智慧城市方案03册-智能交通系统.doc

智慧广元智能交通系统建设建议方案四川长虹电子系统有限公司“智慧广元智能交通系统”建议方案四川长虹电子系统有限公司2012年8月目 录第1章 概述8第2章 建设目标92.1 现状分析92.1.1 广元市交通概况92.1.2 广元市路网结构和交通特点102.1.3 动态交通状况132.1.4 已建系统建设规模152.1.5 已建系统不足之处172.2 需求分析202.3 项目建设目标及内容212.3.1 建设目标212.3.2 项目建设内容22第3章 设计依据23第4章 设计原则25第5章 平台软件系统设计275.1 系统设计思路275.2 系统设计亮点275.3 遵循的标准与接口305.4 系统总体框架305.4.1 系统总体架构305.4.2 系统网络架构325.5 系统平台组成335.5.1 系统管理服务软件(CMS)335.5.2 视频流媒体转发服务软件(VMTS)335.5.3 视频流媒体集中存储服务软件(VSS)345.5.4 WEB远程管理软件(WMS)345.5.5 GIS系统集成模块(GIS)355.5.6 网络数字矩阵软件(SNVD)365.5.7 智能卡口接入软件模块(BAS)365.5.8 市局级联网关服务模块375.6 系统功能375.6.1 基本业务功能375.6.2 实战业务功能415.7 软件系统关键特色455.7.1 多业务融合455.7.2 快速布控455.7.3 录像追踪455.7.4 三维定位455.7.5 预案管理455.7.6 设备兼容455.7.7 多级联网455.7.8 无线应用465.7.9 提高的安全性465.7.10 灵活的媒体存储465.7.11 系统部署方式465.8 第三方软件及服务器部署465.8.1 系统运行环境465.8.2 服务器能力48第6章 电子警察系统516.1 系统概述516.2 系统拓扑图516.3 系统组成516.3.1 数据采集子系统526.3.2 网络传输子系统526.3.3 中心管理子系统536.4 系统原理536.4.1 系统工作原理536.4.2 视频检测原理546.4.3 车牌识别原理566.5 前端系统功能576.5.1 车辆捕获功能596.5.2 视频检测功能596.5.3 闯红灯记录功能596.5.4 卡口记录功能636.5.5 不按车道行驶记录功能636.5.6 违法变道记录功能646.5.7 压线行驶记录功能646.5.8 逆行记录功能656.5.9 违法停车记录功能656.5.10 路口拥堵分析功能666.5.11 信号灯状态视频检测功能666.5.12 信号灯相位同步功能666.5.13 智能补光功能666.5.14 号牌自动识别功能666.5.15 车身颜色识别功能676.5.16 高清录像功能676.5.17 视频测速功能676.5.18 数据存储功能676.5.19 图片防篡改功能686.5.20 断点续传功能686.5.21 远程系统管理维护功能686.5.22 远程自动更新功能696.6 系统性能指标696.7 现场布局图706.7.1 前端结构示意图706.7.2 典型路口路况分析706.7.3 路口建设最小单元界定716.7.4 单方向组成拓扑结构716.7.5 单方向安装示意716.7.6 多方向汇聚拓扑结构726.7.7 高清摄像机覆盖范围736.8 前端配置736.9 主要设备介绍736.9.1 高清一体化摄像机736.9.2 高清镜头756.9.3 智能交通终端管理设备756.9.4 LED频闪灯76第7章 嵌入式雷达测速系统787.1 概述787.2 统结构图787.2.1 便携式测速系统前端结构797.2.2 固定式测速系统前端结构797.3 系统组成797.3.1 雷达单元817.3.2 摄像单元817.3.3 显示单元817.3.4 补光单元817.3.5 操作单元827.4 系统功能827.4.1 车辆捕获功能827.4.2 图像抓拍功能827.4.3 车牌信息识别功能827.4.4 曝光自动调节功能847.4.5 测速范围设置功能847.4.6 车型设置及报警功能847.4.7 本地存储功能847.4.8 数据检索功能847.4.9 日志查询功能847.4.10 自动维护功能847.4.11 软件升级功能857.4.12 USB备份功能857.4.13 远程维护功能857.4.14 用户管理功能857.5 系统技术指标857.6 主要设备介绍867.6.1 平板雷达867.6.2 液晶显示单元867.6.3 补光灯877.6.4 操作单元88第8章 交通信号控制系统898.1 系统结构898.2 系统功能898.2.1 数据的采集与分析898.2.2 信号控制与协调908.2.3 故障监测908.2.4 绿波控制908.2.5 系统日志记录918.2.6 操作员功能918.2.7 操作员界面918.2.8 用户注册帐号和系统访问928.2.9 系统数据库配置928.2.10 