济南市智能交通管理信息平台设计研究与建设

城市智能交通管理平台 ATMS 1 济南市智能交通管理信息平台 设计研究与建设 济南市公安局交通警察支队 城市智能交通管理平台 ATMS 2 1 前言 为了提高城市交通管理科技水平，各地相继建立了交通信号控制系统、电视监控系统、电子警察系统、信息诱导发布系统、 122接处警系统、 GPS车辆定位系统、车辆、驾驶员、违法、事故等交通管理业务信息系统等，大大缓解了城市有限路网资源和迅猛增加的交通需求之间的矛盾。 这些系统都是在不同时期由不同厂家建设完成，每个系统建设时期没有考虑其他技术系统的互联互通，使得已建成的各个技术系统目前基本处于独立运行状态，彼此之间缺乏信息交换，就城市交通管理的全局而言形成了技术系统的信息孤岛，无法满足资源共享、协同指挥的要求，这些技术系统的综合应用受到极大的限制。 交通信息平台的建设已成为国内研究开发的热点，但尚无统一的模式和成熟的经验。济南市交警支队在既有工作的基础上，利用城区主要道路交通综合改造的契机，联合国内有关单位，设计建设了智能交通管理信息平台，即将正式启用。 城市智能交通管理平台 ATMS 3 2-1 设计思想与建设原则 采用先进的信息技术实现各子系统的集成及信息资源的共享，以利于运用综合的方式方法管理复杂的交通系统，保障交通系统的良好运行。 城市智能交通管理平台 ATMS 4 2-2 总体目标 信息化它是平台建设的基本要求，既基于城市交通管理地理信息系统，实现交通管理各子系统的整合，强化交通信息利用的方便性与可视化。使交通管理系统透明化，交通状态和交通资源直观可视。 智能化它是平台建设的高级阶段，如交通状态的自动识别及预测、自动事件检测及预警、基于专家系统的决策支持或智能决策等，使交通管理工作更加得心应手。 城市智能交通管理平台 ATMS 5 2-3 设计原则 开放性：平台的可扩充性及二次开发功能、与外部系统或平台的信息交换能力（软硬件接口） 实用性： 面向实际交通管理的职能及需求确定平台的功能； 依据实际工作的合理方式及程序确定平台建设的形式； 面向解决不断出现的、可预见的交通问题，使平台功能适度超前。 城市智能交通管理平台 ATMS 6 3-1 济南城市智能交通管理信息平台系统层次结构 1.综合指挥操控平台 2.集成接口规范 3.网络及通信系统 4.控制系统 5.管理信息系统 6.数据安全与存储 城市智能交通管理平台 ATMS 7 3-2 平台系统功能 集成 指挥中心各职能子系统于一个统一的操作平台 采集 各子系统产生的信息建设交通管理信息中心 监视 全市范围内的交通态势 对交通事件进行 指挥 调度 预案及辅助 决策 支持 对业务部门及社会提供信息 服务 城市智能交通管理平台 ATMS 8 3-2-1 平台集成功能 平台将各个技术子系统集成到一个高层应用平台上来，在发生交通事件时，让各个不同的子系统同时协同工作，从而在交通指挥中心建立起一个集成各职能子系统功能于一身统一的操控平台。 指挥调度交通信息管理系统交通静态信息交通动态信息机构人员信息勤务信息技术子系统警车定位系统大屏幕显示地理信息系统信号控制系统交通事故处理车辆管理系统驾驶员管理系统办公自动化系统特勤警卫交通事件指挥事故现场指挥交通拥堵疏导大型活动交通指挥自然灾害应对公共安全事件交通保障协查卡口布防决策支持分析交通预案管理辅助决策支持预案及辅助决策功能对外服务系统管理中心交通现状分析未来交通趋势预测综合查询系统信息采集功能卡口系统视频监系统电子警察系统交通诱导系统违章管理系统接处警系统综合信息平台服务功能指挥调度功能用户路面警力服务功能指挥调度功能服务功能指挥调度功能集成功能监视功能信息采集数据流监视数据流指挥调度数据流集成数据流预案及辅助决策数据流服务数据流城市智能交通管理平台 ATMS 9 3-2-2 平台信息采集功能 收集各子系统产生的信息，平台将这些系统所产生的信息统一纳入到平台中，实现统一管理、分析、处理、发布。 城市智能交通管理平台 ATMS 10 3-2-3 平台监视控制功能 平台可实时监视控制全市内的各种路面设备，如信号机、摄像机、LED诱导牌、违法监控设备、流量检测设备、卡口设备等，当发现异常时及时向指挥员报警与提示。同时可以直接通过平台控制各类路面设备，如控制信号机的配时、摄像机的推拉摇移、 LED诱导牌的信息发布等； 平台也可以实时监视整个城区路网上道路服务水平、全城范围内交通事件的发生及处置进展情况、是否有道路施工或恶劣天气对交通造成重要影响、交通管制进展等一系列的实时信息，当发现异常时及时向指挥员报警与提示。 城市智能交通管理平台 ATMS 11 3-2-4 平台指挥调度功能 当发生交通事件（如交通事故、设备故障、勤务安排、道路维护、突发事件等）时，指挥员在指挥中心利用平台直接调度相关的警力、车辆、外场设备、清障设施、医疗救护、消防救援。