1、智能交通政府监管平台整体解决方案_*市交通局交通运输行业市级监管管理平台解决方案_2014年5月第1章 系统概述1.1引言道路运输安全生产管理工作，是事关人民生命财产安全、事关社会稳定的一项十分重要的工作。近年来，由于道路运输安全生产事故多发，特别是旅客运输和危险货物运输对人民生命财产安全构成了极大的危害，影响到社会的稳定。而运用高科技手段，加快推进道路运输行业卫星定位应用系统建设，积极探索用信息化推进安全管理现代化的途径和方法，也是提升道路运输行业管理和服务水平，保障道路运输安全的有效措施。卫星定位及北斗卫星定位技术、无线通信技术、计算机网络和数据库技术、互联网技术、GIS地理信息处理技术等
2、构建的车辆监控管理系统在交通运输行业获得了普遍的应用。目前，各大运输企业及卫星定位运营商之间的定位管理数据资源不能相互共享，政府管理部门不能利用现有的定位数据对全市的营运车辆进行有效监管，也不能规运输行业监控系统的建设。2014年，交通部、公安部和安监总局推出在全国围推广和实时道路运输联网联控平台的5号令，从立法上要求各地市按照交通部部颁标准建设符合要求的道路运输管理平台。为了解决以上问题，需要在原运营企业（包括卫星定位运营商和运输企业）已建平台的基础上，通过系统接入方式，实现平台间数据的共享，并据此建立交通局交通运输行业卫星定位监管平台。1.2重点营运车辆卫星定位系统行业现状（一）企业运行及
3、管理制度表面化多数运输企业关于卫星定位系统的运行管理和使用制度均不健全，个别企业甚至未建立。而在实际运输生产管理中也未要求驾驶员在出车前检查卫星定位终端的运行状态，未对离线的车辆进行跟踪落实，监控值班记录过于简化或未留下记录，对发生问题的事件如平台功能故障、终端故障报修等，仅简单地记录事件情况，未对事件进行跟踪和反馈，且未建立应急处置制度，对终端设备、平台故障、设备维护、车辆事故等所可能发生的突发或紧急情况未制定有效应对措施。（二）企业安装的卫星定位系统不符合标准1、卫星定位终端不达标部分企业安装的卫星定位终端不符合JT/T794-2011道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求，以普通卫星定
4、位产品冒充带有卫星定位功能的行驶记录仪产品，产品质量良莠不齐。2、卫星定位平台不符合要求企业所使用的卫星定位平台部分不符合JT/T796-2011道路运输车辆卫星定位系统平台技术要求，其平台功能较为简单，高级功能如数据信息报表统计、行车记录仪数据查询等均未实现。3、卫星定位标准终端的安装不符合要求大部分企业已安装了卫星定位终端，但由于运营商不专业、偷懒或企业投入费用等问题，标准终端的安装均不符合要求，行车记录仪功能未按照要求与车辆行驶部件对接，甚至有些车辆只采购了设备，并未真正使用，造成设备上线率非常低。（三）企业对卫星定位系统监管主体存在误区企业对卫星定位系统监管主体认识存在误区，认为车辆卫
5、星定位系统的监管人员应该是政府人员或者卫星定位系统运营商，而在其与运营商签订的合同中又没有相关的工作约定，导致监管工作衔接空档，出现终端故障后不报修、运营商通知终端费用不足或欠费后不主动缴费、运营商预约维修时企业以业务为由拖延维修时间等问题，产品无法达到监管的要求。导致目前卫星定位系统问题的根本原因在于：（一）运输企业信息化能力低，在卫星定位系统采购上存在盲区1、运输企业的安全监管人员信息化技术差企业的安全监管人员的信息化技术差，对卫星定位系统的功能和操作在细节上不够熟悉，对系统的工作原理不了解，在监控工作是对运营商有较强的依赖性，缺乏主动作为。无法分辨卫星定位系统的技术指标，无法为企业领导提
