高速公路管理信息系统中的共用信息平台

于其他子系统存放的细节数据由共用信息平台提供查询通道。 
从实现形式上看，共用信息平台具有分布式数据仓库的特征。对于各子系统经常使用的数据存储在共用信息平台自身的数据库中，而一些偶然使用的细节数据则仅在共用信息平台中纪录存放位置、更新时间、数据结构等信息，遇到查询请求时共用信息平台首先从相应子系统中提取数据，而后转送给等待服务的客户。图3显示了共用信息平台的结构。


 图3 共用信息平台的结构

5.面向用户的共用数据组织关系描述 

面向用户的共用数据组织关系描述，是为各子系统进行数据查询时提供可理解的数据间关系说明。这种数据关系包括：有关数据在空间位置及时间上的联系，数据的确切含义等。共用信息平台通过共用数据规范保障对外服务的信息透明度，其中涉及如下与用户查询密切相关的基本概念：参照系、数据类型、数据粒度。

5.1 路网参照系

由于交通信息系统涉及的各种事件(点事件,例如交通事故、地点车速等；区域事件，例如路段行驶车速等)，需要在具有空间位置表现能力的系统（例如GIS-T）中定位，所以需要为整个高速公路管理信息系统建立统一参照系作为空间信息组织框架。

路网参照系采用一种类似里程桩号的方式定义各种交通事件的发生位置，构成交通信息空间组织框架。为了适应不同的数据详细程度要求，路网参照系采用了能够从细致向粗略变换的三套参照系：基本路网参照系、中观路网参照系、宏观路网参照系（参见图4）。

 图4 三种路网参照系之间的关系

1.基本路网参照系 
基本路网参照系提供了道路路段以及立交的几何数据详细描述，利用它能够精确确定交通事件的空间位置。

基本路网参照系采用图（X,A）来描述路网拓扑关系，其中X为结点的集合，而A为有向边的集合。结点对应于高速公路的交叉点，采用平面坐标值描述其空间位置，采用结点编码与其他数据之间建立联系；边对应于两个结点之间的高速公路路段，采用两端结点编号定义在路网中的拓扑关系，采用几何样条曲线描述边的平面位置关系，采用直线和圆曲线描述边的纵断面线形。在基本路网参照系中有一种特殊的边——连接边，用于描述立交的连接匝道几何参数。

2）中观路网参照系

中观路网参照系描述了路网结点的空间位置，路网结点之间的道路连接情况，连接路段的长度，以及连接路段的空间位置情况。与基本路网参照系相比，中观路网参照系省略了道路互通式立交的连接方式，以及出入口的细致情况。

3）宏观路网参照系

宏观路网参照系用于说明路网的宏观情况，描述了路网结点的空间位置、路网结点之间的道路连接情况，以及连接路段的长度。与基本路网参照系相比，宏观路网参照系省略了道路的连接方式（互通式立交的详细情况），路线的详细空间位置，以及出入口的情况。

 图5 三种路网参照系的可视化示例

5.2 共用数据类型

(1)道路技术数据 

道路技术数据：包括道路几何参数（平面线形参数、纵断面线形参数、横断面线形参数）及路面铺装数据。道路几何参数由高速公路设计资料工程数据库提供，道路铺装数据由高速公路设计资料工程数据库提供原始数据，由高速公路养护管理系统提供更新数据。

(2)交通流特征数据 

交通流特征数据定义在路网参照系之上，其数据具有车种构成、数量、数据粒度等方面的特征。

(3)OD数据

确切地讲是高速公路出入口OD数据，它定义在空间结点对参照系之上，其数据具有数量、车种构成和粒度等特征。

5.3 数据粒度层次

信息粒度是反映信息详细程度的概念。为适应不同子系统信息需求的详细程度不同，共用信息平台采用信息粒度层次对数据进行必要的组织。

(1)道路技术数据的粒度是通过路网参照系三层结构体系来提供的.

参照系之间的变换通过抽象运算来加以完成，即从下层参照系数据中略去部分细节数据，获得高一层次的参照系。

(2)交通流特征数据粒度反映了交通流数据在时间和空间上的细致程度。

按照时间轴划分为： 5分钟交通特征（合计流量、平均车速、平均密度）、小时交通流特征（合计流量、平均车速、平均密度）、日交通流特征（合计流量、平均车速、平均密度）、月平均交通流特征（月平均日交通量、平均车速、平均密度）、年平均交通流特征（年平均日交通量、平均车速、平均密度）。

按空间轴划分为：道路分段（网络中边的一段）、路段（两个交叉点之间的路段）、路线（如104国道）上的交通流特征。

(3)OD数据粒度反映了时间上的细致程度

OD数据划分为：日OD量、周平均日OD量、月平均日OD量、年平均日OD量。

6.共用信息平台所提供的信息服务方式

6.1 依据共用数据规范的数据查询 

根据路网参照系确定空间范围（例如济青高速公路K100+325至K120+383或二分公司管辖等）后，选择数据类型（道路技术数据、交通流数据、OD数据），确定时间范围，定义输出格式，进行数据查询。在查询过程中，可以根据SQL-92进行相应的数据查询的操作。

6.2 主题查询 

主题查询是根据某种事先设计好的数据组织结构进行查询的方式，例如：道路几何线形与交通事故之间的关系、道路交通与社会经济发展之间的关系等。对于各种主题，系统提供事

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