高速公路智慧服务区信息化建设技术分析
易善斌
（中交建冀交高速公路投资发展有限公司，河北 石家庄 050091）
摘要：随着我国科技的快速发展，许多产业都运用现代信息技术，以提高本行业的工作效率。通过结合现代网络技术，运用软件开发，将目前的计算机技术运用到高速公路的服务区中，旨在提供更加方便的出行体验。
关键词：信息化建设；智慧服务区；高速公路
中图分类号：U491 文献标识码：A Research on information
construction technology of expressway intelligent service area
YI Shanbin
（Zhongjiao Jian Jijiao Expressway Investment Development Co., Ltd.,
Hebei Shijiazhuang 050091 China）
Abstract: With the rapid development of science and technology in China, many industries use modern information technology to improve the efficiency of the industry. Combined with modern network technology and software development, this paper applies the current computer technology to the service area of expressway in order to provide a more convenient travel experience.
Key words: information construction; intelligent service area; expressway
引言
目前，高速公路服务区的管理模式已经不能适应当前高速公路的发展速度，需要作出改变，实现准确的信息合成，将每一个服务区联系在一起，因此，服务区域的信息化已成为热点课题，以便不使服务区域成为信息孤岛[1-3]。同时，从全国各地的信息建设看，总体发展特征和区域特征已逐步形成。因此，建设现代化的高速公路服务区必不可少[4]。结合现代网络技术，运用软件开发，将目前的计算机技术运用到高速公路的服务区中，旨在提供更加方便的出行体验。
目前社会已经进入大数据时代，服务区分布广，需要建立全面的数据库，加强各个服务区的联系和数据库共享。面对这个的大数据时代，原始的集中式数据库不能满足时代发展的要求，需要考虑新的方法进
行维护和，而分布式数据库正在缓慢地提出和使用。与大多数现有的集中式数据库相比，分布式数据库在生产中具有更多功能：（1）分布式数据库有很好的扩展性能。原始数据库中从未提供过此功能。数据存储过程具有更多显著特征。 （2）有许多成本的增加。在大数据应用阶段，假设选择了旧数据库，则在容量扩展过程中会浪费大量金钱，从而导致成本的支出上升，但是收成的影响相对较小，但是分布式数据库可以以较低的成本提供容量扩展操作，并具有更突出的功能。 （3）分布式数据库为用户提供了更多功能。服务区可以使用诸如分布式数据库之类的功能，这些功能使存储，组织和分析大数据变得更加轻松快捷。
对于大数据，在存储和整理数据方面使用较多的是分布式数据库法。分布式数据库法范围广，使用效率高，深受大家喜爱。分布式数据库法为搜索操作提供了更好的功能，并且可以使用更多功能，例如，存在自助数据处理系统。这种类型的数据处理系统通常需要面对更大的客户，并且很有可能存在并发访问。因此，分布式数据库法内的并发可以提供控制功能。根据对当前情况的调查，了解了对于分布式数据库，最多可以有200个人同时完成一次查询信息的操作。当搜索少于1亿个数据时，分布式数据库工具可以控制2 h内的操作延迟。假设需要搜索约2亿个数据，则分布式数据库可以缩短搜索时间，并控制在40 min内。综上所述，分布式数据库在搜索过程中起着主导作用。
分布式数据库法在数据加载方面有较强的优势，这是其独有的数据处理手段。考虑到当前大数
收稿日期：2020-12-24
作者简介：易善斌（1978—），男，河北唐山人，高级工程师。
- 102 -
2021年第2期
山东交通科技
- 103 -高速查询
据的趋势，更改数据加载操作的效果非常方便，因此，分布式数据库方法可以在此领域更具有效性，这
也是积极使用分布式数据库技术的关键因素之一。根据现有数据的统计，分布式数据库方法可以完成约30亿个汇总数据，并且可以将单个节点的负载速度保证在15 000 s 以内。每月统计数据每月可以超过300亿个项目，并且单个节点在加载数据过程中的效率可以超过每秒55 000个项目，这也是取得良好效果的具体标志。分布式数据库的结构见图
1。
图1 多主节点双向复制的分布式数据库结构
2 大数据分析技术
全面的服务区管理平台需要分析来自每个服务区管理平台的数据。建立服务区管理平台需要有三个子系统：大数据预览平台，大数据显示平台和运营数据分析平台，因此服务区管理需要应用大数据分析技术。
