道路运输信息化关键技术浅析
时间：2021-04-08 07:56:21 来源：达达文档网 本文已影响 人 
【摘 要】本文简要回顾我国道路运输信息化发展进程，其间经历了艰难起步阶段、探索及网络化发展阶段、综合集成发展阶段和全面现代化阶段。接着对道路运输信息化涉及的关键技术：通信技术、移动数据库技术、卫星定位导航和地理信息系统、图像/视频处理技术分别进行分析。
【关键词】道路运输；信息化；关键技术
道路运输信息化是应用先进的信息技术，对道路运输各项数据进行分析处理，对道路运输的全过程进行优化和控制，从而达到运输生产与管理效益最大化的目标。推进道路运输信息化能够建立起高效、完善、协调发展的道路运输体系，为社会公众提供高效智能化的运输服务[1]。因此，建设和完善道路运输信息系统，实现管理方式智能化，能够促进道路运输由道路密集型向技术密集型转变，实现运输资源合理配置和优化，从而推动运输生产力快速发展。
1 我国道路运输信息化发展进程
道路运输作为国民经济发展的基础性产业，在社会发展和经济建设中起着举足轻重的作用，而信息化建设则是道路运输行业发展的关键。我国道路运输信息化建设伴随着改革开放的发展步伐，从无到有、从小到大、从单机的事务处理到网络化运输管理，经历了艰难起步阶段、探索及网络化发展阶段、综合集成发展阶段[2]和全面现代化阶段。
1.1 艰难起步阶段
自20世纪70年代中期，交通部从国外引进先进的计算机设备并应用于科学计算、工程设计和自动控制，信息技术开始应用于交通行业。1985年，交通部开始了公路、水运信息系统的规划建设。1986年，编制了《交通运输管理信息系统计算机系统结构方案》。1987年，根据国家经济信息系统总体方案的要求及其技术指导原则，同时结合交通运输管理现代化的实际需要，编制了《交通运输信息系统总体规划方案》。该方案的出台，标志着传统交通开始向信息化交通转变[3]。
1.2 探索及网络化发展阶段
上世纪90年代我国进入信息化建设高潮阶段。1991年交通部批准并组织实施“交通部（机关）信息系统工程的初步设计”，并于1994年5月正式开工建设。1997年下半年，启动了以中国交通运输信息网络（CTInet， China Transportation Information Network）建设为主体的“金交”工程，CTInet 成为覆盖全国交通系统的信息网络。“九五”期间，公路、水路交通运输信息化得以加速发展，基于网络平台的信息系统迅速覆盖规划、建设、运输、管理等应用领域，并且向交通智能化控制与管理逐步发展，为交通运输现代化奠定了坚实基础[2]。
1.3 综合集成发展阶段
进入21世纪，我国道路运输信息化建设在“十五”、“十一五”期间取得了长足发展。全国34个省市、自治区先后建立了针对各省道路运输信息管理的省内道路运政管理信息系统，实现了自上而下的省市县三级网络化办公[4]。同时实现了部省联动，提高了信息资源开发利用水平。道路运输信息化建设在交通运输动态信息采集与监控、交通信息资源整合开发与利用、交通运行综合分析辅助决策和交通信息服务四个方面取得了较好的成效，信息化发展开始进入协同应用和综合服务的新阶段[5]。
1.4 全面实现现代化、智能化阶段
进入“十二五”建设阶段，道路信息化水平进一步提高，交通运输逐步进入现代化、智能化阶段。监测感知网络建设得到加强，应用智能化传感器技术，实现对交通基础设施、运输装备和交通运输运行环境的可视、可测、可控，进一步提升交通运输信息资源的深度开发与综合利用水平。逐步扭转原有信息化建设条块分割、各自为战的局面，进一步提高交通运输系统全网联动、协同应用程度，提高行业信息资源共享、业务协同能力和服务水平，充分发挥信息化建设的综合效益[5]。
2 道路运输信息化关键技术
实现道路运输信息化、智能化，需要建设道路运输行业管理信息平台和道路运输公众服务信息平台，在这些平台上运行着运政管理信息系统、道路运输决策支持系统、道路运输违章处罚系统、道路运输市场参数及预警系统、运输企业安全管理信息系统、道路运输指挥监控系统、车辆维修检测系统、公路规费征收管理系统、客运站安全门检系统、视频系统、交通事故现场处理系统、GPS跟踪定位系统、汽车故障救援系统、道路公众信息服务系统、客运联网售票和统一清算系统、道路货运信息管理系统、道路运输车辆管理和智能调度系统、客货运场站智能管理系统等若干子系统[4]。因此，推进道路运输信息化涉及的关键技术很多，其中主要包括：通信技术、移动数据库技术、卫星定位导航和地理信息系统、图像/视频处理技术等。
2.1 通信技术
