基于计算机信息技术的交通运输系统的设计

赵福玉 潘江塞

摘 要：在计算机信息技术发展环境下，交通运输也逐渐向信息化、智能化以及数字化方向发展。基于计算机信息技术的交通运输系统设计，先要认识到交通运输系统计算机信息网络系统开发方法、开发工具，基于此完成交通信号控制系统、交通综合监控系统、交通信息诱导系统、应急指挥调度系统等设计，为当前交通运输中计算机信息技术应用提供相关研究方向，促进现代交通运输行业的新发展。

关键词：计算机信息技术;交通运输系统;设计

中图分类号：TP39

文献标识码：A文章编号：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

交通運输行业对于我国经济发展具有重要影响，新时期发展中不但要满足高效、节能及环保运输需求，也需要注重提升交通运输效率，以实现对我国经济可持续发展战略需求的满足。在当前我国经济和科学技术发展进程中，促进了交通运输行业的计算机信息技术应用;不但为交通运输发展提供了新空间，也可以满足当前社会发展环境下的交通运输需求[1]。因此，本次基于计算机信息技术展开交通运输系统设计研究，为交通运行稳定性和安全性提供保障。

1 基于计算机信息技术的交通运输系统设计原则

在计算机信息技术交通运输系统设计中，需要遵循以下相关原则。

1.1 可靠性原则

在针对计算机信息网络系统开发优劣实施评估过程中，重要指标之一即为系统运行稳定性。因此在交通运输计算机信息网络系统开发中，也必须要加大对冗余技术的应用，以此提升系统冗余性。另外，完成计算机系统软件编制后，也必须要实施相关实验检测，以便及时发现系统运行中的安全隐患，消除隐患，确保系统本身具有自我检查功能[2]。

1.2 科学合理性原则

基于计算机信息技术的交通运输系统设计，也需要首先针对系统需要处理对象实施调查。另外，还需要针对交通运输管理之前的作业组织以及制度进行调整，以能够确保设计完成的交通运输系统可以满足用户以及交通运输行业管理需求。

1.3 实用性原则

针对交通行业计算机网络系统设计中，必须要坚持务实态度，满足系统实际应用需求完成相应的信息系统开发，由此提升系统开发的合理性。另外，在开发过程中，也需要有效明确相关工作人员责任，以此确保充分发挥和应用系统自身优势。在系统设计过程中，结合交通运输管理工作实际需求，完成系统的各个功能设计，以此充分体现系统开发特点。

1.4 可扩充性原则

系统开发中需要具备不同程度的预见性，以为之后系统运行中存在的各种可能性需求进行满足。其中在计算机系统硬件设计中，一定要预留扩充位置，且结合运输系统的要求实施更新，并完成相应的硬件设备维护。系统软件方面，也可以在层次化、模块化结构形式的应用下，实现对之前系统功能的拓展以及延伸[3]。

2 基于计算机信息技术的交通运

输系统设计方法和工具

2.1 基于计算机信息技

术的交通运输系统设计方法

基于计算机信息技术的交通运输系统设计所采用的方法主要为面向对象法、结构化方法等等，本次系统设计采用的是结构化方法。结构化系统在当前管理信息系统开发中的应用最为广泛，技术也最为成熟。在设计中结合应用工程化系统开发技术、生命周期方法以及自上而下结构化方法，相关步骤：

