专题丨新时期综合交通数据大脑建设思路探讨

作者简介

魏彬   

深信服科技股份有限公司助理研究员，主要从事交通信息化、网络与数据安全研究工作。

郭亚茹   

交通运输部科学研究院工程师，主要从事交通信息化研究工作。

刘娜   

交通运输部科学研究院高级工程师，主要从事交通信息化研究工作。

论文引用格式：

魏彬, 郭亚茹, 刘娜. 新时期综合交通数据大脑建设思路探讨[J]. 信息通信技术与政策, 2022, 48(12): 52-58.

新时期综合交通数据大脑建设思路探讨

魏彬¹  郭亚茹²  刘娜²

（1.深信服科技股份有限公司，深圳 300454；2.交通运输部科学研究院，北京 100029）

摘要：通过梳理综合交通数据大脑的业务特征、总体架构与建设内容，总结综合交通数据大脑发展现状，深入分析了现阶段综合交通数据大脑的数据管理向资产化转化、数据应用向智能化转变两大变化特点，提出了新时期综合交通数据大脑建设思路、总体架构及横纵向逻辑架构，为以数据为核心的交通新型基础设施建设提供了新思路。

关键词：综合交通；数据；数据大脑

0  引言

交通行业的数据体量巨大、数据类型繁多、数据来源复杂、数据应用多样，以数据资源赋能交通发展、构建综合交通大数据中心体系已经成为交通强国建设一项重要任务。根据赛文研究院发布的《2022年中国TOCC市场研究报告》^[1]，2019—2021年综合交通数据大脑（Transportation Operations Coordination Center，TOCC）市场机会连续增长，2021年同比增长率超过50%。因此，有必要围绕新时期综合交通数据大脑建设思路展开深入研究和探讨。

1  数据大脑的发展现状

综合交通数据大脑建设始于“十二五”时期的“公路水路安全畅通和应急处置系统工程”，发展到“十三五”时期的“综合交通运输调度和应急指挥系统、交通运输信息资源交换共享与开放应用平台”，覆盖运输方式从初期的公路、水路为主逐步拓展到涵盖公路、铁路、水路、民航、邮政、重点城市公共交通等多种运输方式，覆盖业务部门从初期的交通行业内部协同逐步拓展到公安、应急、卫健委、国土、气象等跨行业多部门协同^[2]。

1.1  数据大脑1.0

“十二五”第一年，交通运输部正式印发《公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划》，提出统一组织开展公路水路安全畅通与应急处置系统、交通运输经济运行监测预警与决策分析系统、公路水路交通出行信息服务系统、公路水路建设与运输市场信用信息服务系统等四项重大工程建设。其中，公路水路安全畅通与应急处置系统可以视为“综合交通数据大脑1.0”。

1.1.1  业务特征

公路水路安全畅通与应急处置系统定位解决3大业务问题：一是解决公路水路基础设施、载运工具的可视、可测、可控问题；二是解决公路水路跨区域、跨层级的信息共享、协调指挥问题；三是解决应对公路水路突发事件的应急通信保障、应急处置协调问题。

1.1.2  总体架构与建设内容

公路水路安全畅通与应急处置系统覆盖运输方式以公路、水路为主，覆盖业务部门以省交通运输厅、省公路局、省运管局、省高管局、省海事局、省港航局、市交通运输局等交通行业内部协同为主。总体架构如图1所示。

