中大城市交通管理数字化项目初步设计方案.doc

交通管理数字化项目初步设计方案编制单位： 编制日期：2009年12月目 录第一章项目概述2一、项目名称2二、设计方案编制单位2三、设计方案编制依据2四、建设目标、规模、内容、建设期2第二章需求分析5一、目前市区道路交通管理现状和需求5二、交通管理对策5三、拟建设的子系统6第三章总体建设方案7一、总体设计原则7二、总体目标7三、总体建设任务8四、系统总体结构和逻辑结构9第四章 项目设计方案11一、建设目标、规模与内容111.信号采集与交通信号控制系统112.交通诱导系统113.GPS警车定位系统114.道路交通综合监控系统115.违法行为自动抓拍系统12二、应用支撑系统设计131.信号采集及交通信号控制系统132.交通诱导系统223.道路交通综合监控系统284.违法行为自动抓拍系统445.GPS警车定位系统70三、数据处理和存储系统设计751.违法抓拍系统数据处理762.视频监控数据处理783.辅助决策类数据的处理81四、网络系统设计831.网络拓扑结构832.前端系统与指挥中心的网络设计843. EPON无源光网络84五、备份系统设计85第一章项目概述一、项目名称交通管理数字化项目二、设计方案编制单位三、设计方案编制依据n 中华人民共和国道路交通安全法；n 公安部交管局公安交通指挥中心建设与发展的若干意见；n 公安部交管局道路交通科技发展九五计划和2010年规划；n 公安部交通管理局、建设部城市建设司城市道路交通管理评价指标体系；n 安全防范工程程序与要求；n 电气装置安装工程施工及验收规范； n 公安交通指挥系统建设技术规范（GA/T445-2003）；n 闯红灯自动记录系统通用技术条件（GA/T496-2004）n 交通电视监控系统工程验收规范（GA/T514-2004）；n 机动车测速仪通用技术条件（GA297-2001）；n 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件（GAT497-2004）；n LED道路交通诱导可变标志（GAT484-2004）；n 信号控制方式适用规范（GAT527-2005）四、建设目标、规模、内容、建设期本次项目的建设将达到下述目标： 规范道路交通秩序通过对城市路网路口和路段的电视监控系统建设，可以对造成路口及路段交通秩序混乱的突出违法行为进行非现场的电视监控违法交通行为取证，在违法交通行为证据确凿的情况下，依法对违法车辆进行处罚，将有效的规范路口、路段的交通秩序，使目前交通秩序混乱的局面得到极大的改善。 提高执法科技含量通过禁停区域、禁调点和单行路段电视监控系统的建设，可以实现对违法停车、违法调头、超速行驶和闯禁行等重点交通违法行为的非现场取证，将现行的交警现场执法改变为利用科技手段执法的非现场执法，此举不仅可以提高交警的科技执法含量，减少现场执法带来的纠纷与交通拥堵，而且可以有效地节省路面警力投入，降低交警的工作强度。 采集路网通行数据通过路段电视监控的建设，在实现对城市主要道路交通状况监控的基础上，还可以通过路段电视监控视频检测技术实现道路交通流量的采集，智能交通管控中心通过视频检测，可以精准地计算出车道占有率、平均车速基本交通流量数据，此数据经过系统研判，可以自动生成城市路网交通动态信息，通过发布系统对出行者进行有效告知，进行科学的交通诱导，提高路网的综合使用率，实现城市的智能交通。 丰富治安防控手段公安部在以电视监控为主的“3111”工程建设指导意见中，将城市道路电视监控系统建设定义为“3111工程”建设的重要组成部分。通过电视监控系统建设，可以使社会治安防控体系建设得到补充和完善，将在预防犯罪和打击犯罪中发挥重要作用。 提升科学管理能力此次城市道路监控系统建设的特点是技术起点高、实用性强、建设内容丰富，其中在建设内容上，要充分考虑公安交通管理工作的实际需求，设计了路口、路段、制高点和违法取证等多种监控种类，目的是构建立体的、多元的电视监控体系，使交警部门领导可以足不出户既能掌握城市交通状态，科学决策指挥，精准调配警力，提高工作效率，实现由“经验型管理”向“科学型管理”的跨越。 强化视频信息共享信息共享是“信息主导警务”的前提和保障，视频信息最大化共享应用是此次城市道路监控系统建设追求的目标。通过联网技术要在智能交通管控中心实现对全地区所有视频监控点的集联，在实现显示、存储和“模数转换”的基础上，实现交警视频信息的网络化应用，实现交警各战斗管理单元和公安诸警种对道路电视监控视频资源的共享，为一线服务、为实战服务。第二章需求分析一、目前市区道路交通管理现状和需求对道路交通建设比较重视，道路里程和等级逐年增加和改善，道路交通环境正向安全畅通有序的方向发展。目前机动车、非机动车辆拥有量逐年递增，但随之而来的违法现象也明显增加，由于违法导致的交通事故时有发生。事故逃逸较多，且因外地车辆较多，破获率较低。目前主要的违法行为是闯红灯、不按车道行驶、超速等。