122智能交通管理系统需求书.doc

122智能交通管理系统需求书1) 概述智能交通系统ITS（Intelligent Transportation Systems）是将先进的信息技术、数据通讯技术、自动控制技术以及信息处理技术等有效地融合起来，并运用于整个交通管理系统而建立起来的一种在大范围内，全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合智能控制和管理系统；是提高交通运输系统的运输效率，缓解城市交通拥挤、保证交通安全、减少城市环境污染的一项重大关键技术；同时也是加大交通基础设施投入之外解决目前交通运输问题的主要途径。智能交通系统在国外的发展状况：从70年代末，智能交通系统的开发和应用即引起了西方发达国家的重视，尤其是近年来美国、日本、欧盟等发达国家或各种组织都投入了大量的资金，与高校和研究机构联合，积极致力于智能交通系统的开发与应用，已取得一定的成绩，并已得到相应的应用。如美国，早在1993年起，每年就投入2亿美元以上的国家政府预算以促进ITS事业的发展。目前，国外在城市智能交通系统的相关方面已取得了许多可行的研究结果和应用实例，这些成果包括用于动态信息采集的传感器和测量信号的处理方法，基于闭路电视（CCTV）系统的交通监控系统，针对静态信息组织管理和应用的地理信息系统GIS（Geographical Information System）技术及其应用系统，具有一定适用范围的交通建模方法和模型，结合全球定位系统GPS（Global Positioning System）技术实现的车辆路径优化算法，非混杂环境的交通流量控制系统及方法等等。日本政府在ITS领域进行了大量的资金、政策等方面的投入，以期形成ITS产业推动日本经济发展。在过去的5-6年的时间里，已经有近400万套车内导航系统在市场上应用。日本的ITS应用主要是在交通信息提供；电子收费；公共交通；商业车辆管理以及紧急车辆优先等方面。在长远方面，日本将开发自动公路系统（Automated Highways System）。由于日本政府的直接支持，极大地推动了日本ITS领域的发展。在美国，ITS应用发展较快的几个方面分别是，车辆安全系统（占 51%），电子收费（占37%），公路及车辆管理系统（占28%），实时自动定位系统（占20%），商业车辆管理系统（占14%）。智能交通系统在国内的发展状况：随着我国社会经济的飞速发展，交通事业在我国迅猛发展，智能交通系统引起越来越多的关注。许多大城市对此进行了研究并实施。上海和深圳是这一方面的先行者。在上海，采用高新技术改善交通状况的尝试已经有较长时间。80年代初，上海市就引进了澳大利亚的SCAT悉尼自适应交通信号控制系统。1991年，作为上海市“八五”科技攻关项目，上海市科学技术委员会立项进行“上海城市交通诱导信息系统”的研究。1996年，国家自然科学基金委员会资助进行“城市交通控制与路线诱导系统基础理论”的研究。1998年，上海市科委资助进行“车内自动导航系统的研究与开发”的课题研究。1999年，上海市科委资助进行“上海快速路网交通监控收费技术的研究与开发”的课题研究。深圳市也非常重视智能交通项目的研究与开发，努力建设综合智能交通管理系统，形成了发展智能交通系统的基础条件。先后建成了多个系统：无线集群调度系统、GPS卫星定位系统、远程电子监控系统、运政稽查管理系统、交通一卡通、集装箱运输EDI等。深圳智能交通系统的建设重点集中在交通信息基础设施建设，为进一步开展智能交通领域的应用打下了良好基础。除此之外，一些中小城市也正在实施一些智能交通系统的项目，取得了很好的效果，如山东招远、广东佛山等城市。因此可以看出，利用地理信息系统（GIS），GPS,专用短程通信技术（DSRC）开发先进的交通信息服务系统、先进的交通管理系统、电子收费系统、车辆安全系统作为ITS的主要应用在全球范围内似乎已是一种趋势。