移动互联网技术在公众出行服务中的应用研究

随着人们生活素质的提高，人们对"衣、食、住、行"提出了更高的要求，但是出行难却是一直存在的问题，民怨居高不下，往往一场暴雨、一场商场打折促销活动就可令城市的交通陷入瘫痪。在过去的发展中，智能交通系统(ITS)主要依靠图像处理技术、GPS技术和信息系统技术，这些技术对于获取交通设施资源的使用情况非常有效，但是对于交通参与者之间的交互支持力度有限。近些年来，移动互联网技术深刻地、持续地影响着人们的生活、工作、学习和出行，尤其是智能手机的普及，未来移动互联网技术必将影响人们对交通出行的信息获取、出行方式的选择与出行路径的动态变化。

1公众出行服务的现有模式及存在问题

为了满足交通需求的快速增长，除了增加交通基础设施，包括道路、航线、车站、码头等以外，利用ITS来提高交通基础设施的利用效率，例如均衡道路的使用率、提高车站码头单位时间内周转次数，包括人和交通工具在内的交通使用者积极参与到促进效率提升中，都已成为提高交通供给的另一个重要的途径。

ITS技术是用来解决交通参与各方之间进行全面信息沟通的技术，其涵盖的信息内容分为三类，一是交通资源使用情况(例如：道路、码头、车站、机场、航线等)；二是交通工具的运营情况(例如：运营路线、时间、可用性、不同交通工具的联结等)；三是交通参与主体的信息(交通主体例如行人、驾驶者、乘坐者、旅游团体等，信息例如目的地、时间要求、路径偏好等)。三类信息在交通参与各方之间的透明沟通，进而使各方有效参与交通，就能够实现交通基础设施供给能力的最大化。

我国ITS经过10多年的发展，特别是经历北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、深圳大学生运动会的考验，中国ITS的建设和使用经验已经取得了较大的进展，但是公众在出行获取信息方面依然存在不便。目前出行者主要能够通过以下几种方式获得交通信息：互联网交通信息网站，路边电子标志板（交通诱导牌），交通电台，声讯台（客户服务电话），导航设备等。交通信息网站、路边电子标志、交通电台和声讯台的不便利性和局限性非常明显，出行者不能随需随取，即时与有效地获得有用的交通信息。

导航设备与电子地图的普及使用，使得出行者在规划出行路径、行进中动态导航等得到了极大的便利。但因为导航设备的主要功能是地图服务与导航，在上面叠加太多的信息与服务，如动态交通信息，以及公交，加油站、停车场、车站、服务区、商店、自驾游等，过于庞杂的信息，往往不能快速、精准地获取需要的信息，使得用户无所适从。人们在出行中需要的服务是多种多样的，不熟悉的路段、不清楚的目标位置需要导航，更多的时候需要其它出行服务，因此希望通过导航设备和电子地图来提供所有的出行服务，效果非常一般，用户体验极差。

2移动互联网技术的发展与应用爆炸

在互联网出现以前，人们通过电话、信件等传统方式进行通信，但是这些方式所承载的信息和服务受到各种因素的限制，沟通双方互动很差。互联网出现以后，它所能够承载的信息和服务在形式和内容上都得到极大的丰富，随后，人与人之间的互动也变得异常丰富和生动。很多人都希望在移动的过程中快速接入互联网，而移动互联网是将移动通信和互联网结合，融为一体，正好符合上述需求。

随着国内三大运营商3G网络商用日益成熟，智能手机价格和通信成本继续降低，以iPhone和Android智能手机为代表的移动应用深入人心，手机上网已经成为了很多人的习惯，3G网络用户逐步提升，更多用户进入了的移动互联生活。根据国内权威咨询机构艾媒咨询发布的数据显示，2011年国内手机用户总量已达到9.3亿，且手机上网用户已超过3.9亿。随着千元智能手机的热销，预计到2013年中国手机网民将达7.2亿，手机网民将超越电脑网民，可以预见移动互联网将会迎来爆炸性发展。