市区交通流量逐渐增大，上下班高峰期多发生堵塞情况，交通信号控制路口的相位和配时还需要改善。执行警卫任务时主要依靠民警，采用的手段是无线通讯，急需更高层次的科技手段支持以更好完成警卫任务，解放警力。二、交通管理对策为改善交通管理状况，传统的解决措施往往是增加交通基础设施、增加警力、加大交警工作强度等，但实际上这些措施已经难以解决好交通管理所面临的日趋严峻的问题，必须综合运用高新技术和先进的管理手段来解决交通管理科学化、现代化问题。应采取的对策如下：建设交通管理数字化工程，走“科教强警”之路，向科技要警力；优化城市交通组织管理与交通工程设施；进一步优化交叉口设计，提高道路通行能力；加大交通管理设施投入，规范交通标志、标线设置；加强交通安全宣传工作，强化驾驶员管理；规范停车管理，建设公共停车场；加强交警职业培训；优先发展城市公共交通。在这些对策中，首先考虑的是建设交通管理数字化工程。城区中心路段的道路视频监控系统、闯红灯监控系统、卡口系统、交通诱导系统；三、拟建设的子系统分析如下：1） 针对警卫任务多、警力不足的问题，需要建设集中协调式交通信号控制系统，辅之以交通电视监视等系统。用交通信号控制系统对路口信号机的系统控制取代民警的对信号机的手动控制，结合交通电视监视系统，随时掌握警卫线路交通状况，方便快捷的进行指挥调度，确保警卫任务的顺利完成。对于交通信号控制系统中路线编排的功能特别提出要求，该应用需简便、快捷。2） 针对交通事故逃逸多发且破获率较低的问题，需要将各违法监控点的特写视频纳入交通电视监视系统中进行记录，以方便根据车辆号牌查找破案线索。3） 针对当前建成系统网络化程度低、信息资源利用率低、共享程度低，信息的处理深度不够，缺乏信息发布手段等情况，急需构建通信系统、交通指挥集成系统、交通信息发布系统（诱导系统）等，实现信息快速采集、处理和发布。4） 针对当前违法仍较多的现象，需要扩充建设可采集各种交通违法行为的监测记录系统，包括闯红灯、不按车道行驶（如压双黄线）、超速等，并将违法处罚落到实处，从而达到减少违法的目的。综上，应考虑建设的子系统如下：信号采集及交通信号控制系统交通诱导系统交通通信系统城市道路监控系统违法抓拍系统整体建设步骤应充分考虑道路交通和科技设施的现状，采取整体规划、分步实施的方法，在设计各子系统时，考虑到子系统的可扩展性以及与后续设备的兼容性，通过建设使的公安科技居于先进水平。第三章总体建设方案一、总体设计原则 整体性原则整体性原则主要体现在：一是前端建设要形成多元、立体的监控整体，满足交警基础业务的实际需求；二是后台建设要形成控制、存储、检测和显示的应用整体，充分发挥视频资源的多维作用。 实用性原则实用性原则的具体体现：一是是要从交警四大基础业务的实际需求出发，紧密围绕实际工作进行建设，突出“建设为实际应用服务”的原则；二是在具体建设设计中不搞花架子，采用成熟稳定的技术，在节约建设资金的同时，确保实际使用效果。 先进性原则一是在建设理念上要保证先进性，重点是突出“技术为交警业务服务”和“交通管理数字化”的主题，要把法规、业务和技术进行通盘考虑，在吸收全国各地先进建设理念和经验的基础上，形成具有实际特点的先进建设理念；二是在具体技术应用上，要在成熟、稳定的基础上力求先进性，特别是要注重新技术在具体业务工作上的应用，力争在新技术应用上有所突破。 可扩展性和易维护性原则一是扩展性原则，主要体现在后台，要在系统建设中充分考虑未来的发展问题，后台建设不仅要留足充分的冗余，还要在建设时考虑未来，能够进行“积木式”扩展，在原有系统基础上完成下一步建设；二是易维护的原则，前端和后台都要考虑这个问题，重点是在设备选型上一方面要突出整体化和模块化，另一方面要求设备供应商和工程商公开数据格式和通信协议，以便维护。二、总体目标 总体规划系统建设目标，分步建设、逐步实施，完善交通管理数字化集成。 系统设计具有一定的前瞻性，不但遵照现有国内外标准和规范，根据本市地理环境等特点，而且参照国内外现有建设模式，争创全省或全国先进。 系统建成后有助于创造良好的治安和交通环境，服务社会，为经济建设保驾护航。三、总体建设任务l 以“高起点、高标准、高技术含量”为要求建设系统，优先考虑成熟、先进的技术方案，如：数字化视频监控技术、高清违法抓拍技术、EPON光纤接入技术。l 结合道路条件、交通状况和目前的管理职能，设计本系统的主要功能如下：1） 用成熟、先进的交通信号控制系统取代现有老式的只能手动操作单点运行的路口信号机，并结合交通电视监视系统，随时掌握警卫线路交通状况，方便快捷的进行指挥调度，确保警卫任务的顺利完成。2） 具有市区范围内的信息采集、汇总能力，达到稳定、可靠的软硬件设施配置和运行环境。有效监测管辖区内的交通行为，为纠正交通违法提供可靠依据。及时发现监视区域内社会治安事件，并为快速处理提供相关信息，为维护社会稳定提供技术保障。3） 应具有发布交通信息的能力，以调节、诱导或控制相关区域内交通流变化。