19高速公路智能公安交通管理系统模型设计廖立涛，周翔，江法，刘奇凡（江西省公安厅交警总队直属二支队，江西九江 332000）作者简介：廖立涛（1985-），男，科员，主要研究方向：网络技术；周翔（1981-），男，副主任科员，主要研究方向：交通安全；江法（1981-），男，副主任科员，第三大队三中队指导员，主要研究方向：交通安全；刘奇凡（1986-），男，科员，第三大队三中队副中队长，主要研究方向：交通管理。
摘 要：高速公路智能交通管理系统的研究与建立可以有效地整合现有的各种公安交通管理信息资源与条件，优化道路交通管理的执勤于执法活动，提高执法效率，强化高速交管的监控力度，切实减少交通违章和交通事故的发生，保证高速公路交通安全、有序与畅通。
本文根据高速公路运营管理需求进行系统的分析，在此基础上，给出了高速公路智能交通管理系统的结构、网络及分布式软件模型的设计以及系统的信息安全体系结构设计。
关键词：智能交通；数据采集；软件模型；高速公路；信息安全中图分类号：TP393.08 文献标识码：ADesign of the Software Model of Freeway Traf fi c IntelligentManagement SystemLIAO Li-tao, ZHOU Xiang, JIANG Fa, LIU Qi-fan(Directly under Jiangxi Province Public Security Bureau Traf fi c Police Corps Detachment 2,Jiujiang, Jiangxi 332000, China )Abstract: Freeway traf fi c intelligent management system is modern management and control one which can re lax traf fi c congest, improve road utilization, increase traf fi c fl ow, decrease traf fi c accident rate and economic loss, protect environment. Based on the analysis of freeway traf fi c management system requirement, the system structure, the network structure and the software framework of the freeway traf fi c intelligent management system are provided.Key words: Intelligent transportation; Data collection; Software model; Freeway traf fi c; Information Security0 引言高速公路作为社会经济发展的产物，其发展水平是衡量一个国家经济实力及现代化程度的一个重要标志。
要创建一个快速、安全、经济和舒适的高速公路运行环境，提高路网的通行能力和服务质量，最根本的办法就是要利用现代高新科学技术来改造现有的路网运输系统及其管理体系，形成一种高效、准确和实时的先进高速公路智能交通管理系统。
高速公路智能交通管理系统是指根据高速公路路网的实时交通情况，通过应用通信、电子、计算机处理等高科技手段，合理地引导、限制和优化组织交通流，实现交通工程管理现代化最终创建一个整体有序、快速有效和安全舒适的路网行车环境的先进交通管理系统。
高速公路智能交通管理系统的信息安全对高速公路运营管理至关重要，需要保证网络和信息的安全，以确保高速公路智能交通管理系统的信息安全，确保其功能和作用的发挥[1，2]。
1 高速公路智能交通管理系统结构高速公路智能交通管理系统按交通信息流程划分，可分为信息采集系统、信息传输系统、信息处理系统、信息发布系统四doi ：10.3969/j.issn.1671-1122.2010.10.00620个子系统，各子系统间的相互关系及其主要组成部分如图1。
图1 高速公路智能交通管理系统结构信息采集系统包括各种传感器，负责数据采集，为信息处理提供原始数据。
信息处理包括事件检测、专家系统等部分。
事件检测利用原始数据根据算法判断，自动提醒交通管理者可能发生的事件。
交通管理者通过视频监视系统等对事件进行确认。
事件一旦确认，交通专家系统自动提供一套处理方案。
交通控制系统则根据处理方案通过信息发布系统达到缓解交通堵塞的目的。
为了保证信息的安全，信息传输系统传输的信息由信息安全系统进行加密处理。
其他与信息传输系统相对接的应用系统在接收发送信息数据之前都由信息安全系统对信息数据进行处理和过滤，在此基础上，业务应用系统采用角色访问机制[3]保证工作人员访问系统的安全。