2) 系统建设目标和任务城市交通要达到畅通工程的标准，应建立信号控制，信息查询，监控，通讯，交通诱导，接警，指挥和勤务管理等八项功能中的五项以上的城市智能交通系统，实现对违章，事故，突发事件的及时发现，对执勤民警的直接指挥和管理等，以助于提高常德市城市交通管理的现代化水平。l 交通管理信息系统 现有交通系统的基础上，在重要路段，交通复杂的地点建立长时间的交通视频检测系统，对交通堵塞等异常交通状况快速反应。 扩大交通视频检测系统的覆盖范围，在35年的时间内，形成覆盖市区主要交叉口和主要道路以及出入城干道的交通流量、交通状况自动监测系统。 利用全局的计算机网络和有线、无线通信网，及时将巡逻警察、“110”警车等收集到的交通信息传送到交通指挥中心。建立全局交通信息收集报告制度，保证交通信息传送及时、全面、准确。 在信号控制、电视监控等系统高度集成的基础上，以智能交通系统为目标，开发信息量大、内容丰富的交通基础信息库，研制能满足智能交通系统、交通管理和交通控制系统需求的交通信息管理系统。l 完成交通指挥各系统的高度集成 对车辆卫星定位系统（GPS）进行改造，提高车辆定位精度和传输速度，满足交通管理的要求。 交通管理地理信息系统（UTGIS），并以交通管理地理信息系统为基础，对信号控制、交通监控、GPS、交通诱导、接处警等系统进行集成，实现各系统之间交通信息的高度共享。l 建立交通管理计算机决策支持系统 在交通信息管理系统基础上，开发交通管理预警系统。对全市道路网络，可能发生的交通拥挤和堵塞的重点区域，进行长期预报。对于易堵的重点路段和重点路口，协调信号控制和电视监控系统和视频监测系统，进行跟踪预警。 交通疏堵预案，根据系统监测到的交通状况，自动生成交通管理组织方案，供指挥人员决策参考。 开发突发性事件处置决策计算机支持系统，对于可能发生的突发性事件，能迅速形成交通管制方案。l 建成全市性的交通控制系统 交通控制系统是指挥系统的核心，其主要功能是自动调节交通信号灯配时方案，使路段及交叉口停车次数和排队延误降至最小，充分发挥道路系统的交通效益。必要时可通过指挥中心人工干预，直接控制路口信号机执行指定的相位操作，强制疏导交通。 针对国内交通控制系统起步较晚和混合交通的特点，控制系统的选择应具备以下条件： 控制系统应具有实用性、可靠性、先进性和经济性。 系统对控制范围、控制功能的扩展性。 系统能分层独立工作，又能相互协调城网。 充分考虑对自行车、摩托车、公交车辆的处理能力。不同城市在不同的发展阶段对交通控制系统设计的要求和侧重点均有所差异，这里给出相对完整的控制系统应具备的功能。 信号参数的优化功能包括对点控、线控和实时自适应系统的参数优化。其中： 实时自适应优化：控制区内交通信号机与中央区域控制机联网运行，信号配时方案由优化算法软件实时生成，下载给交通信号实施； 线控：实施线控的路口，交通信号机都在区域计算机的控制之下，信号配时方案由线控算法软件实时生成。 单点感应控制：交叉口交通信号机根据监测器提供的车辆信息自动实时调节信号配时。 特殊控制功能在特殊情况下，如消防、警卫、救护、抢险等，由指挥调度室发出指令，进行特殊的控制。如绿波控制、指定相位控制、黄灯闪光控制、全红控制，模拟手动控制等。 交通信息采集功能系统具有采集、处理、存储、提供控制区域内的车流量、停车率、排队长度等交通信息的功能，以供交通信号配时优化的计算使用，同时该信息也可以为交通的疏导和城市交通组织与规划提供必要数据。 系统监测功能对系统设备和软件的工作状态与故障情况进行全面监视和检测。在完善以上功能的基础上，常德市控制系统建设面临的主要任务是：实现全市各片区交通信号控制系统的集中协调控制；研制新型的交通信号控制机，逐步采用带有信号倒计时显示的信号机，并解决单点信号感应自适应控制，实现交叉口交通信号控制智能化；在现有信号控制的基础上，研究更加适合常德市交通条件的系统控制策略，建立更加符合现阶段混合交通特性的交通流数学模型，进一步提高系统控制效果。