同时系统对指挥调度的整个过程进行记录，事后可以进行回放并由专家对其进行评价，合理的指挥调度可以作为预案存储，当以后再有类似事件发生时可以参考。 城市智能交通管理平台 ATMS 12 3-2-5 平台预案及辅助决策功能 建立起预案系统，当有交通事件发生时指挥员可以参考预案进行正确的指挥调度。利用数据仓库基本原理，对交通管理的数据进行处理，为交通管理提供辅助决策功能。 城市智能交通管理平台 ATMS 13 3-2-6 平台服务功能 智能交通管理平台的服务功能分为两类： 一是对最终用户提供的服务，如交通管理的综合查询，当需要时输入某一驾驶员的驾驶证号码后，可以关联查询到该驾驶员的档案信息、交通违法积分信息、交通违法处罚状态、是否曾发生交通事故、是否为车主，如果为车主，其车辆档案信息、是否有闯红灯等行为而未接受处理等相关信息，用户利用这些信息在进行业务时参考。同时智能交通管理平台还对用户提供诸如，道路是否拥堵、路面视频图像、基于 WebGIS的地图显示等功能。此功能为以后面向社会提供交通信息服务预留接口。 二是对其他应用系统提供的服务是指智能交通管理平台建立起面向应用的服务系统，如用户登录、权限管理、日志管理、数据服务接口、字典管理等公共的应用模块。这些公共的应用模块为其他应用系统提供公共的服务，利用成熟的 XML技术以 WebService形式提供服务接口。这样如再建卡口系统时，卡口系统不必再建用户、权限、日志等功能，而由智能交通管理平台统一提供。 城市智能交通管理平台 ATMS 14 3-3 平台的主要技术特点 1、基于 TCI/IP协议的各类异构的技术子系统的集成及其接口规范的制定。 为了完成各子系统之间的集成，需要制定一套统一的接口规范，相当于翻译的角色，在平台的请求和子系统的响应之间建立起一座互联互通的桥梁。目前通过这套接口规范可以将国内外城市交通管理的主流技术子系统都集成到平台之中。 2、建立基于 XML格式的智能交通系统集成消息服务体系。 消息服务器（ EHL Message Server）的应用原理是利用 TCP/IP协议在网络上实现各子系统之间的相互通讯，从而屏蔽了不同操作系统、不同开发工具、不同开发商之间的技术差异，使得不同开发商所开发的功能子系统之间能够互联互通。平台信息采集及系统集成的基础，是整个平台中的各子系统的联系纽带，起到上传下达作用。 城市智能交通管理平台 ATMS 15 3-3 平台的主要技术特点 3、基于海量数据的大型 GIS系统的应用与表现。 地理信息系统（ GIS）是平台的基础支撑之一，通过 GIS系统将公安交通管理过程中各种与地点相关联的信息进行可视化处理，从而为指挥人员提供简洁、直观的可视化信息界面。 城市智能交通管理平台 ATMS 16 3-3 平台的主要技术特点 公安指挥中心系统统一消息服务交通信号控制系统视频监控系统大屏幕显示系统治安卡口系统可变信息板系统G P S 全 球 定 位 系 统X M L 消 息X M L 消 息X M L 消 息X M L 消 息X M L 消 息X M L 消 息中心接警席1中心处警席1班长席中心接警席n中心处警席n接警单消息监督指令消息处警消息技防报警短信报警互联网报警网络报警旅店业报警报警消息分中心1 分中心n科 所 队 1 1科 所 队 1 n 科 所 队 n 1科 所 队 n n治安卡口报警网络寻呼CTIServer设计了通用消息机制，实现了技术子系统的总线式集成 城市智能交通管理平台 ATMS 17 3-3 GIS数据 按照公安部制定的 公安警用地理信息规范 设计 GIS数据结构，进行数据采集 全市 1:10000的数据 全市城区 1:2000 主要路段： 1： 500 城市智能交通管理平台 ATMS 18 3-4 GIS数据 实现了基于 GIS的矢量化交通标志管理系统 城市智能交通管理平台 ATMS 19 3-3 平台的主要技术特点 4、多人快速协同指挥调度技术 协同调度模式（ CCM）是指当发生重特大道路交通突发事件时，需要在公安交通指挥中心不同指挥席上的指挥员对全局范围内的警力资源（ PR）进行统一调度。为了抓住战机，快速反应，不同指挥员分别负责不同的警力资源（ PR）的调度。如指挥长负责警员语音调度、信息调度、视频调度；指挥员 A负责对信号控制系统、可变信息板进行调度；指挥员 B负责对指挥中心大屏显示组合方式、全城 GPS系统进行控制等。所有指挥人员，包括指挥长、指挥员的每一操作动作都将被系统记录在作战日志中以备事后回放及评价。 城市智能交通管理平台 ATMS 20 3-3 平台的主要技术特点 5、基于交通流量检测的交通信号控制与信息发布技术 平台的交通流量数据来源来自于路口的流量检测器、路段的战略检测器、雷达交通流检测系统等。