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  • 新时代背景下TOCC建设方向探讨

    2020-07-03 09:21:50 来源:中国交通信息化 评论:
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    摘要:本文通过对交通信息化发展新政策及新基建、新冠肺炎等时代背景的梳理,分析总结了现阶段TOCC的发展现状及不足,深入探讨了新时代下TOCC的建设思路、建设架构和建设内容,为我国探索综合交通运行协调和智慧交通建设提供了新的方向。

    交通行业运行协调和应急指挥起步于“十二五”时期的公路水路安全畅通与应急处置系统工程,在此基础上交通运输信息化“十三五”发展规划提出:“推进综合交通运输运行协调和应急指挥平台建设,接入铁路、民航、邮政等行业运行信息,实现与公安、安监、气象、国土资源等相关部门的互联互通、信息共享和协调联动,综合运用各类信息资源,加强综合运输服务能力和运行动态监测分析”,由此开启了“十三五”时期TOCC建设的大潮。

    交通运输部在下发的《推进智慧交通发展行动计划》和《智慧交通让出行更便捷行动方案》中提出:“建成跨行业、跨区域协同的交通运输运行监测和应急指挥体系,提升大数据的决策和监管水平”,“要落实综合交通一体化出行服务”。这逐步明确了TOCC在下阶段智慧交通发展过程中的定位,确定了TOCC在智慧交通发展中的平台支撑作用。

    一、TOCC发展现状


    “十三五”期间,各地通过TOCC的建设,在行业综合监管和决策能力方面不断增强,基本建立对交通重点业务领域、重点空间区域、重点移动装备的交通运行监测体系、对交通运输行业突发事件能够及时预警和快速反应的交通应急指挥体系。“互联网+交通”融合应用也初具成效,通过融合政企数据建设交通出行信息服务系统,提升了交通运输服务品质。

    尽管各地通过TOCC的建设,行业信息化发展取得了长足进步,但是与TOCC初衷相比还有一定差距,与智慧交通建设的要求仍有不足,主要表现在以下四个方面。

    (一)数据支撑能力不足

    当前数据对TOCC的支撑能力不足,主要体现在两个层面:一是交通基础设施数字化水平较低,部分交通设施断面信息缺失,导致采集体系覆盖不全,与全要素、全周期数字化要求存在较大差距;二是数据采集共享机制和技术标准缺失,造成数据无法在行业内共享应用或共享后数据质量不行。

    (二)交通运输综合运行监测与管控能力不强

    各地虽然初步搭建了TOCC,但在综合交通运输安全监管、精细化监管、城市客运监管、民航铁路监管等方面依然存在碎片化、被动响应的问题,尚未形成主动一体化的综合管控体系。

    (三)大数据共享与应用不足

    目前,TOCC建设与交通运输部、国内相关省市交通运输部门以及与发改、公安(交警)、工商、气象、铁路、民航、城市交通等部门数据交换共享能力低,数据汇聚能力有限。同时已建系统侧重于功能性开发,基于交通静态、动态等多源异构数据综合分析、预测、推演与决策能力不足,难以支撑综合交通运行分析,对交通运输行业的决策支持能力不足。

    (四)公众服务水平有待提升

    在低碳绿色出行、综合支付方式多、共享交通发展要求高的社会发展大背景下,现阶段出行服务内容不够丰富,信息实时性、准确性、实用性不足,缺少个性化服务。同时在“互联网+政务”的背景下,基于TOCC所形成的综合交通大数据资源池提供的便民服务略显单薄。

    二、新时代下TOCC建设思路


    (一)建设背景

    交通行业发展形势日新月异,特别是习主席作出建设交通强国重大战略部署后,《交通强国建设纲要》正式印发。《交通强国建设纲要》作为建设交通行业的顶层设计和系统谋划,标志着由交通大国向交通强国转变的新时代来临,同时也掀开了新时代交通运输工作的新篇章。交通运输部响应《交通强国建设纲要》要求,下发了《数字交通发展规划纲要》和《推进综合交通运输大数据发展行动纲要》等文件,这些文件在对新时代交通运输发展现状深入把脉的基础上,提出了下一步发展方向。

    2020年3月,中共中央政治局常务委员会召开会议,要求加快5G网络、数据中心等“新基建”建设。“新基建”本质上是信息数字化的基础设施,将发挥不亚于“互联网+”的赋能与引领作用,将加速数字交通的落地。