目前移动互联网的商业模式主要有两种：一个是苹果垂直的封闭模式，它的优势明显，体验好，有很高复制性，有非常好的开发环境，但是它是封闭的。另外一个是Android的模式，Android模式叫做开放的模式，实际上它等于Google与其合作的硬件厂商，合力推动市场。

SoLoMo把当下几个关键词整合到了一起，即社交（Social）、本地化（Local）、移动（Mobile），移动互联网必将影响人们对交通出行的信息获取、出行方式的选择与出行路径的动态变化，而且人们对动态路况信息的获取和出行获取相应的服务是刚性需求，故此，移动版的公众出行服务必然是重要的入口，是典型的SoLoMo应用，除了完美解决动态交通信息发布和出行服务外，通过增加社交与微博的特征如发布、转发与评论后，由此延伸出车友服务、基于位置的商务服务和生活服务。

3基于移动互联网技术的公众出行服务的模式设计与系统框架

3.1应用与模式设计

出行的掌上门户

公众出行服务借助移动互联网技术，通过智能手机或者终端，构建出一个公众出行的掌上门户。掌上门户依托交通管理部门整合的各类出行信息资源，结合各类社会资源，通过服务聚合，为出行者提供较为完善的出行信息服务，除了电子地图、路径规划与动态导航外，还包括城市道路与高速公路的实时路况、突发事件、施工、管制、气象、道路阻断信息；公交、地铁、火车、长途大巴、出租、航班等的动态信息、线路、票务、营运、站务、转乘；高速公路服务区、加油站、沿途风光、餐饮旅行；车辆救援、维修保养、优惠加油、优惠保险、停车；通行卡充值、违章信息查询、车检、年审；办事流程查询、电话咨询、微博分享、投诉建议等，以满足人们出行的多样化、个性化需求。

本地化的服务聚合

人们的出行需求呈现出的是个性化、差异化、长尾化、区域化的特点，除了小部分的长途旅行需求之外，更多的需求是在城市里、城市周边高速公路的出行，根据交通工具的不同而不同。人们出行往往对信息的要求是短暂、实时、区域化的，并具有位置特性的，如用户周围的实时路况、车站、交通工具（公交、地铁等）的动态信息等，也要求计划性的，如长途大巴、火车、航班的时刻表。对于数量众多的车辆所有者及驾驶员而言，汽车的后服务需求也是迫切的。

上述的各种交通基础设施资源的使用情况、交通工具的运营情况来源于不同的机构以及社会资源，本地化的服务聚合是很好的解决方案，以道路实时路况和公共交通服务为核心，逐步聚合各种成熟的本土服务，丰富内容服务，提供SoLoMo的杀手级应用。

简约设计与用户体验

从苹果iPhone的成功来说，用户体验决定了一个产品的生存和发展，上文提到导航地图存在的弊端，可根据移动互联网的特征，通过应用的分离与简约化，加强用户体验的设计，体贴用户的移动化、多样化和个性化需求，并加强用户的参与和分享，是可以克服的。

为了使交通信息能够惠及更多的手机用户，针对手机界面的特点，将信息的传递设计的更加精简，除了短信、彩信的使用之外，还使用简单易懂的、用户能在10秒内找到需要信息的设计，如大范围的实时路况图、局部重点路段的路况变形图、道路视频图片、重大事件滚动信息、一键报警、电话咨询、个人喜好等方式传递信息，并应用文字转语音TTS（TextToSpeech）、语音识别等技术，为驾驶者推送并语音播放实时交通信息，保证行车安全。

用户的参与与分享

"交通志愿者"是传统的交通电台一种让交通出行者提供实时路况信息的方式，通过正在使用道路资源的人或者经常使用道路资源的人（如出租车司机），为其他需要的出行者提供实时的路况。现在智能手机的特性，具备了位置和互联网的功能，使得"一键报堵"、"一键报警"变得异常方便，交通管理者、交通工具与交通出行者良好的互动，通过宏观与微观的交通诱导、分流与疏导，使得出行者可以选择错峰出行，能对城市、高速公路的整体交通流进行优化分配与组织，有效降低拥堵度及快速处理交通事故。