2 系统的网络结构系统的网络结构是高速公路智能交通管理系统各子系统的各种设备的物理布局及系统层次的逻辑布局。
高速公路智能交通管理系统基于管理层次的需求，采用分布式网络结构。
高速公路智能交通管理系统网络总体结构示意图如图2。
图2 高速公路智能交通管理网络总体结构将高速公路智能交通管理系统按管理层次进行划分可将其分为中央管理控制室和系统外场设施两部分，中央管理控制室按等级又可分为交通管理控制总中心、交通管理控制中心和交通管理控制分中心。
中央管理控制室为一个高速公路智能交通管理系统或一个大型的高速公路智能交通管理系统的子系统。
中央管理控制室根据等级构成一个大型的高速公路智能交通管理系统。
交通管理控制总中心（信息传输总中心）、各中心（信息传输中心）和分中心（信息传输分中心）组成千兆以太网网络。
交通管理控制中心和分中心与数据采集通信站通过百兆以太网相连接。
各以太网网络之间的接入访问采用的网络安全策略是：各中心通过电信级以太网连接，在保证高速的传输速度前提条件下提供较好的网络保护，通过电信级以太网的VPN技术保证各局域网之间的连接安全。
各中心的网络结构的网络示意图如图3所示。
各服务器组建一个千兆局域网，为上层网络或下层网络提供数据服务。
图3 控制中心的网络结构工作站可以通过路由器接入中心控制局域网访问各服务器提供的服务。
3 系统的分布式软件体系模型系统的分布式软件体系模型如图4所示。
各系统之间通过系统相应的服务进行通信，为了方便数据的处理，所以采集的数据都需经统一信息服务进行统一处理，再根据业务的需求转换，提交给信息处理系统的控制服务进行分析处理。
图4 系统的分布式软件体系模型214 系统的信息安全体系结构设计高速公路管理系统信息安全体系结构涉及到安全基础设施、安全机制、安全服务等多个方面。
系统信息安全体系结构包括五个要素：基础设施层、安全机制层、技术保障层、安全服务层、业务应用层。
该模型符合高速公路管理系统信息安全的系统观及各要素之间的辩证关系和层次关系, 五个要素相互联系、相互依赖, 上层以下层为支撑。
高速公路管理系统的信息安全系统结构如图5所示[4]。
图5 系统的信息安全体系结构5 系统的软件模块设计各子系统的软件模块根据各子系统功能构建而成。
各系统的软件功能模块如图6所示。
图6 各系统的软件模块及层级关系信息采集系统包括各种传感器和交通监控器， 负责数据采集，为信息处理提供原始数据，需采集的信息可分为交通信息、气象信息、道路环境信息和异常事件信息等。
信息传输系统的功能需求主要包括综合业务交换、网络管理、统一消息服务三个组成部分。
确保系统内部数据、语音、图像信息准确、及时、不间断地传输，以满足运营管理的需求，构建高速公路内部信息传输专用网。
信息处理系统是高速公路智能交通管理系统的核心部分，其对收集来的信息进行加工、分析、处理，并存入数据库，供事件检测、拟定交通控制方案使用。
信息处理系统不仅要完成信息分析、处理等基本信息服务，而且还要能够提供某些决策支持等信息增值服务。
信息处理包括事件检测、专家系统等部分。
事件检测利用原始数据根据算法判断， 自动提醒交通管理者可能发生的事件。
交通管理者通过视频监视系统等对事件进行确认。
事件一旦确认， 交通控制系统则根据处理方案通过信息提供系统达到缓解交通堵塞的目的。
信息发布系统主要是向出行人员提供交通运输信息（如交通、气象、事故和道路情报），发布命令或建议（如限速），向交通拥挤地段的驾驶员提供建议路径等，以促使出行人员选择合理的出行方式及路线，使道路交通流量分布均匀，以提高道路利用率，达到交通控制与管理的目的。
信息发布系统属于交通管理系统的应用系统[5]。
6 结束语高速公路智能交通管理系统增加了交通的机动性，提高了运营效率，提高高速公路的通行能力，提高交通的安全水平，降低事故的可能性，防止事故后灾难的扩大，利用科技提高公安交管能力。
本文根据高速公路运营管理需求进行系统的分析， 在此基础上， 设计中应统筹考虑到安全、技术、设备、软件、资源、管理等因素，给出了高速公路智能交通管理系统的结构、网络及分布式软件模型的设计和系统的信息安全体系结构设计。
（责编 张岩）参考文献：[1] 黄卫，陈里得. 智能运输系统概论[M]. 北京：人民交通出版社，1999.1：97-104[2] 王亦兵，罗赞文，韩曾进，史其信. 城市高速公路交通中的控制问题[J]. 中国公路学报，1997，10（3）：92-96.[3] 杜宏川. 我国智能交通系统发展现状与对策分析[J]. 吉林交通科技， 2009，（01）：60-63.[4] 张国伍. 智能交通系统工程导论[M]. 北京：电子工业出版社，2003：207-211.[5] 康庆香. 智能交通在高速公路中的应用[J]. 装备制造，2009，（06）：223.。