    2020年,“新冠肺炎”疫情给全国乃至全球都带来了很大影响,对交通行业跨部门、跨层级、跨区域、跨交通方式的应急协同、应急处置、应急管控、行业服务提出了新要求。

    无论是《交通强国建设纲要》、《数字交通发展规划纲要》和《推进综合交通运输大数据发展行动纲要》等政策文件,还是“新基建”、“新冠肺炎”等时代背景,都要求交通行业更加注重数字化转型在交通行业的应用,更加注重数据的深化应用。

    TOCC的核心是整合数据。新时代与新背景对TOCC建设提出了更高要求,建设过程中需要更加注重夯实大数据基础,推动数据与交通深度融合,为打造人民满意、保障有力的交通而奋斗。

    (二)建设思路

    新时代背景下的TOCC建设思路可以从四个方面进行介绍。

    1、以交通运输保障为切入点建设TOCC

    由于交通运输保障过程中需要的信息点多面广、及时性高、综合性强等因素,使得TOCC建设成为交通运输保障的必要手段。例如,新冠肺炎疫情是对交通行业的一次大考,如何通过跨区域、跨部门、跨运输的方式落实防疫抗疫、保障复产复工,这都成为建设或升级TOCC的切入点。

    2、以不断滚动发展为路径

    任何事物的发展都是逐步完善的,TOCC亦是如此,由于TOCC覆盖面广,建设工作不可能一步到位,因此各地中心都经过多年的滚动建设。

    3、以数据整合采集为根本

    数据是TOCC的核心,数据为监测、为协调、为决策、为出行提供支持,整合汇聚数据成为TOCC最核心工作。

    4、以交通综合服务为目标

    重大活动或者应急事件毕竟是少数,要把TOCC日常作用发挥出来,所以建设目标是为政府决策、行业监管、百姓出行提供服务。

    (三)建设模式

    TOCC采用分层分级的建设模式。

    1、从横向角度进行分层,初期建设以高速公路、普通公路、运输、海事等为主要范围,并逐步拓展涵盖铁路、民航、邮政等多种运输方式,形成以各个业务口为省级分中心的支撑单元。

    2、从纵向角度进行分级,通过建设指南、数据采集交换等技术规范、综合交通协同运行的体制机制来规范约束纵向层级TOCC建设 ,一方面确保主要功能一致,实现两级综合交通运行协调与调度;另一方面,通过规范纵向层级TOCC在建设过程中的数据规范及接口规范,确保数据能在行业内共享共用,最终汇聚形成包括公路、运输、海事、城客、民航、铁路、邮政的综合交通大数据资源池。

    (四)总体架构

    TOCC总体架构包括感知是基础、数据是核心、机制是保障、应用是关键、服务是根本。总体架构如下图所示。

    image.png

    总体架构图

    1、感知是基础

    TOCC建设最重要的是数据接入,如果感知层的数据不够,需要加大投入建设,数据是目前行业最宝贵的资源。数据不光来源于政府,更多应来源于社会。无论是交通运输部《数字交通发展规划纲要》,还是各个地方的智慧交通发展规划,都把基础设施数字化、物联网终端建设作为下阶段的主要任务。

    感知包含两个层面:一是数据采集层,涵盖了承载交通运输活动的基础设施网络;二是网络传输层,包括与基础设施网相结合的数据通讯传输网络、5G数据传输网络和以物联网技术、蓝牙技术等为代表的智能终端数据通讯系统,这些信息通道共同构成了网络传输层。

    2、数据是核心

    TOCC打造的云数据中心是整个TOCC的“大脑”,是全行业全要素数据的汇集池和融合地,也是数据深度挖掘和协同应用的中枢,最终为综合交通的安全和高效运行提供驱动力。

    数据层包含两个层面内容:一是数据中心层,以建设TOCC所形成的综合交通大数据资源池为支撑;二是支撑层,由云平台提供的算力和大数据模型库共同构成。通过数据中心层和支撑层的紧密结合,形成上下联通的“大脑”为综合交通的安全、高效运行提供持续不断的动力。