l 实现群体交通诱导子系统交通诱导子系统是一种主动式的控制系统，通过对行人和机动车交通的引导以实现交通缓堵的目的，即按各线路的实际通行能力进行交通负荷和合理分配，期望避免出现超饱和交通流。常用的交通诱导方法有交通信息的广播和在路段上设置可变信息板等两种方式。 交通信息广播通过各城市的交通频道实时发布交通信息，主动引导居民和驾驶员选择出行路径，提高交通效率和广大市民的交通安全意识。 交通诱导显示牌交通诱导显示牌是由交通指挥中心控制，根据其他交通子系统采集的数据动态地发布交通信息，从而提高交通设施的利用率。交通诱导显示牌按其服务功能又分为路段可变显示牌，静态交通诱导子系统和公共交通诱导子系统等三个。其中：路段可变显示牌用于均衡路上的交通流，在一定程度上对车辆的通行线路进行主动引导；公共交通诱导子系统通常设置在公交起讫和中途站点，为乘客提供线路走向和到达时间等服务；静态交通诱导子系统则更多地用于实时显示城市停车设施的位置泊位容量已及剩余泊位数，减少驾驶员对停车泊位的搜索时间。从系统结构看交通诱导显示牌子系统主要由路口显示牌，通信网络和主控计算机等组成。在规划时应注意信息发布的多样性，显示屏的自动感光性，自动状态检测性和不同环境下的可视性等要求。l 建成卡口监控系统和交通违章取证系统在两年内在全市主要出入道路全部建成监控系统，并逐步对现有的卡口监控系统进行数字化改造，将卡口信息传送到交通指挥中心，建立卡口监控管理系统。交警大队继续推广使用“电子警察”，录像和照相等交通违章取证手段。l 完善计算机通信网络拓展应用范围 二年内，完成计算机网络改造工作。利用电信局宽带网服务，构成连接支队，大队，中队以及郊县大队的高速计算机网络。完成驻外车辆检测点，车牌证发放点，车辆保险公司等与车管所之间的计算机网络。 根据交通管理业务工作的需要，开发计算机应用软件，逐步实现交通管理业务网上办公。支队和各大队之间开通视频会议系统。 推广应用交通信息，车辆信息，驾驶员信息等无线电查询技术，推广应用手掌计算机查询驾驶员交通违章信息和车辆信息。 建立支队和大队两级指挥系统。3) 系统结构122智能交通管理系统是专门为公安交通指挥控制中心开发的一套交通信息综合管理平台软件。软件应能在城市数字化电子地图（GIS）的主控界面下进行操作，在同一平台下集中实现路口信号灯控制，交通状况实时监控，交通诱导信息发布，交通流检测，闯红灯监测，车驾管及交通违章、事故管理、紧急事件救援等功能，并且系统资源可以在计算机网络上进行传递，实现多点、多方位、远程的现代化交通管理。 因此，从总体结构上来讲，122智能交通管理平台应包括如下子系统：l 122受理应急指挥调度系统l 地理信息系统l 城市交通控制系统l 视频监控系统l 交通数据采集分析系统l 交通诱导系统l 全球定位系统l 电子警察违章抓拍管理系统l 智能卡口系统4) 功能需求A) 通信指挥调度系统完成报警情况显示、通讯调度、语音留言、打入打出电话自动记录等功能。具有：1）122电话汇接、语音提示、误报拦截、黑名单过滤、电话排队、分配、转接、自动语音留言；2）来电号码提取、显示；3）报警提示、状态提示；4）调度电话存储、单键拨号；5）电话监听、三方通话；6）呼入电话自动记录，查询和统计；7）远程席位8）网络连接状况监测和显示、网络各工作站的信息传输与转发等功能。B) 接处警受理系统系统软件可采用组件对象模型技术，使系统中的各个子系统可方便地组合在一起或单独运行，因此用户可以根据实际的需求选择安装部分或全部子系统；同时各个子系统可安装于同一台计算机上也可分布于不同的计算机上。 接处警部分主要可分六大模块（接警模块、电子地图模块、处警模块、监督模块、统计模块、系统管理模块），能将多种报警（122、GPS）统一综合处理，完成公安系统日常的接处警业务；具备综合指挥功能，提供公安辅助决策指挥手段；能无缝集成话路调度系统、计算机系统、GPS监控系统；系统应与计算机网络系统、电视墙及首长指挥系统无缝集成，实现公安信息共享，提供可视化支持手段。