（1）系统规划阶段。在确定开发项目前，首先需要结合开发要求调查分析系统开发需求，并制定具体的开发设计任务，在此基础上也需要针对系统开发可行性实施评价;（2）系统分析阶段。完成系统规划后，即需要针对当前已经存在的交通运输系统实施全面分析，由此结合系统设计需求制定相应的逻辑方案。系统分析阶段主要是完成系统调查、系统开发定义以及数据功能分析等;（3）系统设计阶段。在这一阶段中，可以基于系统分析基础将已经完成的系统设计可行性逻辑方向，向实际物理模型实施转变。详细来讲即为结合系统功能、开发资金、系统开发复杂度以及系统开发规模等，完成相应的系统设计。在系统设计阶段，主要是完成模块、输入输出、可靠性以及数据库等设计[4];（4）系统实现阶段。即为时间阶段，将已经设计完成的物理模型，采用专用硬件设备实施功能测试。系统实现阶段主要是进行程序设计、数据收集、系统开发升级等;（5）系统维护阶段。完成系统设计后需要将其投入到使用中，也就需要对其实施系统维护。针对系统运行实施维护主要是保障系统的正常运行;另外也需要有效调整以及修改系统相关数据，以能够实现对系统发展中的更新需求满足。其中交通运输大数据管理平台如图1所示。

2.2 基于计算机信息技术的交

通运输系统设计工具

计算机技术下的交通运输系统设计中，所采用的工具主要有：（1）语言编程工具。通常情况下在系统设计中，采用的语言编程工具为C语言、Prolog语言、BASIC语言等等。在使用过程中以上编程语言具有非常强的针对性，能够为系统设计提供命令集合，也具有广泛的适用性，在模块设计中应用能力比较强;（2）数据库工具。在系统设计中，一个重要工具即为数据库工具，不但可以有效实现数据交换，也能够进行数据传输。当前在管理信息系统设计中，常用的数据库工具主要为两种，分别为XBase系统和大型数据库系统;（3）程序生成工具、面向对象工具。在使用过程中以上工具即为和OPP开发对应编程工具，针对性非常强，自然在使用中也需要配合OPP方式[5]。

3 基于计算机信息技术的

交通运输系统实现路径

3.1 系统总体架构

基于计算机信息技术的交通运输系统总体架构图如图2所示。在交通运输管理过程中，需要加大对计算机信息技术的科学、全面应用。

3.2 交通信号控制系统

系统交通信号控制系统设计中，重点是自适应控制路口的信号灯。实际控制中，如果是在公交和特种车辆道路控制中可采用有线控制，即为结合路网流量特点，如果是处于交通流量高峰期，结合道路上的车流量自动实时最大通行能力控制;若是在交通流平峰，可以采用协调优化控制方法;若是在交通流低峰期，可以采用感应协调控制方法。在交通信号控制中，实现十字路口交通红绿灯的有效控制，不但可以为交通安全提供有效保障，也有助于保障道路通畅[6]。本次系统设计建构中，包括有控制器、定时器和秒脉冲信号发射器等。其中，在系统中，秒脉冲发生器的应用能够为系统中的定时器以及控制器提供信号源，译码器也可以将信号灯控制信号成功输出，即可以有效驱动信号灯进行工作，控制器即为控制系统中的定时器和译码器。

3.3 交通综合监控系统

这一系统设计中的组成主要为3部分，具体为交通视频监控系统、交通违法检测系统以及交通流检测系统。其中，在城市交通管理中，快速路和部分主干道均需要有效实现交通运输系统的覆盖，系统设计为：（1）交通视频监控系统，主要是实现对交通行业的安全管理，能够针对交通信息实施采集、处理、通知以及指挥等，可以提供直观图像数据信息，详情如图3所示;（2）交通流检测系统，能够实时检测分析交通流量以及流速;（3）交通违法监测系统，主要功能即为实时检测和记录交通违法行为。在这一系统应用下可为交通指挥、交通诱导以及交通执法、控制等提供相关数据支持。