数据参数的上/下载928.2.11 远程监视928.2.12 系统其它功能938.2.13 与其它系统和设备接口938.2.14 实时自适应协调控制功能938.3 系统软件978.3.1 系统软件组成978.3.2 系统软件结构978.3.3 交通控制系统容量988.4 系统设备988.4.1 中心管理与控制计算机系统988.4.2 系统控制中心的数据通信设备998.4.3 系统区域机998.4.4 路口通信单元1008.4.5 交通信号控制机1008.4.6 交通信号灯1048.4.7 交通信号倒计时器1048.4.8 车辆检测器105第9章 系统配置清单107第1章 概述系统概述以提高道路交通安全水平，保障交通畅通为出发点，通过建设综合应用交通集成管控、交通信号控制、交通信息采集、交通诱导、交通视频监控等技术手段的智能交通管理系统，提高公安交通管控的快速反应能力和交通管理科技水平，降低交通事故，改善交通拥堵状况，从而达到创造良好的城市交通和出行环境，保障遵义经济和谐发展的目的。采用适应和先进的计算机信息技术构建智能交通管理系统应用软件和系统平台，为达成项目建设的总体目标提供信息系统支撑。实现交通管控、信号控制、交通信息采集处理、智能诱导、指挥调度等公安交通管理业务应用，采用表示集成、功能集成和数据集成技术构建业务应用支撑基础数据和服务管理平台，提供数据、资源和设备的统一管理和综合应用。第2章 建设目标2.1 现状分析2.1.1 广元市交通概况广元市位于四川盆地北缘，北靠甘肃、陕西两省，南接南充市，西临绵阳市，东界巴中市，历来为出川北上的交通必经之路，有“蜀北门户”之称。广元市幅员面积1631378平方公里，2010年总人口达到312万，辖市中区、元坝、朝天3区和青川、旺苍、剑阁、苍溪4县。截至2010年底，全市公路总里程达15100公里；等级公路8898公里，比“十五”末增长1.5倍；高级、次高级路面6469公里，比“十五”末增长2倍；公路密度达每百平方公里93公里，比“十五”末增长近1倍。在“十一五”期间，全市以超常规的发展速度和建设规模，切实加快以国省干线公路和农村公路为重点的交通基础设施建设，打开通道、构建枢纽、完善路网、提升功能、支撑发展，累计完成了交通建设投资223亿元，其中地方交通建设投资106亿元，是“十五”时期的3.7倍，交通基础设施建设取得跨越式发展。截至2010年底，全市拥有营运客车3217辆、货车16975辆，分别比“十五”末增长37%、18.8%和1.37倍、2.88倍。出租汽车拥有量达905辆，比“十五”末增长2倍。随着经济的发展，广元市机动车保有量、驾驶员数量、道路通车里程增长迅速。2008年底，广元市机动车保有量156843辆，其中客运车25413辆、货运车14571辆、摩托车121841辆； 2009年底，广元市机动车保有量就达266687辆，其中客运车63842辆、货运车21426辆、摩托车202701辆。2010年底，广元市机动车保有量达到了330000辆。2008年底驾驶员197150人，2009年底达到280601人，2010年底达到353000人。根据广元市城市总体规划（2008-2020）的要求，将以建立综合交通枢纽城市、建立完善的城市道路交通系统和公共交通系统为目标。建设与社会经济发展相匹配的交通运输网络，提高交通功能，增加城市的积聚和辐射能力。其中：城市快速交通，规划以国道202、108线，广旺铁路城区段路基、现状京昆高速城区段为基础，分阶段实施贯通城市的X形城市快速交通通道。城市干道系统，中心片区以利州路、蜀门路为主骨架，构建“两环三沿，三横六纵”的干道网络。规划立交改造主要交通道路口5-10个。规划按分步实施的原则，逐步迁出将穿过城市的过境道路。规划增减各类桥梁，优化建成区交通。按照城市道路交通规划的建设，到2020年广元市将建成一个交通结构比较合理，快速路、主干路、次干路和支路比例基本合适，道路的建设能较好的匹配交通流增加的一个综合交通枢纽城市。2.1.2 广元市路网结构和交通特点 广元市路网结构目前广元城区路网密度仅为6.4公里/平方公里，人均拥有道路面积10.62平方米/人，均低于国家中小城市最低标准。由于地理条件特殊，导致路网结构不合理，主干环线及组团间的快速通道尚未形成，过境交通与城市交通混杂，市与县、县与县之间的交通都要经过广元城区，城市组团间仅有的通道也成为过境道路的一部分。同时，客运与货运交通混杂，主干道路缺乏立交转换。现有信号控制系统，仅达到初步控制交通的目的。广元城市干道以利州路、蜀门路为主骨架，逐渐构建“两环三沿，三横六纵”的城市道路网。其中现有结构包括主要道路如下： 三横：利州东路、文化路、苴国路； 六纵：蜀门路、电子路、育才路、莲花路、东苑路、石器路； 环路：滨江大道、滨河北路、北河南路、南环路。 广元市交通特点广元主城区利州区的东坝片区、老城区、南河片区、女皇片区、下西工业园区五大建成区之间交通接点少，主要依赖八座桥梁：皇泽大桥、嘉陵江公路大桥（澳援大桥）、嘉陵江四号桥、塔山湾大桥、天成大桥、蜀门大桥、老鹰嘴大桥、南源大桥、南源三号桥实现道路贯通，连通性差，片与片之间交通堵点多。