Python 技术目前包括许多技术，涵盖基于Python 技术的Scikit-learn 和Tensorflow 框架。大规模大数据的维护需要以分布式存储和分布式计算为中心的大数据分析。作为一种弹性分布式计算技术，Spark 可以应用于大数据操作。 Spark 框架支持用户在集内存中加载和存储数据。这对于算法处理特别有用，因为分析操作可以重复很多次。Spark 框架技术可以使用HDFS 以分布式方式存储大数据，以完成集
中的分布式计算。Python 和Spark 的结合使您可以使用HDFS 以分布式方式存储大量数据，甚至可以在集（仅适用于Sparkstand，Hadoop YARN，Mesos）上运行分布式计算。
作为一个大数据存储和处理平台，Hadoop 提
供了极大的灵活性，经济性，可伸缩性和可靠性。借助分布式文件系统，Hadoop 可以通过一台服务器分发到数千台服务器。mashup 体系结构的完整数据处理引擎技术能够对结构化、非结构化、半结构化的数据执行融合存储以及统一查询，其中结构化、半结构化数据两者存储于MPP 数据库，而非结构化数据则存储于系统上的分布式文件中，因此符合多源异构大数据的存储要求。在mashup 体系结构结构中MPP 计算引擎负责结构化大数据计算任务，Hadoop 计算引擎则负责非结构化/半结构化大数据的计算任务。大数据混搭存储平台的内部结构基于集成的Spark 计算引擎MPP 超大型集融合Hadoop Hive。大数据处理子平台提供了统一的计算模型，统一的访问接口，统一的管理配置，针对上层应用程序的统一安全保证以及与Spark 的紧密集成。内置MPP 数据库+Hadoop 完整数据处理引擎技术。大数据存储平台架构具体见图
2。
图2 平台架构
混搭体系结构中完整数据处理引擎的关键技术为应用程序提供了统一的访问方法和查询语言，从而降低了平台维护和开发的成本，提高了效益。通过视频图像技术可以检测来往的运行车辆，这些统计数据为服务区提供的信息基础，可以预测人流量，以及需要的车位和资源，这是服务区域内载人车辆的调度和运行分析的重要指南，对服务区的信息化发展具有重要意义。
经过深度研究，提取具有一定特征的车辆，并对其进行目标检测，将其特征进行数据分析。针对不同的车辆和车辆模型特性建立不同的数据样本数据库。同时，通过结合传统特征和相关规则识别方法进行设计。多层卷积神经网络利用基于深度研究的表达式特征进行大规模数据模拟，并与传统的基于统计的特征相集成，形成具有较强判别力的目标特征向量，从而实现对多特征的检测和识别车辆全
易善斌：高速公路智慧服务区信息化建设技术分析
- 104 -
天候车辆。它专注于解决车辆检测和识别问题，并且可以根据服务区的实际需求量身定制，以提高多种场景下的综合检测效率。
3 软件系统开发技术
信息化建设是软硬件结合的过程，是整体性建设，也是软件系统开发是重要的组成部分。为此平台开发软件系统时遇到许多技术问题。描述了软件技术体系结构研究，采用集成ID 身份验证技术，对移动支付进行深入的研究，探讨方便快捷的支付方式。
3.1 软件技术架构研究
软件系统主要采用的开发技术是SSH框架技术，包含Struts 框架、Spring 框架、Hibernate 框架，见图
3。
图3 SSH 框架技术
3.2 统一身份认证技术
根据“单点登录，无漫游”的概念，该平台的原始子系统与由服务区域管理的第三方应用程序系统集成在一起，并且借助帐户验证是安全可靠的。高控制界面和ID 确定完成。一旦检测到子系统角信息共享，整个工作站就可以使用并无缝连接。集成身份认证技术的最基本功能要求是对不同系统之间的用户执行集成管理，从而使系统易于使用，而无需用户重复登录系统。
集成的ID 身份验证系统必须满足功能要求：（1）操作员只需访问集成身份验证系统并执行完整登录，即可执行所有满足集成身份验证系统身份验证的操作。无需再次记住和操作其他用户名和密码。（2）管理员采用集中管理所有系统，将吸引上的用户进行集中分配，设定用户权限集中进行管理。（3）在统一身份认证系统下，业务系统的用户数据必须统一，然后当有用户信息发生变化的时候，要及时的进行更新。统一身份认证流程，见图
4。图4 统一身份认证流程
3.3 对接移动支付研究
移动支付在日常生活中起着越来越重要的作用。当前，使用最广泛的移动支付对接方式是支付和支付宝，用户可以通过手机完成支付功能，很多商店和停车场都使用或者支付宝付款，简单快捷，深受广大市民的喜爱。
支付的流程主要是商店收银员发起支付请
求，卖方的后端系统进行扫描，支付请求传到支付系统，支付系统确认支付机构和用户，支付用户输入密码后，在客户端进行确认支付，然后向支付系统发送支付授权。支付系统返回支付结果并发送支付信息。商店结帐柜台查询订单以获取订单状态。卖方后端系统读取搜索订单AIP 并进入支付操作。支付操作将支付状态转移到卖方后端系统，该系统将支付结果返回到商店结帐柜台。
4 结语
为了实现各服务区与总部之间的信息协调与通信，防止服务区成为孤岛，立足于实践，提供了智慧服务区的信息化建设思路。
参考文献：
1 韦建华.基于云服务的智慧服务区平台设计与应用 J .中国交通信息化，2019（S1）:29-32.
2 杨克.高速公路“智慧服务区”信息化综合管理平台研究与实践J .人民交通，2018（4）:60-61.
3 虞安军，刘麒麟.集团型高速公路服务区信息化建设的设计和实现J .中国交通信息化，2016（1）:81-84.
4 崔红娜.基于移动互联网的高速公路服务区信息化建设研究J .无线互联科技，2017（23）:52-53.
发布评论