6、供正确的卫星定位系统采购意见。2、卫星定位系统市场混乱，恶性竞争严重目前，卫星定位运营商服务水平参差不齐、服务价格高低不同，也导致了运输企业难以根据自身情况和应用要求选择适合的运营商工作站。部分运营商以低过正常终端费用及维护价格的方式，在牺牲服务质量的基础上，进行无序竞争，以低廉的收费和劣质的服务抢夺市场，运输企业采购到的终端不符合标准，安装也不规，服务得不到保障，终端故障也得不到及时维修，进一步加剧了全省营运车辆卫星定位系统数据质量下滑，加大了交通运输行业主管部门的监管难度，同时也增加了企业运输生产的安全隐患。（三）缺乏对卫星定位系统运营商的管理手段营运车辆卫星定位系统是按照“政府引导、行业
7、管理、市场运作”的总体思路开展工作的，因此对经营营运车辆卫星定位系统的运营商是采取开放的态度，仅对运营商的资质进行了要求，导致各级道路运输管理部门在发现运输企业使用的卫星定位系统不符合要求或运营商支持水平低下时，由于没有管理手段，也无法进一步对运营商进行处置。为了规各运输企业应用卫星定位监控系统，实现资源共享，避免重复建设，降低政府的建设和运营成本，服务于企业和市民，使社会效益和经济效益最大化，同时制定运输行业卫星定位监控系统和车载终端的标准规指引，指导行业卫星定位监控系统的建设和应用，从而实现主管部门对全市营运车辆有效监控和科学管理。1.3系统建设目标为了响应交通部等三部委对道路运输车辆联网
8、联控平台的要求，规各运输企业应用卫星定位监控系统，实现资源共享，避免重复建设，降低政府的建设和运营成本，服务于企业和市民，使社会效益和经济效益最大化，需要对运输企业现有卫星定位系统信息和资源进行接入、整合与管理，同时根据交通部颁布的道路运输管理办法和系统标准，指导行业卫星定位监控系统的建设和应用，从而实现交通主管部门对全市营运车辆有效监控和科学管理。市交通局交通运输行业卫星定位监管平台的实现目标是贯彻“三个一”，即“一套系统，一个标准，一种制度”的基本思想，开发交通运输行业卫星定位监管平台。让交通局管理部门通过该监管平台实时了解全市运输行业车辆的运行动态；让全市交通运输行业通过一个执行标准实现
9、车辆监控调度管理应用，通过一种规章制度来规管理全市的运输行业。让全市交通运输行业在一个统一、统筹、统管的环境里健康有序的发展。面向全市重点营运车辆，分阶段安装符合国家标准和交通运输部部标的基于卫星定位系统的车载终端设备，通过监控平台和服务平台对数据进行智能分析与处理，实现服务政府、服务企业、服务社会的目的。该项目的实施，将改变全市在车辆动态监管工作中，产品技术标准不统一、运营企业平台规模小、用户服务价值无法体现的被动局面。能够使我市成为卫星定位系统城市，对全市运营车辆实时监控，在交通运输领域规模应用，实现交通运输及其他政府部门对道路运输安全管理数据共享，建立起智慧交通和物联网产业发展的基础。根
10、据交通运输部关于认真贯彻道路运输车辆卫星定位系统平台技术要求和道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求两项标准的通知的要求、我省相关规定以及我市交通运输信息化下一阶段的工作思路，结合符合交通运输部道路运输车辆卫星定位系统北斗兼容车载终端技术规标准（JT/T794-2011）和国家标准汽车行驶记录仪（GB/T19056-2012）要求的车载终端设备，建立符合交通运输部平台标准要求的信息服务平台，实现市政府部门管理平台间的数据交换，完善我市交通运输管理局动态监管平台。1.4项目建设原则1.统一规划，统一标准，统一组织。交通运输行业卫星定位监管平台应按照统一规划的原则设计。在设计中需要充分考虑两客一
