信息融合技术在交通信息管理中的应用
发布时间：2008-03-10
来源：中国自动化网
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杭州市是浙江省的省会城市，2002年实现国内生产总值1780亿元，连续12年保持两位数的增长。同时，杭州还是一个全国乃至世界闻名的旅游城市，2002年入境旅游 人数达到105.62万人，比2001年增长28.9%，国内旅游人数达到2652多万人，并正在高速增长。
经济的飞速发展，旅游产业的快速进步，都给杭州市的交通管理提出了更高的要求，虽然在近10年来，杭州市的城市交通发展极为迅速，交通设施状况不断改善,交警先后开发了各种现代化的交通事务管理、交通信息采集和交通信号控制等交通信息系统，信息化程度不断提高，交通环境不断改善。但是，环境的改善又诱发了大量新的交通需求，如机动车辆的快速增长，驾照拥有量的急速增加，交通流量的飞速攀升，以及市民对交警服务质量、服务效率的要求不断提高，这一切，都要求杭州交警的信息化管理更上一层，达到一个新的高度。
杭州市的交通信息系统
杭州市交警根据自身的特点，自1998年就开始了交通事故处理、交通信息采集和交通控制等领域的智能化改造。到2002年，已经完成了全市（包括下属各县市）130个点的宽带接入，用户近800个，服务器30多台。目前，杭州市已有的智能化交通系统包括：电视监视系统（1998年）、驾驶员管理系统（1999年）、事故管理系统（1999年）、交通诱导系统（2000年）、SCATS交通控制系统（2000年）、车辆管理系统（2001年）、违章管理系统（1995年）、非现场执法管理系统（1998年）。
根据杭州市智能交通工程的总体目标、杭州市的特点，当前需要解决的问题是智能交通综合信息平台的基础交通流信息的信息源问题。为此，根据杭州市智能交通系统的规划，2003年到2005年计划建设项目包括：交通动态信息采系统、公交信息采集系统、路面信息采集系统。
交通动态信息系统计划今年建立。通过安装在道路上的线圈检测器、路旁的视频检测器、以及安装在交通工具上的卫星定位系统、浮动车等多种手段，完成杭州市的交通信息的采集功能。
路面信息采集系统计划于2005年建立。建立该系统是因为道路的路面状况将直接影响道路上车辆的行驶状态，进而影响交通运行。
通过与杭州市道路养护、维护部门之间的网络建设和信息共享，可以完成对路面状况的信息采集。通过架设在道路沿线的各类路况检测器，如气候检测器、能见度检测器、冰冻检测器等以及电视摄像系统，可以采集并检测各种路况信息，如道路灾害、路面破损、潮湿、积雪、冰冻等。
公交信息采集系统计划于2004年建立。建立该系统是因为公共交通是解决城市交通问题的有效途径，同时，公交系统也是普通大众主要的交通工具。
由于对公交车辆内部的拥挤程度还没有经济、有效的手段去判别，因此，目前暂时只能通过卫星定位系统以及与杭州市公交部门的信息共享来完成对公交车辆的位置、发车计划、出行路线等信息采集工作。
通过在交通事务管理、信息采集和交通控制领域建立信息系统，杭州市交警的信息化程度已经得到大幅度的提高，即使在全国范围，杭州交警的信息化水平也处于领先地位。
信息系统的瓶颈
从已经投运的信息系统运行情况看，它们在增加办事效率、简化办事流程、提高服务质量上确实发挥了积极的作用。然而，由于各个系统的开发都是面向某个具体问题或者工作流程，因此，在系统的设计、开发过程中没有考虑与其他系统的交互问题。虽然系统的独立模式可以减少对外界的依赖程度，但是，随着信息系统不断的开发和投运，却导致了一系列的问题。
◆系统各自独立、不能形成整体，
由于各个交通信息系统开发各自独立，时间的间隔、跨度比较大，系统之间没有形成一个统一的接口，致使很难将各个系统整合在一起。
如SCATS系统的交通流量数据，可以通过SCATS设备提供的数据接口将数据存入分析数据库。通过对交通数据的分析，可以得出杭州市交通流的发展趋势和分布。然而，由于同年建立完成的交通诱导系统处于独立运行状态，无法通过对SCATS系统或分析数据库交互而获取数据，导致诱导系统和交通控制系统之间出现了数据鸿沟。
◆数据库重复、数据无法共享
由于系统的独立性，每个系统都有自己的一套数据库和数据格式，这造成了系统间的数据无法共享，出现数据孤岛。虽然就单个系统而言，数据库的设计也许是正确的，但是，从全局看，各个系统之间的数据冗余度却是十分惊人。导致了某个系统的数据改变，其他系统与之相关的数据也要跟着改变，造成了不必要的数据维护。