利州区交通呈现以下特点：平面混合交通城区内宝成铁路、成普铁路、G108线、G212线两条国道穿城而过，平面混合交通复杂。环城路以内区域道路普遍路幅较窄、路口间距短，断头路、畸形路口多，交通冲突点过多、过密，影响通行能力；老城区主干道两侧建筑过密，开口过多，交通干扰严重。受城市功能区分布及半岛交通影响，高峰时段跨江交通“瓶颈”、潮汐现象严重，老鹰嘴大桥、蜀门大桥、皇泽大桥交通压力较大。停车泊位不足广元市城区停车泊位不足，只能占道停车，严重影响了周边道路的有序、畅通，挤占道路对交通影响很大。八座桥构成各片区连接通道连接各组团间的桥梁少成过江瓶颈，如下图：八座桥构成各片区连接。过境车辆穿行城区前往其它城县的过境车辆必须穿越广元主城区，大型货车与其它社会车辆互相干扰，通行效率低下，造成主要干道行驶缓慢与拥堵。公共交通分担率低目前广元公共交通分担率较低。公共交通分担率简称公交分担率，指城市居民出行方式中选择公共交通（包括常规公交和轨道交通）的出行量占总出行量的比率，这个指标是衡量公共交通发展、城市交通结构合理性的重要指标。目前广元公交站点都未设计港湾停靠，造成公交车辆频繁占用社会车道，造成道路通行能力下降，形成路段拥堵，如下图赛格电脑城下面公交车站所示：交通体系构成不足主城区部分道路缺乏中央隔离护栏/绿化带、机非隔离护栏，城市过街天桥、地下通道较少，非机动车、行人对交通干扰干扰严重，道路通行效率降低，如下图所示： 摩托车进行管制，但电动自行车有增长趋势路口、路段电动自行车较为密集，会影响机动车正常通行，并有安全隐患，如下图所示： 2.1.3 动态交通状况 机动车保有量广元市机动车消费市场持续稳定，机动车保有量呈较快增长趋势。2008年底，广元市机动车保有量156843辆；2009年底，广元市机动车保有量就达266687辆；2010年底，广元市机动车保有量达到了330000辆，机动车数量在2015年预计将增加到59万辆，交通供需矛盾将会更加严重，给广元市区带来的交通压力较大。以下为广元机动车保有量趋势图： 交通量状况城区内现状流量最大的路段集中于中心商业区、政府办公以及医院周边的利州东路、蜀门北路、电子路、苴国路，并向滨江路、滨河北路一带扩散。可以看出，广元城市交通出行以城市中心区为重点，以利州东路、蜀门北路、电子路、苴国路沿线两侧形成较为明显的交通流量集中分布，并随着城市的外延扩展呈递减分布。 交通拥堵状况广元城区的地理条件特殊，导致路网结构不合理，主干环线及组团间的快速通道尚未形成，过境交通与城市交通混杂，市与县、县与县之间的交通都要经过广元城区，城市组团间仅有的通道也成为过境道路的一部分。同时主干道路缺乏立交转换。大部分主干道直接连接中心城区的交通吸引点，市中心尤为突出，主要包括：公安局、法院、检察院、政府等政务机构的办公，商贸、餐饮、娱乐，以及各个桥区入城的过境交通。由于车流众多，而道路狭窄，部分路口已经成为道路瓶颈区。 交通事故状况随着城市的发展，机动车的快速增长，广元市的交通事故也出现了逐年递增的现象， 根据近3年的事故数量可以发现广元市近年的交通事故、死亡人数和直接经济损失都在逐年增加，并有历年扩大的趋势。通过对广元市交通事故的调查，发现事故的多发点集中在老城区，由于老城区道路比较窄，许多路段允许双向停车，在高峰期间道路拥挤不堪，容易发生交通事故。还有一些次干路与支路的交叉口没有交通信号控制系统，也容易造成交通事故。还有在学校附近，没有行人过街信号控制和视频监控，不能有效的进行机动车和行人的交通时空分离，也不能有效的监控周边的违法停车现象，这样容易造成交通安全问题。2.1.4 已建系统建设规模 交通信号控制系统目前广元市已经完成了24个路口信号控制系统的建设，主要分布在城区主干道路和通往高速路的路段。具体布设情况如下图所示：目前，广元市的交通信号系统都采用单点信号机，采用多时段固定配时，不具备感应控制功能、中心联网控制功能，也没有上端的交通信号管理平台。 交通电视监视系统目前，广元市没有建设交通专用的电视监视系统，只是在城区建设完成了覆盖城区范围的天网监控系统，目前这些模拟视频图像可以提供给交通管理的使用。 交通诱导系统广元市在城区已经安装了14块交通诱导屏，具体分布点位及安装方式如下表所示：序号交通诱导点位方位安装方式单双面备注1袁家坝路口诱导西部门架式双面2雪峰路口诱导东部门架式双面3将军桥路口诱导北部门架式双面4嘉陵江公路大桥西诱导西部F杆型面西5海口路嘉陵江四号桥诱导南部F杆型双面6平桥路口西诱导东部型杆单面7利州东路电子路口东东部型杆单面8利州东路电子路口西东部型杆单面9滨河北路人大住宅楼诱导老城F杆型双面10兴安路车管所诱导东部F杆型双面11转盘岗亭老城岗亭顶单面12建设路岗亭老城岗亭顶单面13雪峰岗亭东部岗亭顶单面14蜀门南路建设银行岗亭南部岗亭顶单面14块交通诱导屏的具体分布如下图所示：目前，广元市的交通诱导屏只能显示交通法规和警示标语等信息。 