基于計算機信息技術的交通運輸系統的設計

趙福玉 潘江塞

摘 要：在計算機信息技術發展環境下，交通運輸也逐漸向信息化、智能化以及數字化方向發展?；谟嬎銠C信息技術的交通運輸系統設計，先要認識到交通運輸系統計算機信息網絡系統開發方法、開發工具，基于此完成交通信號控制系統、交通綜合監控系統、交通信息誘導系統、應急指揮調度系統等設計，為當前交通運輸中計算機信息技術應用提供相關研究方向，促進現代交通運輸行業的新發展。

關鍵詞：計算機信息技術;交通運輸系統;設計

中圖分類號：TP39

文獻標識碼：A文章編號：1001-5922（2022）03-0124-05

Design of transportation system? based

on computer information technology

ZHAO Fuyu1，PAN Jiangsai 2

（1.Beijing Road Project Cost Quota Management Station， Beijing 100000，China;

2.Zhongke Soft Technology Co.，Ltd.， Beijing 100000，China）

Abstract：

Under the development environment of computer information technology， transportation is gradually developing in the direction of informatization， intelligence and digitization. To design a transportation system based on computer information technology， we must first recognize the development methods and development tools of the transportation system computer information network system， and based on this， complete designs including the traffic signal control system， the integrated traffic monitoring system， the traffic information guidance system， the emergency command and dispatch system， etc.， which provide relevant research directions for the application of computer information technology in current transportation， and promote the new development of modern transportation industry.

Key words：computer information technology;transportation system;design

交通運輸行業對于我國經濟發展具有重要影響，新時期發展中不但要滿足高效、節能及環保運輸需求，也需要注重提升交通運輸效率，以實現對我國經濟可持續發展戰略需求的滿足。在當前我國經濟和科學技術發展進程中，促進了交通運輸行業的計算機信息技術應用;不但為交通運輸發展提供了新空間，也可以滿足當前社會發展環境下的交通運輸需求[1]。因此，本次基于計算機信息技術展開交通運輸系統設計研究，為交通運行穩定性和安全性提供保障。

1 基于計算機信息技術的交通運輸系統設計原則

在計算機信息技術交通運輸系統設計中，需要遵循以下相關原則。

1.1 可靠性原則

在針對計算機信息網絡系統開發優劣實施評估過程中，重要指標之一即為系統運行穩定性。因此在交通運輸計算機信息網絡系統開發中，也必須要加大對冗余技術的應用，以此提升系統冗余性。另外，完成計算機系統軟件編制后，也必須要實施相關實驗檢測，以便及時發現系統運行中的安全隱患，消除隱患，確保系統本身具有自我檢查功能[2]。

1.2 科學合理性原則

基于計算機信息技術的交通運輸系統設計，也需要首先針對系統需要處理對象實施調查。另外，還需要針對交通運輸管理之前的作業組織以及制度進行調整，以能夠確保設計完成的交通運輸系統可以滿足用戶以及交通運輸行業管理需求。

1.3 實用性原則

針對交通行業計算機網絡系統設計中，必須要堅持務實態度，滿足系統實際應用需求完成相應的信息系統開發，由此提升系統開發的合理性。另外，在開發過程中，也需要有效明確相關工作人員責任，以此確保充分發揮和應用系統自身優勢。在系統設計過程中，結合交通運輸管理工作實際需求，完成系統的各個功能設計，以此充分體現系統開發特點。

1.4 可擴充性原則

系統開發中需要具備不同程度的預見性，以為之后系統運行中存在的各種可能性需求進行滿足。其中在計算機系統硬件設計中，一定要預留擴充位置，且結合運輸系統的要求實施更新，并完成相應的硬件設備維護。系統軟件方面，也可以在層次化、模塊化結構形式的應用下，實現對之前系統功能的拓展以及延伸[3]。

