| 标题 | 白银市城市智能交通设计分析 |
| 范文 | 刘亮+龙光 摘 要：对白银市交通现状进行分析，并对系统集成指挥平台总体架构以及各子系统进行分析。 关键词：集成平台；交通信号控制系统；交通诱导系统；公共交通智能调度系统；电子警察系统；监控系统；350M数字集群无线指挥调度系统；设计 1 概述 交通管理设施是交通管理体系中的一个非常重要的方面，它包括交通指挥中心、路口灯控、人行横道灯控、交通视频及违法监控设置、标线施划情况、标志设置、行人过街设施设置等方面内容，这些指标反映了一个城市交通管理的水平。 白银交警支队自1993年起也对智能交通管理进行了有益的探索，陆续建设了模拟视频监控系统、电子警察系统、交通信号灯远程控制系统、监控大厅。2011年5月，支队参与了市公安局天网工程建设，采用国内高端的数字摄像、EPON光纤传输技术、支持标准iSCSI协议的IPSAN直存技术，高起点的建设了200万像素的高清数字视频监控系统，监控点位达到500个；新建500万像素高清电子警察108个单元；天网工程目前仍在建设之中。天网工程也为白银交警支队实现智能交通打下了良好的基础。 2 交通智能化管理系统概述 为满足白银市交通管理的实际需要，将公安信息化建设与地理信息技术紧密结合起来，大力开展警用地理信息系统建设，亟需对原有各类交通智能化管理系统进行整合改造，并建设一体化的城市智能交通指挥控制系统，增强公安系统统一指挥、快速反应能力。 本项目建设以交通管理和指挥保障业务应用为核心，以P-GIS技术为基础，实现指挥调度、交通信息管理和交通诱导、研判分析、勤务管理、设施设备保障等功能，并集成前端交通信号控制系统、电子警察系统、视频监控系统、交通诱导系统、350M数字集群无线指挥调度系统以及公共交通智能调度系统。通过有效对不同厂商不同层次的交通信息化系统整合及数据融合处理，实现城市交通管理的智能化、数字化和可视化，提高道路交通管控能力及应急事件的快速处置和协调联动能力。为交通的宏观分析、管理和交通决策等系统提供数据基础。同时本次项目中针对公交基础数据（包括视频监控、车载数据），未来接入交警指挥中心，便于交警针对公交进行信息的掌握。 3 交通智能化管理系统总体设计架构 本项目设计重点将为白银市交警支队升级打造出"一个集成平台（即智能交通集成指挥中心系统）、六大系统"，其中智能交通集成指挥中心系统集通信、指挥、控制、信息于一体，将先进的控制策略、数据挖掘、云计算、图像处理、多源信息融合、GPS/GIS技术等应用到城市交通监视、交通信号控制、交通诱导、交通事故接处警等系统中，强化交通管理信息与功能的集成，实现各类交通数据资源的高度共享、集中管理、综合利用，保证信息掌握及时准确、指挥调度科学高效，促进多系统、多部门协同作战。"六大系统"是指交通信号控制系统、交通诱导系统、公共交通智能调度系统、电子警察系统、监控系统、350M数字集群无线指挥调度系统，其中公交调度系统包含公交指挥中心（大屏系统、UPS系统）、前端车载设备以及电子站牌。 本次交通智能化管理系统项目建设总体架构如图1所示。 交警支队交通指挥中心 指挥中心管控平台软件及配套服务器、交换机、大屏幕显示、移动警务设备等 61个路口交通信号控制系统 50个路段交通视频监控系统 10个路口电子警察系统 9个重点路段交通诱导系统 城市公交信息中心 公交运营调度管理软件及配套服务器、交换机、大屏幕显示设备等、机房建设 220台公交车载视频监控设备 220台车载GPS调度设备 3个场站监控 14套站台电子站牌设备 两个中心数据共享 交警指挥中心共享公交信息中心视频数据、违法数据、车辆行驶位置等数据，为交通执法、交通事故处理等提供支撑。 4 交警支队交通指挥中心子项 （1）交警支队指挥中心总体架构 智能交通指挥中心系统部署在智能交通专网内，前端设备采集到的数据通过运营商网络接入平台系统服务器，其中视频可通过拼接屏显示道路交通状况。公安网内指挥人员访问平台数据，通过市公安局安现有安全接入平台进行数据访问。 （2）交警支队指挥中心总体业务架构 平台系统从业务架构角度考虑可分为四层，即数据采集层、数据汇聚层、数据分析层、业务应用层，数据采集层集成智能交通各子系统数据，通过数据汇聚层进行数据分类、清洗、萃取等数据处理工作，在数据分析层进行研判分析、在业务应用层的六大功能服务体系中向交通参与者展现。 （3）交警支队指挥中心数据流总体设计 数据流总体设计如图所示： （1）外场设施与前置适配器层 多功能电子警察、卡口、超速把车牌信息汇聚到前置车牌采集适配器，图片数据汇聚到前置图片采集适配器；本次建设将地磁汇聚到前置交通流采集适配器，但系统需支持未来线圈、微波、超声波、视频流量等检测器把交通流量信息汇聚到前置交通流采集适配器，并且，交通流量采集前置适配器可自动采集电子警察、卡口/超速等交通流量；一体化摄像机、定点摄像机把实时视频流汇聚到前置数字视频存储调度系统；诱导屏适配器实现向诱导屏信息的发布与诱导屏状态回传；信号适配器负责与前端信号机间的通信，完成交通信号系统的控制。 前端数据的P-GIS，利用市公安局的基础数据，通过向管控平台提供接口服务，进行P-GIS集成及业务开发，本次所建设视频监控系统、交通信号控制系统数据、电子警察系统数据、公共交通智能调度系统数据以及350M数字集群无线指挥调度系统通过市公安局安全接入平台进行访问及操作，保证数据的安全性。 （2）数据总线层 数据总线层是数据传输的枢纽，流量数据、过车数据、违法数据等信息通过数据采集前置机传给数据总线，数据中心从数据总线层读取数据进行融合、计算、入库；图片数据向FTP服务器的转发。 （3）融合与计算 融合负责GPS数据、交通事件数据、违法数据、黑名单数据、交通流数据、过车车牌数据、管制与施工数据、泊位数据的融合；计算负责套牌车分析、行驶轨迹分析、信号控制优化计算、运行效果分析、拥堵计算、诱导信息生成。 （4）存储 存储层主要包括生产库、历史库、分析库。 信息共享平台： 数据质量监管：对异常数据、缺失数据进行监控并修正。 业务数据服务：为管理平台与交通信息服务平台提供违法、路况等各种数据服务。 设备状态监管：对数据中心的所有设备进行实时设备状态监管，对应用软件的运行状态进行实时监控。 信息共享平台从消息总线和存储层获取数据，向智能交通管控平台和交通信息服务平台提供数据服务。其他第三方系统经过授权也可访问共享平台。 （5）智能交通管控平台 结合白银市城市交通管理需求，构建城市级智能交通管理平台，实现交通态势监控、指挥调度、交通执法、分析研判、诱导信息发布、安全设施管理功能，并集成交通信号控制功能。 智能交通管控平台主要从数据中心接收交通流、机动车行驶等信息，同时分别从公安局的P-GIS平台、视频应用平台获取地理信息服务和数字化视频资源，为交通管理者提供面向交通管理与控制业务应用，是本项目在交通管理的主要功能体现。 智能交通管控平台的相关应用模块产生管制与施工数据、交通安全设施信息、警力编排计划等数据，通过数据共享平台流入数据中心，为其他系统提供数据服务。 （6）服务器及存储 指挥中心配置相应的用于智能交通管控平台软件及管理服务器；oracle数据库服务器，数据库服务器配置8T的硬盘存储用于文本数据存储；信号控制系统配置相应的中心软件控制服务器以及区域控制服务器，满足信号控制系统的需求；电子警察视频流及违法图片的存储、服务器及软件；视频监控流媒体存储服务器、硬盘存储及软件。 （7）指挥中心平台系统总体设计 集成指挥平台系统通过集成白银市公安局P-GIS平台系统，实现P-GIS在管控平台的主控界面下进行操作控制，并集中实现视频监控系统、交通信号控制系统、交通态势监控、交通流量检测、交通信息诱导发布、电子警察系统、治安卡口系统、车辆、驾驶员管理、违章管理、事故管理等多种交通管理技术手段的"网络化"、"桌面化"、"数字化"、"可视化"。 搭建指挥中心P-GIS基础信息体系，其中P-GIS基础数据由用户进行协调市公安局的基础数据，并开放接口进行基础数据的获取，开发针对交警部门应用的智能交通P-GIS系统。