闯红灯违法抓拍系统目前广元市已在21个路口安装了闯红灯违法抓拍系统，覆盖了城区重要路口，但是闯红灯抓拍系统不具备流量统计功能。具体分布图如下所示： 超速违法抓拍系统目前广元市已经在易超速的地段安装了7套超速违法抓拍设备，实现了对重点超速路段的监控。 智能卡口系统目前广元市已由公安局建设了2套治安卡口系统，并兼有超速抓拍功能。这2个点分别在袁家坝路口和红星公园旁，袁家坝路口对滨江大道方向、国道212/108方向进行出入城车辆监控，未对袁家坝村方向实施车辆监控。 GPS警车定位系统目前广元市已经在安装了20套警车GPS定位设备，有效地利用了有限的警员与巡逻车辆，扩大了对路面交通状态的控制力度。2.1.5 已建系统不足之处 交通拥堵广元主城区道路结构及地理条件特殊，微循环较少，交通瓶颈多，交通压力较大，造成进出城车辆通行不畅，使广元市主城区部分路段拥堵。而现有的单点信号机已不能满足现有交通情况的控制管理，无法实现、自适应、联动、特勤控制，造成早中晚高峰期潮汐现象发生时协调效果不明显，道路通行效率低。 未能满足目前的交通需求未联网、非智能的交通信号控制系统例如利州东路、苴国路、文化路、电子路、蜀门北路这五条主干道上的路口使用的交通信号机都是单点多时段的控制，一不能根据路口的实际交通流量进行感应控制（单点自适应控制），更不能实现信号的联网控制，二交警指挥中心无法人工干预路口的信号指示，信号控制效率低下。在高峰时段，由于不能很好的实现重要道路的绿波控制，造成上游的车辆往往不能有效的疏散，而下游排队不断增加，交通拥堵直接延伸到下一个路口。另外随着城市的发展，有不少路口需要进行灯控，比如苴国路东端与滨河北路东苑路的交叉路口、市人民医院路口、南京路与成都路交叉路口，这几个路口的交通流都比较大，但目前没有红绿灯的控制，造成这几个路口在高峰期间的交通拥堵和交通混乱，容易造成交通事故，如下图所示广元国际大酒店路口（苴国路东端与滨河北路东苑路的交叉路口）。没有专门的道路交通电视监控系统广元市目前没有进行交通电视监控系统的建设，主要依赖公安局的天网视频复用，而目前广元已建成的天网监控点一个是安装位置不能满足道路交通监控的需要（往往不能监控到整个路口的四个方向），同时标清监控前端设备在观测比较大的路口时监看距离及图像清晰度都得不到满足，影响了指挥中心中心对路口交通的实时监控。比如转盘路口的天网监控点在东北一角，很难观察到北进口方向的交通流状况。如下图所示：北街与新华街交叉路口的天网监控球机藏到了树木当中，发挥不了道路监控的目的，如下图所示：交通诱导屏不能显示实时道路交通信息尽管广元主城区已经建设了14个交通诱导屏，但是24个路口建设的交通信号系统，19个路口建设的闯红灯自动抓拍记录系统，都不能提供交通流量数据，仅有2个卡口、7个超速抓拍记录点位可以提供部分交通流量数据，这样造成了交通诱导屏没有足够的交通流量数据来源；同时又缺乏对各种交通数据进行高度融合、分析及生成决策的交通指挥集成平台，交通诱导屏不能显示道路的交通实时信息，不能起到交通流的诱导作用。另外部分诱导屏安装位置不合理，可视距离有限，诱导作用发挥不明显。袁家坝诱导屏显示城市管理用语，如下图所示：雪峰路口东诱导屏显示文明宣传用语，如下图所示：两个卡口系统点位不能形成闭环监控网目前广元公安局建设完成的两个卡口袁家坝路口卡口、红星公园卡口，未能形成对广元主城区外围的闭环（车辆）控制，主城区五个建成片区之间也没有有效的闭环监控。交通指挥中心无法联动指挥目前的智能交通管理系统，由于没有建设交通集成指挥平台，不能实现交通数据的融合共享，实现多个系统的应急联动，路口的智能交通设施出现故障也不能及时发现，事故处理效率低，解决交通拥堵效率低，也间接造成了交通拥堵的加剧。2.2 需求分析结合上述对广元市智能交通管理系统问题的分析、建议，以及现场交通状况的实际调研，最终确认了11项广元市智能交通管理系统的功能需求，如下表所示：序号智能交通需求需求说明1交通状况动态信息获取及提供城区范围内道路网交通流量的实时掌握，也为交通诱导屏提供道路交通状况（畅通、一般拥堵、严重拥堵等）信息支持。2信号系统联网化、智能化每个路口信号系统设备运行状态实时获取；信号路口的交通流量检测功能根据路口流量实现感应控制（单点自适应控制）；指挥中心手动干预路口信号控制，并可以锁定相位；在交通流比较平衡的路段可以实现“绿波带”通行；在交通复杂区域实现单循环及区域协调控制；3适用于交通管理的电视监控系统主要道路路口各个方向交通状况直观快速获取，高清图像浏览；重要路段交通状况直观获取，高清图像浏览；在满足道路交通实时态势监控的同时，也作为非现场执法行为的一种有效补充，可对路口非法掉头、非法停放、路段非法超车等现象进行手动、自动预置位抓拍记录；每个监控点的图像实现24小时连续存储记录，为交通事故、治安事件提供录像佐证。