中控交通綜合管理信息系統(tǒng)在高速公路運(yùn)營管理中的應(yīng)用

陳井偉 趙曉軍 彭智佼

（浙江浙大中控信息技術(shù)有限公司1） 杭州 310053）

（杭州遠(yuǎn)方光電信息有限公司2） 杭州 310053）

目前公路交通行業(yè)中軟件多為監(jiān)控軟件，實現(xiàn)的功能就是從設(shè)備前端采集各種數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行處理，最后對相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行各種控制操作，為人們提供良好的行車環(huán)境.但是，這些功能只是停留在控制層面，而沒有滲入交通工程管理層面，所以中控交通綜合信息管理系統(tǒng)（以下簡稱“管理系統(tǒng)”）應(yīng)運(yùn)而生，它是浙江浙大中控信息技術(shù)有限公司獨立開發(fā)的一套管理軟件，以其1998年開發(fā)的中控智能交通綜合管理系統(tǒng)（以下簡稱HIMS）為依托，以深圳東部沿海高速公路為實例應(yīng)用，完成了對沿線設(shè)備的各種綜合管理，并且可以滿足高速公路日常運(yùn)營的無紙化辦公管理［1－2］.

1 軟件系統(tǒng)分析

1.1 功能框架

管理系統(tǒng)采用B／S為架構(gòu)，利用IIS服務(wù)向客戶端提供WEB訪問功能，軟件開發(fā)遵循人性化設(shè)計，各種表單都有excel導(dǎo)入導(dǎo)出功能，界面布局上側(cè)是各功能模塊列表，左側(cè)樹型目錄是功能模塊的子列表，在同一個局域網(wǎng)的計算機(jī)輸入相應(yīng)的地址即可訪問到服務(wù)器網(wǎng)站，其網(wǎng)站功能框架見圖1.

圖1 網(wǎng)站功能框架圖

該系統(tǒng)可以在局域網(wǎng)的情況下，實現(xiàn)以下功能［1－2］.

1）實時監(jiān)視可以對高速公路通風(fēng)控制系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)、交通控制監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)各種設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，但不能對設(shè)備進(jìn)行控制，控制功能由HIMS完成.

2）設(shè)備管理可以對設(shè)備的各種信息進(jìn)行統(tǒng)計、查詢和提示，統(tǒng)計的形式有柱形和餅圖多種形式.

3）交通管理可以對交通各種參數(shù)進(jìn)行管理，形成日、月和年報表.

4）事故管理可以進(jìn)行事故信息錄入，然后可以進(jìn)行搜索、查詢和日、月、年的報表統(tǒng)計，事故錄入時可以加入相關(guān)的事故圖片，給用戶提供形象的事故信息.

5）應(yīng)急預(yù)案管理可以通過專家知識庫建立應(yīng)急預(yù)案，當(dāng)發(fā)生緊急事件時，用戶就可以根據(jù)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行相關(guān)的操作.但不能直接對設(shè)備發(fā)送控制命令.

6）系統(tǒng)管理可以對有關(guān)于系統(tǒng)的一些信息作一些維護(hù)工作.

7）日志管理可以記錄“那個用戶什么時候用了這個系統(tǒng)，進(jìn)行了何種操作”.

1.2 數(shù)據(jù)流圖

其軟件的數(shù)據(jù)流見圖2.

圖2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖

其中方框部分為HIMS軟件部分，實時數(shù)據(jù)由HIMS的Advcore通過網(wǎng)絡(luò)采集前端設(shè)備的數(shù)據(jù)，SCRTDB把采集過來的數(shù)據(jù)存儲到本地文件夾 HIS，另外存儲一份到SQL Server 2000，Syn Data Service從SQL Server 2000中選擇自己需要的數(shù)據(jù)再存儲到先前設(shè)計好的數(shù)據(jù)表中.箭頭的方向表示數(shù)據(jù)的流向.

1.3 支持軟件

系統(tǒng)運(yùn)行的系統(tǒng)軟件平臺和開發(fā)工具為：（1）硬件環(huán)境：奔騰4處理器主頻2.0G以上.（2）操作系統(tǒng)：采用 Windows 2003 Standard Server R2.（3）實時數(shù)據(jù)同步服務(wù)Syn Data Service：采用Visual Studio2005開發(fā)，開發(fā)語言為C＃.（4）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：采用Sql Server 2000［3－4］.