发布内容可以是交通拥挤，交通事故、天气预报等信息。发布的方式是诱导标志。4） 对系统设备有故障监测功能，使系统的运行管理人员能及时了解设备状况。l 以上系统总体功能要求，在各子系统的设计中结合子系统的管理职能要求进行细化。四、系统总体结构和逻辑结构交通管理数字化系统包括交通违法行为抓拍系统、交通电视监视系统、交通地理信息系统和道路交通管理信息系统等。执行系统包括交通诱导系统、交通信息发布系统、交通信号控制系统和GPS警用车辆定位系统等。系统所需设备和总体结构图如下（各前端子系统具体的系统结构将在“子系统设计方案”中详细介绍）：交通管理数字化工程系统结构图第四章 项目设计方案一、建设目标、规模与内容公安交通监控中心需要建设“信号采集及交通信号控制系统” 、“交通诱导系统” 、“GPS警车定位系统”、“道路交通综合监控系统”、“违法行为自动抓拍系统” 等交通管理基础应用系统，对上述各应用系统进行有效整合实现信息共享及各系统间的联动，实现真正科学的交通指挥调度。1.信号采集与交通信号控制系统 以信号控制方式适用规范（GAT527-2005）为基本依据；交通流量采集以“地感线圈检测”方式为主，采用开放的、标准的NTCIP通信协议。 对主要路口安装信号控制系统。2.交通诱导系统 以LED道路交通诱导可变标志（GAT484-2004）为基本依据；能与综合管理平台、信号控制系统有机结合。 在主要路口建设可变标志诱导屏。3.GPS警车定位系统 对警车实现行动定位。4.道路交通综合监控系统 实现对指定路口全方位24小时监控记录，能对指定路口的违法停车、不系安全带、不按车道行驶等交通违法行为手动抓拍。 所有前端球机经编码器A/D转换编码后以IP网络传入中心，图像延时小于300ms，画面质量达到D1效果，保存时间不少于15天，在有条件的情况下使用EPON传输，没有条件的采用点对点光纤传输。为其它部门（市政府、总队、各县交警大队等）提供的信息统一采用IP方式接入。5.违法行为自动抓拍系统违法行为自动抓拍系统包含了闯红灯自动检测抓拍、压黄线自动检测、道路车辆超速监测记录、逆行自动检测等： 闯红灯自动检测系统 以闯红灯自动记录系统通用技术条件（GA/T496-2004）为基本依据； 前端采用高清工业级摄像机，130万以上像素的高清彩色摄像机，对所有车道实时记录，并能号牌识别，能对车辆行驶轨迹进行查询。 道路车辆超速监测记录系统： 前端采用高清工业级摄像机，130万以上像素的高清彩色摄像机。 逆行自动检测 前端采用高清工业级摄像机，130万以上像素的高清彩色摄像机。二、应用支撑系统设计1.信号采集及交通信号控制系统本次建设所采用的信号系统为区域协调控制系统，其主要功能是根据交通状况，自动协调和调整整个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、延误时间和环境污染减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。必要时可通过监控中心直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。1.1 系统组成交通信号控制系统（含中心、路口管理控制软件），其设计依据主要是新国标GA47-2002、并吸收了SCATS、SCOOTS、SANKO系统的优点。逻辑结构如下：中心控制级GIS地图监控计算机交通监视副控制系统接口中 心 控 制 机 系 统数据通信控制机光端机、MODEM、无线微波通讯、以太网络TCP/IP,GPRS微波通讯交通信号机交通信号机MEDEM交通信号机光端机车辆检测器交通信号灯车辆检测器交通信号灯三色倒计时屏VMS信息显示屏路口控制级 中心计算机用于系统的监视、控制、协调系统的运行；监控台实时显示被控区域内的交通状态和信息，同时作为交通工程师操作台，下达人机对话命令，控制系统运行；电视监视接口以电视图像形式实时显示路口交通情况；数据通信控制机为中心计算机与户外设备提供通信通道；路口信号机负责采集、处理、传送交通流信息。1.2 系统结构1.3 系统功能1.3.1 基本控制功能控制区内路口交通信号控制机与区域控制计算机机联网运行，信号配时方案由系统应用其优化算法软件根据实际交通状况实时生成，下载给路口交通信号控制机执行。系统可实现区域、线控、单点控制。1.3.2 特殊控制功能在特殊情况下，如消防、警卫、救护等，由指挥中心发出指令，进行特殊控制，主要有：绿波控制 在特殊情况下，如警卫、消防、救护、工程抢险等，信号灯按预定的路线进行绿波推进，以保证车辆畅通无阻。绿波线路由指挥中心指挥员预先设置。黄闪控制 信号灯黄灯按固定频率闪烁，向车辆和行人发出警告。（主要用于夜间或车流量稀少的情况）指定相位控制根据路口交通需求，由指挥中心发出命令控制信号相位的执行时间，进行交通疏导。1.3.3 交通信息采集功能系统具有采集、处理、存储、提供控制区域内的交通信息的功能，以交通指挥集成系统指挥决策使用。