4指挥中心对路口的广播指挥调度交警指挥中心可直接对路口的不规范交通行为、交通拥堵、交通事故做出疏导指挥喊话；路口行人可通过放置在路口的语音设备进行报警5路口闯红灯自动抓拍记录及卡口功能实现部分新建信号灯路口存在部分机动车闯红灯现象，而且夜间较为严重，容易引发交通事故。原有19套闯红灯自动抓拍记录系统的厂家升级与平台接入，使其具备绿灯卡口（流量统计）功能6主城区外围、主城区五大片区的车辆监控和记录按照四川省卡口规范建设二级卡口（市州级）、三级卡口（区县级）、四级卡口（城区内部）的卡口闭环监控网；黑名单功能；卡口测速功能车流量统计功能7对易堵点、交通事故较多的桥梁的态势掌握通过监控图像判别交通状况 （畅通、饱和、缓慢、拥堵等）；对停车、逆行、遗撒物、烟火、超速、慢行、排队/拥堵进行判别8移动违法抓拍在大型活动、重点保卫时候警力不足的情况下对交通违法的监测；9超速违法抓拍城区内一些新建路段由于道路条件较好，如滨江大道、蜀门北路三段、环城北路、滨河北路等，机动车超速现象较多，容易诱发交通事故10建设交警指挥中心按照公安部规范建设指挥中心大厅、决策室、机房等；11建设集成指挥平台实现各前端智能交通子系统的数据共享、融合；利用集成指挥平台实现指挥调度、特勤任务、交通态势监控、地理信息系统功能；社会资源如停车场信息、高速公路、铁路等信息的对接获取，方便市民出行2.3 项目建设目标及内容2.3.1 建设目标可联网、智能化的交通信号控制，实现城区主要干线的绿波控制，实现区域协调控制，平衡路网交通流，缓解交通拥堵；实现路口闯红灯自动抓拍记录与卡口功能的复合，规范路口交通秩序，提高路口交通安全度及行人过街安全度；实现城区主要出入口、旅游线路的交通诱导，通过诱导屏合理引导交通流，减少无效、盲目出行；建设覆盖主城区道路的交通流量检测系统，实时掌握主城区的交通流态势，并围绕交通诱导建设用于掌握主要道路和桥梁交通状况的流量检测系统、事件检测系统；实现城区主要路口和重点路段的高清交通电视监控，并可通过手动或设置预置位自动对路口交通违法（如违法停车、非法掉头等）行为进行图像抓拍取证实现非现场执法监管；实现对主城区外围连接通道和主城区五大片区连接线的过往车辆监控、车流量监控，并对重点嫌疑车辆进行报警；实现对主城区的重点路段超速行为抓拍记录，降低交通事故发生率，提高交通安全度；通过警车、警员GPS定位，实现扁平化管理；建设交警指挥中心及集成调度平台，应用数据融合等多种高新技术，将以上子系统等有机结合为一整体，充分发挥整体效益，形成具有数据采集、处理能力、决策能力和组织协调、指挥能力的科学、高效的交通指挥运行机制。2.3.2 项目建设内容 智能交通指挥调度系统完成应急联动指挥中心改造、新建智能交通分中心，建立一套交通信息实时发布系统，提高交通调度和服务公众的能力和水平 智能交通信号控制系统建立城市智能交通信号综合控制系统，新建30套、改建21套红绿灯交通信号控制系统，将目前市区的所有红绿灯（包括原有的和新建的）进行联网运行，形成互联互通的立体交通控制管理网络，实现交通点线面智能化控制、最大限度的发挥通行能力，全面提高城市交通管理水平。 智能交通缉查布控系统建设33套智能交通缉查布控系统，包括新建10套高清闯红灯抓拍系统（四向八车道），新建20套高清超速监测记录系统（双向四车道）、3套动态违法行为监测记录系统、4个点的交通事件监测系统、8个断面交通流信息采集系统，对市区各种交通违法行为进行手动和自动抓拍，加强对城市交通违法行为监测、记录和出发证据锁定。第3章 设计依据智能交通的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：公路车辆智能监测记录系统通用技术条件（GA/T497-2009）道路交通安全违法行为图像取证技术规范（GA/T832-2009）机动车号牌图像自动识别技术规范（GA/T833-2009）机动车测速仪（GBT21255-2007）公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求（GA/T651-2006）公安交通管理外场设备基础施工通用要求（GA/T652-2006）安全防范工程技术规范（GB50348-2004）报警图像信号有线传输装置（GBJ115-87）民用闭路电视监控系统工程技术规范（GB50198-94）计算机信息系统安全保护等级划分准则（GB17859-1999）建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB50343-2004）安全防范系统雷电浪涌防护技术要求（GA/T 670-2006）交通电视监视系统工程验收规范（GA/T 514-2004）安全防范工程程序与要求（GA/T75-1994）视频安防监控系统技术要求（GA/T367-2001）安全防范系统验收规则（GA308-2001）安全防范系统通用图形符号（GA/T74-2000）邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范四川省公共安全综合卡口系统通用技术规范l全国城市实施道路畅通工程总体方案2001年全国道路交通管理信息数据库规范GA/T482城市道路交通规划设计规范GB 