我国数字交通新构想
更新时间：2006年03月20日 来源：综合运输 作者：刘敬青
交通运输是国民经济的基础性产业，信息化是实现交通运输现代化、智能化的必由之路，对于实现交通运输跨越式发展具有十分重要的意义。随着信息技术突飞猛进与应用的不断深入，交通运输信息化必将迈向“数字交通”时代。
一、我国交通运输信息化
面临新的挑战
经过多年建设，我国铁路、公路、水运、民航的信息化建设在电子政务、行业信息化、企业信息化建设等方面都取得了长足的发展。尤其是“十五”期间，各个交通运输行业将“信息化”提升为行业发展的战略任务，明确目标，制订行业内部信息化建设的规划，进入了交通运输信息化建设整体加速发展阶段。与此同时，我国交通运输信息化建设还存在几个较突出的问题，面临着新的挑战。
1、交通运输信息化停留在信息处理方式的转变
交通运输信息化实现了计算机管理、网络管理，通过计算机采集数据、录入数据、自动处理、生成有效信息、打印信息、网络传输信息等等，由过去人工数据处理方式转变为计算机处理，这是对信息处理方式和手段的一种大大的改进。然而，现有的大部分交通运输信息化仍停留在这种信息处理方式的转变阶段。例如，各种运输方式都已经开发建立了“客票预订和发售系统”，各个系统实现整个城市联网售票，甚至跨区域的联网售票、异地售票，而且所有的票证都是计算机制作打印，乘客可以方便地从多个不同的地方或售票窗口预定或购买客票，或直接从网上预定票，然后足不出户、送票上门。这种计算机售票方式只是对人工售票的作业方式的简单复制，只不过现在的车票或机票，不再是手写的或油墨印刷品，而是计算机制作打印，仅此而已；乘客仍然摆脱不了纸介质的客票、出行过程中的中转换乘仍需要再次购票，等等，这些客票环节中的根本问题还没有得到很好的解决。
信息化不仅仅只是将手工数据处理方式转变为计算机处理，也不仅仅只是对传统的经营、管理、生产等环节进行简单计算机模拟与再现。信息化必然引发运输业根本性、深远的变革。
2、各种运输方式内部的信息化建设相对独立
由于种种原因，现有的业务信息系统都是在不同时期独立开发、自成体系，一个系统生成的数据无法直接应用于另外一个应用系统，无法实现系统之间相互操作，更难将整个运输生产的各个环节有效地联动起来。这种相对独立的信息系统，还根本无法释放出信息化建设所能够带来的巨大能量。再来看看“客票预订和发售系统”，这个系统现有的主要功能目标是方便乘客买票，改善交通运输服务质量，它实现了“售票、购票”这个作业环节的功能，但目前该系统几乎都是独立运作，没有与其它信息系统相互关联。不难设想一下，如果“客票系统”与“离港系统”或“检票系统”相联通，乘客只需要通过互联网或电话在“客票系统”进行电子注册，“客票系统”中存储的有关乘客的信息都自动传输到“离港系统”或“检票系统”，乘客在登机或上车时系统只需要出示有效证件即可通行，这就是所谓的“电子客票”，它实现了对传统的纸介质“客票”的革新。而这一系列过程都是建立在信息与系统间信息共享的基础之上。事实上，通过“客票系统”还可以采集到很多有关乘客出行的信息，包括出行方向、出行流量，出行费用等等，这些信息将是运输组织与经营极为有价值的信息，它们可以用于分析与预测客流的流量、流向，决策增减列车对数、进行列车编组计划、辅画运行图、调配人员等等相关的作业环节。只有将所有相关的各个信息系统相互联通起来，一触即发，才能真正形成巨大的“信息联动机”。
3、各种运输方式之间的信息化缺乏统一的规划、设计、建设
铁路、公路、水运、民航等各种运输方式优势互补，分工协作，共同构成交通运输这个复杂的巨系统，信息化是实现多种运输方式间的一体化运输的关键。但是，由于各种运输方式分别属于多个部门管辖，处于各自为政、条块分割的状态，造成交通运输信息化建设都是立足于各种行业自身建设、自成体系的局面，各种运输方式之间信息闭塞，无法实现相互之间信息交互与信息资源共享。在交通运输信息化建设的历程中，各种运输方式之间的信息化缺乏统一的规划、设计、建设。
二、交通运输信息化向
“数字交通”迈进
上个世纪末，美国提出“数字地球”战略，成为当今信息科技的制高点。所谓“数字地球”，其实就是信息化地球，是一个完整的地球信息模型，它把地球上每一点的所有信息加以整理，构成一个全球的信息模型，能够为人类快速、形象、完整地获得地球上任何一点、任何方面的信息。数字地球是当前信息时代充分利用信息的最有效手段，必将在促进经济发展和社会进步的大发展。近年来，我国加速推进国民经济信息化的进程，跨入了以“数字中国”、“数字政府”、“数字城市”为代表的信息技术高度集中与迅猛发展的数字时代。