11、危车辆、出租车辆、公交车辆和货运车辆的需求特点。设计的系统要有较强的扩展性。通过交通部部标车载终端和国标车载终端的标准、系统接入规和管理规章制度，实现对所有交通运输车辆的监管要求。2.分类管理、分期建设、逐步实施。车辆分类别进行管理，达到对不同类型车辆的个性化监管。在系统建设过程中，采用分期建设的原则。系统一期实现各企业及运营商卫星定位平台的接入和两客一危及货运车辆的运维管理工作。二期深化运维管理的同时，实现数据挖掘和行业应用功能。3.网络安全，信息，稳定可靠，高效运行。要把网络安全、信息放在首位，确保网络和系统具有稳定性和可靠性、高效性、信息的性。4.整体性，实用性，先进性，经济性。从交通运
12、输行业应用的整体出发，选择先进且成熟的技术，满足当前的实用性，并适应未来的技术发展，节约有限的投资。5.管理运行体制与工程建设同步进行。在系统建设的同时注重管理运行体制的建立，使网络和系统建成投入运行后，尽快在规和完善的管理运行体制下产生社会效益。1.5技术路线在本方案中，根据交通运输行业卫星定位监管平台的需求要求，制定如下技术路线：1、采用C/S三层应用体系结构和B/S体系结构相结合的方式，采用当前先进、成熟的技术，开发交通运输行业卫星定位监管平台；2、采用分布式、松散耦合的网络组成结构，保证中心平台和各企业平台的独立性，便于中心平台和各企业平台的维护和升级扩展；3、采用模块化组件式的开发方
13、式，提高系统的灵活性和可扩展性；采用中间件技术，提高系统的可靠性和稳定性；4、采用信息开放等级划分、权限许可和角色认证的方法，建立系统安全数据传输及系统备份机制，保证整个网络的稳定性和安全性；5、通过规的接口实现与其他子系统的数据交换和对接；6、采用大型分布式、关系型数据库对数据进行存储；7、选用交通部要求的地理信息引擎，实现电子地图功能；8、采用服务器双机热备份方式保证系统的稳定可靠性。1.6相关定义（1）道路运输车辆卫星定位动态监管系统 GNSS monitoring and management system for operating vehicles以提供道路运输车辆实时位置和状态信
14、息为特征，具有运输车辆驾乘人员及运输车辆管理者等用户远程信息服务，反映运输车辆动态数据，满足营运监管部门及安全监管部门对系统信息运用要求，能对服务围的车辆进行管理和控制的综合性信息处理系统。系统由卫星定位系统、通信网络、监控平台及车载终端等部分组成。（2）政府监管平台（简称政府平台）government monitoring and management platform以计算机系统为基础，通过提供信息处理及人机服务接口等功能，实现对服务围的车载终端和接入平台进行管理的系统平台，主要实现对上级平台的数据报送和对下级接入平台、运输企业、车辆、从业人员、业户的管理以及车辆运营安全的监管。（3）企业
15、监控平台（简称企业平台） enterprise monitoring and management platform企业自建或委托第三方技术单位建设的卫星定位动态监控平台，以计算机系统为基础，通过接入通信网络对服务围的车载终端和用户进行管理，并提供安全运营监控的系统平台，主要实现对平台中的车辆安全运营的实时监控。（4）接入平台 access platform接入到政府监管平台的平台，包括企业监控平台和下级政府监管平台。（5）车载终端 vehicle terminal安装在道路运输车辆上满足工作环境要求，具有卫星定位系统、移动网络接入、道路运输车辆行驶记录、道路运输车辆相关信号采集和控制，与其他
16、车载电子设备进行通信，提供监控平台所需的信息，完成监控平台控制功能的装置。第2章 系统整体规划交通运输行业卫星定位监管平台由中心公共监控管理平台系统（简称中心平台）、中心公共监控管理平台网关接口和卫星定位运营企业网关数据转发接口三部分构成。其中中心平台通过互联网接收卫星定位运营企业网关转发的数据。中心平台能与企业卫星定位监控平台之间实现互联互动、信息共享。图2-1 交通运输行业卫星定位监管平台系统组成运输企业车辆安装了卫星定位车载终端的运输企业车辆，该车辆的行驶数据将通过卫星定位车载终端发送给各企业卫星定位平台，完成实时监控和车辆调度。 运输企业卫星定位平台包括各运输企业已经建立的卫星定位车辆