微博是新兴起的一类开放互联网社交服务，虽然有着监管难度大，难以保持良久的互动性的缺点，但是其即时、便捷、开放的传播特点和裂变式的传播方式，使得信息可以在极短的时间内最大范围的进行传播。利用官方微博来发布交通信息，由于屏幕过小和内容滚动的因素，并不理想，但微博在传递重大事故、施工、管制、恶劣天气导致的道路阻断信息，大型节假日出行信息，旅程路径分享，优惠信息分享等具有其他方式不可替代的效果。

3.2系统框架设计

公众出行服务系统通过iPhone、Android等智能手机提供公共交通、动态路况等的出行信息查询，这是核心服务，并延伸至其他类型的增值服务，如救援、车友、保险、加油、保养、维修、生活、资讯、旅行等，通过专业的信息加工、服务的聚合（Mashup）和提供有效、及时的出行信息，同时提供良好的用户体验，吸引大众的持续使用，并通过增加交互、分享、丰富的服务来增加用户的黏度与使用时间。

公众出行服务系统的架构

3.3关键技术

公众出行服务由于其系统的复杂性和用户的多样性，使用最新的技术进行构架，其涉及的关键技术有：

物联网与云计算的结合应用--交通信息采集、处理与发布

智能交通管理系统（ITMS）是公众出行服务的基础，ITMS集成了外场与中心的各种应用，功能包括（1）视频管理，即数字监控平台，包括视频资源在系统内与系统外的共享与管理；（2）交通监控，包括交通流、气象等采集设备、可变电子标志、事件检测、CCTV、AVI等外场设备管理与数据交换；（3）信号协调控制与区域信号优化；（4）应急指挥管理与处置。ITMS还满足不同级别监控中心数据交换，以及对上级单位的上报与下达和外部信息交换。

交通运行管理是ITMS的核心功能，而交通拥挤、交通事件的判别又是交通运行管理的关键步骤。故此，交通状态的自动判别技术以及与其相关的动态交通数据的采集与预处理技术是ITMS的核心内容。短时交通流参数预测的模型和方法有很多，每种方法都有其各自的适用性与优点，北京算法选择了非参数回归的预测模型；上海算法选择了聚类变换，跟踪自校正等方法。下图是交通状态判别的流程：

交通状态判别--短时交通流预测、自动事故检测、行程时间预测

ITMS与公众出行服务是典型的物联网（InternetofThings)与云计算（CloudComputing）结合的应用，包括前端的丰富的采集及传感器，如交通流、图像、事件等，可采集海量的数据，通过专线、3G和宽带互联网进行传输；后端的云计算服务平台，能满足几十万、上百万用户的访问实时要求高的视频、图像、语音、文字等信息，并提供数据处理、存储、计费、信息服务等的高效功能，如下图：

服务与应用聚合（Mashup）

今后公众出行服务将使用最新的移动互联网技术来提升信息的获取和提供手段，使交通信息参与各方的信息共享更加丰富和透明。移动通信将使交通参与的主体人能够实时获取交通供给情况和发送交通需求给交通设施管理系统，互联网的聚合技术与云计算使各种交通基础设施资源的使用情况和交通工具的运营情况连成综合的数据库，形成各种云端服务，供运营指挥者和交通主体使用，互联网将成为三类信息沟通的窗口，尤其是移动互联网技术能够实现交通参与各方实时动态的沟通。

Mashup指从不同的源获取数据或业务能力，整合到一起而形成的具有统一体验的互联网网站或应用。平台、应用运营商将基本的服务进行封装，并通过API开放给任何开发者，开放能力包括位置信息、用户信息、语音、短消息等，如Google地图API，新浪微博API，百度搜索API，语音识别及TTSAPI；资源型的内容还可以通过WebService、RSS等方式开放各种IT数据和业务能力，如违章信息查询、气象服务、新闻服务、旅行服务等。