1.3.4 系统监测功能具有完善的系统自检功能，并具有完备的记录和实时的报警提示，系统监视功能包括：评估路口运行如需要，对路口运行进行修正特别（事件）方案的调用手动选择计划检测线圈的状态或视频检测摄像机的状态信号灯组的运行路口的计划相位的绿信比、周期时间、相位差所有的系统报警，包括：数据库、通讯、路口控制器、灯等1.3.5 降级控制故障降级顺序可由区域控制机设定。当出现通信中断等其他故障时，可降级为无电缆线协调控制方式或进一步降级为多时段定时控制；可降级为单点优化控制方式、单点全感应控制方式、单点半感应控制方式。1.3.6 遥设信号机参数通过不同的通讯方式，区域控制计算机以及相连的工作站等设备经授权可调看路口控制器的配时参数及运行状态等。1.3.7 系统远程维护可通过PSTN、DDN、ISDN、LAN等以远程联网方式注册进入用户系统，进行远程故障诊断和软件维护。1.4 主要设备配置1) 集中协调式交通信号控制机集中协调式交通信号控制机由主控板、灯驱动板、电源板、通讯板、车辆检测器输入接口板等共5种功能模块插件板和底板以及配电板、接线端子排等组成。功能与特点： 系统通讯方式多样：可采用光缆，PSTN公用电话网、无线电专网等联网方式。 信号机的设置方式灵活：具备指挥中心设置、手提电脑现场设置，利用本机的键盘与LED显示屏现场设置。 采用模块化结构，利用工业现场总线技术，具有一定的系统可扩展性.根据工程要求，可扩展：环境参数监测，三色倒计时的实时显示，VMS交通信息发布，路口语言提示等。 具备多种控制模式：n 多时段多方案（设有16种时段控制方案（节假日、平时、周末），18个时段，16个配时方案。包括黄闪与熄灯模式。）n 交通管制n 黄闪控制n 定周期控制n 指挥中心步进控制n 干线协调控制 支持环形线圈，超声波、微波（雷达）、视频识别等多种车辆检测器。外接车辆检测器时，可实现半感应全感应控制。 具备过载与漏电保护，软/硬件双重监视的绿冲突保护。对系统硬件、软件的工作状态和故障情况进行全面监视。 支持远程监视 ，路口灯组可在指挥中心实时显示。 60路（20组）机动车三色灯驱动与检测，每路驱动能力为600W（AC220V），并全部采用光电转换隔离技术。 16路（8组）人行二色灯驱动与检测，每路驱动能力大于600W（AC220V），并全部采用了光电转换隔离技术。 所有灯组的灯泡是否正常工作，都能及时反映到指挥中心。 降级顺序：指挥中心控制-无电缆协调控制-多时段多方案-定周期控制-黄闪。2) 环形线圈车辆检测器车辆检测器设置在上游距离停车线10-30米处，当车辆通过时，检测器的电气特性发生变化，从而可测定车流交通信息。技术指标： 抗干扰能力强，可在强电场环境下工作； 能有效检测系统所需的交通数据。 能自动避免线圈间干扰； 具有八级灵敏度调节，高速型有四级速度误差调整； 自动跟踪环境变化，动态平衡； 自动灵敏度调节（自举）； 具有完整的自检功能，清晰地指示故障现象，一旦故障消失，自动恢复工作； 可选择输入电压AC：220V，DC：12V； 输出可灵活选择继电器、光电偶合器或RS-232、 RS-485信号；3) 通讯计算机系统通讯方式包括：RS232、RS422、TCP/IP、GPRS、PSTN等等。本方案中选用光纤通讯方式。专用（或PSTN）电话通讯MODEM系统指标 CUP 主频 12MHz； 内存容量 8KRM 通讯速度：1200BPS（可升级为2400BPS） 环境：-30/70 度 带宽：300-3400 HZ 输出：0-20 DBM （可调）、 输入：0-3DBM（可调） 阻抗：600欧 ROM容量 8K 调制方式：FSK光端机（光纤收发器）方式 与交通监视系统，共用一套光缆与光端机（光纤收发器），占用光端机（光纤收发器）一路RS232/RS485数据通讯口。 波特率：9600BPS 数据格式：RS232（RS422）无线通讯方式 空中传输速率：1200bps/2400bps 传输距离：40km（开阔无遮挡） 发射功率：25W 射频频率：230MHz 工作电压：13.8V4) 信号灯具信号灯外观、形状、光学性能、色度性能、电气性能、物理性能等所有指标均应符合GB14887-2003道路交通信号灯的规定。机动车信号灯红色、黄色、绿色三个圆形几何位置分立单元，发光单元透光面直径为400mm。机动车信号灯发光单元基准轴线上光强为标准规定的2级1类，即最小光强200cd，最大光强800cd。发光单元光强分布符合标准规定的窄角度光强分布。人行横道信号灯人行灯发光单元透光面直径为300mm，二联组合。上联灯中红色站立人形，下联中绿色行走人形。人行横道信号灯安装连接环在灯杆上可在一定范围内调整并固定，确保在同一层面上可满足在不同角度安装两组人行灯。方向指示信号灯发光单元透光面直径为300mm，同一方向红、黄、绿三色方向指示信号灯应为三个箭头几何位置分立单元。