17、监控调度系统和各运输企业加盟的运营商的卫星定位车辆监控调度系统。这些平台系统管理运输企业的车辆信息并对车辆进行监控调度。同时需要将车辆信息和监控信息通过公共通信网关的协议标准分发给交通运输行业卫星定位监管平台。 交通运输行业卫星定位监管平台能够监控调度管理全市运输企业车辆的卫星定位监控调度管理系统。该系统分析各运输企业平台上传的数据信息，实时监控车辆的运行轨迹，警情分析。为交通局提供全市运输车辆的实时动态信息。 数据转发接口数据转发接口是运输企业平台与交通运输行业卫星定位监管平台的通信接口网关。数据转发接口数据传输采用市交通局交通运输行业卫星定位监管平台网络结构和信息交互规定义的消息协议。参见
18、附件市交通局交通运输行业卫星定位监管平台网络结构和信息交互规。公共网关接口公共网关接口接收运输企业平台上发的信息数据并分析处理。根据不同的信息类型发送给不同的应用终端处理。公共网关接口数据传输采用交通部部标标准809消息协议。参见附件道路运输车辆卫星定位动态监管系统平台数据交换。分支机构、办事处以及运输企业远程监控管理包括直属单位，如客运分局、货运分局、运政分局、应急指挥中心等，其他相关单位如市应急指挥中心、市交通局、省交通局、交通部等。各单位采用B/S使用互联网浏览器的方式监控管理车辆。第3章 系统设计方案3.1系统设计要求交通运输行业卫星定位监管平台按照先进、可靠的要求进行设计，充分体现模
19、块化系统集成的设计思想。采用C/S三层体系和B/S相结合的分布式模型建立。系统设计在一个较高的起点上充分保证系统的可伸缩性和可扩展性，具备相当的通讯、计算机和网络设备的信息容量和处理能力，并有一定的超前性，软硬件预留接口，便于维护、升级和发展，以适应将来交通局信息化发展的要求。在系统一期建设时要对整个项目进行重点规划和设计，充分考虑整个系统的项目需求、硬件配置及后续扩充，同时一期系统必须实现对营运车辆监控的基本功能，为整个系统的建设奠定基础，并充分考虑与二期与后续功能的衔接。3.1.1系统的可用性(1) 在本系统的设计过程中，程序的界面要统一，各项基本资料录入界面中涉及到日期的栏目需给出日期下
20、拉列表，如果输入是否选择给出CHECK选项按钮，如果是多选一方式给出RadioButton模式进行指定。(2) 在统计表格中如果存在合计或小计时需对不同栏目进行分色显示。(3) 对于层次性数据需给出树状显示表方便用户选择。(4) 凡是报表需可让用户自行指定格式并能将报表显示的数据导出到Excel与网页中。(5) 程序色调要一致。(6) 帮助文档要确认到每项具体功能，对于不符合程序流程的操作要给出提示指导用户正确操作。(7) 自动提示的信息需给出一个统一的界面进行提示，提示方式要友好。(8) 对网络需求要合理，采用标准的TCP/IP协议进行数据通信，数据传输量适中，对网络需求控制在交通局现有网络
21、的带宽。3.1.2系统的可扩展性(1) 在系统方案中按照系统分析、统筹规划的观点对系统终期容量及网络发展设想进行方案设计，中心系统采用叠加式模块升级方式，逐步实现平滑扩容； (2) 采用三层体系结构设计思想，通讯层、业务层、应用层相互独立，降低系统维护升级的复杂程度，提高系统的更新、维护和升级的效率；(3) 软件系统使用先进的网络开发平台，结合模块化和结构化的设计思想，既考虑到当前使用的易用性，更具有适当的超前性。(4) 硬件配置在满足一期系统要求的同时，充分考虑到二期应用的扩展能力。软件采用分布式处理方式，通讯层软件、业务层软件可以平滑扩容，在二期应用扩展时，系统软件不用另行开发，在增加硬件
