政府部门需要高速公路的基础信息、运输信息和辅助信息。主要有高速公路网络状态信息、车辆位置信息、服务区使用动态信息、交通管理设施动态信息、各类交通设施及紧急救援装备与部门的地理信息、突发事故信息(事故发生时间地点、类型、严重程度等)、运输信息、其他关联信息(气象、交通集散点、收费道路价格、环境污染信息等)。

（2）企事业单位对高速公路交通信息的需求内容

运营者需要与运营相关的天气、路面、路况信息，乘客或货物需求信息，相关城市的地理和人口信息以及相关的其他运输方式的状态和信息。服务者需要的信息大致有:天气、污染状况信息，路面性能的评价及预测信息，出行者信息，

交通流的现状及预测信息，交通设施与车辆的使用情况信息以及交通事故信息和事故预报警信息等。

（3）社会公众对高速公路交通信息的需求

社会公众在出行的不同阶段对信息服务需求的差异性较大，不同地点、选择各种出行方式的出行者在各个出行阶段对交通状况、气象、路边服务、交通事件、道路施工、收费、公共服务设施、公共服务预定、旅游景点等方面的信息需求是不同的。

①出行前信息需求分析

出行前阶段是出行的规划阶段，高速公路使用者一般倾向于事先搜集包括道路的当前状况、备选路径和指定路径的行车速度、服务区情况、当前和即将开始各类交通事件的进展、以及当前及预测的未来天气情况等信息。

②出行中信息需求分析

在出行途中，出行者所关注和需求的重点是希望能够通过视频或音频的方式获取关于出行选择及车辆运行状态的精确信息以及道路情况信息和警告信息，对于不熟悉地形的驾驶员更希望获取具有导向功能的信息，出行中公众对路况信息是特别关注的。途中公众的信息服务需求如下表所示。

③个性化信.息内容需求分析

除了在出行前和行驶中需求的信息外，有些出行者希望获取与出行有关的社会综合服务及设施的信息，这些信息应该包括餐饮服务、停车场、汽车修理厂、医院、警察局等的地址、营业或办公时间等。出行者个性化的信息服务需求如下表所示

如上所述，根据用户的不同需求内容，一个先进的高速公路出行信息服务系统的功能需求可以从以下几个方面来考虑:

(1)便利性

系统提供的功能是否方便、可靠、有效对出行者来说是非常重要的。通常来说，出行者不希望花太多时间和费用在交通信息的获取上面，因而功能上应尽量简便，切合绝大部分出行者的实际情况。例如，目前互连网风靡全球，很多家庭都可以上网，那么通过网上查询交通信息也不失为一种方便、有效的方式。

(2)多样性

单一的功能己不能满足出行者对交通信息的需求。在不同的时间、地点，所需的交通信息不同，受到的条件限制也不同。同一种功能在不同的时间和地点下，不一定都能使用。同时，在不同交通状况下，既需要能提供静态交通信息的功能，也需要有提供动态交通信息的功能。例如，除了提供一般交通信息查询功能外，还可以为出行者提供出行路径规划、订票购票服务、电子地图功能等。

(3)个性化

一般来说，系统主要针对普通出行者来设计功能，但对于少数出行者来说，鉴于其经济条件允许，可以为其提供一些个性化的功能，方便其出行。如可以提供出行信息定制、出行信息提示等。

四、实施步骤

建立高速公路公众出行信息服务系统需要有丰富的信息资源作支撑。简要概括，主要包括八大信息资源模块。

监控信息资源模块：高速公路有一个庞大的调度监控中心，可以获得高速公路所有收费车道、收费广场视频图像，收费岗亭图像及语音信息，车流量数据分析、收费标准等各种实时信息。

运营信息资源模块：高速公路有若干个收费站分布在全路段上，提供快捷的发卡、收费服务。在特定条件下各站点还可提供一般快餐食品、行程咨询、伤病救助等延伸服务，可以全面收集各类运营信息。