具体包括：1) 支持用户文字、地图、指挥显示一机三屏、一机两屏或一机一屏的多种模式。完成报警电话接听、接处警信息登记、接处警相关信息查询等功能。2) 权限选择功能。每一个接警受理台在开台时，都能够由接警员选择开台模式，可以按照接警员权限选择为普通接警受理台或班长台。3) 上下岗管理功能。接警台在开始允许接警呼入等功能时需要申请上岗，同时需要离开操作席位时需要申请下岗，并且需要有成功信息返回才算得到允许。最后一个接警台不允许下岗；快速换岗，接警台在不退出接警状态下，更换接警员工号4) 班长席功能。做为班长接警台具有监视普通接警台状态的功能。被监视的普通接警台显示内容包括：1：台号，2：接警台类型，3：主叫电话号码，4：上下岗状态，5：呼入时间，6：应答时间，7：挂机时间；班长接警台需要亲自处理当前报警时，只要接警台没有处理完当前报警就可以由班长台接管当前报警。当普通接警台接警时，班长台可以主动插入普通接警台的接警。5) 自动显示报警位置，当报警电话打入时，在电子地图上自动显示报警位置。6) 报警电话打入时，自动启动录音设备录音。7) 根据来电号码从114电话号码库中自动查询来电人员和地址。8) 在接处警登记时，可点击录入代码，或通过下拉框流式录入，以加快信息录入的速度；9) 快速电话调度，一键自动拨出10) 可对处警单位、人员、通知时间等进行登记，自动形成接处警记录单；11) 显示所有单位的反馈情况，保证所有的单位都能反馈；保留未反馈警情列表，对于未及时反馈的反馈表接警台会给出语音提示，提醒接警。员督促反馈；用颜色表示处警单位到场时间，如果到场时间越长颜色越深，时间越短颜色越淡；通过派出所的处警终端在计算机网络上实时反馈。12) 群众投诉。13) 自动打印案件登记表14) 快速查询以往接处警记录等功能。15) 对122接处警系统中的各种信息资料以数据库方式进行管理包括对案件信息、接处警情况进行进行查询、打印报表，统计分析等等。C) 数字录音录时系统数字录音台利用电话语音卡进行电话录音。具有：1）自动对报警电话进行录音；2）自动生成录音录时数据库记录；3）可设置语音压缩比率；4）对录音记录可根据时间、案件编号、接警台号、声源编号等进行查询；5）通过电话、音箱、PC播放录音文件；6）自动提示语音文件存放磁盘的可用空间，容量不足时可自动删除最前面的旧语音文件等功能。D) 城市交通控制系统城市交通控制系统，可采用三层C/S结构，使系统具有可靠性高、兼容性强、扩展能力强等特征。系统包括了通信控制服务器、数据服务组件、主控服务组件及客户端程序等部分，主要实现：1、 信号控制设备的管理。2、 设备及信号状态的实时监视与报警功能。可以不同的方式监视设备及信号的实时状态：单独监视指定路口状态、监视指定子区路口状态、监视所有信号机状态。可与GIS系统结合在地图中显示路口控制机的地理位置，并以不同图标表示信号机的设备状态。用户可在地图中添加信号状态监视标志，实时显示路口信号状态。自动记录并提示设备或通讯状态异常、故障。 3、 信号控制功能：在预设周期内，实现信号机对时，切换/改变路口信号控制方式。4、 信号控制方案管理：编辑修改各路口的时段划分和交通方案，并可将方案下载到路口控制机，或将路口信号机的控制方案、控制参数上传。5、 紧急优先控制功能。E) 视频监控系统视频监控系统是公安交通指挥中心的重要组成部分，它综合应用计算机技术、通信技术、大规模集成电路（VLSI）等技术，实现对城市重要路口、路段、重点单位的监控，满足第一时间掌握城市交通状况、把握现场情况的要求。该系统的主要功能有：可在联网的计算机上查看一路或多路视频图像；授权的用户可对任一路视频进行云台控制；可定义预案，执行特写情况下的系统联动；可与GIS平台结合，在地图上通过点击查看视频；提供组件操作方式，可方便地与其他系统结合。