发光单元应采用先进合理的光学配光设计原理，使灯面呈面发光特性，没有明显的光点；灯面亮度均匀，灯色目视明亮、清晰不刺眼，两条相邻车道安装灯具无视觉差异；5) 中心计算机 结构：机架式安装结构 处理器：Imtel Xeon MP处理器，3.0GHz / 667 /8MB L3 处理器数量(标配/最大)：2/2，使用Intel Xeon MP处理器 预装两颗处理器 缓存（最大）：1MB L2 /8MB L3 每机箱最大256MB XceL4VTM4级动态缓存配置4M 内存（最大）：64GB PC2-3200DDR2 SDRAM 配置2G（21GB） 扩展插槽：每机箱6/6 Active PCI-X 2.0每个插槽最高支持266MHz 磁盘托架（总/热插拔）：6/6，2.5英寸串行SCSI（SAS） 内置硬盘：IBM146GB2 10K 2.5” SAS热插拔HDD 网络：集成双10/100/1000M以太网 电源（标准/最大）：1300W 2/2 热插拔220V 热插拔组件：电源、风扇、硬盘、PCI-X适配器和内存DIMM RAID：ServeRAID 8i ，支持 RAID-0，1，10，1E，5，5EE，50，6 系统管理：Alert on Lan2、自动服务器重启、IBM Director、IBM ServerGuide、远程监视适配器II slimline、光通路诊断（独立供电）、针对硬盘驱动器、处理器、VRM、风扇和内存的predictive failure analysis 以及WAKE on LAN. 支持的操作系统： Windows Server 2003，(32位和64位5 Standard, Enterprise和Datacenter版)，32位64位的Red Hat Enterprise Linux 和SUSE Enterprise Linux5、Microsoft Windows 2000( Server_Advanced Server)、VMwareTM ESX ServerTM 可靠性要求：不停机时间99.99%配备交通信号优化控制等应用软件。容量：单个区域可控制32台信号机。6) PC终端硬件：Intel 奔腾4/3.0 GHz/内存1G DDR /120G硬盘/CDROM48倍速/显存64M/网卡10/100Mbps自适应型快速以太网卡；操作系统：WindowXP professional显示器：17液晶显示器鼠标、键盘标配。1.5 系统技术指标集中协调式信号控制机： 控制12个信号相位以上，可以扩展至16个信号相位。 16路环形线圈车辆检测器输入或46路视频检测信息输入。 2个串行通信口。 可配置网络通讯传输方式。 功能n 具有防电网浪涌和抗雷电袭击措施。n 停电时，保证至少一个月不丢失数据。n 整机全模块化（插件单元）设计，使系统的硬件配置作弹性调整，机器维修为功能模块的现场快速代换。n 可向区域计算机传送信号灯等多种设备、器件状态故障信息。n 设有“节假日”、“星期”和“普通”三种模式共30个以上时段和12种以上配时方案。n 当控制方式变化时，红绿灯信号自动平滑过渡。n 具备系统对时功能。 工作方式n 单点工作方式：自适应控制、多时段定时控制、感应控制、黄闪、全红、关灯、手控、行人请求控制。n 无电缆协调工作方式：信号机组按时钟选择预置方案进行协调控制。n 联机控制工作方式： 交通信号机的控制方式与配时方案由区域控制计算机决定。 额定电压：220V20%,50Hz5%。 工作环境温度：-20+70。 相对工作湿度：45%95。 防水、防潮、防尘，并能满足当地在任何恶劣气候条件下（如雷电、大风，大雨，大雪，冰雹等）的正常运行。 信号机能全年连续运行；在正常条件下的使用寿命至少为15年以上。环行线圈车辆检测器的技术指标 尺寸：2M*1M 电感：15-1500UH 输入线：不小于500米 直流电阻：小于10欧 环形线圈Q：大于5（在5KHZ） 绝缘电阻：大于1M 工作模式（LED显示）：脉冲（75-150MS） 现存（车在灯亮，车走灯灭） 车辆速度：1-120KM/H 电源：12V ，5V 环境：-35/70度 具备通讯协议：RS232，V。24 电磁干扰保护等级：IEC8012.交通诱导系统智能交通系统的研究和发展中，建设交通诱导信息系统是解决交通拥挤，保证交通安全、提高交通网络使用效率的主要手段之一。交通诱导信息系统的作用是根据道路交通实时动态状况和交通管理部门的指挥调度指令等，及时发布和显示各种可以诱导道路交通流的通告和引导信息，有效地对交通流进行诱导，合理地控制和均衡交通流分布，提高现有道路的使用率，为驾驶人员安全快速行车提供良好的服务。交通诱导信息系统主要利用道路交通流动态信息实时检测系统、交通信号系统、电视监控系统、GPS系统、交通事故接处警系统、GIS系统等的交通信息来源，实时处理和分析交通动态状况，根据道路交通资源、拥堵的程度、交通流负荷、事故情况等，由控制中心的指挥决策者通过人工或自动的方式，对外发布和显示交通信息。