高速公路实时诱导系统项目可行性研究报告.docx

1、高速公路实时诱导系统项目可行性研究报告高速公路实时诱导系统项目可行性研究报告一、总 论1.1 申请项目的概述“高速公路实时诱导系统”项目产品技术领域属于电子信息，依据项目指南详细分类属于“智能交通产品”中“先进的交通管理和控制系统”，是2004年技术创新项目指南重点支持范围-“基于交通流信息、用于可变情报板等发布使用的实时诱导信息生成及管理软件”。本项目的主要内容是在总结传统系统不足的基础上，结合使用高科技电子监测设备，采用公司自主开发的高速公路实时诱导系统平台软件、辅以网络技术，从而实现高速公路的交通信息流等多因素的在线监测，并实现监测数据的远程传输，进而实现高速公路的多级化管理。系统功能包

2、括先进的交通管理、车辆检测、自动事故检测、交通信息诱导。本项目集激光传导技术、信号处理技术、网络通讯技术于一身，技术指标先进，技术水平达到国内首创，国际先进。本项目产品主要应用于高速公路的现代化信息管理，同时也可以应用于城市交通管理和信息服务，应用范围广泛、市场前景广阔。1.2 项目的社会经济意义、目前的进展情况、申请技术创新基金的必要性1.2.1 项目的社会经济意义1.2.1.1我国高速公路的飞速发展对其信息化建设和管理提出迫切需求高速公路是经济发展的产物，是一个国家现代化水平的标志之一。我国从70年代开始研究规划修建高速公路，到1995年底，我国大陆高速公路的通车里程已达到2141Km，对

3、我国政治经济文化的发展与交流起到了积极的推动作用。随着我国西部大开发进程的加快，基础建设项目如雨后春笋，高速公路建设正处于飞速发展的阶段。目前，我国高速公路网已经基本形成。高速公路作为经济运输的大动脉，其承担的运输量与我国经济和社会需求同步增长。随着高速公路的建设，高速公路运营管理也开始引起国内公路界的广泛关注。这是因为高速公路的现代化设施急需一套与之相适应的管理控制系统，从而有效的管理和控制高速公路的运行。我国高速公路交通信息化管理经历了较长时间的发展，然而由于种种原因，传统的高速公路监控系统存在着许多不足，无法充分发挥高速公路监控系统“千里眼、顺风耳”的作用，给高速公路管理带来了很大的不便

4、。而高速公路的信息化建设则是实现高速公路现代化管理最重要的途径。我国高速公路里程的快速延伸以及国家现代化建设步伐的加快，互联网技术的进步，信息技术与交通理论和规划的融合，都加速了高速公路信息化的进程。高速公路监控及信息诱导技术的综合运用，成为利用信息技术改善交通秩序，提高高速公路利用率不可或缺的方法和手段。为了提高高速公路的使用效率和行车安全，高速公路需要有先进的实时诱导系统平台来对其进行控制和管理。从而进一步改善高速公路交通管理的社会效果，使得各个交通子系统更好的协调工作，达到人、车、路之间协调运行的目的，提高道路利用率，减少事故发生率，改善交通秩序，加强交通管理者的执法力度和管理。由此可见

5、，我国高速公路的飞速发展对其信息化建设和管理提出迫切需求，其社会意义明显。1.2.1.2本项目的发展，对于我国高速公路的信息化建设具有积极的推动意义，并会产生良好的经济效益“高速公路实时诱导系统”项目在总结传统系统不足的基础上，结合使用高科技电子监测设备开发出一个高速公路实时诱导系统的平台，其采用了先进的信息技术，实时监控高速公路上的交通情况，并对汽车驾驶员提供秒级的交通信息。按照中央设备层次，“高速公路实时诱导系统”由热备份中央计算机系统组成，主要包括如下子系统：（1）先进的交通管理系统（ATMS） 它是EMAS的心脏，采用先进的通讯、计算机、自动控制、视频检测/监控技术，按照系统工程的原理