这一系统的主要功能为：（1）交通状态识别功能。在这一功能应用下，可以实现对交通状态或交通事件类型的识别，也能够和气象条件以及基础设施信息等实现对道路事件影響范围的初步判定，搜索分析范围内的互通立交入口处可变情报板，如果发现存在情况可以及时发布：针对影响范围内交通流特征状态参数实施估算。针对影响那范围内的配对长度进行估算，发布前方事件信息以及限速信息，为交通状态识别以及决策提供相关依据;（2）可变车道控制。在分车道对交通流控制中，实现对交通流量的有效梳理分析，以此提升复杂件交通环境下的道路通行能力。在交通状态识别可变车道控制软件应用下，能够及时采集和获取路面状态信息，在可变车道子系统、交通控制子系统的应用下，进行信息控制以及发布;（3）紧急事件应急处置。紧急事件应急处置软件主要为：显示救援物质布局情况，结合事件性质以及可能发生的路段范围，合理制定相应的救援方案。其中主要为需要调用物资种类、位置以及数量等，所需警力情况、疏散方案，为事件的救援车以及各类救援车辆制定行驶引导，且要全程记录整个事件救援过程，以此确保在最后针对救援进程实施总结的时候，资料完整可靠。应急预案演练，可以通过对交通仿真技术以及虚拟现实技术的应用，和医疗、交警等部门制定联合演练应急预案，并对其实施可行性展开分析，以此提出相应的改善措施。其中北斗卫星定位监控子系统实现策略如图4所示。

3.4 通信系统

系统通信功能的实现，主要是实现客户端和服务器端的信息通讯。其中分别为：通过JavaScript API向Internet发送消息，客户端Web浏览器能够再次传回客户端，对信息处理后再次返回消息。如果客户端对这些消息无法处理，即会将其发送到服务端，处理后返回消息。WebGIS客户端服务，主要是在客户端执行完成，针对消息处理过程中主要是用于信息接收和处理，且将其返回到用户端[7];GIS Server服务端消息，是处理分析GIS空间数据服务，一旦接收到客户端发送的消息，消息也就会通过MapGIS IGServer实现向GIS空间服务器的发送及处理，在空间数据引擎应用下实现数据存取，且将其处理结果返送到MapGIS IGServer，最后在HTTP协议下将其返回到客户端;针对Web Service消息处理中，重点是针对无法处理的部分非GIS服务中，将其请求发送到这一消息处理端。通过NHibmat和数据库的连接，WCF即可以在数据库实现对消息的处理，且将其结果返回。

3.5 交通信息诱导系统

当前在交通管理过程中，所存在的最大问题为城市交通供给和交通需求矛盾性。因此智能化交通运输管理系统的设计，可以实现对以上矛盾的有效缓解。交通信息诱导系统即为在交通预测预报计算机系统的应用下，能够将繁忙路段通过显示屏、互联网、手机以及车载导航等相关交通信息提供给驾驶人员，驾驶人员也就可以结合自身需求合理安排出行，在此过程中可以为交通安全以及畅通性提供保障。交通信息诱导系统数据入库部分代码为：

3.6 应急指挥调度系统

这一系统是建立在GIS技术上，有效实现了勤务指挥、应急保障以及交通控制等相关功能集成。如果交通运输过程中，出现紧急情况，系统能够依照预案迅速实现指挥调度，可以在显示屏上将事件半径以内信号控制、图像监控等信息显示出来，依照预案进行交通管理控制。由此实现对交通运输的智能化、可视化以及扁平化控制[8]。

3.7 数字化执法管理系统

这一系统组成主要为两部分，分别为：（1）数字化现场执法系统，设计过程中的组成为无线联网执法终端、驾驶员IC卡管理系统以及移动车载终端。在使用中路面执法人员在无线联网执法终端的应用下，有效核对相关违法人员以及车辆，且将其相关执法管理信息传到执法终端上，以此提升路面执法科学性和高效性;（2）非现场执法系统，这一系统即为覆盖整个管控区域的违法检测设备，对于路面行驶中的闯红灯等违法行为，都可以在这一系统应用下实现和网络系统、控制中心的联网，也能够有效实现只发信息共享，由此也就可以为交通运输管理提供闭环执法管理系统。在这一系统应用下一方面可以显著提升执法力度;另一方面也能够对路面行驶秩序起到规范作用。