道路状况等，减少堵塞程度，提高道路通行能力。2.1 系统组成系统主要由上端系统、通信系统、前端控制系统和LED诱导标志组成。 上端控制系统实现包括各路面诱导标志的显示内容的编排、显示方式的选择、显示信息的记录、通信控制管理等功能，主要由诱导系统服务器组成。 通信系统采用有线或无线方式，本项目中利用光纤传输。 前端显示控制系统前端显示控制系统从上端控制系统接收信息后，传送给LED诱导标志，根据上端控制系统的要求与各诱导标志定期或不定期的通信，传输有关信息。 LED诱导标志诱导标志向交通参与者实时发布信息。2.2 系统结构2.3 系统功能2.3.1 基本功能 信息发布功能系统的核心功能是发布交通诱导信息，在信息发布功能上能够提供以下三种信息发布方式：n 固化信息显示：将通用的显示信息固化在下端显示屏中，用于显示屏与中心中断时显示，固化信息可以从控制中心下载或用笔记本下载。信息内容、显示时间可通过控制系统更改。n 人工诱导显示：将诱导信息人工通过控制系统发往室外显示屏显示。可设定为发送后立即显示或设定好后由控制系统定时发送显示。n 自动诱导显示：由诱导软件自动根据来自交通流实时动态信息检测系统所收集的实时交通流数据按预先设定的算法计算生成诱导信息，生成的诱导信息经确认后，自动发送到室外显示屏显示。 控制功能由于诱导信息室外显示的特点，不论是从系统管理上还是从业务规范管理及社会综合因素考虑，系统的控制必须严格有效，具体的控制功能包括：n 交通诱导室外信息显示由主指挥中心、分指挥中心和现场三级控制，一般情况下由主指挥中心直接控制，需要时分指挥中心可以直接发送显示有关信息，特殊情况下可以在现场通过笔记本电脑来控制。信息发布权限可根据需要由系统设定。n 在室外显示屏与指挥（分）中心通信连接中断的情况下，显示屏能够自动循环显示存储的信息且只能显示通用信息，并能使用笔记本电脑在现场操作和控制信息显示。2.3.2 系统控制管理软件功能交通诱导信息发布系统，由于使用的特殊性，应具有多方面的管理维护功能，主要包括系统监视与控制功能、系统自诊断功能、系统故障防护功能、系统安全管理功能、系统自动报警功能等。 系统监视与控制功能系统具有以下的监视与控制功能：n 可通过查看显示屏分布图直接进行管理，操作直观；n 在控制室内，可对显示屏完成电源开关和复位遥控操作；n 并可随时查询任一屏、一组屏、所有屏的电源开关状态；n 可在控制室检查监视任一块显示屏的状态：包括在线、离线、显示、电源开关、通讯状况(正常，异常等)、显示内容等；n 可预先设定将有关信息发送到指定的显示屏。 系统自诊断功能主机在工作中检查并报告通讯端口的工作状况。显示屏可通过自检程序检测并报告自身工作是否正常，检测内容包括：n 电源检测：自动检测并报告显示模块驱动电源的状况；n 驱动检测：自动检测并报告显示驱动电路的工作状况；n 通讯检测：自动检测并报告显示屏主控制器与显示箱体之间的通讯状况； 系统故障防护功能控制主机及各显示屏，均采用高质量部件，并采取必要的防护措施，以提高设备对强电磁干扰和雷击的抵抗能力。传输接口电路采取保护措施，使LED显示屏的传输接口免遭线路中产生浪涌电压造成的破坏。 系统安全管理功能系统采用分级的安全保护措施，将系统的功能分组，不同的用户组具有不同的访问权限。对于不同的用户按照他隶属的组获取相应的系统控制权限。只有最高级的用户才有权为其它用户分配权限。系统具有日志记录功能，能对用户登录状态、显示屏显示的信息、信息的人工修改等进行记录，在磁盘上存档。日志记录自动保留，必要时可对存档的历史数据进行转存、查看和打印。 系统自动报警功能通过系统管理程序可监视所有显示屏的工作状态。每个LED显示屏及接口驱动设备在管理维护终端上都有图形化标志。对所有的显示屏，如果在正常使用中，标志是绿色的,如果某台不正常，该显示屏的标志将变为红色并闪烁。2.4 主要设备配置2.4.1 室外显示屏总体要求 所有设备均应能够在规定的条件下全天侯24小时连续运行，能工作于四个季节的风、雨、雪、雾、沙尘等各种恶劣天气。 显示屏或者显示模块具有省（市）、部级以上电子产品质量监督机构出具的检验报告。 满足供电条件：AC 220V15 502Hz 满足环境温度：-20+60 环境满足湿度：10%-95%RH 屏体配备防雷电装置，每一根引入线均采取了相应的防雷电保护措施。设备须具备良好的抗干扰和雷电浪涌防护特性，电脉冲干扰防护和静电干扰防护达到IEC801三级以上。 金属构件接地良好，工作接地和防雷接地共用，接地电阻4。 采用侧柱式安装，立柱、框架、支撑架、显示屏箱体、控制器箱体等产品构件应安装牢固、结构稳定、边角过渡圆滑，无飞边、无毛刺。各种固定螺栓紧固，满足地区气温、风、雨、雪、路面震动等室外环境要求。 能抵抗40m/s的风速。 显示屏各发光像素发光均匀，无马赛克现象。 为保证显示屏能够在室外全天候条件下24小时连续工作，电路板等都进行了必要的防水、防潮、防腐处理。 