6、进行系统集成，将交通工程规划、交通信号控制、交通检测、交通电视监控、交通事故救援以及信息系统有机结合在一起，通过计算机网络系统，实现对交通的实时控制和指挥管理。 ATMS根据高速公路上检测到的交通流量、速度、道路占有率等实时交通信息，采用先进的算法，处理检测到的交通数据，判断是否有交通事故以及道路拥挤情况和程度。同时，通过可变电子情报板发布各种动态交通信息，也可发布市政施工等交通静态信息。先进交通管理系统主要任务是接收交通数据/信息，运用复杂算法进行事故检测分析并产生报警信号，对高速公路做各种路段行驶时间计算，为分析决策系统提供历史数据，发布交通信息等。（2）车辆检测系统（VDS）VDS包括若

7、干个图象处理系统和视频检测点，安置在高速公路和隧道的关键位置。主要完成交通数据采集（如车辆总数、车辆分类、速度、车辆出现排队的长度等）、切换视频检测电视图像到中央控制中心，便于证实交通情况以及交通事故检测（回放事故前十二个画面）等功能。（3）自动事故检测系统（AIDS）AIDS采用两层检测方法来检测交通事故。第一层运用设在现场的视频检测设备，根据检测到的区域交通情况进行判断；第二层设在中央控制室，通过交通数据分析，运用人工智能算法，对视频检测区域外的道路情况进行判断，分析是否有交通事故发生。来自视频检测和电视监控的数据和图像通过传输网络送到中央控制中心，系统对交通事故报警信号自动检测。交通控制

8、中心管理人员只需关心受到交通突发事件影响的路段，在派遣处警人员到达事故现场之前，控制中心可事先利用闭路电视监控系统确认事故性质，从而在规定时间内拖走事故车辆或救护伤员。（4）交通信息诱导系统（VMS）VMS的可变情报板设置在位于高速公路入口周围，可以显示文字和图形。情报板每分钟进行更新，通知驾驶员前方的交通情况和行驶时间以及气候情况入能见度等。交通信息从中央设备通过无线网络传输到可变电子情报板，实时通知驾驶员前面的交通拥挤状况。同时，公众可以通过Internet观察到实时监控系统视频图。除此，应急电话系统（ETS）、闭路电视监控系统（CCTV）、隧道机电管理系统（PMCS）等也是高速公路实时诱

9、导控制系统平台的重要组成部分。本项目具备以下几方面的功能： （1）提供实时的交通信息用三种可变电子情报板提供前进方向的交通状况或者事故警告。在进入高速公路之前，以及在高速公路出口前的路段，驾驶员能够接收到实时前方的最新交通资料，允许在必要时改变行驶路线。如果不改变路线，至少能掌握所选择路线上延误的原因和情况。 （2）对交通事故的快速响应 该系统平台对监控的道路进行24小时检测，可以对交通事故地点进行快速定位并报警，交通控制中心可以快速派出处警人员到达事故现场，在最短时间内使交通再次恢复正常通行。（3）将交通拥挤减少到最低限度调查显示高速公路由于事故及气候原因而引起的交通延误和交通堵塞，进而所造

10、成的经济损失令人瞠目结舌。本系统平台能够实时有效地监测及控制高速公路上的各种交通状况，对车辆进行合理的诱导，各种实时驾驶员信息和路径诱导等多种途径减少高速公路高峰时期及特殊天气情况下所造成的交通延误和交通阻塞，提高高速公路的通行能力和服务水平。因为该系统能在交通事故发生的初期就有响应，大大缩短从事故检测到事故处理完的时间，使交通拥挤减少至最低限度。同时，电子信息板及时提供交通信息，使驾驶员有机会避开事故地点，选择其他道路行驶，从而进一步降低交通拥挤。 （4）提高道路安全性汽车驾驶员在道路上遭遇困难时即可引起系统的注意，可以以最快的方法移去道路上的障碍并清理事故现场，直到保持交通自由畅通，享有更

11、安全的行驶环境。该系统平台集成有自动事故检测系统而且系统能够对交通事故报警信号进行自动检测。交通控制中心管理人员只需关心受到交通突发事件影响的路段，在派遣处警人员到达事故现场之前，控制中心可事先利用闭路电视监控系统确认事故性质，从而尽快拖走事故车辆或救护伤员。结合给高速公路事故多发地段加设电子监测及报警设备，并与系统控制平台保持连接，将有效的减少事故发生率。据不完全统计，仅2002年1至7月，全国共发生高速公路交通事故14583起，死亡1968人，受伤21454人，经济损失1.7亿多元人民币。与前两年相比，事故增幅和占全部道路交通事故中的比重逐年增加。尤其是2002年7至9月，仅湖北、安徽、海