各种交通基础设施资源的使用情况、交通工具的运营情况、政府的公开信息、互联网资源和加工后的社会资源等，通过内容和业务的聚合（Mashup），获得新的业务体验。以道路实时路况和公共交通服务为核心，逐步聚合各种成熟的本土服务和延伸，最终提供丰富的出行内容服务。

互联网开放平台

开放平台是互联网企业通过公开应用程序编程接口（API）等方式更好地整合并利用外部资源。平台商将服务打包成统一的、可识别的接口并开放出去，以使得第三方的服务以相应形式接入到平台上，第三方开发者为平台提供产品和服务的同时能够与平台共享各种资源。开放平台按照层级划分，有硬件层、系统层、业务层和应用层；根据技术划分，有OpenAPI型、插件型、综合型、应用超市型和基础服务型（即云计算平台）。

国外主要的并在国内提供服务的平台有GoogleAppEngine、Microsoft和Amazon的，提供硬件、平台、应用软件级别的服务，以及Apple公司的iClound服务。国内大型的互联网公司都有提供，腾讯、百度、淘宝、盛大、人人、360、新浪微博，以及中国移动、华为等都有相关的计划。

公众出行服务应该充分利用开放平台在计算和存储方面的成本优势，能够迅速部署服务与应用，按需调整业务使用；利用开放平台的API，集成地图、微博、语音识别等应用。

原生App与HTML5

依照目前iPhone/Android迅速提升市占率的情势来看，未来如果想要在先进的智能手机上撰写应用程式，要不是选择使用Objective-C+CocoaTouchFramework撰写iPhone/iPad应用程式，就是选择Java+AndroidFramework撰写Android应用程式，如果想要同时支援两种平台，势必要维护两套程式码，加上Android体系终端趋于碎片化的问题，将会对未来应用的升级造成较大的障碍。

不过，移动应用的开发方式采用HTML5配合原生方式可能会获得更好的效果：利用原生方式搭建本地架构，让用户获得更加贴近于设备的交互体验，同时在信息的呈现上使用HTML5的优势，以强强联手的方式为用户打造最好的移动应用。

4应用展望

人们在出行中需要的服务是多种多样的，从上述分析，如果基于导航地图来设计智能交通出行服务系统，其效果非常一般。本文通过研究移动互联网的最新技术应用，提出了在智能手机载体上构建出行掌上门户的模式，用户登录门户（平台）后，根据不同的出行需求，启动相应的服务，能够在非常短的时间内，获得需要的信息，而导航地图可以成为门户中一个重要的子应用。

基于移动互联网技术的公众出行服务，结合地图API、语音API、微博API等开放平台，是人们访问互联网的一个重要入口，可以提供以下的核心应用：城市道路服务，高速公路服务和公共交通服务，包括道路的路况、事件、视频；公交、地铁、出租、火车，大巴；高速公路服务区、加油站、救援服务等；还可以通过服务聚合，提供增值服务：后汽车服务，出行服务，生活服务，电话咨询、信息查询服务；通过微博，进行交通信息的分享与传播；通过一键报警、一键报堵等，实现交通出行者的功能。

公众出行服务是智能交通系统（ITS）的核心内容，也是是综合治理交通的一项非常有效的手段，交通管理者、交通工具与交通出行者良好的互动，将对交通管理和出行者产生积极的影响，及时、方便与准确的交通信息服务能够调整交通流时间和空间分布、提高路网通行能力，使得出行者可以选择错峰出行，有效解决交通需求与交通服务能力之间矛盾，提高交通效率，改善交通运行环境，达到整个交通系统最优运作。

参考文献

【1】李日涵.韩国高速公路机电系统对广东的启示[J]，中国交通信息产业，2008年12期与2009年1期

作者简介

周德兴：科艺防火保安工程（香港）有限公司

李日涵：华南理工大学土木与交通学院

钟由彬：华南理工大学计算机科学与工程学院