这些系统按照平台提供标准的数据接口规范，按照约定的采样周期（如 5分钟）提交流量、占有率、车速、车头时距等交通数据。 城市智能交通管理平台 ATMS 21 3-3 平台的主要技术特点 6、交通突发事件应急指挥调度预案编制生成与自动执行技术 预案是指对所要发生的事件有着明确的地点、事件性质、影响范围而发生时间不确定的交通事件提前制定出的警力调度、交通疏导方案。 交通事故预案 授权的指挥人员选择启动交通事故预案 定位事故地点：系统提示标注，指挥人员在地图上标出事故发生地点 启动 CCTV预案，调动相关的摄像机到相应位置，并启动录像 启动信号控制系统预案，设置相关信号机的方案 启动 VMS预案，发布相关事故信息到指定区域内的可变信息板上 启动大屏幕显示预案，在大屏幕上显示特定信息 启动指挥调度预案，通过 GPS系统，指挥调度系统在地图上显示车辆、人员信息，并进行指挥调度 启动综合信息查询预案，查询显示医院、救护、消防等信息 GIS显示相关动态和静态信息，指挥人员可随时查询和指挥 交通事故处理完毕，指挥人员中止交通事故预案执行，系统恢复初始状态 城市智能交通管理平台 ATMS 22 4-1警力配置管理 机构管理 人员管理 装备管理 车辆管理 城市智能交通管理平台 ATMS 23 4-2 交通静态信息管理 路网管理 交通标志管理 停车场管理 社会服务部门 城市智能交通管理平台 ATMS 24 4-3 交通动态信息管理 交通事故 道路维护 道路封闭 恶劣天气 城市智能交通管理平台 ATMS 25 5-1.信号系统集成 制定与交通信号控制系统的 XML标准接口 接受交通信号控制系统的信号机工作状态 接受交通信号控制系统的信号灯灯色状态 图库互动操作 城市智能交通管理平台 ATMS 26 信号控制系统架构 E H L S m a r t U T C 中 心 系 统经 十 路光 纤 通 讯R S 2 3 2光 纤 通 讯R S 2 3 2M T C - 2 0 0 0路 口 信 号 机M T C - 2 0 0 0行 人 过 街 信号 机M T C - 2 0 0 0信 号 机M V D S 2 0 0 4交 通 量 采集 机R S 4 8 5馈 线R S 4 8 5馈 线P T V 软 件 ：仿 真 P T V V i s s i mV I S V A P （ 感 应 控 制 仿 真 模 块 ）C R O S S I G 用 于 信 号 配 时 计 算交 通 数 据配 时 方 案城市智能交通管理平台 ATMS 27 信号控制系统 控制策略 强大的路口控制功能 定周期控制 多时段时间表控制 感应控制 手动控制 闪光控制 优先控制 其他特殊控制 脱机优化 制定合理的交通方案 提供绿波方案调整工具 无电缆协调控制 中心协调控制 子区域管理 子区控制策略自动下达执行（中心时间表） 实时自适应优化接口 中心紧急控制 人工干预控制 特勤控制 城市智能交通管理平台 ATMS 28 信号控制系统 软件功能 1.信号控制设备的管理 系统信号机设备信息维护 信号机参数设置 2.设备及信号状态的实时监视与报警 以多种方式显示设备工作状态和信号状态 自动记录并提示设备或通讯状态的异常与故障 城市智能交通管理平台 ATMS 29 信号控制系统 中心软件功能 1.信号控制方案管理 控制方案显示、编辑 控制方案上传、下载 2.信号控制功能 系统定期自动对时 中心协调控制、本地感应控制、本地时间表控制、中心手动、闪光控制等控制方式 3.控制区域管理 控制区域划分 子区控制策略管理 城市智能交通管理平台 ATMS 30 5-2.视频监控系统集成 制定集成接口规范 开发视频控制服务对矩阵进行控制服务 实现了数字化视频控制 城市智能交通管理平台 ATMS 31 5-3 交通诱导系统集成 制定与交通诱导 VMS)的 XML标准接口 在 GIS上显示 VMS工作状态 在 GIS点击查看各个 VMS的显示内容 向 VMS发送插播与诱导信息 城市智能交通管理平台 ATMS 32 5-4 智能交通流数据管理系统集成 流量采集 数据处理 数据显示 在 GIS上可以标出线圈的位置 通过 GIS上的线圈图标可以查询相应的交通数据 城市智能交通管理平台 ATMS 33 5-5 GPS系统集成 1.制定与全球定位系统（GPS)的 XML标准接口 2.在 GIS上显示 GPS目标工作状态 3.在 GIS点击查看各个 GPS目标的登记内容 4.接受 GPS报警信息 5.呼叫 GPS目标 城市智能交通管理平台 ATMS 34 5-6 交通违法非现场执法系统集成 1.制定与电子警察系统（GPS)的 XML标准接口 2.在 GIS上显示电子警察设备的工作地点及状态 3.与 GIS进行图库互动 城市智能交通管理平台 ATMS 35 制