5022095城市工程管线综合规划规范GB 5028998道路工程制图标准GB 5016292中华人民共和国道路交通安全法实施条例公安部交通管理局公安道路交通控制系统建设与发展的若干意见公安部交通管理局、建设部城市建设司城市道路交通管理评价指标体系城市道路交通信号控制方式适用规范GAT 527-2005道路交通信号灯GB14887-2011道路交通信号控制机GB25280-2010城市道路单向交通组织原则GAT486-2004人行横道信号灯控制设置规范GAT851-2009公安部城市报警与监控系统建设“3111”试点工程实施方案公安部交通管理信息系统建设框架除上述规范以外的遵循国家现行的其它相关规范和标准要求。第4章 设计原则广元市公安交通集成指挥平台设计方案遵循以下设计原则：经济性在充分满足系统运行技术与性能要求的前提下，尽量采用性能价格比高的产品与技术，并在项目实施过程中本着厉行节约的原则，精打细算，以保证项目建设的合理开销。实用性充分利用成熟的先进技术。避免盲目追求新技术，同时又要防止系统处理能力不够的现象出现。应用软件符合管理需要，易于维护，系统实用。先进性通过引进、二次开发和整体集成，使广元市公安交通集成指挥平台在国内同等城市规模中居于先进水平，并在系统实际运行过程中，建立紧密结合城市交通管理实际的科学化、现代化管理运行机制。可靠性 方案尽量采用标准化优质产品，并在系统集成过程中对硬件设备安装、操作系统应用、网络连接、数据库设计完善的故障检测、诊断及处理策略，保证系统的稳定性和可靠性。整体性 充分考虑各个系统之间的相互联系及整合，尽可能提高系统的集成度和整体利用效率。开放性 遵循有关国际标准、国家标准和行业标准，系统间具有良好的互联、互操作能力。可扩展性 方案系统结构易于扩充，以适应今后可能出现的较大任务负载。系统设备及软件向下兼容，以保护产业上的原始投资。可操作性界面友好，充分考虑操作人员的特点，使数据处理工作简单、方便、快捷，业务流程清晰，符合常规业务处理习惯。系统数据维护方便，备份及数据恢复快速简单。第5章 平台软件系统设计智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是一个融合公安信息管理业务、智能交通应用、视频图像监控、高速网络传输、高性能比对计算等多技术、多系统集成的复杂系统。 该系统平台是建立在公安视频信息专网系统协议层之上，可以作为各级公安交通指挥系统的统一信息服务平台，在公安派出所、区公安局、市公安局和省公安厅之间实现了实现信息授权交换与共享。平台通过对采集到的静态与动态数据分析加工处理，来实施治安监控、交通管理控制和诱导。能够及时对交通事件进行处理并通过多种渠道将治安、交通信息发布给各级公安部门。整个平台的建设根据各警种各业务部门的职能要求并结合信息共享要求进行设计，首先考虑了满足业务部门的需求，包括系统结构、功能、对信息的内容要求和信息处理、发布等方面内容；其次考虑了信息共享的需求，平台预留了大量与公安交通已有应用系统的数据接口。5.1 系统设计思路智能交通网络化图像监控系统集成管理平台的设计思路如下：首先就是在功能设计上，采用了模块化设计，采用了松耦合的方式实现应用系统、逻辑管理、标准接入、物理资源的联系。数据与程序相对独立，程序与控制参数相对独立，以便于系统的调整与升级，适应不断发展的管理需求。保证各项技术可以不断的更新和升级以维持系统的先进性，使系统软件具有较长的生命周期。其次是标准。标准是平台整合的基础。主要体现在统一编码的强制标准性、应用开放接口及中间逻辑层的强制标准。此外标准还涉及制度和规章。强化物理层。根据设计的需要追加相应的设备投入，保证系统的应用强度。强化平台管理。重点是建立全网统一、分级管理的权限管理、流控和调度系统。建立协调交互支撑系统。强化应用。系统将建立统一的、标准的、开放的调用接口，供各应用系统调用，同时将建立预案视频监控支撑系统和警视联动系统等应用。5.2 系统设计亮点 智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是一个融合公安传统的图像监控业务和新兴的智能交通管理业务的集成管理平台，在整个平台的设计开发过程中，尽可能追踪了目前业界主流的技术框架和技术方法：首先，采用了基于面向服务的体系架构（SOA）技术进行主体架构设计，以SOA（Service Oriented Architecture）面向服务的特性，通过定义良好的服务接口实现各子系统之间的松耦合，使平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求，实现信息的高度集成。其次采用了基于Web Service的面向服务集成框架，实现了各个子系统平台之间的应用、服务的集成，为用户提供了一个统一的面向服务的应用集成管理界面。