2 基于計算機信息技術的交通運

輸系統設計方法和工具

2.1 基于計算機信息技

術的交通運輸系統設計方法

基于計算機信息技術的交通運輸系統設計所采用的方法主要為面向對象法、結構化方法等等，本次系統設計采用的是結構化方法。結構化系統在當前管理信息系統開發中的應用最為廣泛，技術也最為成熟。在設計中結合應用工程化系統開發技術、生命周期方法以及自上而下結構化方法，相關步驟：

（1）系統規劃階段。在確定開發項目前，首先需要結合開發要求調查分析系統開發需求，并制定具體的開發設計任務，在此基礎上也需要針對系統開發可行性實施評價;（2）系統分析階段。完成系統規劃后，即需要針對當前已經存在的交通運輸系統實施全面分析，由此結合系統設計需求制定相應的邏輯方案。系統分析階段主要是完成系統調查、系統開發定義以及數據功能分析等;（3）系統設計階段。在這一階段中，可以基于系統分析基礎將已經完成的系統設計可行性邏輯方向，向實際物理模型實施轉變。詳細來講即為結合系統功能、開發資金、系統開發復雜度以及系統開發規模等，完成相應的系統設計。在系統設計階段，主要是完成模塊、輸入輸出、可靠性以及數據庫等設計[4];（4）系統實現階段。即為時間階段，將已經設計完成的物理模型，采用專用硬件設備實施功能測試。系統實現階段主要是進行程序設計、數據收集、系統開發升級等;（5）系統維護階段。完成系統設計后需要將其投入到使用中，也就需要對其實施系統維護。針對系統運行實施維護主要是保障系統的正常運行;另外也需要有效調整以及修改系統相關數據，以能夠實現對系統發展中的更新需求滿足。其中交通運輸大數據管理平臺如圖1所示。

2.2 基于計算機信息技術的交

通運輸系統設計工具

計算機技術下的交通運輸系統設計中，所采用的工具主要有：（1）語言編程工具。通常情況下在系統設計中，采用的語言編程工具為C語言、Prolog語言、BASIC語言等等。在使用過程中以上編程語言具有非常強的針對性，能夠為系統設計提供命令集合，也具有廣泛的適用性，在模塊設計中應用能力比較強;（2）數據庫工具。在系統設計中，一個重要工具即為數據庫工具，不但可以有效實現數據交換，也能夠進行數據傳輸。當前在管理信息系統設計中，常用的數據庫工具主要為兩種，分別為XBase系統和大型數據庫系統;（3）程序生成工具、面向對象工具。在使用過程中以上工具即為和OPP開發對應編程工具，針對性非常強，自然在使用中也需要配合OPP方式[5]。

3 基于計算機信息技術的

交通運輸系統實現路徑

3.1 系統總體架構

基于計算機信息技術的交通運輸系統總體架構圖如圖2所示。在交通運輸管理過程中，需要加大對計算機信息技術的科學、全面應用。

3.2 交通信號控制系統

系統交通信號控制系統設計中，重點是自適應控制路口的信號燈。實際控制中，如果是在公交和特種車輛道路控制中可采用有線控制，即為結合路網流量特點，如果是處于交通流量高峰期，結合道路上的車流量自動實時最大通行能力控制;若是在交通流平峰，可以采用協調優化控制方法;若是在交通流低峰期，可以采用感應協調控制方法。在交通信號控制中，實現十字路口交通紅綠燈的有效控制，不但可以為交通安全提供有效保障，也有助于保障道路通暢[6]。本次系統設計建構中，包括有控制器、定時器和秒脈沖信號發射器等。其中，在系統中，秒脈沖發生器的應用能夠為系統中的定時器以及控制器提供信號源，譯碼器也可以將信號燈控制信號成功輸出，即可以有效驅動信號燈進行工作，控制器即為控制系統中的定時器和譯碼器。

