智能交通设施系统施工图说明

1、宁波市环城南路快速路(机场路东苑立交工程标段智能交通施工图设计说明一、设计规范1中华人民共和国公共安全行业标准GA38-922 闯红灯自动记录系统通用技术条件GAT496-20093 公路车辆智能检测记录系统通用技术条件GAT497-20094 道路交通安全违法行为图像取证技术规范GAT832-20095社会治安动态视频监控系统技术规范DB33/T 502-20046 视频安防系统技术要求GA/T367-20017 民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-948 安全防范工程程序与要求GA/T75-949 建筑物防雷设计规范GB50057-9410 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB5

2、0343-200411 民用建筑电气设计规范JGJ/T16-9212 公安交通电视监视系统验收规范GA/T50913 安全防范系统验收规则GA308/200114 视频安防监控系统技术要求GA/T36715 光缆通信系统传输性能测试方法GB/T14760-199316 光纤通信系统通用规范 SJ20552-9517波分复用光纤通信系统通用规范SJ 20552-9518 安全防范工程程序与要求 GA/T75-9419中国电气装置安装工程施工及验收规范GB/T1796320 计算机软件开发规范GB8566-8821 信息技术开发系统互连网络层安全协议GB/T1796322 电子计算机机房设计规范G

3、B50174-93二、设计内容2.1系统划分本工程智能交通系统由七部分组成,包括:1交通闭路电视监控系统;2交通流量采集系统;3交通诱导系统;4电子警察系统;5路口信号灯控制系统;6通信链路系统7供电及防雷与接地系统本设计只包含以上各部分的现场设备部分,各系统的后台及中心中心设备均不在本次设计范围内。2. 2 设计原则实用性原则:系统建设将以满足本工程交通监控系统为基础,在节省投资的同时充分考虑后续建设确定系统规模。成熟和先进性原则:系统结构设计、系统配置、系统管理方法等方面采用国际先进同时又是成熟实用的技术。规范性原则:系统设计所采用的技术和设备应符合国际标准、国家标准和业界标准,为系统的扩

4、展升级、与其他系统的互连提供良好的基础。开放性和标准化原则:在设计时,提供开放性好、标准化程度高的技术方案,设备的各种接口满足开放和标准化原则。可扩充和扩展化原则:所有系统不但可以满足当前需要,而且可在扩充模块后满足可预见的将来需求。如宽带和设备的扩展。应用扩展和办公地点的扩展等。保证建设完成后的系统在向新的技术升级时,能保护现有的投资。可管理性原则:整个系统的设备应易于管理,易于维护。操作简单、易学、易用。便于进行系统配置,在设备、安全性、数据流量、性能等方面得到很好的监视和控制,并可以进行远程管理和故障诊断。2. 3 系统功能交通监控是承担对宁波市环城南路进行日常运行管理的专用设施,交通监

5、控管理人员同过监控中心的控制台和相关通信施完成以下对道路交通的监控和运行指挥,通常完成的功能如下:获取外场的交通信息;在发生交通事件的情况下,通过发布交通信息诱导交通流;在发生交通事故的情况下,组织现场救援和指挥交通管理人员进行交通组织;组织交通信息通过其他手段进行交通发布,如交通广播电台/电视台等;存储和记录历史的交通数据及信息,完成交通统计、分析和查询等功能,为交通规划设计、交通组织设计及相关的应用服务。展开来看,通过交通监控设施的实施,系统能达到一下6项功能:1具有交通信息、违章信息的实时自动检测、监视与存储功能,具有兼容、整合不同来源交通信息的功能。2能够对所检测到的交通信息判别交通流

6、状况,及时发现道路上存在的交通问题,包括常发性交通拥挤、偶发性交通事故以及交通事故等。3系统在发现问题(包括潜在的交通问题后能够及时向相关交通管理人员报警。4系统能接受交通人员的各类交通指令和干预并能够及时的做出正确的反应;能够为交通管理人员提供处理常见的交通问题的预案和决策建议。5系统具有在正确的位置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。在现阶段,主要发布一些交通拥挤指南和拥挤持续时间等信息。6系统具有与其他交通监控中心进行信息交换或信息共享的功能。在中远期,在相关的节点应能够进行协调或统一监控。3.3主要技术指标系统建成后满足如下主要技术指标:1监控中心采样周期60s

7、2监控中心控制周期5s3监控中心直接控制命令延续5s4画面刷新时间3s-5s5显示板刷新周期60s6采样周期30s7控制周期1s8遥控正确率99.9%9故障扫描时间60s10外场设备传输速率2400bps11外场设备传输误码率10-612设备可靠性 MTBF30000h,MTTR2h三、各子系统详细说明3. 1 交通闭路电视监控系统3. 1 .1 系统概述交通闭路电视监控系统在出现突发事件时,能够检验事件的性质和状态,并根据实际情况做出相应的处理,包括调度警力和紧急救援队等,起到确认、跟踪调查、证据记录的作用。在立交桥进出口、高架快速路每隔600米左右处设置闭路电视监控摄像机点位,实现对所有进

8、出高架快速路区域内各个方向车辆的实时监控。3. 1. 2系统功能监控系统将采集图像汇总到当地交通控制中心,对高架快速路内外交通状况进行监视。支持视频流的直播,支持实时视频截屏,支持全屏浏览模式;可以对储存的视频进行播放、暂停、停快慢放等视频点播操作,支持不同速度的快放、慢放,支持视频拖动式定位播放。3. 1. 3系统组成本次工程将采用以高清云台网络摄像机+工业以太网交换机的数字监控方案。所有前端视频信息及控制信号经工业以太网交换机后,通过通信链路系统接入当地交通控制中心。3. 1. 4监控点分布详见智能交通设施设置一览表3. 1. 5主要技术参数1. 支持1路HD-SDI高清视频信号输入2.