1.4 系統(tǒng)框架設(shè)計

系統(tǒng)以分層架構(gòu)設(shè)計，由數(shù)據(jù)采集與處理層、數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用層組成.系統(tǒng)基于.NET Framework環(huán)境，C＃語言開發(fā)，后臺數(shù)據(jù)庫采用sql server 2000.應(yīng)用層以B／S結(jié)構(gòu)向用戶展示各項功能，采用ASP.NET 2.0開發(fā)，加入AJAX技術(shù)，實現(xiàn)頁面局部更新，提高用戶體驗.數(shù)據(jù)訪問層直接與數(shù)據(jù)庫打交道，通過NHibernate框架將數(shù)據(jù)持久化到數(shù)據(jù)庫中，并將數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)封裝成對象供業(yè)務(wù)邏輯層調(diào)用，使開發(fā)人員沿著面向?qū)ο笏枷朐O(shè)計系統(tǒng)，而不用過多考慮數(shù)據(jù)庫端.業(yè)務(wù)邏輯層實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯處理，將處理結(jié)果返回給應(yīng)用層使用.數(shù)據(jù)采集與處理層主要用于實現(xiàn)交通相關(guān)數(shù)據(jù)的采集與處理，并存儲到數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)流程見圖3.

圖3 數(shù)據(jù)流程圖

2 案例分析

深圳東部沿海高速公路總長11.5km，雙向6車道，設(shè)計時速主線80km／h，匝道30km／h，沿線共設(shè)6座隧道，全線控制設(shè)備共有OMRON PLC 47個，型號為CS1D－S，控制網(wǎng)絡(luò)為工業(yè)級光纖雙環(huán)網(wǎng)，共有45臺Hirschmann交換機(jī)，其中14臺千兆交換機(jī)，31臺百兆交換機(jī)，PLC連接在交換機(jī)下面，各種設(shè)備連在PLC或者直接交換機(jī)下面，管理中心設(shè)一臺Stratus ftServer 4300容錯服務(wù)器，通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線連在中心千兆核心交換機(jī)下，管理系統(tǒng)和HIMS安裝在這臺服務(wù)器上［5－6］，組成了一個完整的機(jī)電工程控制網(wǎng)絡(luò)，同時服務(wù)器上安裝有各種支持HIMS的數(shù)據(jù)接口：

OMRON.OPC.2：此接口與OMRON PLC通信，負(fù)責(zé)采集PLC中各種開關(guān)量和模擬量信息.

Supcon.SVVDCommServer.1：此接口與路段內(nèi)視頻車檢通信，負(fù)責(zé)采集視頻車檢事件檢測的結(jié)果.

HIMS通過這個控制網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備前端采集數(shù)據(jù)并發(fā)送控制命令，給管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，管理系統(tǒng)利用有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開發(fā)利用，以多種形式提供給用戶.此管理系統(tǒng)登陸界面如圖4所示.系統(tǒng)界面采用橫向模塊導(dǎo)航欄和樹形目錄相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，簡單實用，用戶可以一目了然的進(jìn)行相應(yīng)新建、查詢、修改、刪除等操作.

圖4 系統(tǒng)登陸界面

3 結(jié)束語

管理系統(tǒng)可以對交通過程數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，提煉出真正對交通管理、車輛調(diào)度、決策有用的數(shù)據(jù)，從而在交通系統(tǒng)管理和實時過程控制之間架起一座橋梁，達(dá)到兩者之間的信息交換和緊密集成.

1）對沿線各設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，并可以按一定周期生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)報表，報表形式多樣.

2）事故管理、設(shè)備管理等模塊的功能可以滿足目前運(yùn)營單位日常的工作，可實現(xiàn)無紙化辦公.

3）維護(hù)簡單，各模塊支持EXCEL導(dǎo)入導(dǎo)出功能，無須對源程序或數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù).

但存在的缺陷是該系統(tǒng)由于沒有嵌入OPC、MODBUS等底層控制標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制，對設(shè)備不能進(jìn)行實時控制，所以實時監(jiān)視只能進(jìn)行監(jiān)視，不能控制，而應(yīng)急預(yù)案管理只能起到規(guī)范營運(yùn)人員的操作，不能直接對設(shè)備進(jìn)行控制，還有待進(jìn)一步研發(fā).

［1］趙忠杰.公路隧道機(jī)電工程［M］.北京：人民交通出版社，2007.

［2］浙江浙大中控信息技術(shù)有限公司.深圳東部沿海高速公路機(jī)電工程施工圖設(shè)計［Z］.杭州：浙江浙大中控信息技術(shù)有限公司，2007.

［3］楊勁松，陳井偉.淺析PIMS在公路交通綜合管理中的應(yīng)用［J］.中國交通信息產(chǎn)業(yè)化，2008（1）：103－105.

［4］Microsoft Corporation.“C＋＋ Language Specification”White paper［EB／OL］.［2001－02－14］http：／／www.microsoft.com／msdn.

［5］吉布斯，沃荷林.ASP.NET 2.0AJAX 高級編程［M］.吳宏泉，譯.北京：清華大學(xué)出版社，2008.

［6］鄭耀東.ASP.NET 2.0編程指南［M］.北京：人民郵電出版社，2007.