3.8 综合信息服务系统

这一系统在应用中，主要功能为：（1）信息采集，也就是实现对公交信息、交通数据等相关交通综合信息的抽取;（2）信息分析与处理，针对所获取的交通信息和数据，在数据融合、数据分析以及数据处理方法应用下，即可以实现针对当前交通情况分析，对于用户来讲所提供的服务主要包括最短路搜索及事故预警等;（3）信息发布，对于已经分析所得信息，可以在广播、网络以及无线通讯等媒介的应用下，将其发送出来。在交通信息中心、数据源以及用户信息终端间信息传输过程中，最为重要的媒介即为网络及通讯设备，用户信息终端即为用户所采用的各种车载总段，主要是为个人电脑、手机等等，均可以获取相关道路交通信息。其中系统综合应用平台主界面如图5所示。

综合信息服务系统功能实现部分代码为：

3.9 快速路交通控制系统

在系统设计过程中主要服务对象为快速路网交通监控区域控制层管理人员，结合相关快速路网交通信息为其决策以及控制操作提供支持。在应用过程中，可以结合相应的交通控制要求，及时发布相关交通信息。一旦快速路出现交通事故，不但可以将其信息及时发布;而且一旦检测发现异常会立即自动发出预警，便于工作人员进行互动和调度。同时通过科学技术的应用实现对周边交通的宏观调控，对于快速路上的相关违法行为可以进行控制，主要为24 h拍超速、违反标线等等行为，都可以实施有效控制。

3.10 交通组织优化仿真系统

这一系统管控范围为城市主干道交叉口，在VISSIM微观仿真系统的应用下实施仿真分析，分析交通段长度、车流量变化过程中的道路车辆路段形成时间变化规律，由此也就能够为道路设计以及交通运输管理人员提供相关数据。其中，在VISSIM微观仿真系统主要为两部分，分别为交通仿真器以及信号状态产生器，两者间可以实现对于检测器数据及其信号状态的交换。

4 结语

综上所述，在我国国民经济迅速发展环境下，重要工作之一即为有效确保交通运输行业的稳定发展。尤其是在当前计算机信息技术循序发展环境下，也逐渐加大了交通运输系统中的计算机信息技术应用，进一步促进了我国交通运输系统的智能化和信息化发展。另外，在车辆户籍管理以及稽查管理方面，计算机信息技术也具有重要应用价值，从这一点可以看出计算机信息技术在我国交通事业发展中具有广阔应用空间，尤其是在未来科技发展进程中，计算机信息技术的应用范围也将会越来越广泛。

【参考文献】

[1] 邓珵.智慧地铁整体线路架构设计与功能实现[J].粘接，2021，46（6）：191-196.

[2] 赵亚峰，杭 翔，韩东旭，等.有轨电车头罩粘接结构的有限元仿真分析[J].粘接，2019，40（2）：43-46.

[3] 马奎杰，单飞，聂世刚.基于层次分析法的交通运输脱贫考核系统设计[J].微型电脑应用，2021，37（1）：13-16.

[4] 張社稷，杨巍巍.斜坡道交通安全管控系统在锦丰金矿的应用[J].黄金，2021，42（8）：56-60.

[5] 姚冠新，范雪茹，刘 路，等.枢纽经济视域下的物流枢纽服务和综合交通运输一体化发展的仿真优化[J].系统工程，2021，39（2）：101-110.

[6] 张津鹏，闫海峰，金 磊.无线智能系统在宝日希勒露天煤矿道路运输系统中的应用[J].露天采矿技术，2021，36（4）：31-33.

[7] 张海亮，王红便.交通强国战略视角下交通运输信息化建设运营模式的分析[J].生产力研究，2021（2）：127-130.

[8] 高妍南，郝 晴.低碳经济下城市交通系统动力学模型及政策仿真[J].公路交通科技，2021，38（3）：96-104.