    3、机制是保障

    在应用过程中机制是保障,主要包含两个方面:一是运行协调联动的机制,二是数据接入及共享的机制。

    4、应用是关键,服务是根本

    数据融合后,为行业监管、公众提供服务是整个TOCC工程的落脚点。

    三、新时代下TOCC建设内容


    新时代下TOCC建设内容,总体上可以分为三个“一”:一个云数据中心、一组智慧化应用、一套支撑保障体系。

    (一)云数据中心

    1、打造TOCC云数据中心,重点是数据整合汇聚

    (1)数据整合范围包含行业内外数据。行业外数据包括公安交警、安监、旅游、发改、统计、运营商、互联网企业等,只有把这些数据都纳入到TOCC中,才能发挥大数据的作用,才能依托数据洞察交通系统的发展规律。

    (2)行业内数据包括部级数据、省厅级数据、临近省数据、其他政府部门及各分中心数据等,涉及主体多而广,整合时应统筹推进。一方面要分层分级整合;另一方面要注重一数一源,不用重复采集。同时整合数据的颗粒度要把握好,数据一定要与综合交通相关,能服务于行业,能服务于综合交通协同,要以“构建综合交通大数据中心体系”为目标,加强重点领域数据归集汇聚。

    (3)打造TOCC云数据中心要注重数据采集共享机制和相关技术标准的建设。数据整合涉及到多主体海量异构数据,要靠体制机制来保障,同时接入的时候要对所有数据按统一标准,进行融合汇聚,保证数据质量。

    2、构建大数据模型库,提升大数据支撑能力

    交通强国提出数据是下阶段由大国向强国转变的战略资源。交通运输部《推进综合交通运输大数据发展行动纲要》明确提出:“构建综合性大数据分析技术模型,研究建立具有较强应用价值的综合性、全局性大数据分析模型”。TOCC在建设过程中可以从需求分析、风险评估、决策支持、评价仿真、行业评估等角度构建大数据分析模型,同时能够通过不断迭代更新数据输入、模型测试及评价,形成一套科学合理、针对性强的综合交通模型库,从而提升综合交通安全生产监测预警能力,有力支撑综合交通运输应急处置和调度指挥。

    3、搭建信息基础设施集约化平台,完善集约化发展环境

    目前信息化发展到大数据时代,信息化正在向“集约发展”的发展模式转变。

    打造跨行业、跨区域的云数据中心,主要是打造好云数据中心的基础环境,建设过程中应充分考虑云平台算力、存储力,特别是适应大数据发展、适应多源异构数据的分布式存储能力,为交通大数据、云计算和物联网的应用发展提供计算和存储支撑。同时,要注重完善数据安全保障措施,推进综合交通运输领域数据分类分级管理,提高大数据安全防护能力。

    (二)智慧化应用

    TOCC在业务应用当中的主要作用是针对“跨”的问题,解决跨区域、跨部门、跨运输方式协调不畅的问题。例如,在客运一体化运输中,TOCC主要为了方便旅客便捷换乘,预防大客流拥堵发生安全事件。这就需要TOCC全面监测一体化运输服务中涉及到各种交通方式的运行情况,通过接入民航、铁路、班线客运、城市客运、机场高速公路、轨道、枢纽、气象数据,实现实时综合运行监测。

    当TOCC监测或预测到大范围客流滞留时,TOCC指挥中心根据客流需求,依据相关统计分析模型进行运力匹配,并按照综合交通协同运行预案,下达协调调度指令至民航、城客、运输、高速等相关运营管理单位,进行综合交通的协调,从而保障公众稳定、有序换乘,提高公众出行满意度。

    1、面向综合交通运行监测

    实现对民航、铁路、邮政、高速、运输、海事、城市路网、轨道、城客等领域涵盖各种交通方式的一体化监测,还包括交通行业新业态监测,如共享单车、共享电动车等。监测过程中要注重分层分级监测,不同层级关注重点不同。最后将这些监测内容,全部在“一张图”上进行可视化展示,多维度呈现综合交通的实时运行态势,以此作为综合交通协调联动与应急指挥基础的数据来源。

    新冠肺炎疫情期间,各地下发政策要求民航、铁路、公交、班线客运、轨道等交通出行方式保持不超过50%满座率,这是综合交通运行监测一个案例。如果TOCC建设完成,完全可以解决这个问题,即为国家防疫抗疫提供实时状况监测,提供数据支持。

    2、面向综合交通运行协调

    TOCC本质上是落实跨部门、跨领域、跨区域的交通协同新格局的手段,不仅要协调处理内部系统,还要注重跨系统的对接协调。

    在交通行业,重大突发事件的启动,大多数来自公安、国土、气象、公共卫生等外部系统。例如在切断疫情传染路径方面,需要根据公安交警、卫生防疫部门的要求,封闭部分高速出入口,或者在高速公路收费站和服务区、国省干线重要卡点设立检疫站点;在抗疫应急物资保障方面,按照国家要求,交通行业要做到“一断三不断”,“客断货不断”。