22、的基础上平滑扩展。节省了软件再投入的投资。3.1.3系统的可开发性 (1) 电子地图引擎提供完善丰富的二次开发接口、开发用例和开发工具。 (2) 应用软件提供API接口、相应开发工具、资料和源代码，配合技术人员完成业务、流程等的二次开发。3.1.4系统的开放性(1) 系统有良好的开放式结构的接口，能方便地与其它系统互连。(2) 提供开放型数据库接口、业务流处理接口。选择分布式、多用户、关系型数据库管理系统，提供较强的安全机制，对数据库进行安全限制。支持备份与恢复。公开数据库的结构及详细的数据格式。(3) 通过WEB Service和XML的方式开放数据接口，提供基于B/S方式的信息共享方式。3
23、.1.5系统的高安全性 (1) 在与公共网的接入界面上，交通局采用专用防火墙系统，防止非法用户的恶意入侵，提供系统总体闭环检测及网管方案。满足政府计算机信息安全与的有关规定。(2) 系统将提供运营管理监视软件，当系统中关键模块出现工作异常，监视软件都能够及时提示系统维护人员，指明故障原因及时排除隐患。(3) 相关数据操作其中之一发生错误要及时回滚到正确点并对用户给出提示。(4) 在网络断开阶段缓存在本地的数据是可信赖的。3.1.6系统的高可靠性 (1) 系统采用流行、成熟、稳定、先进的Windows Server 2003操作系统、Oracle9i数据库、TCP/IP网络协议构架应用平台。 (
24、2) 一期数据库采用Raid5的冗余磁盘阵列技术，保证数据的安全可靠性。二期系统要求双机热备的方式，以便系统出现问题时，系统能自动进行切换，并对数据库进行备份；在多个用户并发访问的情况下，系统具有较高的稳定性。3.1.7系统的标准性 系统的开发符合国际标准、国家标准及行业标准，要求制定开放标准及接口，保证与相关系统的连接。3.1.8系统的规性 本系统开发严格遵照国家软件工程规进行，根据开发进度及时提供有关开发文档，包括软件需求说明书、数据要求说明书、系统设计说明书、数据库设计说明书、测试计划、用户手册、模块开发卷宗、测试分析报告、系统维护手册、操作手册、系统安装手册。3.1.9系统的易用性 (
25、1) 中心系统设计上应充分考虑到产品的易用性，系统应有完善灵活的权限管理机制，系统管理员可以根据使用系统的不同角色对用户进行权限分配，日常维护工作简单，操作灵活，界面直观。用户在操作时不需要或很少需要计算机专业的技能。(2) 在开发过程中，将遵循如下原则：将所有录入菜单放在一个页面中，方便选择。将所有查询菜单放在一个页面中，方便查询。将报表菜单放在同一页面中，方便生成。3.1.10系统的实用性科学合理的利用交通局现有硬件、软件、网络、数据等资源，降低开发成本。3.2网络结构3.2.1企业平台与监管平台互联方案 各企业平台与中心网关采用Internet网络进行互联，市道路运输管理平台需要对网络安
26、全级别进行严格的设置。企业和中心对Internet的界面通过网络防火墙进行保护。 图3-1 交通运输行业卫星定位监管平台网络结构图3.2.2监管中心部网络结构图 监管中心部网络有100M交换机将数据库服务器、WEB服务器、通讯网关服务器以及各种应用终端互联。图3-2 监管中心部网络结构图3.3软件架构交通运输行业卫星定位监管平台分为监控中心服务器端、实时监控客户端和WEB监控管理客户端三部分组成。如下图：第一部分是监控中心服务器端，由通讯处理子系统、业务后台处理模块、中心系统数据库、WEB应用服务子系统和其他系统接口模块组成。通讯处理子系统负责通过公共网关接口同各企业和运营商的卫星定位平台进行
