3.1 智慧交通系統邏輯架構

邏輯架構基于智慧交通系統需求、系統目標，確定智慧交通系統為滿足用戶需求所必須提供的功能及各功能間交互的信息流和數據流。它是從功能實現的角度為智慧交通系統提供一個通用的頂層框架，不涉及具體的實現技術及實施方案。具體功能由誰來實現、如何實現則由物理架構完成。

3.1.1 邏輯架構設計方法

為方便對系統功能進行研究，本節首先將系統功能分為兩類。一類是系統主要功能，也就是系統對用戶體現的、與系統需求相關的主要功能。具體來說，這個功能必須是系統主要的功能，也就是構建這個系統時想要達成的功能。系統的主要功能必須對某類系統用戶造成影響，滿足某種用戶的需求，才能體現出系統的價值。另一類是系統內部主要功能，這些內部功能雖然并不向系統外界表現自己的價值，但這些內部的功能之間，也會形成一些關系。正是由于內部功能發揮各自的作用，緊密聯系，協同配合，系統對外展現的主要功能才得以實現[5]。

舉例來說，對于鐵路防災監測系統，保障安全就是系統的主要功能，這也是乘客、國鐵集團、政府部門等系統用戶最關注的功能。防災監測系統正是通過保障安全才體現了自身的價值。而為了滿足安全保障這一主要功能，防災監測系統需要對運行線路上的列車狀況、天氣狀況進行監測，對感知到的數據進行分析處理，判斷是否會有危險發生，并在需要的時候對列車運行進行控制。這些功能并不會直接對系統用戶進行展現，但正是這些功能的存在并發揮作用，才使得安全保障這一主要功能得以實現，本節將這些功能統稱為系統內部功能。

接下來對系統邏輯架構進行設計，主要遵循以下三個步驟：

1.系統功能域劃分

本步驟主要針對系統的主要功能，完成功能域的劃分。系統的各個功能域，也就是系統各個主要功能的代表。上文已經談到，系統主要功能是系統對用戶體現的、與系統需求緊密直接相關的，因此，此步驟從系統需求出發，劃分系統的主要功能域。

2.各功能域內部主要功能梳理

在各功能域劃分的基礎上，本步驟對各功能域，也就是各主要功能進行細分，梳理出各主要功能的系統內部主要功能構成。

3.系統邏輯架構構建

考慮到系統對系統用戶所展現的主要功能，正是從內部功能的交互中涌現出來的。在確定內部功能之后，本步驟主要分析各內部功能之間的關系，通過功能與功能交互關系的整合，完成系統邏輯架構的構建。下面將依照上述步驟，對智慧交通系統的邏輯架構進行構建。

3.1.2 系統功能域劃分

首先本節從系統需求出發，對系統的主要功能進行梳理，劃分出智慧交通系統功能域。如圖3-2所示，本步驟將系統主要功能分為六大類型，分別為用戶信息服務、緊急救援與安全、綜合運輸、交通規劃管理、運營管理、交通工具管理，每類又可細分為幾項具體的主要功能。

具體來說，用戶信息服務可細分為出行前信息服務、出行時信息服務、出行者信息服務、出行保障服務；緊急救援與安全可細分為緊急事件反應、緊急車輛管理與決策、危險預防、交匯處安全管理；綜合運輸可細分為信息共享、客運聯運決策、貨運聯運決策；交通規劃管理可細分為交通管理、交通規劃、交通法執行與監督；運營管理可細分為客運管理、貨運管理；交通工具管理可細分為交通工具運行管控、交通工具基礎服務。

3.1.3 各功能域內部主要功能梳理

接下來，對各項系統主要功能的內部主要功能進行研究梳理，見表3-1。可以看出，各項主要功能的內部主要功能之間，總體上依據“感知→傳輸→處理→決策→控制”這一基本流程來保證主要功能的實現。因此，我們從這五個層次出發，對智慧交通系統主要內部功能進行梳理。

3.1.4 系統邏輯架構構建

如圖3-3所示，從智慧交通系統“安全可靠、經濟高效、方便快捷、節能環保、智慧自主、人性服務”等系統需求出發，依據系統“用戶信息服務、緊急救援與安全、綜合運輸、交通規劃管理、運營管理、交通工具管理”六大類主要功能，以及“感知→傳輸→處理→決策→控制”五層系統內部功能及功能交互關系，構建智慧交通系統邏輯架構。

其中，系統內部主要功能依照“感知→傳輸→處理→決策→控制”這一交互關系，實現了系統主要功能，滿足了系統用戶的需求，實現了系統價值。

由此，本節重構了智慧交通系統邏輯架構，從智慧交通系統需求出發，完成了對系統功能及功能交互關系的梳理，為具體智慧交通系統的構建，提供了一個從需求到功能的設計方法，從功能實現的角度為智慧交通系統構建提供了通用的頂層框架。