基于交通云的交通运输一体化服务系统研究

常斌磊

摘要：针对大交通背景下一体化综合交通运输管理和服务面临的多方协同服务问题，提出建立基于交通云的交通运输一体化服务系统的方法。首先，对交通运输一体化服务的必要性及難点进行分析；然后，对综合交通运输资源进行虚拟化处理；最后，建立交通云协同服务管理系统架构，实现以铁路、航运、地铁、公路等交通运输信息交互协同为核心的面向客运和货运多式联运服务，为探索基于云计算的大交通运输管理协同服务研究提供了新的应用模式及方法。

关键词：交通运输一体化；交通云；多式联运；知识云服务

0引言

目前我国针对公路、地铁、铁路、航空、水路等多种运输方式的管理仍然处于分散经营、各自管理的状态Ⅲ。管理部门具有自身独特的管理模式，各种管理模式之间具有相互独立、互相关性小、区域分割、领域差异较大的特征。这导致国内交通运输面临各部门协作困难、信息交流困难、交通运输链衔接受阻碍等问题。针对大数据、信息化融合发展趋势，通过将交通运输领域内各种交通运输方式进行一体化融合，建立综合交通运输管理服务新模式是一种有效解决方法。

本文在对交通运输一体化综合管理的必要性及难点进行分析的基础上，对综合交通运输信息资源进行虚拟化处理，然后建立交通云协同服务管理系统架构，并对多式联运相关运输信息的交互与协同规则进行规划设计，并以知识智能推送和主动检索的方式，向用户提供面向综合交通运输的多式联运服务。

1交通运输一体化管理研究分析

1.1研究背景

目前针对我国交通运输一体化管理的研究较多。池德振等研究了区域发展与交通需求、交通供给的协调关系，提出针对交通规划理念、流程、层次等方面的新方法。王江平等研究了重庆市轨道交通和地面公交线网的一体化布局模式，提出轨道交通与地面公交一体化的网络布局模式及方案。卢冬生等提出一体化综合运输体系的战略定位、发展目标，建立了综合交通运输体系。现有的研究对多种交通运输模式的衔接、交互协作等作了一定的探索，但鲜有将大数据、信息化等高新技术与交通运输一体化综合管理相结合的研究。

1.2一体化服务的必要性

随着人们出行的增加和物流产业的发展，交通运输压力已经从针对道路桥梁建设、运输工具改进等方面扩展到针对交通运输管理零散、多式联运难实现等问题上。而且随着交通运输体系多元化发展，跨领域或部门的交通协作问题严重，交通运输方式及工具的升级困难。一体化综合交通运输协同服务在多式联运应用上，能够解决跨运输方式运营中存在的信息交互、衔接、转运等问题，能够有效提高交通运输效率，减轻交通运营压力：在资源统筹方面，能够对不同运输方式的信息资源进行统一规范，各运输方式在衔接与协同方面更为高效：在持续发展方面，能够统筹全局，快速完成交通运输技术革新。

1.3一体化服务的难点

基于交通云的交通运输一体化协同服务对不同交通运输模式下的信息共享、协同管理、资源配置、知识智能匹配与推送等具有较高要求。然而，现有的不同交通运输管理模式之间存在相互独立、互相竞争、互相关性小、应用领域差异等问题。因此，建立针对大区域范围的综合性交通知识云，以及实现交通运输一体化服务存在交通运输资源难以整合利用、知识传输与推送困难、多种运输方式及功能整合困难等难点。

2交通运输资源虚拟化

针对交通运输方式多样、管理模式不同、管理分散等问题，需要利用知识云表示方法对交通运输相关知识资源进行统一的表述，并将相互孤立、跨地区分布、运输方式不同的路线和站点连接在一起组成交通云网。从而对综合交通运输资源进行虚拟化变形，以方便在信息服务过程中调用，如图1所示为交通运输知识资源虚拟化过程示意图。

交通运输知识资源虚拟化过程分为知识资源整合与知识化表示两个部分。首先将铁路、航空、地铁、公路等多种运输方式下的交通资源整合为综合交通运输资源，并将知识进一步分为管理部门信息、路线排布信息、运输时刻表信息等，其中管理部门信息包括管理部门序号、管理内容、管理范围等，运输状态信息包括拥堵情况、即时运输、运输能力等信息。整合后的最小数据单元通过基于本体的知识表示方式表示为知识，多个互相关的知识通过本体映射关系和语义关联匹配、组合为知识云，所有的知识云通过虚拟化接口与相关语义解析软件和网络端口相连接，通过知识组织与匹配构建交通知识云库，并存储于服务器。知识服务过程中，通过交通云协同服务管理系统从交通知识云库中对知识资源进行调用。

3交通云协同服务系统的建立

3.1交通云协同服务管理系统架构

在对综合交通运输资源进行统一化、系统化表示和存储的基础上建立如图2所示的交通云协同服务管理系统构架，该构架包括交通知识云库、信息传递模块、数据分析模块、服务应用模块、服务设备模块。

其中交通知识云库负责存储综合交通运输过程相关的知识资源：信息传递模板负责交通运输服务应用过程中知识信息的网络连接、信息传输、数据格式转换等，为知识云库中知识的匹配与调取，以及运输方案、交通监管、统计数据等信息的推送提供传输通道：数据分析模块通过信息传递模块从交通知识云库中调取知识资源，并完成交通运输情况和服务需求分析、意外情况监测、交通运输数据统计等任务，根据交通运输一体化服务流规则进行虚拟联运动态协作仿真，计算并筛选出用时最少或者最能满足用户需求的多式联运方案，并通过信息传递模块推送给用户：服务应用模块通过各种通讯手段如电脑客户端、APP、网页应用平台等，将数据分析模块传送的信息推送给服务用户，为不同服务领域的交通运输提供协同货运、交通规划、交通管理、协同客运、交通数据统计等服务：服务设备模块包括交通运输过程相关的所有硬件设备以及配套的软件资源，如监控设备、服务器、网络交换机、通讯设备等。

3.2交通运输一体化服务流

为了对交通运输尤其是多式联运方案进行最优化求解，建立交通运输一体化服务流，制定多式联运执行规则。

建立交通运输一体化服务流包括以下步骤：

4结束语

基于交通云的交通运输一体化协同服务系统是针对现代化交通运输综合管理的新方法。通过将最优运输方案推送给参与运输活动管理、执行和被执行的用户，为固定路线运输活动提供运输规划和优化服务，为即时运输活动提供最优多式联运方案推送服务。实现了由公路运输管理平台向大交通云迁移过程中的运输管理的多元服务化，推动了标准统一、功能融合、运营规范、服务高效的综合运输枢纽体系的建立。endprint