交通运输是国民经济基础性产业，《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》中明确提出“以信息化、网络化为基础，加快智能型交通的发展”。这已经成为交通运输发展的长期战略与目标，交通运输信息化则是这一战略得以实现的重要基础。信息技术发展到21世纪，进入数字时代，交通运输信息化也必然由信息技术初级应用阶段迈向“数字交通”。“数字交通”是“数字中国”的重要组成部分，是21世纪交通运输信息化发展趋势，是实现智能型交通的一个重要的实施阶段，它必将成为“十一五”交通运输信息化建设重点。
“数字交通”是“数字铁路”、“数字公路”、“数字水运、数字港口”、“数字民航”的统一体，它将计算机技术、信息技术、数字化技术、通信技术、控制技术、电子技术、空间技术、管理与决策支持技术等多学科的高新技术与交通运输系统融为一体，实现交通运输系统的整体最优化。同时，它与“数字社会”、“数字经济”大系统和谐统一。
“数字交通”是加快交通运输信息化发展的必然趋势。前一阶段的交通运输信息化是信息技术在交通运输领域应用的初级阶段，是在传统的交通运输模式上将数据处理方式、若干作业环节进行电子化或计算机化，是建立在旧的交通运输系统上的信息化；它没有也无法触动交通运输系统运行方式的变革和功能结构的调整，只是给传统的交通运输系统穿上了“信息化”外衣。“数字交通”则是一个全方位的数字化的交通运输系统，它不是在原有的交通运输系统上的信息化，而是将交通运输系统建立在“信息化”、“数字化”基础之上。无论是单一运输系统内部还是多种运输系统之间，所有环节都是在“数字流”的基础之上联动，它将打破原有的运输模式，是交通运输系统的一次大变革。
三、“数字交通”的总体原则
1、以人为本
交通运输，无论是客运还是货运，最终的服务对象是人。“数字交通”首要的原则就是以人为本的原则，即是以满足人的交通需求为根本目标，它包含三层含义：为旅客及货主提供全方位、全过程的交通信息服务；简化客货运输繁杂的手序和流程，推广应用电子商务、电子票证、电子支付；以运输需求为导向，提供最优的运输服务及解决方案。
2、标准化
“数字交通”要求在整个交通运输系统内部，各个系统之间的相关信息能够实现无缝连接，这包括铁、公、水、航四种运输方式以及每种运输方式内部不同的运输企业。这就必然要求各个系统之间的相关数据能够进行高效的传递、共享。由于各个系统都具有一定的独立性，因此要求各个系统都遵循一个相同的数据标准，才能真正实现这一目标。这里的标准化原则主要包括两个方面：数据通讯协议的标准化，这是相关数据能够在各系统间传递的前提; 数据格式及其字段内容的标准化，这是相关数据能够在各系统之间进行共享的基本条件。
3、协调统一
“数字交通”是一个复杂的巨系统，同时又是“数字社会”、“数字经济”的一部分，只有系统内部协调统一，同时与系统外部环境协调统一，才能使其实现可持续发展。协调统一原则要求该复杂巨系统的规划、设计、建设应当在统一的框架体系指导下进行。该巨系统内的各个系统都是相对的独立的，存在发展的不均衡性。从协调统一的原则出发，就要求这些系统在自身发展的同时，遵循“数字交通”统一框架体系的指导，使得“数字交通”成为有机的整体。协调统一原则主要包括以下三个不同层次：各种运输方式内部的协调统一，例如民航系统内部的各大航空公司以及专业公司、公路运输系统内部的各地运输企业、铁路系统内部的各大路局等；各种运输方式之间的协调统一，主要指数字铁路、数字公路、数字水运、数字民航之间的协调统一；数字交通与外部社会经济环境的协调统一。
4、系统最优
系统最优原则是指，以“数字交通”整体的系统最优化为目标，达到交通运输资源配置的最优化，以及整体成本效益的最优化。“数字交通”内部各个系统都需要作到最优化，如何将各个运输系统的最优化与“数字交通”整体的最优化结合起来，是亟需解决的问题。这里包括以下几个方面的内容：建立“数字交通”最优化模型，该模型需要兼顾“数字交通”整体的最优化以及各个运输系统的最优化; 建立“数字交通”最优化指标，指标量化是一个关键环节；“数字交通”最优化的数据基础，主要是经过加工整理后的有效数据。
四、“数字交通”的总体思路与框架
根据以上原则，提出“数字交通”发展的总体思路: 以“数字铁路”、“数字公路”、“数字水运”、“数字港口”、“数字民航”为基础，构建“数字交通”两大信息平台: 对外，“数字交通”公共信息平台；对内，“数字交通”一体化决策平台。实现三大资源整合：各运输子系统内部资源整合、交通运输大系统资源整合、交通运输大系统与社会经济运输需求整合。
“数字交通”总体框架如图1所示，它由“数字交通”客服系统、“数字交通”运输决策系统和“数字交通”子系统三大系统板块构成。
1、“数字交通”客服系统