早在2006年，交通运输部租用中国电信以及中國联通的2M带宽SDH（同步数字体系）传输电路连接分布在全国各省、自治区、直辖市、计划单列市、新疆建设兵团、长江、珠江航务管理局等单位所在地的分支节点，组建覆盖全国的交通运输行业信息专网，实现数据、语音和图像的实时传输，并依托该网络初步建立了交通视频会议系统和可视电话系统[6]。此后，对信息专网进行了改造升级，网络性能得到提升，越来越多的应用得以上线。
近年来，移动通信技术发展突飞猛进，社会已经步入移动互联网时代。基于第二代、第三代移动技术远程数据/视频监控系统已经广泛应用于交通运输行业。而第四代移动通信技术即将进入商用，数据速率将从2Mb/s提高到100Mb/s，移动速率从步行到车速以上，对全速移动用户能够提供150Mb/s的高质量影像等多媒体业务，这些特性必将进一步推进运输信息化快速发展。
2.2 移动数据库技术
道路运输信息系统离不开数据的采集、分析与处理，必然需要数据库技术的支持。数据库技术是信息处理的重要工具和组成部分，在信息系统中占有重要地位。随着应用需求的不断变化，数据库技术面临着新的挑战。特别是随着移动通信技术和互联网技术的迅速发展，以及移动终端的大量普及，许多计算结点需要在自由移动的过程中实现网络连接，“移动计算”和“移动数据库”的概念应运而生，并成为数据库技术新的研究发展方向之一。所谓移动数据库是指移动计算环境中的分布式数据库，它是分布式数据库技术的延伸和发展[7]。
2.3 卫星定位导航和地理信息系统
我国自主研发的北斗卫星导航系统与美国的GPS、欧洲的伽利略、俄罗斯的格洛纳斯并称为全球四大导航系统。卫星导航系统能提供高精度的定位、测速、授时等服务，它通过实时测定运输设备在途的位置（坐标）、速度、时间或姿态等动态参数，经过数据分析和计算，确定一条对速度、时间等方面有要求的科学的路线及行驶方案，并引导和控制运输设备沿着已確定的路线行驶[8]。
地理信息系统（GIS）综合了地理学、系统科学、信息科学、计算机科学等学科的成果，以地理空间数据管理为基础，将具有空间特征的信息可视化，为信息的使用者提供更为直观、清晰的表达形式，并具有很强的空间分析能力[9]。
卫星定位导航和地理信息系统可以有效地提高公路建设与管理的信息化水平，提高交通运输效率，实现可持续发展。实际应用中，对“两客一危”车辆（长途客车、客运包车和危险货物运输车）和重点营运货车进行动态定位跟踪监测更是离不开卫星定位导航和地理信息系统。
2.4 图像/视频处理技术
图像/视频处理技术包括利用计算机以及其他电子设备完成的一系列工作：图像/视频采集、编码、存储和传输，图像/视频的显示和输出，图像变换、增强、恢复和重建，图像/视频的分类、表示和识别等。
图像/视频处理技术在现代道路运输信息系统中应用广泛，道路运输信息系统中不仅通过成像传感器获取道路交通图像，而且利用计算机对图像进行处理与识别，包括目标的检测、跟踪、识别、行为理解与事件发掘等，以此模仿人的视觉功能。例如，智能车辆导航中的道路识别、驾驶员的视觉注意力监视、障碍物检测，交通监控中的车辆自动检测、识别、跟踪、违章报警、流量统计，以及智能收费系统中的车牌识别和车型识别都需要利用图像处理技术[10]。
3 结束语
信息化建设是道路运输现代化的必然要求，道路运输信息化系统庞大而复杂，涉及到道路运输、计算机、信息、通信、电子、控制、导航、检测、法律、政策等多个方面，其中关键技术主要包括：通信技术、移动数据库技术、卫星定位导航和地理信息系统、图像/视频处理技术等。随着这些关键技术的不断发展，道路运输的信息化建设会不断加速。
【参考文献】
[1]于家杰.对道路运输信息化建设的思考[J].运输经理世界，2012（8）：73-74.
[2]刘敬青.我国交通运输信息化30年发展回顾[J].中国交通信息产业，2009（1）：4-29.
[3]穆好强.甘肃省道路运输信息化发展纪实[N].甘肃经济日报，2010-09-09.
[4]鹿应佳.吉林省道路运输信息系统设计[D].吉林：吉林大学，2012.
[5]中华人民共和国交通运输部.公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划[Z].2011.
[6]陈钧君.交通运输行业信息专网改造的设计与实现[D].辽宁：大连海事大学，2011.
[7]朱茵，王军利，等.数据库技术在城市交通信息服务系统的应用[J].系统工程理论与实践，2005（12）：132-137.
[8]刘美生.全球定位系统及其应用综述（一）：导航定位技术发展的沿革[J].中国测试技术中国测试技术，2006，32（5）：1-7.
[9]赵林，赵拥辉，赵红蕊.交通地理信息系统的框架设计研究[J].测绘与空间地理信息，2006，29（2）：54-57.
[10]杨俊，王润生.智能化交通视频图像处理技术研究[J].视频技术应用与工程，2006（9）：74-77.
[责任编辑：王迎迎]