12、南高速公路就连续发生3起死亡10人以上的特大恶性交通事故。先进的车辆控制与安全系统中的纵横向交叉口的自动防撞系统、危险遇警系统、车载安全监视和救援系统等多项安全管理措施，将大大减少交通事故。其所带来的巨大经济社会效益是可想而知的。（5）减少环境污染众所周知，交通是造成环境污染的主要方面之一。随着机动车量的增加及交通拥堵的严重，直接导致环境的恶化，从而造成诸多不利后果。据有关研究，小轿车车速由50公里/小时减至20公里/小时，一氧化碳和氮氢化物要增加50%左右。由此可见，机动车污染不仅与数量、质量和技术水平有关，还与交通和道路状况密切相关，减少交通量及迂回交通，同时也减少了机动车污染，有利于改善

13、环境。本系统平台能够科学实时地发布诱导信息，在减少延时事故的基础上，使得在途车辆都能以最短的距离和最佳的经济车速运行，而且有效的控制车间距。从而不仅降低能源消耗，还能减少污染，使交通运输对环境的污染得到明显改善。尽管机动车生产技术的提高能够使汽车有害废气排放量降低，但是交通量的急剧增长又使得交通排气污染日趋加重，本系统平台通过有效的智能的管理，科学实时地发布诱导信息，在减少延时事故的基础上，使得在途车辆都能以最短的距离和最佳的经济车速运行，而且有效的控制车间距。这样既可降低能源消耗，又能减少污染，使交通运输对环境的污染得到明显改善。综上，该系统平台所带来巨大的经济社会效益，它是一次性投入但长期

14、收益的项目，长远看来，其经济社会效益更是不可估量的。1.2.2 项目目前的进展情况1.2.2.1公司的历史沿革及本项目提出的背景xx高速电子公司成立于2002年，公司的第一大股东是xx高速集团总公司，总公司的情况介绍如下：xx省高速公路建设集团公司是经xx省人民政府批准成立的省属国有独资企业，于2001年6月16日正式挂牌成立，享有道路通行费收费权，负责省内国道、规划中的国道、高等级专用公路及城市过境公路等项目的建设和经营，实行一级法人管理。经营范围为道路建设、经营管理、养护、资本运营和配套开发服务。 xx高速集团现拥有员工3000人，资产总额112.5亿元，下设北秦、西渭、西宝三个公路运营分

15、公司，养护、管理着西安至铜川一级公路、西安至宝鸡高速公路、临潼至潼关高速公路、铜川至黄陵高速公路、西安至阎良高速公路、西安咸阳国际机场高速公路和西安咸阳机场、法门寺至汤峪、秦兵马俑二级汽车专用公路等9条公路，总里程557公里。 xx高速集团在工程建设中严格实行项目法人责任制，成立了西禹、西汉、黄延等三个项目建设公司，负责阎良至禹门口高速公路、户县至勉县高速公路、黄陵至延安高速公路等 三个重点项目的建设，在建规模580公里，总投资263亿元 。 xx高速集团坚持实施以路为主、多元发展的经营战略，按照现代企业制度的要求，组建了xx高速公路工程咨询有限公司、xx高速机械化工程公司、xx高速交通工贸有

16、限公司等八个经营子公司，经营业务涉及交通工程、咨询监理、绿化、广告、服务区经营等领域 。 从总公司的情况介绍可以看出，xx高速集团在高速公路建设中具备了规划、承建、以及高速公路信息化管理多方面的经验。2002年，xx高速集团在充分进行市场调研的基础上，总结多年在高速公路建设管理的经验，提出了高速公路信息化管理的发展思路，并于2002年末成立了xx高速电子公司。xx高速电子公司的技术和管理人员多来自于总公司，这些人员具有长期在高速公路建设的工作经验，对信息化建设需求和应用非常熟悉；另一方面，项目开发的技术人员也是具有长期从事高速公路信息建设的阅历，并具有深厚的项目开发经验。1.2.2.2项目目前

