国家干线公路网监测与应急体系总体架构顶层设计

国家干线公路网监测与应急体系总体架构顶层设计
韩悦;张硕;张新虎
【摘要】针对国家干线公路网监测与应急管理信息化建设协同性不高,信息共享、数据运用能力不足等问题,基于国外电子政务架构应用经验与我国业务现状分析,运用国际通行的企业架构理论,研究设计路网监测与应急体系的总体架构,包括业务架构、应用架构、数据架构、技术架构.路网监测与应急体系各个层次、构成关系的厘清,将为我国各级路网管理部门共同构建行业上下贯通、横向充分衔接、技术先进实用的全国路网监测与应急信息化体系提供技术指南.%To solve problems of the lack of information integration and coordination,the information exchange,the comprehensive utilization of data in the field of national trunk highway network monitoring and emergency system,this research firstly introduces the application experience of foreign E-government structure and the analysis of the domestic business status quo problems,then through the using of EA(Enterprise
Architecture)theory,provides overall framework of the national trunk highway network monitoring and emergency system,which consists of business architecture,application architecture,data architecture and technology architecture.The studies of the internal contents and interrelations of the overall framework helps all the highway agencies to develop a more interoperable,more information shareability,more high technology national trunk highway network monitoring and emergency system.
【期刊名称】《公路工程》
【年(卷),期】2017(042)004
【总页数】6页(P114-119)
【关键词】公路网;监测;应急;顶层设计;企业架构
【作者】韩悦;张硕;张新虎
【作者单位】交通运输部规划研究院信息所, 北京 100028;交通运输部规划研究院信息所, 北京 100028;交通运输部规划研究院信息所, 北京 100028
【正文语种】中文
【中图分类】U491.4
公路网是现代综合交通运输体系中的重要基础设施。

保障公路网运行安全通畅，是交通运输当好先行官，服务国民经济发展、促进民生改善的重要保障。

“十三五”是综合交通基础设施加快成网、各种运输方式加速融合发展、“互联网+便捷交通”全面推进、交通运输行政体制改革全面深化的关键时期。

全面推进公路网监测与应急体系发展，是推动四个交通发展的重要途径，是创新公路网网络化智能化运行模式，实现路网治理能力现代化的重要举措。

我国公路网监测与应急业务发展尚处于起步阶段，业务的本质属性、构成、关系等尚未形成相对统一的认识，公路网数据的采集、处理、运用缺乏统一的技术指导。

本研究首次系统性的对公路网监测与应急业务体系进行梳理，对信息化建设所涉及的应用功能、数据资源、支撑技术等核心要素进行剖析，结合已有的实践经验，参照EA (Enterprise Architecture，企业架构)理论总结出具有普适性的业务、应用、数据、技术架构模型，能够显著降低各级部门在公路网监测(管理)与应急信息化建
设过程中的研究难度，提高行业信息化建设效益与科学性。

2.1 应用情况
国外政府在顶层设计方面的研究和实践主要体现在EA方法在政府部门的应用。

20世纪90年代，随着EA理论在企业信息化方面的广泛应用，并逐渐推广至政府部门，以美国为代表的发达国家政府纷纷利用企业架构理论方法指导自身信息化规划，取得了富有成效的应用成果。

根据有关统计，67%的国家或地区政府已经有EA项目，如果再加上那些正计划在一两年内开始EA项目的国家，该比例将会是93.3%。

运用EA方法开展电子政务顶层设计主要国家如表1,表2所示。

2.2 经验启示
① 运用架构的价值取向。

通过统一建立架构，利用架构约定和识别整个政府部门信息化建设中可以重用的功能、数据和技术，能够有效避免各部门重复建设类似系统、模块，并清晰梳理出跨部门错综复杂的业务协同与数据共享关系，最终实现各部门在统一的框架、标准、语言体系下集约高效的共同推进信息化建设。

可见，运用EA 的理论和方法来约束和指导信息化建设，具备减少重复建设、提高协同共享能力两大核心价值。

② 架构发挥作用的基本条件。

架构的有效执行需要有法律法规等具有强制作用的保障手段。

从历史经验看，任何部门信息化建设首先考虑部门自身利益，特别是使用公共财政资金的情况下，不受约束、各自为政独立建设是最方便的选择。

为此，建立强有力的机构、制度，特别是通过信息化建设资金的管控等方式来确保架构执行就成为了各国共同采取的必要措施。

架构需要有专业机构、技术力量来开发并持续维护、改进。

通过各国实践经验也能看出，架构的建设只有起点没有终点，没有任何架构开发是一劳永逸的。

架构总体是稳定的，但局部是动态的，需要根据业务需求与条件变化情况不断优化完善。

3.1 主要业务现状
部、省级路网日常运行监测、信息报送以及出行信息发布等业务运行机制已初步建立。

部路网中心已建立24 h值班制度，初步建立起路况信息发布、公路气象预报预警、重大突发事件信息专报、公路应急联络人以及媒体采访等一系列值班室工作机制；各省级路网运行管理部门也基本建立了路况信息及突发事件信息报送等值班制度，并安排专人负责信息接报值守。

