利用大数据实现货物装载源头智能化监管

摘要 当前江苏省公路治超工作的重心正在逐步从事中事后向源头事前转移。充分利用科技手段实现智能化源头治超的新局面，提升治超监管效能，是当下公路治超工作的重要内容。文章设计并构建了货物装载源头治超监测预警系统，通过采集货物装载源头单位的业务数据并加以智能分析研判，实现对车辆超载事件的自动预警和及时响应处置，为精准治超、源头治超提供了有效依据和科技支撑手段。

关键词 大数据；源头治超；智能化；监管

中图分类号 U492 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2025）02-0031-04

0 引言

车辆超限超载运输不但对公路、桥梁、隧道等公共基础设施造成严重破坏，而且是引发道路交通事故的重要原因，严重危及国家和人民的生命财产安全。近年来各级政府和行业主管部门高度重视超限超载治理工作，通过增设公路超限检测站、非现场治超执法点等方式治理货运车辆的超限超载，取得了显著成效。但随着交通基础设施建成规模的不断扩大，公路总里程不断增加，以基建布控为主要手段的路面治超模式已逐渐不能满足当前治超工作的实际需要。

随着治超工作模式的改变，江苏省公路治超工作的重心正在逐步从通过超限检测站、非现场执法点治理货运车辆的超限超载行为，向加大源头监管、制止非法超限超载车辆的出场和出站进行转变[2]。面对点多面广的行业体量，以及治超工作的复杂性，单纯依靠人力驻点、巡查的方式难以满足对源头单位的监管需求，因此，镇江市通过建立货物装载源头治超监测预警系统，利用信息化手段获取源头单位的货物装载业务数据，整合联动超载车辆数据资源，通过云计算和大数据分析技术所具有的开放数据、高速连接和智能化管理等优势，对采集数据进行智能分析、自动研判预警，实现源头治超和科技治超相结合的治超新态势，对于提升治超监管能力和水平，加大治超监察力度具有重要的现实意义。

1 系统设计目标

货物装载源头治超监测预警系统，主要通过在源头单位内部署车辆身份识别、激光轮轴识别等外场信息感知设备，通过边缘系统集成，实现对货运车辆车牌、轮轴数、过磅称重等前端数据信息的自动采集和封装上传，并通过后台监测预警系统进行智能研判分析，实现对车辆超载事件的自动识别、预警和及时响应处置，从而在货物装载源头上，为实现对车辆超载行为的监测预警提供有效的科技支撑手段[1]。具体目标如下：

（1）实现源头单位车辆装载业务数据的实时采集。

实现对进入源头单位进行货物装载的作业车辆、货物、称重、照片视频等相关数据信息的自动集成和封装传输。

（2）实现源头单位货运运单的电子化管理。

通过对货运车辆和从业人员的备案管理，实现货运运单电子化管控，便于源头单位落实货运运单制度，无法为超载车辆生成有效的电子运单，实现对车辆、驾驶人、货物品种、装载重量等相关信息的信息化跟踪。

（3）实现对车辆超载事件的自动预警和响应处置。

实现对货运车辆超载事件的智能研判分析并实时预警，便于源头单位对车辆超载行为提前感知和及时响应处置。同时，将预警信息推送至行业主管部门和治超监管部门，便于各部门按照职责分工开展相关的治超工作。

（4）实现与其他信息系统的信息联动和业务协同。

通过外部数据接口服务，实现与公路治超、运政业务、货运运单、信用管理等信息系统的数据互通，进一步对相关数据信息进行分析研判，从而建立路面与源头、前端与后台的联防联查机制，为治超执法的精准布控提供决策支撑。

2 系统总体架构

通过对货物装载源头治超监测预警系统建设目标的分析，系统架构采用常用的分层次结构，借鉴面向服务架构（SOA）的理念和方法，基于低耦合高内聚特性，减少各层间的相互依赖，提升标准化水平，利用模块化方式增加或更新服务功能，从而满足新的业务需求。

2.1 架构设计

货物装载源头治超监测预警系统在硬件、软件、网络系统的支撑下，构建高效可靠的B/S应用系统，系统架构分为数据采集层、数据层、基础组件层、应用层、表现层、用户层等六个层次[5]。