3.3 交通綜合監控系統

這一系統設計中的組成主要為3部分，具體為交通視頻監控系統、交通違法檢測系統以及交通流檢測系統。其中，在城市交通管理中，快速路和部分主干道均需要有效實現交通運輸系統的覆蓋，系統設計為：（1）交通視頻監控系統，主要是實現對交通行業的安全管理，能夠針對交通信息實施采集、處理、通知以及指揮等，可以提供直觀圖像數據信息，詳情如圖3所示;（2）交通流檢測系統，能夠實時檢測分析交通流量以及流速;（3）交通違法監測系統，主要功能即為實時檢測和記錄交通違法行為。在這一系統應用下可為交通指揮、交通誘導以及交通執法、控制等提供相關數據支持。

這一系統的主要功能為：（1）交通狀態識別功能。在這一功能應用下，可以實現對交通狀態或交通事件類型的識別，也能夠和氣象條件以及基礎設施信息等實現對道路事件影響范圍的初步判定，搜索分析范圍內的互通立交入口處可變情報板，如果發現存在情況可以及時發布：針對影響范圍內交通流特征狀態參數實施估算。針對影響那范圍內的配對長度進行估算，發布前方事件信息以及限速信息，為交通狀態識別以及決策提供相關依據;（2）可變車道控制。在分車道對交通流控制中，實現對交通流量的有效梳理分析，以此提升復雜件交通環境下的道路通行能力。在交通狀態識別可變車道控制軟件應用下，能夠及時采集和獲取路面狀態信息，在可變車道子系統、交通控制子系統的應用下，進行信息控制以及發布;（3）緊急事件應急處置。緊急事件應急處置軟件主要為：顯示救援物質布局情況，結合事件性質以及可能發生的路段范圍，合理制定相應的救援方案。其中主要為需要調用物資種類、位置以及數量等，所需警力情況、疏散方案，為事件的救援車以及各類救援車輛制定行駛引導，且要全程記錄整個事件救援過程，以此確保在最后針對救援進程實施總結的時候，資料完整可靠。應急預案演練，可以通過對交通仿真技術以及虛擬現實技術的應用，和醫療、交警等部門制定聯合演練應急預案，并對其實施可行性展開分析，以此提出相應的改善措施。其中北斗衛星定位監控子系統實現策略如圖4所示。

3.4 通信系統

系統通信功能的實現，主要是實現客戶端和服務器端的信息通訊。其中分別為：通過JavaScript API向Internet發送消息，客戶端Web瀏覽器能夠再次傳回客戶端，對信息處理后再次返回消息。如果客戶端對這些消息無法處理，即會將其發送到服務端，處理后返回消息。WebGIS客戶端服務，主要是在客戶端執行完成，針對消息處理過程中主要是用于信息接收和處理，且將其返回到用戶端[7];GIS Server服務端消息，是處理分析GIS空間數據服務，一旦接收到客戶端發送的消息，消息也就會通過MapGIS IGServer實現向GIS空間服務器的發送及處理，在空間數據引擎應用下實現數據存取，且將其處理結果返送到MapGIS IGServer，最后在HTTP協議下將其返回到客戶端;針對Web Service消息處理中，重點是針對無法處理的部分非GIS服務中，將其請求發送到這一消息處理端。通過NHibmat和數據庫的連接，WCF即可以在數據庫實現對消息的處理，且將其結果返回。

3.5 交通信息誘導系統

當前在交通管理過程中，所存在的最大問題為城市交通供給和交通需求矛盾性。因此智能化交通運輸管理系統的設計，可以實現對以上矛盾的有效緩解。交通信息誘導系統即為在交通預測預報計算機系統的應用下，能夠將繁忙路段通過顯示屏、互聯網、手機以及車載導航等相關交通信息提供給駕駛人員，駕駛人員也就可以結合自身需求合理安排出行，在此過程中可以為交通安全以及暢通性提供保障。交通信息誘導系統數據入庫部分代碼為：