路网监测与分析能力初步具备。

依托交通量观测设施(观测站)、路网视频监控系统、路况检测车等技术手段，已初步建立路网监测数据采集体系。

以此为基础，初步建立路网运行状态评价指标体系，形成多维公路突发事件预报、预警监测平台，并已连续多年编制全国干线公路网运行分析报告、中国公路网运行蓝皮书等。

公路出行信息服务逐步推开。

部路网中心建立了“中国公路信息服务网”，与气象部门合作开展了公路交通气象预报预警服务工作，与中央人民广播电台共同举办开通“中国之声公路服务站”直播栏目并联合打造中国高速公路交通广播(FM 99.6)，进行路况直播连线及时播报国家公路网路况信息，与中央电视台合作在新闻频道、中国气象频道就灾害天气、重大突发事件连线播报公路气象预报预警、重大事件处置等相关信息；高速公路联网不停车收费(ETC)系统已实现全国联网。

公路应急处置取得一定成效。

“十二五”期间，在全国开展13个国家区域性公路交通应急物资储备与救援中心的建设，基于国家“一案三制”框架下，建立“综合调度、分级处置、快速响应”联动机制建设。

自2011年起，定期开展公路交通警地联合应急演练，部分省份路网运行管理部门已与公安交警建立了协作机制，实现了路警联合指挥调度。

3.2 信息化现状分析
交通运输部层面，已建设路况/通车信息管理系统、重大节假日免费通行数据报送
系统、路网监控视频图像联网系统、国家干线公路网技术状况监测信息系统、公路
气象预报预警系统、全国公路出行信息服务系统、全国重点营运车辆联网联控系统、国家公路网交通情况调查数据采集与服务系统等。

各省主要依托“十二五期”部主导或引导开展建设的公路水路安全畅通与应急处置系统、交通运输统计分析监测和投资计划管理信息系统、省级公路交通量调查数据采集与服务系统等相关工程以及利用省内资金自行开展的相关信息化建设工程在公路网监测、应急信息化方面进行了探索。

总体而言，部省公路网监测与应急信息化建设还处于起步阶段，数据采集管理与运用能力弱、信息共享效率低、业务协同不畅的现象还比较普遍。

结合国内外相关经验和我国路网监测体系建设信息化现状，根据总体架构的设计思路与原则，基于全国路网监测体系业务的共性需求，分别研究并提出了业务架构、应用架构、数据架构、技术架构。