（1）用户层。该系统主要用户为货运源头单位，包括进出源头单位进行装载作业的货车驾驶员，行业主管部门，市、县治超监管部门，市、县治超执法部门。

（2）表现层。用户通过浏览器或微信公众号小程序进入系统，实现相关业务操作和信息查询。

（3）应用层。该层是应用系统的实现层，实现对源头货物装载车辆作业全业务流程的信息化管控，与其他业务系统建立数据交换接口，实现信息交互与共享。

（4）基础组件层。该层采用授权认证、工作流引擎、GIS平台等面向对象和组件式设计技术，提供系统的基础服务功能。

（5）数据层。该层是系统的信息资源中心，包括车辆、人员数据库、车辆称重记录数据库、事件预警数据库、电子运单数据库及相关图片视频记录等内容。

（6）数据采集层。该层是系统在源头单位前端必需的软、硬件基础设施层，主要负责感知采集货运装载车辆进场作业全过程的相关数据，并进行信息封装。

此外，货物装载源头治超监测预警系统建设应依托相应的信息化技术标准规范、政策法规等体系，确保系统的规范有序及数据的安全可靠。

2.2 业务流程设计

根据货运装载源头单位业务工作内容，结合行业主管部门对源头治超的相关监管工作要求，梳理了系统的业务流程环节，如图1所示：

货运车辆进入源头单位前，通过源头治超微信公众号小程序进行车辆和驾驶员相关信息的备案申请，然后进入场区进行货物装载，同时源头单位根据车辆入场记录进行货运电子运单的信息填报。

车辆完成装载后，进入称重区域进行核载称重，系统自动将车辆信息、驾驶员信息、运单信息、称重数据、现场照片、称重过程15 s的监控视频进行集成封装，形成货运装载的记录信息。

系统对车辆载货信息与车辆核载信息进行自动对比：对于超过核载阈值的，实时产生预警信息，提醒驾驶员和源头单位对车辆进行返场减载并重新称重；对于符合核载规定的，自动完善货运电子运单，准予车辆离场。

系统在车辆离场前将再次验证车辆装载信息，有完整货运电子运单的车辆或者是非作业车辆，直接放行，否则系统将自动生成预警信息并保存相关现场证据，然后推送至源头单位、行业主管部门和治超监管部门。

3 系统设计与实现

该系统主要由部署于货物装载源头单位的源头单位前端信息采集系统和部署于治超监管部门的源头治超后端监管应用系统两部分组成。

3.1 源头单位前端信息采集系统功能实现

源头单位前端信息采集系统部署于源头单位局域网内，通过对源头单位场区加装车牌识别器、激光轮轴检测单元、全景视频监控、治超工控主机等相关企业前端感知设备并进行有效集成，实现对进入源头单位货运车辆相关装载数据信息的采集和传输[3]。

治超工控主机实现对车牌识别器、激光轮轴检测单元、现场全景监控设备、地磅称重仪器等检测设备的接口集成。当车辆在称重过程中，治超工控主机将根据激光轮轴检测单元采集的车辆轮轴数，计算出相应的车辆核定载重数据，与地磅实际称重数据进行自动对比，再根据车辆是否超载进行相应处理：车辆不超载的，将车辆的装载信息数据（包括车牌号码、车牌颜色、地磅称重数据、轮轴数量、核定载重数据、车辆前后照片、称重区域全景照片、称重过程15 s的监控视频等）进行封装，实时传输至源头治超后端监管应用系统；车辆超载的，治超工控主机会在地磅旁的信号显示屏上显示超载信息，指示车辆驾驶员返场进行减载作业并重新称重，同时发送预警信息至源头治超后端监管应用系统。

3.2 源头治超后端监管应用系统功能实现

源头治超后端监管应用系统部署于治超监管部门，根据源头治超业务监管需求，可将其划分为三个业务应用子系统，即源头治超后端超载预警子系统、源头治超后端行业监管子系统、源头治超后端企业管理子系统[4]，以及一个源头治超微信公众号小程序，实现治超监管部门、行业主管部门、源头单位对源头治超业务的实时监管和态势管控。

3.2.1 源头治超后端行业监管子系统

源头治超后端行业监管子系统基于整个系统建设中形成的各类业务数据资源，依托数据服务、统计分析和GIS组件功能，为行业主管部门、治超监管部门等用户实现对源头单位日常治超工作的监管、货物装载进出场记录的业务分析、货运电子运单的记录分析等，达到对货物装载源头单位超载信息的全面掌控。