27、数据通信、协议转换的工作；另外，通讯处理子系统与实时监控客户端通过TCP/IP的方式进行数据传输，实现客户端对车载终端的实时监控和实时控制工作。业务后台处理模块负责对车辆上传的数据进行逻辑分析，并按照业务逻辑处理后存储到数据库中，并立即通知实时监控客户端业务逻辑的分析结果，实现车辆实时监控的工作。图3-3 软件架构图中心数据库采用Oracle数据库管理平台，中心数据库与客户端采用中间件的方式进行数据操作，保证数据库的安全和性能。WEB应用服务子系统实现WEB应用的业务逻辑，实现WEB GIS，WEB车辆监控，统计报表，权限管理和日志管理的工作。另外，实时监控客户端与中心数据库的数据同步和报表生
28、成工作通过WEB Service和XML的传输方式实现。其他系统接口模块负责与交通局其他系统进行数据交换工作。第二部分是实时监控客户端，以Client端的形式实现。要求对车辆行驶的轨迹、状态进行实时的监控监督管理，发现问题，立即以醒目的方式提醒用户注意和提供处理措施。实时监控客户端的地图数据存储在本地，能够实现地图快速启动和浏览功能。实时监控客户端采用ACCESS本地数据库与中心系统数据库保持同步更新。第三部分是WEB监控管理客户端，负责基础数据的维护、车辆管理维护、系统管理维护、统计报表和WEB车辆监控工作。与实时监控客户端比较主要是监控的实时性和地图显示和浏览速度稍差。3.4服务器与存储方
29、案3.4.1服务器系统组成系统服务器硬件系统包括数据库服务器、通讯服务器和WEB应用服务器三部分。服务器采用双机热备集群系统。3.4.2服务器选型服务器应具有以下特点：硬件水平高，较长的时间不落后。数据总线速度快，存到总线的带宽应在800M以上。硬盘速度快，容量大。网络频宽高，应在100M以上。可靠性高，安全性好。3.4.3集群技术服务器集群指通过特殊的软件和硬件支持将两台或多台服务器组成服务器集合，它的目的是减少系统的故障时间，提高系统的可用性。有两种服务器集群方法；一种是将备份服务器连接在主服务器上，当主服务器发生故障时，备份服务器才投入运行，把主服务器上所有任务接管过来；另一种方法是将多
30、台服务器连接，这些服务器一起分担同样的应用和数据库计算任务，改善关键大型应用的响应时间，同时，每台服务器还承担一些容错任务，一旦某台服务器出现故障时，系统可以在系统软件的支持下，将这台服务器与系统隔离，并通过各服务器的负载转嫁机制完成新的负载分配。3.4.4冗余磁盘阵列技术冗余磁盘阵列(RAID-Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks)技术，通过对多个硬盘进行条带化处理，有效数据和校验数据被均匀分布在多个硬盘中并加入校验数据，当有硬盘损坏时，通过校验数据恢复损坏硬盘申的数据。在恢复过程中，不影响系统的服务。同时，RAID系统可以大幅度提
31、高磁盘数据1/0(input/outpu志;输入输出)的性能。通过配置并使用RAID系统，可以最大限度地减少由于硬件损坏造成的系统故障和数据丢失。RAID技术经过不断的发展，现在已拥有了从 RAID 0 到 6 七种基本的RAID 级别。另外，还有一些基本RAID级别的组合形式，如RAID 10（RAID 0与RAID 1的组合），RAID 50（RAID 0与RAID 5的组合）等。RAID 0RAID 0又称为Stripe或Striping，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。 图3-4 Raid0示意图系统向三个磁盘组成的逻辑硬盘（RADI 0 磁盘组）发出的I/O数据请求被转化为3项操作，其中的每一项操作都对应于一块物理硬盘。我们从图中可以清楚的看到通过建立RAID 0，原先顺序的数据请求被分散到所有的三块硬盘中同时执行。从理论上讲，三块硬盘的并行操作使同一时间磁盘读