17、的进展情况2003年6月，xx高速电子公司成功开发了“高速公路实时诱导系统平台”软件，即本项目软件部分的1.0版本，目前已经通过xx省软件测评中心的测试（见附件测试报告）。2003年12月，根据面向对象的特殊性需求，对“高速公路实时诱导系统平台”进行了二次开发，应用于xx省西宝高速和西安-咸阳机场高速公路，效果良好（见附件用户使用报告）。在项目的第一期应用中，选用了发光二极管电子情报板，通过沿途架设的摄像机对路面信息进行监控；并对天气、路况、交通状况进行简单的发布。从使用效果来看，该系统的应用对上述两条高速公路避免恶劣天气下的交通事故起到了一定的作用，全年西宝高速普通和恶性交通事故同往年相比，

18、下降比例很大；另外，对恶性交通事故的迅速处理也做出了重要贡献。但也可以看出，第一期系统也存在一些的缺陷，比如从摄像机传回的信息还无法进行自动处理，其信息发布要靠人工输入，并不能进行短信发布，有很大的局限性。在成功开发出软件系统的第一个版本后，根据用户使用的意见和征求高速公路信息化工程建设专家的意见，为对该软件系统作进一步的完善；xx高速电子有限责任公司于2004年1月着手开发“高速公路实时诱导系统平台”的升级系统，一方面增加软件系统功能；同时考虑使用高科技电子监测设备，辅以总线布置，光纤传导技术、信号处理技术、网络通讯技术等硬件设备接口，所有这些内容我们称为“高速公路实时诱导系统”，即本项目。

19、“高速公路实时诱导系统”的关键技术和进展如下：（1）系统的调研及需求分析，项目 “软件需求分析报告”（已经完成）；（2）系统软件部分工作流定制框架和实现途径的分析（已经完成）（3）系统软件部分升级版本新增功能和原有功能的数据融合方式分析（已经完成）（4）系统软件部分升级版本新增子系统内容以及系统完善部分的初步设计和详细设计，包括“软件概要设计”、“软件系统数据库设计”、“功能模块设计图册”及“数据模型设计图册”文档（已经完成）；（5）系统软件部分升级版本的编码（正在进行）；（6）系统软件部分升级版本的测试，形成软件部分升级版本“系统使用说明”、“系统初始数据说明”、“系统确认测试报告”（未完成

20、）。（7）系统软件与电子监测设备、光纤传导技术、信号处理技术、网络通讯技术等硬件设备接口运行测试（未完成）。1.2.3 申请技术创新基金的必要性xx高速电子有限责任公司从成立至今，一直致力于高速公路信息化建设管理项目的研究工作。这一段时间里，完全靠自有资金滚动实现的，一直没有摆脱资金紧张的困难，尤其是公司开始开发“高速公路实时诱导系统平台”后，资金更加紧张，因为大型集成软件系统的开发需要一大批高素质的技术人才，需要聘请行业内的专家作为顾问，需要大量的调研工作，而且大型集成软件系统开发周期长、风险大；目前，资金不足已经成为公司发展和“高速公路实时诱导系统”开发的瓶颈。公司前期已经投入60万元，预

21、计“高速公路实时诱导系统”的研发还需要投入资金235万元，公司准备自筹资金127万元，西安市科技局拟投入配套资金18万元，还有90万元的资金缺口，因此非常迫切的需要中小企业创新基金的大力支持，以便尽早购置配套的工具软件，聘请急需的专业技术人员，加大需求调研的力度，尽快完成项目的研发工作，使该项目能尽快批量投放市场，为我国高速公路建设管理的信息化提供支持。1.3 本企业实施项目的优势和风险1.3.1 实施优势1.3.1.1项目优势“高速公路实时诱导系统”具有以下优势：提供实时的交通信息用三种可变电子情报板提供前进方向的交通状况或者事故警告。在进入高速公路之前，以及在高速公路出口前的路段，驾驶员能