主体的架构设计在进行智能交通网络化图像监控系统集成管理平台的架构设计时，我们面临着如下的挑战：如何保证传统治安图像监控业务与新兴的智能交通管理业务的有机集成及信息共享和关联，实现该平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求，实现信息的高度集成，使得基于不同协议、针对不同应用需求实现的应用系统能够很好地进行信息交互，让应用系统变得更有弹性、更快速地响应业务需求。我们的选择是采用业界逐渐成熟的面向服务的体系架构（SOA）技术。SOA可以将应用程序的不同功能单元定义为服务，服务之间通过定义良好的接口和契约进行联系，接口是采用中立的方式进行定义的，独立于实现服务的平台，从而使得构建在各种各样的系统中的服务能够用统一和通用的方式进行交互。这样一方面能够将遗留系统整合到新的应用，新开发系统采用符合规范的接口设计后也能够很好地整合到应用当中。这些系统松散耦合，最终形成一个可扩展的新系统。业务集成的Web Service框架集成平台采用了基于SOA的体系架构设计，但SOA作为一种体系架构的设计风格，在针对具体的诸如治安监控、智能交通卡口系统等业务应用领域，我们该如何实现这种面向服务的体系架构呢？综合考虑各个可选的技术体系，在CORBA、DCOM、.Net、J2EE、Web Service等多个选择项中，最终我们认为采用.Net结合Web Services技术是实现整个平台SOA架构的最好选择。一方面Web Service是标准的，它保证了来自不同的Web服务即使运行在不同的平台上，底层的实现机理不同也可以顺利交互和共享，这是传统技术所不具备的，特别适合于智能交通集成平台这种复杂的应用环境。更为突出的是Web服务的定义和实现是分开描述的，即它的松耦合性，可以方便地修改Web服务内在的实现而不会对现有的系统造成破坏，这极大地促进了信息件架构的灵活性。基于Web Service这种标准的成熟和应用的普及为广泛的实现SOA架构提供了基础，而.Net的开发成熟度更为实现Web Service的成熟提供了催化作用。在平台中，我们特别在业务应用领域进行了Web Service的集成应用，主要有：外场设备接入服务、数据检索与数据共享等中间件服务。高性能的外场设备接入服务设计平台实现了基于Web Service的独立外场设备接入服务层。一方面，独立的接入服务层，清晰地定义了中心平台与外场设备的边界。另一方面，它把接入功能从Oracle数据库的侦听服务进程中解放出来，由于采用独立的主从架构设计，能极大地提高集成平台的强壮性。整个接入服务使用Web服务来集成前端的各种外场设备信息。采用的专用ITSIP协议实现前端外场数据接入而导致的接入其他厂家外场设备困难的问题。另外，整个外场设备数据接入服务的架构采用主/辅服务的方式：主服务一直保持实时请求的接收状态，超过一定可配置的阈值后，主服务发出分流处理的消息，并从主队列中分流部分请求记录消息侦测线程接收该消息，并启动辅助服务辅助服务接收分流的请求记录，并持续处理，一直到处理完成后退出结合Ajax和RIA技术的更好用户体验B/S计算模式随着互联网的爆发性增长，也同时成为目前应用软件最主流的运行模式。但相比传统C/S程序丰富的界面特性，纯粹B/S页面的显示技术也为集成平台的展现和用户体验带来了很大的困惑。采用了纯粹的B/S页面显示技术,为了保证纯粹B/S页面显示更好的用户体验，我们大量采用了Ajax和RIA技术来增强软件界面的友好性：平台大量采用了AJAX技术，用于无抖动刷新；Ajax技术用于更平滑地显示实时过车信息和实时报警信息，实现页面的无抖动刷新，增强了用户视觉体验；同时在图片切换过程中减少等待时间。采用Flex技术，实现更多的RIA（Rich Internet Application）特性，来实现过车、报警等图片信息的展现。5.3 遵循的标准与接口1. 互联接口和通信协议为了在跨区域的社会治安动态视频监控系统中，实现不同设备及平台之间的互联、互通、互控，实现视频资源的共享和各警种之间的协同作战，平台完全按照跨区域视频监控联网共享技术规范（DB33/T629-2007）规定的视音频传输要求、联网接口技术要求和设备用户地址编码要求进行系统建设。2. 设备接口和控制协议保证在外场设备之间进行模拟联网的矩阵有足够输入和输出接口，PTZ的控制协议符合PELCO-D标准。3. 视音频编码标准整个平台的视音频编码采用统一的标准。联网系统的视频压缩编解码标准采用MPEG4/H.264/AVS;音频编解码标准采用G.711/G.723.1/G.729;重要的实时图像和历史图像在视音频编码算法中采取防篡改安全措施。4. 设备用户地址统一编码标准设备用户地址统一编码：为了确保设备与用户正常接入平台，保证系统平台建设质量,设备用户地址编码规范符合DB33/T629-2007要求，具体要求如下：5.4 系统总体框架5.4.1 系统总体架构智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是综合性、专业性很强的信息整合、业务管理与决策支持平台。