养护信息资源模块：高速公路一般有若干个养护工区，负责全路段的养护任务。许多的工程师和养护工人工作并巡查在路面施工、桥梁维护的一线上，可以实时获取路面、桥梁等各种信息。

交警信息资源模块：高速公路分布有交警支队、交警大队执法，可以获取交通事故发生与处理、紧急任务、通行指挥的各类信息。

路政信息资源模块：高速公路分布有路政大队及路政执法车辆。有的车辆已装有GPS定位系统，可有效获得路政车辆的工作状态，以及工作点的视频资料。

旅游信息资源模块：高速公路周边有丰富的旅游资源，各地发展旅游事业的意识强烈，重视信息宣传。我们可以通过规范渠道得到及时、准确的旅游信息。

气象信息资源模块：高速公路不同沿线路段的气候特征有一定的差别。气候对通行条件有着直接的影响。通过先进的信息网络，我们可以第一时间获得气象预报信息。

服务区信息资源模块：高速公路每30公里均匀分布有一个服务区，可及时获得如餐饮、购物、修理车辆等服务项目的详细信息。

为了满足如第三部分所述各种用户的基本需求，我们需要将以上八个信息模块进行有效地融合，以形成快捷、可靠的出行信息，再利用各种先进的发布手段将这些信息可以被用户方便地获取。

但是这些固有的信息资源模块目前普遍处于“孤岛”状态，数据单一，不能交互重复使用，不能共享，不具备系统性、智能性。公众出行无法享受即时信息带来的安全畅通的快乐。尤其是在雨雪雾天、车辆发生事故的情况下，更是令人

忧虑万分。很多人基本上是靠打电话咨询熟人获得是否可以出行的信息，承受行驶途中堵车的尴尬。

因此，我们需要通过对高速公路固有信息资源整合，开发相应软件，对这些信息孤岛实施有效连接，就可以使之变成一个智能信息平台。具体实施过程可分为三个阶段：

第一步，灵活利用收费站口电子显示屏信息、可变情报板、交通台广播信息、出行服务电话、宣传册等发布信息。

1、收费站电子显示屏可连续发布最新的路况信息。

2、可变情报板可动态显示行驶前方最新的路况信息。

3、交通台广播信息服务可将最新的出行路况资讯向司乘人员插播或循环广播。

4、出行服务电话，调度中心工作人员在信息系统的支撑下，通过电话实时为公众提供交通信息服务。

5、宣传册广泛宣传，辅助公共出行服务系统的运行。

第二步，利用电子地图可视化和互动式导航，高速公路沿途手机短信自动接收、手机网络化、短信订制、公众视频、站口摸显示屏。

1、通过互联网进入“高速公路为您导航”页面，可放大缩小电子地图，读取出行需要信息。可通过对话框提出自己的意愿和需求，如输人某路段某服务区，便可得到所需答案。

2、实现手机的网络化。通过手机登录网站、查询全面的出行信息。

3、手机短信，通过沿途基站进行实时路况信息发布，效果良好，但需要移动运营商的支持。

4、视频服务。可对高速公路主要地点进行局部或重大活动详细展现，实现界面的交互性。也可与路政管理部门做相应的接口，取得路政执法信息，并通过本系统实时或选择性发布。

5、触摸显示屏。实现收费站口触摸显示屏上网查询出行信息功能。

第三步，车载GPS终端实时播报、自动提示。

在车载GPS终端大量普及的情况下，可通过路侧通讯系统对高速公路路况信息进行实时播报、根据车况自动选择最优路线并进行导航。

第四步，实现一条高速公路出行信息系统与其它各高速公路的复制与交互，实现各路段出行信息的集合，进而建成高速公路管理系统的信息大平台。

在实现过程中，具体的实施步骤，也就是需要解决的关键技术主要包括信息整合以及用户与信息平台的交互两方面：

①异构数据库共享

高速公路出行信息服务系统数据除人工采集和引用内部数据外，部分数据来源于监控系统、车辆管理系统、交通规费管理系统等多个交通管理系统。数据源多样化，数据库管理系统也多样化。因此，要实现广域范围内的高速公路出行信息服务任务，首先要将分散在各个系统间的信息采集上来，完成数据库转换和数据一定权限内的透明访问，实现异构数据库共享。目前，常用的数据库应用开发的前端工具等都通过开放式数据库互联(open database connectivity，ODBC)接口来连接各种数据库系统，而大多数数据库管理系统如oracle、sybase等也都提供了相应的ODBC驱动程序。

