智能交通监测数据接入及共享传输的设计与实现.docx

智能交通监测数据接入及共享传输的设计与实现文/余斌 陈宇红 王伟义 关键字：智能交通；监测数据；接入传输；共享传输；消息中间件；消息队列；Web Services；SDK；FTP；RabbitMQ。0 引言随着云南省公安交通监控设备管控平台的深度应用，各地建设的不同厂家、不同类型设备都要接入省总队管控平台，同时将这些设备的监测数据接入管控平台，进行集中统一管理，实现监测数据的查询、统计、分析等业务功能。为了更加充分有效的发挥设备监测数据的价值，将设备监测数据提供给其它系统平台进行共享的需求越来越重要，基于此，在充分理解和分析数据共享的实际需求基础上，对监测数据共享传输进行设计开发，提供标准的数据共享传输方案。1 需求分析（1）、在各支队实现不同厂家、不同类型监测数据的接入；（2）、在各支队实现监测数据共享；（3）、按照第三方提供的数据上传接口，在各支队实现监测数据的上传，包括违法数据上传违法整理录入平台、缉查布控系统等；（4）、在总队实现监测数据共享；（5）、按照第三方提供的数据上传接口，在总队实现监测数据的上传，包括公安厅大情报平台等。（6）、在总队管控平台实现全省所有监测数据的汇聚，并提供监测数据的查询、统计等业务需求。2 总体设计监测数据接入及共享传输总体结构图如下所示：图1 监测数据接入及共享传输总体结构图2.1 支队监测数据接入及共享（1）、监测数据接入各支队监测数据的接入主要有四种方式：通过监控服务器直接接入，适用于符合标准传输协议相机；提供监测数据接入的SDK开发包，开发监控服务器的GateWay适配器，通过监控服务器接入，适用于在各地市建设较多的大部分相机监测数据的接入；通过调用Web Services标准接口将监测数据上传，适用于已部署第三方监测数据接入平台的场景，目前在云南，部分厂家的监控数据通过此种方式接入；通过调用提供的SDK方式接入，适用于前端设备直接接入。建议第三方监测数据采用Web Services标准接口方式接入。（2）、监测数据共享支队监测数据共享服务包括监测数据消息中间件共享队列、图像访问服务。经过监测数据共享授权的第三方平台订阅监测数据消息中间件共享队列，实时订阅到汇聚到支队的监测数据；调用图像访问服务可查看或下载监测数据的图像信息。另外，第三方系统提供监测数据接入接口，按照接口，定制开发监测数据上传服务，将监测数据上传至第三方系统。如：违法数据上传违法整理录入平台、缉查布控系统等。2.2 总队监测数据共享各支队实现监测数据的汇聚之后，通过消息中间件级连配置，将监测数据汇总到总队消息中间件监测数据队列，总队汇总各支队监测数据，不直接接入监测数据。总队监测数据共享服务包括监测数据消息中间件消息队列方式共享、监测数据查询Web Services服务、图像访问服务三部分。3 监测数据接入传输方案实现根据是否有第三方监测数据汇聚平台，第三方监测数据接入管控平台，目前主要有以下几种方式：（1）、通过监控服务器接入符合标准传输协议的相机采用监控服务器方式接入。第三方相机的监测数据，在没有部署第三方监测数据汇聚平台的情况下，第三方前端设备可直接与监控服务器进行对接，实现监测数据的接入。目前，主要实现了在各地市建设较多的相机的SDK接入，其它厂家相机接入时，需另行开发接入的适配器。（2）、通过Web Services标准接口接入在已经部署第三方监测数据汇聚平台的项目中，可通过Web Services标准接口，将监测数据接入管控平台，实现平台直接的数据对接。（3）、SDK方式对特定的程序开发语言，提供SDK开发包，第三方系统调用该开发包，实现监测数据的上传。3.1 通过监控服务器接入方式符合标准传输协议的相机、提供了监测数据接入SDK的第三方相机的监测数据接入都可采用监控服务器方式接入。监控服务器GateWay模块，调用第三方监测数据接入SDK，将监测数据转化为监控服务器能够识别的标准格式，并发布到RabbtiMQ，同时将图像存储在大文件中。