整个平台综合运用了通讯、计算机、网络、信息处理等技术，实现了信息资源管理、设备管理、用户管理、网络管理、安全管理等业务功能。作为整合治安监控基础设施、交通管理基础设施、网络与计算机、交通管理信息应用系统的综合信息管理平台，其总体框架包括设备接入层、转发存储层、中间件层、业务应用层、用户界面层五个层次，如下所示：设备接入层：主要负责与外场设备、分局中心系统进行数据交互；完成采集图片/数据的入库存储、数据协议转换、数据预处理及控制信息发送功能；转发存储层：主要负责业务数据以及图片文件的存储和管理，负责实时视频图像的转发和历史图像的存储，数据库软件采用ORACLE, 采用RAID5磁盘阵列作为存储介质，采用负载均衡的策略将转发、存储、比对、查询任务分配到多台服务器上。中间件层：是支撑业务应用中间件服务层，主要负责数据检索引擎、数据共享服务和GIS访问等功能；业务应用层：是基于中间件层之上进行的各种业务处理、运算和管理服务层，包括实时监控、录像追踪、违章审核、布控报警、信息导入、GIS应用、查询统计、流量分析、车辆轨迹、全网协查、警情案情、系统对时等业务处理功能，同时提供丰富的系统配置管理功能；用户界面层：提供友好、易用的人机交互界面。5.4.2 系统网络架构大华智能交通综合信息管理平台主要是基于公安网部署，整个网络结构分为前端采集层、数据传输层、数据接入层、中心数据处理层、用户应用层等五个层次。具体网络结构如下图所示：1）前端采集层：通过前端外场设备：智能卡口系统、电子警察系统、测速抓拍系统、视频监控系统等，采集过车数据、道路违法数据、道路监控数据等，并将这些信息上传到数据接入层。2）数据传输层：主要是指基于公安网络或运营商网络的数据传输网络。3）数据接入层：主要是实现接入前端外场设备采集的数据信息，并进行分类存储。该层作为中心管理平台与前端外场系统的信息转换枢纽与集成核心，主要用于存储各项交通管理业务信息的交换标准、接口规范，并通过信息交换平台完成业务处理与管理、接口交互的数据整合，建立综合应用的数据模型，为上层应用提供有关道路交通管理的业务驱动模型和决策支持数据。4）中心数据处理层：在信息接入代理层的信息交换整合的基础上，按照道路交通管理的业务管理、辅助决策、信息发布的要求，提供综合业务信息管理、信息展现与应用、辅助决策支持等服务。5）用户应用层：主要提供用户的访问接口和统一应用门户。此外，中心数据处理层通过安全隔离设备（一般是网闸），在保证安全的前提下，与公安八大基础信息资源库进行交互，完成智能交通综合业务信息的共享利用。5.5 系统平台组成智能交通网络化图像监控系统集成管理平台各软件模块组成如下：系统管理服务软件(CMS)；视频流媒体转发服务软件(VMTS)；视频流媒体集中存储服务软件(VSS)；WEB远程管理软件(WMS)；GIS系统集成模块(GIS)；网络数字矩阵软件(SNVD)；智能卡口接入软件模块(BAS)；市局级联网关服务模块；5.5.1 系统管理服务软件(CMS)作为一个规模庞大，运行相对独立的公安专业系统，系统管理服务软件是一个基于数据库的后台管理信息软件，是系统的核心业务服务器。负责处理监控的业务逻辑，进行权限等控制。根据业务逻辑需要，会发送命令给VMTS、VSS等服务器进行处理。5.5.2 视频流媒体转发服务软件(VMTS)视频流媒体转发服务软件能够对多客户端复用相同现场图像的流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理，保证有限带宽下的多路同时访问和降低现场存储设备的网络负荷。视频流媒体转发服务器支持视音频流的转发，支持网内多用户对一个音视频流的访问，实现有多个网络客户端同时访问同一远程画面时，可以通过视频流媒体转发服务器进行转发，从而在网络上只占用一个通道的资源。上级单位需要查看下级单位图像时，宜访问视频流媒体转发服务器，不宜直接访问网络带宽资源有限的下级单位，从而解决多级浏览级联的问题。具体功能要求如下：1、流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理，管理路数不限，单机支持并发转发200路D1图像，流媒体服务器应支持音视频流的转发；2、支持分布式部署流媒体转发设备，可以对客户端IP段和流媒体带宽进行有效的管理；3、能够解决多级浏览级联问题，需要查看越级机构的图像时，可以直接访问流媒体服务器，而不用都去直接访问网络带宽资源有限的下级机构，从而解决多级浏览级联的问题；4、支持动态IP变更自动捕捉、修正相关设置参数； 5、流媒体服务支持CLUSTER技术，并且具有网络自适应能力，能适应大并发量的视频流传输与存储；5.5.3 视频流媒体集中存储服务软件(VSS)视频流媒体集中存储服务软件能够实现在监控中心集中录像功能，包括中心存储管理、录像备份管理和删除管理等，能够适用不同厂商的产品，用于解决动态视频监控系统中前端设备远程数字