22、够接收到实时前方的最新交通资料，允许在必要时改变行驶路线。如果不改变路线，至少能掌握所选择路线上延误的原因和情况。 对交通事故的快速响应 该系统平台对监控的道路进行24小时检测，可以对交通事故地点进行快速定位并报警，交通控制中心可以快速派出处警人员到达事故现场，在最短时间内使交通再次恢复正常通行。将交通拥挤减少到最低限度因为该系统能在交通事故发生的初期就有响应，大大缩短从事故检测到事故处理完的时间，使交通拥挤减少至最低限度。同时，电子信息板及时提供交通信息，使驾驶员有机会避开事故地点，选择其他道路行驶，从而进一步降低交通拥挤。 提高道路安全性汽车驾驶员在道路上遭遇困难时即可引起系统的注意，可以

23、以最快的方法移去道路上的障碍并清理事故现场，直到保持交通自由畅通，享有更安全的行驶环境。综上，我们有必要对该系统申请项目创新基金，这样不仅可以尽快大批量投入使用，从而服务社会，造福人类。1.3.1.2人才和技术优势我公司是2002年12月28日在xx省高等级公路管理局通信站基础上通过改制和资产重组而成立的、具有独立法人资格的有限责任公司，是面向现代高速公路和城市道路智能交通系统建设的专业服务商，也是西安市科委认定的高新技术企业。主营涉及领域包括交通通信、收费及监控系统和隧道通风、照明、供配电、消防系统的研究、开发及工程施工、安装、技术服务、维护修理；计算机系统集成及软件的开发；自动控制、电子技

24、术、安防、综合布线技术开发及工程施工；电子、电气产品的研究、生产、销售、维修；公路机电系统工程的设计、技术咨询及工程监理。经过多年来的培养和锻炼，公司汇集了一批极富创新意识和丰富实际经验的科技人才和施工队伍。凭借在高速公路机电系统领域的建设和管理经验及技术优势，公司以务实创新、精益求精、优质服务为宗旨，秉承高速集团“和谐、诚信、敬业、创新”的企业精神，倡导好学意识、团队意识、服务意识、精品意识，积极探索开发适合中国国情的高速公路收费系统等智能交通系统模式和企业信息管理方案，多项技术成果达到国内领先水平，并已推广应用，得到了社会、用户和交通权威部门的一致认可和赞许。本项目产品从设计、开发、测试各

25、环节均采用当今最先进的技术工具和方法，并不断跟踪世界前沿科学，以保持技术上的领先性，最大限度地减少技术更新带来的产品落伍风险，技术开发投入额占销售收入的30%左右。新产品开发方面，公司自成立之始就将新产品开发和技术创新作为公司立足之本。1.3.1.3区域优势我单位是xx省高速公路建设集团的下属单位。省高速集团承担全省高速公路的建设任务，而我单位专门承担xx省内高速公路机电系统建设的任务，在项目承揽上具有先天的优势，本项目产品研发成功即可迅速转化成生产力，应用市场前景非常广阔。1.3.2 实施风险1.3.2.1技术风险在该项目的研发中，我公司在采用技术的选择上遵循三条原则：第一、 采用的技术必须

26、保证几年内不落伍；第二、 采用的技术必须是成熟的；第三、 采用的技术必须是通用性高的。根据以上的原则，该项目采用的编程语言是JAVA及VC+，数据库采用SQL Server, 标准采用J2EE，中间件：BEA公司的Wedlogic,OA服务器采用Lotus Domino，地理信息系统平台采用北京超图的Super Map。综上所述该项目技术上的风险较小，并且在“高速公路实时诱导系统平台”（1.0版本）的研发中得到验证。在“高速公路实时诱导系统”（2.0版本）的研发中遇到的主要技术风险是：能否及时、准确、全面的采集到省级公路主干网地理信息数据，公司对此已经作了较充分的调查研究，拟采用购买为主、自己

27、调查录入为辅的策略，所以该项目的技术风险是可控的。1.3.2.2管理风险由于公司是规模较小的民营软件企业，因此员工的流动较快，由此带来的风险是该项目的主要管理风险，公司对此有清醒的认识，为了规避这个风险，公司采取了以下三条措施：第一、公司提出了“以人为本、科技先导、质量制胜”的核心价值观，崇尚积极向上的人文环境，致力于倡导简单和谐的人际关系，忠诚感恩的为人准则，竞争进取的人生态度，齐心协力的团队精神，为员工的进步与成功创造良好的环境。第二、公司为规范软件研发过程，制订并执行了一系列软件工程技术规范，如：软件工程一般要求、软件文档编写规范、软件开发流程控制规范、软件配置管理规范、软件测试规范等等