3.6 應急指揮調度系統

這一系統是建立在GIS技術上，有效實現了勤務指揮、應急保障以及交通控制等相關功能集成。如果交通運輸過程中，出現緊急情況，系統能夠依照預案迅速實現指揮調度，可以在顯示屏上將事件半徑以內信號控制、圖像監控等信息顯示出來，依照預案進行交通管理控制。由此實現對交通運輸的智能化、可視化以及扁平化控制[8]。

3.7 數字化執法管理系統

這一系統組成主要為兩部分，分別為：（1）數字化現場執法系統，設計過程中的組成為無線聯網執法終端、駕駛員IC卡管理系統以及移動車載終端。在使用中路面執法人員在無線聯網執法終端的應用下，有效核對相關違法人員以及車輛，且將其相關執法管理信息傳到執法終端上，以此提升路面執法科學性和高效性;（2）非現場執法系統，這一系統即為覆蓋整個管控區域的違法檢測設備，對于路面行駛中的闖紅燈等違法行為，都可以在這一系統應用下實現和網絡系統、控制中心的聯網，也能夠有效實現只發信息共享，由此也就可以為交通運輸管理提供閉環執法管理系統。在這一系統應用下一方面可以顯著提升執法力度;另一方面也能夠對路面行駛秩序起到規范作用。

3.8 綜合信息服務系統

這一系統在應用中，主要功能為：（1）信息采集，也就是實現對公交信息、交通數據等相關交通綜合信息的抽取;（2）信息分析與處理，針對所獲取的交通信息和數據，在數據融合、數據分析以及數據處理方法應用下，即可以實現針對當前交通情況分析，對于用戶來講所提供的服務主要包括最短路搜索及事故預警等;（3）信息發布，對于已經分析所得信息，可以在廣播、網絡以及無線通訊等媒介的應用下，將其發送出來。在交通信息中心、數據源以及用戶信息終端間信息傳輸過程中，最為重要的媒介即為網絡及通訊設備，用戶信息終端即為用戶所采用的各種車載總段，主要是為個人電腦、手機等等，均可以獲取相關道路交通信息。其中系統綜合應用平臺主界面如圖5所示。

綜合信息服務系統功能實現部分代碼為：

3.9 快速路交通控制系統

在系統設計過程中主要服務對象為快速路網交通監控區域控制層管理人員，結合相關快速路網交通信息為其決策以及控制操作提供支持。在應用過程中，可以結合相應的交通控制要求，及時發布相關交通信息。一旦快速路出現交通事故，不但可以將其信息及時發布;而且一旦檢測發現異常會立即自動發出預警，便于工作人員進行互動和調度。同時通過科學技術的應用實現對周邊交通的宏觀調控，對于快速路上的相關違法行為可以進行控制，主要為24 h拍超速、違反標線等等行為，都可以實施有效控制。

3.10 交通組織優化仿真系統

這一系統管控范圍為城市主干道交叉口，在VISSIM微觀仿真系統的應用下實施仿真分析，分析交通段長度、車流量變化過程中的道路車輛路段形成時間變化規律，由此也就能夠為道路設計以及交通運輸管理人員提供相關數據。其中，在VISSIM微觀仿真系統主要為兩部分，分別為交通仿真器以及信號狀態產生器，兩者間可以實現對于檢測器數據及其信號狀態的交換。

4 結語

綜上所述，在我國國民經濟迅速發展環境下，重要工作之一即為有效確保交通運輸行業的穩定發展。尤其是在當前計算機信息技術循序發展環境下，也逐漸加大了交通運輸系統中的計算機信息技術應用，進一步促進了我國交通運輸系統的智能化和信息化發展。另外，在車輛戶籍管理以及稽查管理方面，計算機信息技術也具有重要應用價值，從這一點可以看出計算機信息技術在我國交通事業發展中具有廣闊應用空間，尤其是在未來科技發展進程中，計算機信息技術的應用范圍也將會越來越廣泛。

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