图1   公路水路安全畅通与应急处置系统总体架构

在建设内容方面，公路水路安全畅通与应急处置系统主要建设国省道路网管理系统、高速公路路网管理系统、道路运输运行管理系统、航道运行管理系统、水路安全运行管理系统等专业性系统以及交通运输应急处置系统综合性系统，补充完善公路水路基础数据库、安全应急数据库，建设覆盖重要公路路段、桥梁、紧急救援车辆、紧急运输车辆的动态监控终端，完善有线、无线通信系统与综合通信调度系统等。
1.2  数据大脑2.0“十三五”第一年，交通运输部正式印发《交通运输信息化“十三五”发展规划》，提出重点开展 “三推进、五提升、两保障” 行业信息化工程。“五提升”中综合交通运输调度和应急指挥系统、交通运输信息资源交换共享与开放应用平台可以视为共同构成“综合交通数据大脑2.0”。
1.2.1  业务特征综合交通运输调度和应急指挥系统定位提升三大能力：一是提升宏观运行把控能力，实现公路、铁路、水路、民航、邮政及重点城市公共交通等领域运行状况的跟踪监测；二是提升应急指挥调度效率，实现交通运输系统内部、交通运输部与相关部委之间，以及交通运输部与部管国家局之间的调度协调联动；三是提升宏观决策支持能力，实现自然灾害类交通运行预测预警、突发类交通运行预测预警、重要活动类交通运行预测预警等^[3-4]。
交通运输信息资源交换共享与开放应用平台定位为行业信息资源交换共享主枢纽，重点发挥三大作用：一是资源平台，实现行业共享资源的汇聚、融合，实现共享资源的统一管理，形成统一的交通运输共享信息资源池；二是传输通道，实现行业信息资源的协同调度，为跨地域跨系统数据传输提供安全、高效、可靠、便捷的数据传输通道；三是服务窗口，实现交通运输信息资源的部门对接、行业共享和对外开放。特别地，交通运输信息资源交换共享与开放应用平台为综合交通运输调度和应急指挥系统的全国性、跨区域业务协同运行提供数据支撑。
1.2.2  总体架构与建设内容综合交通运输调度和应急指挥系统、交通运输信息资源交换共享与开放应用平台共同覆盖运输方式逐步拓展到公路、铁路、水路、民航、邮政、重点城市公共交通等多种运输方式，覆盖业务部门逐步拓展到公安、应急、卫健委、国土、气象等跨行业多部门协同。其总体架构分别如图2和图3所示。

图2   综合交通运输调度和应急指挥系统总体架构

图3   交通运输信息资源交换共享与开放应用平台总体架构

在建设内容方面，综合交通运输调度和应急指挥系统主要建设综合交通运行动态管理系统、综合交通运行预测预警系统、综合交通应急指挥系统等综合性系统，补充完善应急预案、应急案例、应急资源、应急值守、预测预警等数据库；交通运输信息资源交换共享与开放应用平台主要建设信息资源目录服务系统、数据交换共享与开放管理系统、数据交换共享与开放门户系统、数据质量审计系统、综合查询系统等综合性系统，补充完善交换共享库、开放服务库等数据库。
2  新时期数据大脑的新要求
2019年9月，中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》，提出“构建综合交通大数据中心体系”建设任务；2022年10月16日，党的二十大报告中指出“加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国”。新时期，构建以数据为关键要数和核心驱动的综合交通大数据中心体系、建设综合交通数据大脑已经成为交通强国建设的一项重要任务。2019年12月，交通运输部印发《推动综合交通运输大数据发展行动纲要（2020—2025年）》，明确“到2025年，综合交通大数据中心体系基本构建”行动目标；2021年8月，《交通运输领域新型基础设施建设行动方案（2021—2025年）》《数字交通“十四五”发展规划》更是明确打造“综合交通运输数据大脑”主要任务^[5-6]。
综合交通数据大脑的数据管理向资产化转变。在数据大脑1.0和2.0时期，行业尚未形成对大数据和数据资源价值利用方面的客观、科学认识，存在盲目追逐硬件设施投资、轻视数据资源积累和价值挖掘利用等现象。新时期，数据已成为土地、劳动力、资本、技术并列的生产要素，国家将数据作为重要资产进行流通、管理和运营。通过围绕数据全生命周期，综合交通数据大脑采集存储全量数据，深入推动数据共享汇聚，鼓励公共信息资源开放，以数据流推动生产要素的集约化整合、协作化开发、高效化利用、网络化共享，形成新的资源配置模式。
综合交通数据大脑的数据应用向智能化转变。在数据大脑1.0和2.0时期，数据应用更多的是关注到底当前发生了什么，描述发展态势即可。新时期，综合交通数据大脑数据应用已进入到深度挖掘和融合应用为特征的智能化阶段，以往“人找数据”正在逐步转变为“数据找人”，数据应用不仅能够预测事物未来可能会发生什么，呈现事物发展趋势，而且能够基于当前事物发展趋势，指导行业做出正确决策。
3  新时期数据大脑的新思路
3.1  总体架构新时期，综合交通数据大脑3.0回归“数据”本质，是以数据为关键要素和核心驱动，促进物理和虚拟空间的交通运输活动不断融合、交互作用的新型基础设施，其总体架构如图4所示。