解决本系统存在的异构数据库共享这一关键技术，就可对运管、征稽、收费、路政、养护等单位的信息化管理系统进行整合，有效利用其资源。

②路侧通讯技术

目前，国内尚无成熟的路侧任意点与车载设备互动通讯的技术。已有的仅局限在特殊路段单项通讯，如可变信息板、隧道广播系统、有广播信号的交通广播电台通讯。在国外，德国西门子公司开发的E-scount系统包含三大块，即中央计算机、车载装置和红外线路侧通讯装置。但该系统对车载设备和路侧通讯装置要求较高，造价昂贵，不适用于现阶段国内高速公路出行信息服务系统的应用。

广东省高速公路管理机构大都已经与中国移动、中国联通两大移动通信运营商建立了良好的合作关系。省内高速公路网内己基本实现无盲区的无线通信网络。基于此，只要解决好车辆定位问题，即可通过无线通信网络，利用呼叫中心在出行中的用户和出行信息服务系统间建立很好的任意点、实时沟通网络。

而车辆定位问题可通过GPS和GIS系统来实现，尽快完成本省GIS公路网络图是当前的主要任务，而在车载GPS设备方面，由于受我国汽车工业发展的影响，在短时间内还不能大范围推广应用。在这个过渡时期，可以借鉴江苏省的做法，通过路侧附着定位信息的方式实现定位。即通过在高速公路沿线护栏立柱

上每隔100m粘贴定义好的数字编码，途中的道路使用者在前后不超过100m的范围内即可找到该编码，通过拨打呼叫中心热线、告知接线员编码，接线员根据编码规则查询数据库，即可获知车辆准确位置，然后为用户进行个性化的信息服务。此方法造价低廉、便于管理，完全可以满足现阶段路侧通讯的需求。这种方法在相当长的时期内不失为一种很好的定位及路侧通讯解决方案。

五、实现目标

高速公路信息发布系统的本质是运用各种技术使出行者在出行的全过程中能够及时、准确、方便地掌握影响其出行行为的信息，为出行者提供多方位、高质量的出行服务，提高交通安全水平，缩短出行时间，使交通出行更加顺畅、平稳、快捷。

可以设想当您计划行驶高速公路时，您可以打开电脑或手机登录导航网页，拨打高速公路出行服务电话，收听交通电台路况广播。如果您订制了短信服务还可以通过手机短信，方便地查询道路的基本情况和路况、天气、旅游等各种信息，协助您提前确定科学合理的出行路线，轻松规划出行时间，选择最佳的路线在最

畅通的时段快速通行。

当您进人收费站口时，您可通过醒目的大型显示屏了解最新的路况信息，也可通过触摸式显示屏了解更加详细的信息，满足您的个性化信息需求;如果因各种原因道路封闭，您还可通过显示屏了解到可供选择的绕行线路。

当您驶在高速公路上时，您可通过几十块可变情报板，手机登录WAP网站、手机短信或拨打出行服务电话，第一时间获知行驶前方的最新路况等信息。如果前方道路封闭，还可及时获取绕行线路。特别是当您遇到燃油耗尽、车辆故障等突发情况时，可拨打出行服务电话，第一时间得到紧急救助。

总之，高速公路公众出行服务信息发布系统的终极目标为建立高效的信息平台，提供全方位的信息服务，使高速公路迈上智能化、信息化的新高度，真正实现行驶高速公路一路无忧。