建设集成化管理系统接入标准框架，建设统一交通管理数据库，进行交通管理应用系统业务开发，建设指挥中心平台系统所需服务器、大屏系统、存储设备、工作站、接入交换。 （8）自适应交通信号控制系统总体设计 交通信号控制系统是智能交通的重要基础应用系统，其主要功能是自动协调和控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。通过交叉口信号灯控制设施建设，提高路口通行能力，减少交通拥堵和事故发生。 参考文献： [1]俞胜涛. 交叉口信号配时的优化设计[J]. 科学技术与工程，2010：35. [2]刘智勇.智能交通控制理论及其应用[M].科学出版社，2003. [3]肖业伟.自适应的智能交通信号机系统设计[J]. 计算机工程，2009（7）. （2）数据总线层 数据总线层是数据传输的枢纽，流量数据、过车数据、违法数据等信息通过数据采集前置机传给数据总线，数据中心从数据总线层读取数据进行融合、计算、入库；图片数据向FTP服务器的转发。 （3）融合与计算 融合负责GPS数据、交通事件数据、违法数据、黑名单数据、交通流数据、过车车牌数据、管制与施工数据、泊位数据的融合；计算负责套牌车分析、行驶轨迹分析、信号控制优化计算、运行效果分析、拥堵计算、诱导信息生成。 （4）存储 存储层主要包括生产库、历史库、分析库。 信息共享平台： 数据质量监管：对异常数据、缺失数据进行监控并修正。 业务数据服务：为管理平台与交通信息服务平台提供违法、路况等各种数据服务。 设备状态监管：对数据中心的所有设备进行实时设备状态监管，对应用软件的运行状态进行实时监控。 信息共享平台从消息总线和存储层获取数据，向智能交通管控平台和交通信息服务平台提供数据服务。其他第三方系统经过授权也可访问共享平台。 （5）智能交通管控平台 结合白银市城市交通管理需求，构建城市级智能交通管理平台，实现交通态势监控、指挥调度、交通执法、分析研判、诱导信息发布、安全设施管理功能，并集成交通信号控制功能。 智能交通管控平台主要从数据中心接收交通流、机动车行驶等信息，同时分别从公安局的P-GIS平台、视频应用平台获取地理信息服务和数字化视频资源，为交通管理者提供面向交通管理与控制业务应用，是本项目在交通管理的主要功能体现。 智能交通管控平台的相关应用模块产生管制与施工数据、交通安全设施信息、警力编排计划等数据，通过数据共享平台流入数据中心，为其他系统提供数据服务。 （6）服务器及存储 指挥中心配置相应的用于智能交通管控平台软件及管理服务器；oracle数据库服务器，数据库服务器配置8T的硬盘存储用于文本数据存储；信号控制系统配置相应的中心软件控制服务器以及区域控制服务器，满足信号控制系统的需求；电子警察视频流及违法图片的存储、服务器及软件；视频监控流媒体存储服务器、硬盘存储及软件。 （7）指挥中心平台系统总体设计 集成指挥平台系统通过集成白银市公安局P-GIS平台系统，实现P-GIS在管控平台的主控界面下进行操作控制，并集中实现视频监控系统、交通信号控制系统、交通态势监控、交通流量检测、交通信息诱导发布、电子警察系统、治安卡口系统、车辆、驾驶员管理、违章管理、事故管理等多种交通管理技术手段的"网络化"、"桌面化"、"数字化"、"可视化"。 搭建指挥中心P-GIS基础信息体系，其中P-GIS基础数据由用户进行协调市公安局的基础数据，并开放接口进行基础数据的获取，开发针对交警部门应用的智能交通P-GIS系统。建设集成化管理系统接入标准框架，建设统一交通管理数据库，进行交通管理应用系统业务开发，建设指挥中心平台系统所需服务器、大屏系统、存储设备、工作站、接入交换。 （8）自适应交通信号控制系统总体设计 交通信号控制系统是智能交通的重要基础应用系统，其主要功能是自动协调和控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。