    所以TOCC建设过程中不仅仅建立交通行业内协调机制,还要建立行业外协调机制。行业内形成上下贯通,行业外形成内外融通的运行协调机制,从而为TOCC解决“跨”的问题,为解决跨区域、跨部门、跨系统、跨运输方式协调不畅的问题提供抓手,促使交通行业从独立运行向综合协调“大交通”转变,由交通大国向交通强国转变。

    3、面向大数据分析

    在整合汇聚多部门、多系统、多层级、多区域的数据形成TOCC的大数据资源池基础上,利用大数据模型库和算法库深度挖掘交通大数据的应用价值,以数字化、图形化、全景化的方式展现综合交通运输整体运行情况、运行态势与发展水平,为交通管理者实时监测和分析决策提供综合性、全局性、关键性的指标数据支持,帮助交通管理部门实现从“经验决策”向“数据决策”的转变。

    新冠疫情对建设面向TOCC的大数据分析也提供了新思路,例如在控制疫情方面,可以利用机场、车站、码头大数据实现货物、旅客行踪可追溯;在复工复产方面,可以利用车辆、船船运行轨迹线路预测复工复产趋势等。

    大数据分析过程中要注重各种新技术的应用,如区块链技术在大数据共享中的应用,区块链可以保证数据真实性,出现安全问题时可以朔源等;如视频提取分析技术,针对安装有DSM/ADAS终端的车辆,可以分析其交通安全风险。通过大数据分析的应用来构建融合监测、决策、指挥、服务的综合交通发展体系,最终实现交通服务人性化、交通管理精准化、交通决策科学化。

    4、面向信息服务

    TOCC的目的不是汇聚数据与大数据分析,而是为了服务社会、服务百姓。

    (1)互联网+出行

    对于“互联网+出行”,可以采用政企合作模式,由TOCC提供综合交通出行数据保障,也可建设各种基于出行场景的信息服务系统,利用移动终端,移动互联网技术整合客流信息资源、旅游服务资源、路网资源,从而有效与铁路、民航联程运输通过互联网构筑全场景交通出行生态圈。

    (2)互联网+政务

    目前国家正在大力推进一体化在线政务服务平台建设,TOCC所汇聚的行业数据资源可以为其提供数据支撑。特别是疫情出现后,通过建设“一网通办”实现无接触政务服务,实现政务服务“不见面”与“不打烊”,这也是让人民群众从跑起来的大数据中尽享数据应用的红利。

    (三)保障体系

    TOCC建设需要两方面的保障体系,即全景精准状态数字化感知体系与政策保障措施。

    1、全景精准状态数字化感知体系

    TOCC重要的是数据,数据来源于数字化的交通基础设施网络,来源于各种类型的外场物联网终端设备。TOCC在建设过程中要注重全要素、全方式、全周期的精准状态数字化感知体系的构建,包括基于北斗的采集体系、基于物联网的采集体系、基于AI视频的采集体系等。

    2、政策保障措施

    (1)在管理体制机制方面,最重要的是结合地方特色,以需求为导向,在遵循国家和地方管理机制框架下完善综合交通协调管理机制、交通信息互联共享机制、信息资源目录管控机制和信息化业务管控机制等。

    交通运输部《推进综合交通运输大数据发展行动纲要》在管理体制机制方面也有要求:“构建符合新时代信息化发展规律的大数据体制机制,行政管理上明确综合交通运输大数据统筹管理部门”。

    (2)在标准规范方面,包括TOCC建设技术要求、数据采集共享及更新规范、运行监测与协同指挥平台规范、视频监控设备接入规范和地理信息数据技术规范等。

    四、总结

    本文通过总结TOCC发展现状,分析新时代对TOCC建设的要求,提出了融合时代背景的TOCC建设思路及内容,为我国探索综合交通运行协调和智慧交通建设提供了新的方向。

    (原文刊载于2020年第6期《中国交通信息化》)

    作者:孙彪彪12,张光12,吴雪梅12,邢伟12(1.交通运输部公路科学研究院;2.中公华通(北京)科技发展有限公司)




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  •    责任编辑:suyanqin
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