如驾驶员管理系统、违章管理系统和其他管理系统之间，由于系统的独立性，每个数据库内都保存有人员的个人信息，这样不仅浪费存储空间，而且增加了数据同步的难度。
按现在的独立运行模式，一个驾驶员要求改变自己的信息，如将驾照等级由C级升为B级，为了保证每个系统内部数据一致，避免各个系统数据各不相同的局面，如这个系统驾照为B级，那个系统驾照为C级，驾驶员必须到各个系统中，分别将自己的新信息进行更新。
◆系统维护困难
在现有的独立工作模式下，随着新业务的增加，会造成系统众多，升级维护困难、资源浪费的局面。每增加一套新业务系统，就要相应增加一整套的相关支持设备，如数据库、发布设备等，每个新系统至少要增加一台服务器，这在系统数量较少的情况下，管理员可以进行维护，一旦随着业务的增加，系统数量成为一个大数字时，在不同的系统、数据库、服务器之间来回奔跑，将会成为管理员的噩梦。
◆系统稳定性和应用规模的限制
现有的交通信息系统基本上都是架构于微软体系（WIN2K、WINNT）之上，由于众所周知的原因，微软体系还不能适应关键性业务的要求，同时，微软体系还不能提供大规模的应用解决方案，这就对信息的应用规模造成了极大的限制。
同时，现在的独立工作模式下，系统缺少相应的整体数据安全备份系统，但如果在每个系统上都建立自己的数据安全备份则不太实际。
由此可见，目前系统的独立运行模式缺乏统一的规划和管理，并不能适应今后数据、业务增长的需要，同时、系统的升级和管理性能也不能令人满意，系统之间数据重复性严重、不能形成一个信息整体、缺少容错及恢复能力、无法应付特殊状况。
虽然在各个系统投运之初，确实带来了效率、流程和服务质量的改进和提高，但是随着业务的添加、数据量的增长，独立运行模式的信息系统在某种程度上却已经成为交通信息化向更高层次发展的瓶颈。
数据融合——打通瓶颈的方案
为了将交警信息化水平提升到一个新的水平，杭州市交警计划在遵循先进性、可靠性、扩展性、安全性、和高性价比的设计原则下，进行数据融合和系统集成，建立一个数据共享、维护简便、便于扩展、可以进行更深层次开发的先进的交通信息综合平台。
交通信息综合平台将把数据分成两部分来处理，一部分为交通事务管理的管理类信息，一部分为交通信息类的出行类信息。
管理信息将涉及到交通事务管理的数据整合在一起，从而将各个管理系统，如车辆管理系统、驾驶员管理系统、驾驶员年审管理系统等集成为一个整体，达到数据共享、系统互操作的目的。
出行信息包括从SCATS采集过来的城市交通关键路段的交通信息、从交通动态信息采集系统采集过来的各路段的实时交通信息、路面信息采集系统采集过来的路面信息等。将这些信息进行归类、保存，同时，利用Oracle提供的数据分析、挖掘工具，对交通信息进行整理、分析，生成需要的交通信息趋势分析图表、交通信息关联图表等，为以后的交通决策提供准确、翔实的事实依据，同时，在许可范围内对公众提供交通路段流量的预测信息。
◆数据融合方案
数据融合，实现统一的交通信息综合平台，将原来分离的、独立运行的系统整合为一个整体，使一项十分艰巨的工作。
首先，将原来各自独立的系统数据库转换成一个统一的、公用数据的核心数据库。考虑到现有的系统数据库数据大都为Oracle,同时将来的核心数据库要面对大量的业务请求，这个核心数据库将是一个建立在曙光3000小型机（2个服务节点机群）上，使用Oracle9i并行数据库版本的大型数据库系统，以此大幅度提升核心数据库的数据处理能力。
其次，为了支持将来的海量数据存储和存储设备的动态增加，同时提供可靠的多个应用同时读取访问，既多个服务器中的多个应用程序可以同时读取数据并对数据进行修改，核心数据库的数据存储采用SAN（StorageAreaNetwork存储区域网络）存储模式，达到数据的完全统一、完全共享。在SAN系统和服务器之间通过1Gb的光纤通道互联，实现真正的高速共享存储。
然后，为了保证数据的可靠性和安全性，防止因为设备的损坏或系统故障导致数据破损，在SAN系统上部署了备份恢复系统来保证数据的可靠性，同时，备份恢复系统可以根据今后需求的改变或系统的升级，进行相应的升级和更新。
另外，为了保证原有的设备投资，充分利用现有的资源，将目前各系统的服务器集中起来，建立服务器集群，作为新系统的应用逻辑层服务器或是一些特殊系统，如OA(办公自动化)的服务器，如此可以减少对现有系统调整所需工作量，近而减少数据库移植工作的繁重程度。
在新系统的方案中，曙光3000小型机上的核心数据库将成为杭州交警的信息数据中心、数据备份中心和交通控制中心。
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