通过交叉口信号灯控制设施建设，提高路口通行能力，减少交通拥堵和事故发生。 参考文献： [1]俞胜涛. 交叉口信号配时的优化设计[J]. 科学技术与工程，2010：35. [2]刘智勇.智能交通控制理论及其应用[M].科学出版社，2003. [3]肖业伟.自适应的智能交通信号机系统设计[J]. 计算机工程，2009（7）. （2）数据总线层 数据总线层是数据传输的枢纽，流量数据、过车数据、违法数据等信息通过数据采集前置机传给数据总线，数据中心从数据总线层读取数据进行融合、计算、入库；图片数据向FTP服务器的转发。 （3）融合与计算 融合负责GPS数据、交通事件数据、违法数据、黑名单数据、交通流数据、过车车牌数据、管制与施工数据、泊位数据的融合；计算负责套牌车分析、行驶轨迹分析、信号控制优化计算、运行效果分析、拥堵计算、诱导信息生成。 （4）存储 存储层主要包括生产库、历史库、分析库。 信息共享平台： 数据质量监管：对异常数据、缺失数据进行监控并修正。 业务数据服务：为管理平台与交通信息服务平台提供违法、路况等各种数据服务。 设备状态监管：对数据中心的所有设备进行实时设备状态监管，对应用软件的运行状态进行实时监控。 信息共享平台从消息总线和存储层获取数据，向智能交通管控平台和交通信息服务平台提供数据服务。其他第三方系统经过授权也可访问共享平台。 （5）智能交通管控平台 结合白银市城市交通管理需求，构建城市级智能交通管理平台，实现交通态势监控、指挥调度、交通执法、分析研判、诱导信息发布、安全设施管理功能，并集成交通信号控制功能。 智能交通管控平台主要从数据中心接收交通流、机动车行驶等信息，同时分别从公安局的P-GIS平台、视频应用平台获取地理信息服务和数字化视频资源，为交通管理者提供面向交通管理与控制业务应用，是本项目在交通管理的主要功能体现。 智能交通管控平台的相关应用模块产生管制与施工数据、交通安全设施信息、警力编排计划等数据，通过数据共享平台流入数据中心，为其他系统提供数据服务。 （6）服务器及存储 指挥中心配置相应的用于智能交通管控平台软件及管理服务器；oracle数据库服务器，数据库服务器配置8T的硬盘存储用于文本数据存储；信号控制系统配置相应的中心软件控制服务器以及区域控制服务器，满足信号控制系统的需求；电子警察视频流及违法图片的存储、服务器及软件；视频监控流媒体存储服务器、硬盘存储及软件。 （7）指挥中心平台系统总体设计 集成指挥平台系统通过集成白银市公安局P-GIS平台系统，实现P-GIS在管控平台的主控界面下进行操作控制，并集中实现视频监控系统、交通信号控制系统、交通态势监控、交通流量检测、交通信息诱导发布、电子警察系统、治安卡口系统、车辆、驾驶员管理、违章管理、事故管理等多种交通管理技术手段的"网络化"、"桌面化"、"数字化"、"可视化"。 搭建指挥中心P-GIS基础信息体系，其中P-GIS基础数据由用户进行协调市公安局的基础数据，并开放接口进行基础数据的获取，开发针对交警部门应用的智能交通P-GIS系统。建设集成化管理系统接入标准框架，建设统一交通管理数据库，进行交通管理应用系统业务开发，建设指挥中心平台系统所需服务器、大屏系统、存储设备、工作站、接入交换。 （8）自适应交通信号控制系统总体设计 交通信号控制系统是智能交通的重要基础应用系统，其主要功能是自动协调和控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。通过交叉口信号灯控制设施建设，提高路口通行能力，减少交通拥堵和事故发生。 参考文献： [1]俞胜涛. 交叉口信号配时的优化设计[J]. 科学技术与工程，2010：35. [2]刘智勇.智能交通控制理论及其应用[M].科学出版社，2003. [3]肖业伟.自适应的智能交通信号机系统设计[J]. 计算机工程，2009（7）. |
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