系统可根据源头单位名称、时间范围、车牌号码、货物名称等查询条件，查询货物装载源头单位的治超业务数据、车辆进出场记录数据、车辆超载事件预警及处置详情等信息。

系统通过对源头单位治超工作的实时监管，利用GIS组件在地图上对所有源头单位的地理位置、实时通信状态、车辆检测数量、超载预警信息等实时治超态势进行可视化图形展示。当源头单位发生车辆超载离场事件、前端硬件故障、数据传输中断等异常情况，系统将通过货运车辆公共服务平台获取车辆GPS定位信息，并在GIS地图和应用系统界面上进行预警，显示车辆行驶轨迹并提供信息详情查询。

系统可根据行业、辖区、货物性质对源头单位进行分类综合统计分析。利用图形、图表等方式，对源头单位的治超业务态势进行可视化分析展示并形成台账记录，为行业主管部门和治超监管部门提供有效的治超监管决策支撑。同时，系统引入诚信管理体系，根据车辆超载出场记录，对超载车辆、承运方和货物装载源头单位的违规行为进行记录，将多次违规记录的车辆纳入黑名单管理，系统将对黑名单内进入源头单位的车辆自动产生实时的预警信息。

3.2.2 源头治超后端超载预警子系统

源头治超预警服务子系统基于源头治超行业监管需要的业务逻辑，通过源头单位前端信息集成系统提供实时的数据采集服务，对实时采集的治超业务监测数据进行处理和分析研判，实现将车辆超载出场事件向其他应用子系统的预警推送。

系统根据源头单位前端信息集成系统采集的业务监测数据，按照内部设定的车辆装载预警阈值，进行自动对比分析。当系统通过研判确定属于超载事件时，可将预警信息通过后端行业监管子系统、后端企业管理子系统、治超微信小程序等多种渠道推送至相关人员，使得车辆超载事件能够得到及时的响应和处理。

3.2.3 源头治超后端企业管理子系统

源头治超后端企业管理子系统基于整个系统建设中形成的各类业务数据资源，依托数据服务、统计分析和GIS组件功能，为单位用户实现对入场车辆、从业人员备案，通知消息推送，治超业务数据查询，货运电子运单管理，综合统计查询等功能。

系统实现对货运车辆、从业人员等的备案管理。通过外部数据接口服务，获取运政业务系统中相关车辆和从业人员信息，与系统中的备案车辆和从业人员信息进行资质核定对比，当车辆或从业人员信息异常，如证件过期、信用等级为B级时，源头单位应拒绝其入场作业。

系统可以通过获取车辆、从业人员备案信息，结合车辆装载货物记录信息，自动生成货运电子运单，现场从业人员可按需打印、随身携带。同时，将货运电子运单信息通过源头治超微信公众号小程序和外部数据接口，推送至绑定治超公众号的从业人员和货运运单系统中。运单上提供二维码，可供路面执法人员扫描查询核对运单信息。

当有车辆超载事件发生时，系统能够自动接收到后端监测预警子系统推送的预警信息。源头单位可以通过超载告警事件定位到事件发生的地磅、相关车辆、出门道闸，依据证据信息确认车辆超载事实，在系统中对超载事件进行处置反馈。行业主管部门和治超监管部门可对于源头单位针对超载事件的处理情况及处理结果进行查看。

3.2.4 源头治超微信小程序

源头治超微信小程序是基于微信端的轻量级手机移动应用，通过与车辆、从业人员的身份绑定，为需要进入货物装载源头单位的从业人员实现相关车辆、人员信息备案的移动端申请，治超相关行业动态推送，超载预警信息提醒，货运电子运单查询等功能。

4 结语

针对利用科技手段实现智能化科技源头治超的实际需求，该文主要构建了以货物装载源头单位前端信息采集汇聚和后端监管应用为主要内容的源头治超监测预警系统，实现了对货物装载源头超载事件的智能研判、实时预警及处置过程的可视化跟踪管理，能够满足源头单位、行业主管部门、治超监管部门等不同用户对源头治超监管和相关业务的应用需求。目前系统已成功应用于镇江市96家重点货物装载源头单位的源头治超监管工作中，提高了源头治超工作效能，具有较高的实际应用价值。

参考文献

[1]李军，张新.道路货运源头末端治超监管系统设计研究[C].第十一届中国智能交通年会大会论文集.中国智能交通协会.2016：673-680.

[2]戴波.从江苏执法实践探讨构建综合治超监管体系[J].中国公路， 2019（9）：66-67.

[3]张新.基于智慧交通的治超模式研究[J].中国交通信息化， 2014（9）：119-122.

[4]孙志欣.公路治超信息系统的设计与实现[J].信息系统工程， 2018（12）：119-122.

[5]李丽宏，唐小平.基于VPN技术的货运源头治超系统软件的设计[J].软件， 2012（2）：6-8.