F) 交通数据采集分析系统交通数据采集分析系统，通过安装的交通流战略检测器，实时采集、处理并显示、分析路口、路段的交通流数据，为交通管理者、交通参与者以及信号控制系统等，提供交通组织的评价和基础数据1、数据采集：系统的数据来源分为两大类，一类是来自信号机的数据，另一类是来自视频检测器、微波等检测器的数据。前者通过UTC直接提供给TFM数据处理服务程序，后者则通过TFM通讯控制服务程序进行采集。采样周期5分钟。2、数据预处理：系统定时将采集到的5分钟交通数据进行分析处理，合成小时流量写入数据库。3、实时交通数据显示：系统以表格形式显示当前交通数据，或与GIS相结合，根据当前数据计算出路网交通状况，在地图中以不同的颜色显示交通拥堵级别。4、检测器故障提示：自动提示用户检测器故障信息。5、交通数据查询统计，用户可根据需要显示多种统计图表。6、外部接口：为交通信息发布、交通信号控制等其他系统提供接口，使其他系统方便地得到基础数据。G) 交通诱导系统该系统是交通信息发布的重要途径。系统主要包含了可变标志的设备管理和控制、可变标志的状态监视、综合信息的发布等功能。1、可变标志设备管理：维护系统中可变标志的设备信息，增加、删除、修改可变标志的属性信息，并可与GIS相结合，在地图中显示可变标志的地理位置。2、可变标志的控制：根据可变标志的不同种类和不同的通讯方式，通过可变标志通讯服务程序对可变标志下发控制命令如关闭、显示、转换显示模式等，并可对可变标志的通讯状态进行监视，断线自动报警。3、信息发布：以自动或人工方式进行信息发布。系统可按照用户定制的交通数据类型和发布条件，自动将符合条件的信息发送到指定设备进行显示。用户也可输入要发布的信息内容，发送到指定设备。4、可变标志状态监视：用户可查询各可变标志当前的显示内容。5、日志管理：系统自动或用户人工发布信息，系统将自动记录信息发送日志，用户可进行查询和统计等管理。H) 全球定位系统全球定位系统实现公路民警道路巡逻车及其它特殊车辆的卫星定位，通过地理信息系统显示车辆准确位置及车辆装备信息，监控巡逻车辆情况，遇重大突发事件及时调度最近的车辆到达现场。1、 监控对象信息管理：增加、删除、修改目标的基本信息。2、 GPS数据接收。3、 GPS目标监控与跟踪。在地图中动态显示目标车辆的位置和状态。用户可定制车辆显示符号。4、 自动捕捉道路。5、 平滑显示。系统将通过推算和插值的方法使目标非常平滑地移动。6、 用户可根据不同的需求，以不同的方式监控目标，并可对目标进行分组监控。7、 历史轨迹数据回放。用户可回放任意时间段的车辆轨迹数据，并可调整回放速度。8、 行车轨迹显示控制。系统可同时记录实际行车轨迹及捕捉在道路上的轨迹，可以设定轨迹显示的方式、颜色、线宽等属性。9、 显示GPS误差圈，用户可设定误差范围及误差圈显示样式。10、 具有日志记录功能。I) 电子警察违章抓拍管理系统违章抓拍管理系统，通过地感线圈等感应器，可以使用数码相机拍摄到违章车辆地图片，通过网络传回指挥中心，在自动进行图片存储处理后，可以实现违章车辆的浏览，打印违章处理报告单，以表格方式汇总违章事件，以图表方式直观统计违章事件等。该系统的功能为：实现对路口多方向、多车道的闯红灯违章自动抓拍，中心软件能自动或手动将路口抓拍图像保存到中心计算机中；人工识别（计算机辅助识别）录入违章车牌信息；自动检索到相关的车辆、车主信息；自动生成违章处罚通知单；可在GIS地图上点击相应闯红灯图标调阅相关的违章照片；可生成违章统计报表并在地图上以专题图方式显示、打印。J) 地理信息系统使用MapInfo软件将地理信息与接处警数据相对应。形成基于GIS的基础数据库（各交警大队、联动主管部门、口岸、卡点、报警点警力配置、地理位置GPS坐标、单位基本情况、主要职能，业务及特长，各类专家库，联动单位单位基本能力、特长、及查询系统。）同时，利用高质量的标准矢量化地图（由测绘部门测绘成图的具有经纬度）坐标和公里网格坐标、有图名、图例、比例尺的公安专用地图），使案件的一切地理信息在终端显示设备上有所体现：