室外显示屏箱体和控制器箱体的安装牢固端正，位置正确，部件齐全，出线管与箱体连接密封良好，各箱体之间的连线应不外露。 显示屏所显示的字符、图形的视认性完全符合交通标志标线GB5768-1999的要求。 显示屏能够接受中心和本地两级控制。 显示屏提供1个RS-232/422的串行通讯接口和1个以太网接口，另提供1个RS-232/422的串行通讯接口或1个以太网接口,用于现场维修和控制。 显示屏亮度可根据环境亮度自动调节，也可进行远程手动调节，调整范围不小于32级。调亮时可在白天阳光直射显示屏面条件下，在规定的距离内清晰辨认显示内容；调暗时，在夜间无眩光现象。 中心可远程控制显示屏显示电源的开关（硬关屏）；可远程控制显示屏显示的亮灭（软关屏）；可远程控制显示屏复位。 显示屏箱体内温度高于设定值T1（T1可以远程设定）时自动开启风扇降温，显示屏箱体内温度低于设定值T1时自动关闭风扇；箱体内温度高于设定值T2（T2可以远程设定，T2高于 T1）时应能自动关闭显示屏屏体电源，并自动将故障状态上传至主（分）中心。 具有显示状态自检功能，能自动检测显示内容是否在显示屏上正确显示，发生故障时，自动关闭显示并将故障状态记录上传至指挥中心。 具有自动监测并上报显示屏内各个设备单元的工作状态及故障信息，控制箱箱体具有开门报警功能。 电源模块发生故障时，整个显示屏能自动关闭，呈黑屏状态，无任何亮点。同时自动向中心报告故障信息。电源恢复后，设备自动接受控制中心计算机的命令，转入正常工作，无需人工复位。 通信中断超过180秒时，显示固化信息。通信恢复后，设备自动接受控制中心计算机的命令，转入正常工作，无需人工复位。2.4.2 显示屏技术指标 显示屏体为可拆装式模块化结构，显示屏上的字符或图案的结构尺寸符合交通标志标线GB5768-1999的要求。 全屏采用红绿双基色模组，像素中心间距16mm。显示屏基底为黑色，显示颜色为红、绿、黄三色。 发光管使用静态恒流驱动方式。 像素点间距误差0.5mm，不平整度1mm。 在额定工作电流时，像素光强的不均匀度应15%，模组亮度不均匀度8%。 在额定电流时的法向发光强度：单色5000cd/m2。 显示屏的对地漏电流应不超过3.5mA。 显示屏可承受50Hz、1500V（交流有效值）的实验电压1分钟不应发生绝缘击穿。 显示模组出厂经过不少于72小时连续老化试验。 室外显示屏平均功耗：800W/m2。 室外显示屏总重量：800kg。 显示单元MTBF10000小时。2.4.3 显示单元 LED管均采用世界知名品牌的原厂封装进口产品，具体指标如下： 红色发光波长=626nm5nm, 发光强度650mcd； 绿色发光波长=525nm5nm，发光强度1300mcd。 水平半功率角： 35。 垂直半功率角： 15。 平均寿命：100000小时。 显示单元具有防腐、防锈、防水、防尘的功能，防护等级符合 GB4208-93中IP65。2.4.4 诱导控制服务器、通信服务器Xeon EM64T 双核2.0GHz /1333MHz/8M, 1GB DDR2 ECC, 146G 15K SAS HDD, 2*Giga Ethernet, Light Path, CD-RW/DVD Combo, 2U ,双HS 835W Power2，2U机架式3.道路交通综合监控系统电视监控系统是最常用也是最实用的交通信息采集手段，在国内外交通管理领域已被广泛的应用。它能为交通管理指挥人员直观地反映道路交通信息与交通状况，便于及时掌握交通动态。由于电视监控系统所记录的图像具有很强的直观性、实时性和可逆性，使得它在交通事故预防处置、交通疏导、交通违法取证、及时响应交通突发事件以及在治安和侦破刑事案件、为公安侦察破案提供线索等方面发挥重要的作用。针对本工程，可以采用下面的方式：前端路口用视频编码器直接将模拟视频编码成IP数字视频流通过光纤直接传回监控中心，在中心配置数字视频管理服务器对所有网络视频流进行管理，同时在中心配置大容量的网络视频存储服务器（NVR）直接对IP数字视频流进行录像记录。本方式优点：l 前端视频编码器是一款基于嵌入式技术设计的专用于IP数字视频编码的工业级设备，其硬件是一个同处理器和实时操作系统紧密捆绑、功能专一、专门设计的设备，不受其他软硬件的影响，因此性能更加稳定，可以适用于恶劣的工作环境，且便于管理维护。l 在中心侧，由于所有视频均以IP数据包的形式利用网络进行传输且均由数字视频管理服务器软件进行管理，决定了该系统中的所有视频数据可被复用，而所有的视频浏览、配置、管理功能不受视频录像设备的性能影响。同时IP数字视频流还可以由数字视频管理服务器控制发送至视频解码器转化为模拟信号，以供电视墙和大屏幕显示使用。l 另外，由于所有视频均以IP数据包形式存在于系统网络中，在网络联通的情况下，任意一台经过授权的计算机均可以通过安装专用的客户端软件进行视频访问。此方式融合了视频编码技术、网络传输技术、数据库技术、流媒体技术和嵌入式技术，体现了视频监控领域最新的技术，同时也是视频监控系统的发展方向。