“数字交通”客服系统是整个“数字交通”对外服务的大系统，它体现了“以人为本”的原则，同时也是“数字交通”与“数字社会”、“数字经济”相互联通的桥梁，通过它实现交通运输系统与社会经济运输需求的整合。该系统将“数字铁路”信息平台、“数字公路”信息平台、“数字水运”信息平台、“数字港口”信息平台、“数字民航”信息平台集成为一体，构成一个对外的公共信息平台，即“数字交通”信息平台。通过这个公共信息平台为旅客或货主实现“虚拟的一体化交通服务”，包括交通政务信息查询、交通出行信息查询、交通信息发布、交通电子客票、交通电子支付、“一站式”交通出行方案辅助咨询、全程交通信息服务及货物跟踪等。
同时，客服系统采集大量的运输需求方面的数据，通过海量数据的智能处理和数据挖掘技术，为“数字交通”其它相关系统提供准确、有效、科学的数据，从而为“数字交通”实现整体的最优化提供了有效的数据基础。
2、“数字交通”运输决策系统
“数字交通”运输决策系统是一个承上启下核心系统，它与“数字交通”客服系统和“数字交通”子系统息息相通。对上，密切跟踪由客服系统传递来的有关交通运输市场信息，统计分析客货运量、客货量分布、预测模拟客货需求变化，掌握运输需求市场的动态；对下，通过建立系统最优化模型，调整运输组织，制定运输方案与决策，指导运输生产，实现“数字交通”对运输市场的快速反映能力。同时，通过“数字交通”一体化决策平台，协调各种运输方式运输决策系统，实现旅客、货主的最优的“一站式”运输，实现交通运输大系统的资源整合。
每种运输方式都有各自的决策系统。“数字交通”一体化决策平台将这些决策系统有机的结合起来。各个决策系统之间相互渗透、相互融合，在系统整体最优化模型的指导下，制定各自的运输决策，使其既保持了相对的独立性，又自然地形成了有机的整体，从而通过“数字交通”一体化决策平台的建立，实现系统的整体最优化。
3、“数字交通”子系统
“数字交通”子系统是由“数字铁路”子系统、“数字公路”子系统、“数字水运”子系统、“数字港口”子系统、“数字民航”子系统构成。 “数字交通”各个子系统都要充分体现协调统一、系统最优原则。在各种运输方式的系统内部，制定统一的技术框架和标准，冲破传统的运输组织、运输经营、运输管理的模式，技术创新与制度创新相结合，一方面全面提升和改造现有的信息系统，另一方面大力建设覆盖各环节的核心业务系统，达到信息资源高度共享，各信息系统之间相互衔接，实现各种运输方式系统内部全方位的数字化。
不论是信息平台还是决策平台，其本质上起到的是协调统一和整体优化的机能，这些机能的具体实现，仍旧有赖于“铁、公、水、航”各子系统内部的全方位数字化建设，这是“数字交通”的物理基础。每个运输子系统都和各自的决策系统相关联，接受决策系统的指令，同时向各自的决策系统反馈有效的运输数据。
总之，通过“数字交通”总体框架设计可以看到，未来的交通运输系统将建立在数字化的基础之上，形成一体化交通运输系统的崭新的格局。各个相关系统之间实现高效的信息传递和资源共享，从各个系统的孤立的状态中解脱出来，既保持了各系统相对的独立性，又形成了交通运输有机的整体。“数字交通”总体框架充分体现了以人为本的原则，从客货运输的实际需求出发，提供人性化的服务，及时调整经营决策，从协调统一的原则出发，将各自独立的系统构造成一个有机的整体，从而实现系统的整体最优。
五、“数字交通”的规划、
设计、实施建议
1、战略规划与总体设计
“数字交通”是一个世纪性工程，需要从发展战略的高度，进行总体规划。在统一框架的指导下，进行各个系统的设计。
2、有效的政策指导
“数字交通”的发展不仅仅是技术问题，更是一个综合交通运输系统的运营机制问题。在市场经济体制下，不能依靠指令性政策，而应当制定符合市场经济规律的游戏规则，逐步形成各种运输系统内部以及相互之间的利益驱动机制，使得各运输系统在“数字交通”的框架下获得相应的利益，从而形成“数字交通”的内在源动力。
3、统一标准的研究与制定
“数字交通”是各个系统紧密结合的有机整体，各个系统之间的信息传递、资源共享都需要一个统一的标准。需要研究和制定数据格式的标准化、数据传输的标准化、数字安全的标准化（数据的密级、加密、解密，身份认证）等。
4、引进与自主研发相结合
随着“数字交通”的发展，将形成一个巨大的高科技产业。在引进国外的先进经验和技术的同时，需要充分发挥我国特有的市场优势和技术优势，依据我国交通运输社会经济的特点，发展具有自主知识产权的交通运输高科技产业。
5、“数字交通”的分阶段实施
“数字交通”的建设是一个复杂的系统工程，需要分阶段逐步实施：第一阶段，依照统一标准，进行各运输系统内部的数字化建设，即数字铁路、数字航空、数字公路、数字水运、数字港口，其建设的关键在于内部各个环节全方位的数字化，而不是简单的信息化；第二阶段，建立“数字交通”示范工程，并进行后期评估；第三阶段，建立“数字交通”一体化平台，各种运输系统以该平台为基础，进行协调统一的规划、设计、建设、运营，实现交通运输的历史性变革。
