第3章 智慧交通系統(tǒng)架構(gòu)

對(duì)于架構(gòu)，諸多專家學(xué)者、科研機(jī)構(gòu)都曾給出相關(guān)定義。用最簡(jiǎn)單的話來說，架構(gòu)可以定義為“對(duì)系統(tǒng)中的實(shí)體及實(shí)體之間的關(guān)系所進(jìn)行的抽象描述”[5]。架構(gòu)設(shè)計(jì)則是在系統(tǒng)需求的指導(dǎo)下，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)體進(jìn)行篩選并重建實(shí)體關(guān)系。對(duì)交通運(yùn)輸系統(tǒng)來說，交通系統(tǒng)架構(gòu)就是確定和描述滿足系統(tǒng)需求所必須具備的功能，實(shí)現(xiàn)這些功能的物理子系統(tǒng)，以及各功能之間、各物理子系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。智慧交通系統(tǒng)架構(gòu)則是在新的發(fā)展背景和技術(shù)條件下，對(duì)智慧交通系統(tǒng)的系統(tǒng)需求、系統(tǒng)功能、組成部分、應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行研究，構(gòu)建智慧交通系統(tǒng)的功能層次、功能關(guān)系、物理子系統(tǒng)以及子系統(tǒng)關(guān)系，為新一代智慧交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建設(shè)提供宏觀規(guī)劃與指導(dǎo)。

在第1章中曾對(duì)智能交通系統(tǒng)幾種典型架構(gòu)進(jìn)行了介紹，本章將在這些架構(gòu)的設(shè)計(jì)方式和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一種適應(yīng)多種交通方式的、共性的新一代綜合智慧交通系統(tǒng)體系架構(gòu)，從頂層宏觀的角度，為綜合智慧交通系統(tǒng)的建設(shè)提供共性的體系架構(gòu)，以引導(dǎo)其協(xié)同快速發(fā)展。作為智慧交通系統(tǒng)建設(shè)的起點(diǎn)和依據(jù)，智慧交通系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)建立統(tǒng)一的智慧交通體系、促進(jìn)不同交通方式智慧化的統(tǒng)一發(fā)展具有重要意義。

如圖3-1所示，傳統(tǒng)交通系統(tǒng)架構(gòu)往往包含以下幾方面內(nèi)容：用戶主體分析、服務(wù)框架構(gòu)建、邏輯架構(gòu)構(gòu)建、物理架構(gòu)構(gòu)建以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)。本篇的第2章已從用戶主體出發(fā)，對(duì)系統(tǒng)需求、系統(tǒng)目標(biāo)進(jìn)行了分析，并構(gòu)建了智慧交通系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。本章將在系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，完成系統(tǒng)邏輯架構(gòu)與物理架構(gòu)的構(gòu)建。

圖3-1 交通系統(tǒng)架構(gòu)研究?jī)?nèi)容

其中，邏輯框架是對(duì)智慧交通系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的邏輯描述，即針對(duì)智慧交通系統(tǒng)需求，定義出滿足對(duì)應(yīng)目標(biāo)應(yīng)具有的最合理的數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)輸出和處理過程，以及輸入數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)與處理過程的相互關(guān)系。物理框架是對(duì)智慧交通系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn)的描述，即將邏輯框架中所定義的各類功能模塊及數(shù)據(jù)流進(jìn)行整合，定義出能實(shí)現(xiàn)智慧交通系統(tǒng)各類功能的物理子系統(tǒng)，以及這些子系統(tǒng)之間交互的框架流及其關(guān)系。

通俗來說，邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu)本質(zhì)上就是對(duì)系統(tǒng)的功能和形式進(jìn)行分析。其中，邏輯架構(gòu)研究系統(tǒng)功能，即系統(tǒng)做什么；物理架構(gòu)研究系統(tǒng)形式，即系統(tǒng)是什么。形式通過實(shí)現(xiàn)功能而體現(xiàn)出價(jià)值，功能也必須借助某種形式才能得到執(zhí)行。下面，將對(duì)智慧交通系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)與物理架構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)。