3.1 智能视频监控系统总体设计架构3.1.1 IP智能监控架构1) 视频编、解码器编解码器应支持H.264、MPEG2、MPEG4、MJPEG等多种标准编码格式，提供从单路到16路各种密度的规格，支持实时流和存储流双流设计，支持高至4Mbps的高清码流或低至128Kbps的标清码流并且可以根据用户需求任意调整，采用电信级制造工艺，可以基于各种网络环境高质量、可靠的满足各类网络监控前端编码、存储和解码的需求。2) 网络视频存储系统专业的IP存储技术和强大的数据管理服务器构建完善的网络存储系统，存储资源可以根据需求分布式部属并加以统一资源管理和调度，支持动态存储资源管理、在线部属，可以基于统一平台满足不同存储质量、容量和服务质量的需求，基于iSCSI流媒体存储机制，秒级回放检索，并提供完善的备份和存储生命周期管理功能。3) 系统管理平台包括专用的视频管理服务器、数据管理服务器、客户端和流媒体服务器，视频管理服务器是用于集中认证、注册、配置、控制、报警转发控制的专用信令服务器，可以实现完善的视频编解码设备网络管理功能，支持多台信令管理服务器相互协同工作组建多级多域的管理平台。数据管理服务器主要功能为管理存储设备、存储资源和视频数据，支持对系统所有存储资源进行全方位的监控和管理，支持不间断的视频检索、回放等业务。客户端可以提供友好方便的人机界面功能，包括监控对象的实时监视监听、查询、云台控制、接警处理，并集成了基本的GIS功能方便用户操作。4) 承载网络系统采用充分组播优化的系列交换机，通过EPON技术对前端视频编码器传输的数据进行接入、汇聚、交换。通过设备自身安全特性和防火墙等实现对边界安全接入的控制。同时可通过网络本身的设备、协议冗余实现整个监控网络的稳定性。3.1.3 系统总体结构设计图3.2 系统前端设计在安装过程中需要注意防水、防盗、防雷、防尘，保证设备安全正常工作。前端产品的选型直接关系到整个系统的效果，直接影响到最后使用，前端设备主要包含摄像机、立杆、支架护罩、云台及解码器、音视频编码器、防雷器、机箱(室外监控点)等。3.3 视频编码器设计编码器应同时具备视音频接入及编码、网络接入和iSCSI存储写入功能。可以完成监控信号的视音频输入，把模拟的视频、音频信号（如摄像机、麦克风等视音频源信号）进行数字化和压缩编码，形成IP 数据包，利用网络传送到指定的目的地址，既可以进行实时查看，满足实时监控的需求，也可以直接基于iSCSI写入IP SAN存储设备进行信息保存。作为大量前端监控点部署设备，视频编码器必须采用高性能设备：使用采用嵌入式结构设计，稳定可靠；具备工业防护设计，符合监控系统部署要求；同时支持视频编码、网络接入、iSCSI存储写入功能：支持H.264编码技术，编码带宽最高可以提供4Mbps，支持FULL D1高清晰图像分辨率，为用户提供DVD画质的高清晰图像；可以提供丰富的网络接口和网络协议，具有以太网电口、以太网光口、EPON接口等多种网络接口，支持通过组播方式发送实时流，支持通过单播或组播方式发送实时流，网络适应性强；内置iSCSI存储写入功能，可直接基于TCP/IP iSCSI协议把视频码流写入到IP SAN存储设备。性能特点：1）标准通信信令：支持标准IETF SIP协议(会话初始协议)，符合公安部城市监控报警联网系统通用技术要求。2）高清晰度的动态视频质量：同时支持H.264编码标准；提供FULL D1高清晰动态视频图像，编码带宽最高可达4Mbps；可同时发送两条视频流，一条用于实时监控，另一条用于iSCSI存储。3）丰富的网络接口及特性：可以提供包括10M/100M以太网电口、100M SFP光口以及EPON等多种接口，适应多种组网环境。支持IP单播(Unicast)、组播(Multicast)等传输方式，满足不同网络环境下的灵活组网。4）独特的EPON接入功能：能够提供EPON接入能力，通过EPON技术，多个监控点可共享一根光纤，可以极大的减少光纤使用量，节省工程投资。5） 智能的iSCSI存储写入功能：内部集成iSCSI模块，可根据预先定制的存储计划，自动将视频流封装在IP报文中，直接写入IP SAN存储系统，中间不需要视频服务器进行转换，既节省了用户在视频服务器上的投资，又简化了系统架构，使得系统更具备可扩展性，适合于大规模监控。 6） 良好的可管理性和可维护性：支持管理平台对编码器的远程管理和批量配置，可以远程改变图像制式、亮度、编码图像分辨率、带宽、码流格式等参数。7） 工业防护设计：专门针对室外恶劣环境使用设计，采用工业级元件，温度范围广（-4075 ），防雷等级达到了正负4KV，冲击电流3KA的通流量要求，静电达到了正负8KV的要求,平均无故障间隔时间（MTBF） 500,000小时，经过高加速应力试验 Halt，非常适合高要求的城市路面监控场合连接说明：n 摄像机连接：摄像机通过同轴电缆将视频信号传入视频编