28、，确保软件研发过程的稳定性和可靠性，避免人员变动对项目的研发带来影响；第三、建立技术人员梯队，保证一定的人员冗余度。通过以上的措施可以有效的规避人员流动的管理风险。1.3.2.3市场风险高速公路建设是我国近几年主要的基础设施建设领域，因此该项目的市场前景很好，在4年内几乎没有市场风险，经过几年的高速发展，我国高速公路建设将进入平稳发展时期，高速公路信息化建设项目将有所减少，但高速公路信息化管理建设具有很大的市场需求，因此该项目的市场风险主要体现在市场推广方面。公司的应对方式是：第一、大力提升系统研发过程管理的水平，进一步提高效率，降低成本，提升该项目的整体竞争力；第二、通过增加工作流程定制功能

29、，提高产品的通用性，拓展市场空间；第三、虽然该项目是为高速公路建设过程管理研制的，但在设计时已经充分考虑了产品通用性，因此该项目产品不但可以适用高速公路建设过程管理，也可以适用城市交通管理。相信通过公司的努力，该项目的市场风险很小。1.4项目计划目标1.4.1总体目标项目实施周期2年，计划从2004年5月开始至2006年5月完成，项目总投资295万元；项目完成时完成项目产品的中试阶段，销售“高速公路实时诱导系统”2套，实现销售收入700万元，企业资产达到2000万元，人员总数达到60人，因项目实施新增就业人数10人。1.4.2经济目标项目完成后可累计实现工业增加值408万元，销售收入700万元

30、，缴税总额64万元，净利润135万元。1.4.3 技术、质量指标项目完成时，本项目产品将以商品化形式投放市场，其主要技术、质量指标为：1.4.3.1项目产品的技术指标环境指标：该项目前端采用目前先进的视频检测器、道面天气站及微波监测器作为交通数据采集设备，中端使用“高速公路实时诱导系统”（2.0版本），其中服务器（DB Server、Application Server、Web Sever）采用IBM服务器。 网络支持：主干为光纤传输，辅以矩阵切换器，局域网交换机等。开发工具：JAVA及Microsoft VC+ 6.0；操作系统：Windows 2000 Server；数据库：SQL Ser

31、ver；中间件：BEA公司的Wedlogic；客户端支持：Win98,2000,WinNT等。信息发布系统：使用可变信息情报板、FM小范围广播、WEB服务器及GSM小区广播等成熟高效的信息发布手段组成信息发布平台。系统结构：软硬件集成系统。1.4.3.2项目产品的质量指标质量指标：项目产品软件升级版本达到631质量标准（首次交付客户使用的系统平均每100KB字节BUG数不超过6个；二次改进后交付客户使用的系统平均每100KB字节BUG数不超过3个；三次改进后交付客户使用的系统平均每100KB字节BUG数不超过1个）。项目产品硬件系统拥有较高的可靠性，主要设备的无故障运行时间至少达到3000小时

32、以上。1.4.4 阶段目标第一阶段： 2004年5月至2006年5月，投资173万元。（1）系统软件部分升级版本的编码及测试；形成软件部分升级版本“系统使用说明”、“系统初始数据说明”、“系统确认测试报告”。（2）系统软件与电子监测设备、光纤传导技术、信号处理技术、网络通讯技术等硬件设备接口运行测试。第二阶段：2005年6月-2006年5月，投资62万元目标是完成完成系统的最终鉴定；同时组织系统的推广工作，实施系统2套，实现销售收入700万元；通过科技型中小企业创新基金项目验收。1.4.5 计划新增投资来源项目执行期内预计总投资295万元人民币，企业已自筹资金完成投资60万元，尚需新增投资235万元。其中：企业自筹资金127万元，西安市科学技术局匹配18万元，申请科技型中小企业创新基金无偿资助90万元。按照创新基金的有关规定，项目新增投资中企业需自筹