4.1 业务架构
① 目的。

为应用架构、数据架构的设计提供稳定的、基础性的业务需求框架及内
容描述。

② 目标。

以各级路网管理部门业务为基础，以有效支撑职责使命、管理目标的实
现为更高要求，对普遍性的路网监测与应急业务进行划分和描述，形成业务板块、层次关系、核心内容描述。

③ 原则。

合理划分业务，寻求架构稳定性与灵活性的良好平衡。

高层次的业务将
从部门管理职能的角度进行划分；低层次的业务将根据实际情况从管理内容、管理对象的角度进行划分，以便于根据技术进步、对象扩展等进行拓展完善。

着眼未来，突出数据运用。

不同于路政、养护等传统业务，路网监测与应急业务应更加侧重于对信息的获取、汇聚、分析。

问题导向，优化业务环节和流程。

充分考虑现有业务关系不清晰、业务机制不顺等问题，优化业务环节和流程，加强相关业务的衔接，为建立更加顺畅的协同型业务
应用体系奠定基础。

④ 内容。

业务架构包括6大业务板块、17类主要业务、50余个业务模块，并理清了各业务板块之间的业务协同与数据关系。

如图1～图3所示。

六类业务的主要关系如图2、图3所示。

4.2 应用架构
① 目的。

指导行业各级路网管理部门应用系统开发建设、升级改造。

② 目标。

分析得出业务架构中可以应用信息技术提升业务效率的业务功能形成功能模块。

③ 原则。

应用功能组件化。

在应用功能的梳理过程中，将相似的功能进行归并、组合，尽量划分为功能相对独立、可以独立运行的功能组件，将多个组件进行组合构成应用系统。

④ 内容。

应用架构包括4大类业务系统、24类功能模块(见图4)。

4.3 数据架构
① 目的。

为我国各级路网管理部门信息化建设数据库设计提供内容框架和标准规范方面的指南，为上下级之间、区域之间、部门之间的信息共享提供参考。

② 目标。

对路网监测与应急的数据类型和内容进行梳理，明确数据生产、交换、集成的关系，为行业形成稳定、规范、良好的路网数据环境提供参考规范。

③ 原则。

数据对象统一。

针对所有的数据，每类数据应有统一的名称和定义，保证数据的统一性和规范性。

数据高效共享。

每个数据应该在仅第一次出现的时间和地点被获取一次，以后在整个内部能够共享。

④ 内容。

a.数据实体。

数据架构包括8大数据域、20个数据类，明确了各类跨部门数据交换共享关系(见表3)。

b.数据交换共享。

省向部提供的信息主要包括公路基础数据、公路网运行监测数据、应急资源数据、视频数据和部所需的其他数据。

部向省提供的信息主要包括公路网的运行协调指令信息、省际间需共享的公路交通运行信息、重特大突发事件的应急处置和指挥指令、信息及执行反馈等信息、公路应急资源的调度、部署指令、执行反馈等信息、应急信息发布指令和部下发的其它信息等数据。

相邻省份之间提供的信息包括省界一定范围内的国家公路网的交通流量、交通拥堵状态、气象(能见度、路面状态)等运行信息，突发公共事件信息，交通应急资源信息，重大风险信息等。

4.4 技术架构
① 目的。

为分散投资建设下的行业各级路网管理部门信息化建设提供技术指引，
避免和减少重复建设，降低技术风险，提高路网监测信息化建设的先进性、整体性和投资效益。

② 目标。

充分考虑业务特点，形成一整套通用型技术元素构成及功能要求。

③ 原则。

采用成熟、通用的技术路线。

在满足应用功能和性能需求的前提下，尽
量采用市场占有率高、通用性好的技术路线，以减少运维和管理成本。

具有较好的稳定性和开放性。

确保技术体系能够较好的兼容主流技术和相关标准，并能够在不对现有架构做出重大改变的基础上引入新技术。

④ 内容。

技术架构包括应用支撑、基础设施、终端设备三个层次。

如图5所示。

本研究主要结合国内外相关经验和我国路网监测与应急体系建设信息化现状，根据总体架构的设计思路与原则，基于全国路网监测与应急体系业务的共性需求，研究并分别提出了业务架构、应用架构、数据架构、技术架构。

本研究成果可为各级路网管理部门开展相关信息化规划编制、信息化工程前期工作、信息系统设计提供理论指导，将有助于提高我国公路网监测与应急管理业务的规范性，推动跨区域、跨部门业务协同与数据共享，为共同构建全行业业务与信息上下贯通、横向充分衔接、技术先进实用的全国干线公路网监测与应急信息化体系奠定基础，助力我国智慧公
路快速发展。

【相关文献】
[1] 李作敏.开创路网智慧管理新时代[J]. 中国公路，2015(2).
[2] 楚峰. “智慧路网”让出行更畅通——全国路网运行管理工作座谈会召[J].运输经理世界，2015(13).
[3] 薛文.高速公路路网管理中心系统框架设计[J].公路交通科技，2011 (7).
[4] 张可.公路路网管理与应急处置系统总体框架与建设运行机制研究[A]. 2008第四届中国智能交通年会[C], 2009.
[5] “十三五”公路养护管理发展纲要，交公路发〔2016〕96号，交通运输部，2016[Z].
[6] 交通运输安全应急“十三五”发展纲要，交安监发〔2016〕64号，交通运输部，2016[Z].
[7] 交通运输信息化“十三五”发展规划，交规划发〔2016〕74号，交通运输部，2016[Z].
[8] 推进“互联网+”便捷交通促进智能交通发展的实施方案，发改基础[2016]1681号，国家发改委、交通运输部，2016[Z].
[9] 交通运输部关于推进交通运输安全体系建设的意见，交安监发〔2015〕 20 号，交通运输部，2015[Z].
[10] 促进大数据发展行动纲要，国发〔2015〕50号，国务院，2015[Z].
[11] TOGAF Version 9.1(The Open Group Architecture Framework,开放组体系结构框架)，The Open Group，2011.。