3.2 通过Web Services标准接口接入第三方监测数据汇聚平台汇聚各前端设备的监测数据，并由第三方监测数据上传程序调用Web Services标准接口上传，先将过车图片和特征图片上传至图片FTP服务，然后将图片FTP地址连同过车文本上传至卡口数据接入服务；监测数据接入Web Services服务将监测数据文本信息上传至RabbtiMQ；监测数据入库服务从消息中间件上订阅监测数据文本，包括图片地址（FTP、http、大文件图片索引），将数据规范化之后，写入管控平台数据库。管控平台浏览监测数据需要查看图片时，将根据上传的过车图片地址，访问图片调用服务，获取图片。图片可由第三方平台存储、管理，或统一上传到支队图像存储FTP服务器进行存储、管理。详见附件第三方数据接入方式。3.3 SDK方式集成管控平台向各设备子系统或第三方监测数据汇聚平台提供监测数据上传组件、图像存储FTP服务；设备子系统或第三方监测数据汇聚平台调用监测数据上传组件向集成管控平台上传监测数据文本信息，使用FTP服务向集成管控平台上传图片数据；对于过车和违法数据，设备子系统或第三方监测数据汇聚平台监测数据上传程序应先将相应的图片保存至FTP服务器，保存成功后再将FTP地址连通文本信息，通过上传组件上传至集成管控平台；4 监测数据共享传输方案实现4.1 采用消息队列方式现有管控平台各数据处理后台服务之间的数据交换采用的是消息中间件，从消息中间件队列中能获取需要共享的各类监测数据。监测数据共享平台订阅到监测数据后，根据配置的数据调用方配置信息、数据访问权限将权限范围内的监测数据分发到指定的的消息中间件服务器，该消息中间件可以是调用方独立部署，也可以共享管控平台现有的消息中间件。调用方通过调用指定的exchange，可获取到监测数据。监测数据共享传输结构图如下所示：图2 监测数据共享传输结构图数据调用方可能使用Linux、Windows等不同平台，开发语言可选择性更广，为了数据共享不需要考虑跨平台、开发语言的多样性，采用RabbitMQ消息队列方式实现数据共享,不同的数据类型采用不同的Routingkey。因订阅客户端可以订阅到exchange中的所有数据，从数据权限考虑，需要对每个调用方创建不同的exchange；另外，因RabbitMQ用户可以访问该虚拟主机的所有exchange（读写权限可以设置），需要对每个调用方创建独立的虚拟主机，将分配的用户名指定到该虚拟主机。4.2 提供监测数据查询接口服务方式提供监测数据文本信息的分页查询Web Services服务，包括过车数据、违法数据、流量数据、气象数据、路感数据、交通事件数据。同时，提供过车图像、违法图像的在线查看功能及图像下载功能。适用于对数据的实时性要求不高的系统共享监测数据，同时，对数据的查询等应用操作不是特别频繁。4.3 按照给定的接口定制开发监测数据上传服务第三方系统提供监测数据接入接口，按照接口，定制开发监测数据上传服务，将监测数据上传至第三方系统。对于已经建设并使用的系统，其已经制定了标准的数据接入接口，按照标准的数据接入接口，将数据写入第三方系统，实现监测数据的共享传输。5、应用效果智能交通监测数据接入及共享传输方案已在云南省智能交通管控平台中成功应用，目前，系统接入不同厂家设备多大两万多套，接入的监测数据已达10亿多条；同时，将这些数据共享传输给省公安厅情报平台、违法整理录入平台、缉查布控系统、指挥平台等，实现监测数据的多用途共享使用，真正发挥了监测数据的价值。参考文献：【1】张峥，交通信息采集与交换管理系统的设计与实现，2013年【2】王亚飞 石心怡 关志超，面向服务SOA城市智能交通信息平台体系结构研究，中山大学学报（自然科学版）2010年S1期【3】严文斌，智能卡口系统中接入管理模块设计与实现， 2012年【4】陈宇红 王伟义 余斌 李齐军 彭俊，道路交通监控设备管控平台的建设与实现，中国公共安全2013年 第2期【5】余斌 陈宇红 王伟义，海量数据接收存储与查询技术在ITS中的应用研究，ITS智能交通2013年3月刊作者信息余斌:安徽超远信息技术有限公司陈宇红: 云南省公安厅交警总队王伟义:云南省公安厅交警总队1 安徽超远信息技术有限公司 合肥高新经济开发区华亿科学园 2300882 云南省公安厅交警总队 昆明市北京路1119号 650224摘要：按照云南省公安交通监控设