图4   综合交通数据大脑3.0总体架构

在综合应用上，以决策支持与评价、调度与应急指挥、政务办公管理与服务、信息资源共享与开放、网络安全与运维保障等跨行业、跨领域、跨部门、跨层级应用为重点，实现新一代信息技术与交通运输管理决策的深度融合。例如，决策支持与评价综合应用，可考虑实现对各种运输方式基础设施规划、计划、建设进展、总体运行情况的数字化、图形化、全景化掌控，实现对各种运输方式的发展水平、发展速度、发展质量、发展方向、行业与国民经济的互动关系及贡献的科学评估。
在数据管理上，加快完善从多元归集、整合共享、开放流通到社会应用的行业数据资源链条，建立覆盖全要素、多层级的综合交通运输信息资源目录，打造完整规范的综合交通运输行业信息资源“总账本”，推动跨区域、跨行业、跨部门、跨层级的综合交通运输数据资源向数据大脑汇集；评估综合交通数据大脑可能面临的数据安全风险，做好敏感数据识别、敏感数据访问、数据流转风险监测、数据泄露溯源等风险管控。
同时，对门户入口、地图服务、信息资源、基础条件、安全防控、标准规范等基础共性架构进行统一设计、统一建设，从而形成一体化的综合交通数据大脑支撑保障体系。例如，基础条件基础架构，可考虑实现操作系统与中间件、数据库管理系统、计算资源、存储资源、网络资源、安全资源等各类软硬件支撑资源的集约建设和统筹管理，为综合应用与数据管理提供安全可靠、自主可控的基础环境支撑。
3.2  横纵向逻辑架构综合交通数据大脑3.0总体呈现“1+32+N+X”布局：1个部级数据大脑、32个省数据大脑、N个市级数据大脑和X个数据大脑节点。“数据大脑节点”面向单一运输方式，存在于部、省、市各级，主要存储管理所在层级公路、铁路、水路、民航、邮政、城市公共交通等某一运输方式的生产数据、明细数据；“数据大脑”则面向综合交通，负责建立综合交通数据资源“总账本”，汇聚管理本级内部生产数据、明细数据，本级与上下级间有交换共享与开放需求数据，以及支撑综合应用相关数据。其横纵向逻辑架构如图5所示。

图5   综合交通数据大脑3.0横纵向逻辑架构

在横向交互方面，公路、铁路、水路、民航、邮政、城市公共交通等各业务领域作为本级数据大脑节点负责管理好本领域生产和明细数据，将有交换共享与开放需求的数据汇聚到本级数据大脑，与本级数据大脑直接进行数据交互。
在纵向交互方面，部、省、市各层级数据大脑之间数据交互应逐级进行，计划单列市可直接与部级数据大脑进行数据交互。
4  结束语
通过总结“十二五”与“十三五”规划综合交通数据大脑发展现状，分析综合交通数据大脑的数据管理与数据应用变化，提出了新时期综合交通数据大脑建设思路、总体架构及横纵向逻辑架构，为以数据为核心的交通新型基础设施建设提供了新思路。

Constructive ideas of comprehensive transportation data brain in the new era
WEI Bin¹, GUO Yaru², LIU Na²
(1. Sangfor Technologies Inc., Shenzhen 518000, China; 2. China Academy of Transportation Science, Beijing 100010, China)
Abstract: By sorting out business characteristics, overall architecture and construction, this paper summarizes development status of comprehensive transportation data brain. Then, it analyzes two major changes of comprehensive transportation data brain in the new era: management transforms from data management to data asset management, and application transforms from data statistics to data intelligence. Finally, The article proposes constructive ideas, overall architecture, horizontal and vertical logical architecture for comprehensive transportation data brain.Keywords: comprehensive transportation; data; data brain

本文刊于《信息通信技术与政策》2022年 第12期

主办：中国信息通信研究院

《信息通信技术与政策》是工业和信息化部主管、中国信息通信研究院主办的专业学术期刊。本刊定位于“信息通信技术前沿的风向标，信息社会政策探究的思想库”，聚焦信息通信领域技术趋势、公共政策、国家/产业/企业战略，发布前沿研究成果、焦点问题分析、热点政策解读等，推动5G、工业互联网、数字经济、人工智能、区块链、大数据、云计算等技术产业的创新与发展，引导国家技术战略选择与产业政策制定，搭建产、学、研、用的高端学术交流平台。

为进一步提高期刊信息化建设水平，为广大学者提供更优质的服务，我刊官方网站已正式投入运行，欢迎投稿！

   推荐阅读  

专题丨基于物联感知底座的城市数字化转型研究和实践

你“在看”我吗？