9、支持高清视频H. 264和MJPEG压缩编码3. 编码分变率/帧率4. 1280*72025P、1280*72030P5. 1920*108050i、1920*108059.94i6. 编码码率:412M可调7. 编解码延时小于200ms8. 室外应用,符合IP67标准9. 水平转动范围:365°±2°水平转速:0°24°/秒10. 俯仰转动范围:顶装,向上20°/向下90°俯仰转速:0°24°/秒11. 具有预置位功能12. 平均无故障工作时间不低于10,000小时13. 支持双10/100*1000M

10、网络接口,支持设备间网络级联14. 不少于1路RS422,1路RS485数据接口15. 可支持通过网络进行远程升级设备固件16. 工作环境温度:-10+5517. 工作环境温度:1090%3. 2交通流量检测系统3. 2. 1系统概述本工程拟对快速路主线全线进行交通数据的检测,获得车流量、平均速度、占有率。车头时距等交通信息,并通过交通数据实计算机分析,自动获得交通事件信息,及时报警,提示控制中心值班人员相关图像和交通信息。本系统在快速路范围内设置交通流参数检测设备,收集实时交通数据信息,对全线交通流的变化进行监视,并作为控制中心实行交通诱导控制的参考依据。鉴于本工程主要是为小型车辆服务,埋入

11、式环形线圈的损坏概率较小;同时宁波地处沿海,全年中的大雾天较多,定焦摄像机的采集易受到影响。因此本工程考虑采用环形线圈检测为主、辅以视频检测的方式。为掌握进出快速路的车辆总数,快速路主路主线参照平均间距500m左右设置一个检测断面。每个断面设置检测线圈。在入口匝道与主线汇流口附近设置视频检测摄像机,覆盖整个入口匝道和主线汇流口。在出口匝道与主线分流口附近设置视频检测摄像机,覆盖整个出口匝道和主线分流口。3. 2. 2系统功能交通流量检测器具备以下功能:1再现检测区域内运动或停止的车辆2按用户所设定的数据周期(范围从10至600秒提供交通数据,并可以通过串行通信线传输到其它设备3交通数据必须和代

12、表每一个检测车道的对线开关同步4车流量,车道占有率。平均速度。由用户所定义的车辆长度分级5每一车练的速度、行驶方向和长度3. 2 .3系统组成中心设备,不在本工程设计范围内。外场设备包括:1环形线圈车辆检测器环形线圈车辆检测器主要由传感器(埋地环形线圈和馈线电缆、信号调理板、车检处理板、通信处理器及接口、开关电源等组成:2视频车辆检测系统本系统主要由外场摄像机、视频传输网络、视频分析处理器等构成。3. 2. 4 检测点分布详见智能交通设施设置平面图3. 2. 5 主要技术参数1. 通道顺序扫描:采用通道线圈顺序扫描技术,消除线圈间串扰;2. 电感量自调谐范围:201500Uh,Q植5,馈线长度

13、最长可达500m3. 灵敏度(-L/L:0.2%1.28%,面板4位DIP开关16级可调4. 频率范围:20KHz-110KHz,面板2位DIP开关4级可调,实际工作频率取决于线圈几何尺寸;5. 响应时间:4ms6. 测速精度:车速在40120Km/h时<±3%。在>120Km/h时<±5%,满足GA/T497-20047. 输出配置:2路光电隔离SSD(固态开关存在输出;8. 存在模式:短存在-20秒,长存在-4分钟(可定制其它时间;9. 自动灵敏度提升:面板DIP开关禁止或允许时释放灵敏度自动提升;10. 保护:线圈变压器隔离,输入端气体放电管、稳压二

14、极管保护;11. 工作环境:工作温度-40+80,存储温度:-55+1253. 3交通诱导系统3. 3 .2系统概述本系统根据总体的交通诱导策略,在可以改变去向的出口前设置诱导信息发布设施,主要针对本道路和相接道路的交通情况,及时发布交通诱导信息,控制交通流向和改善交通情况。3. 3. 2系统功能本系统能够将交通实时信息传输到交通诱导屏,向广大公众发布各种交通状况信息,从而达到疏导交通、缓解拥堵、充分发挥道路使用的目的。3. 3. 3系统组成本系统由信息分析处理平台和信息发布诱导屏两部分组成。外场设备,本工程使用三种式样的交通诱导屏,即A屏、F板和S屏。具体为: 1A屏采用静态图形镶嵌可变光带

15、表示,外形尺寸约:5mx4m左右,采用立柱式安装方式;2F屏采用静态图形镶嵌可变光带+点阵文字屏表示,外形尺寸:3mx3.2m左右,采用立柱安装方式;3S屏采用点阵文字窗口表示,外形尺寸:3mx106m左右,采用立柱式安装方式。交通诱导屏由箱体、显示屏、控制器、支架(龙门架或立柱和基础等组成,控制器包括显示屏的驱动电路、控制电路和与上一级通信接口电路以及供电单元。可变光带和点阵文字由高亮度LED点阵块组成。3. 3. 4诱导屏分布本工程在快速路范围和相关的地面道路设置交通诱导屏。主要包括:1在本快速路与其他快速立交前,设置用于广域协调的大型交通诱导屏,简称A屏,平衡快速路网交通量。2在本快速路

16、的出口匝道前,设置用于区域诱导的中型交通诱导屏(简称F屏,保证本快速路的通畅。3在快速路入口匝道附近,设置用于显示快速路道交通状态的小型交通诱导屏(简称S屏详见智能交通平面布置图3. 3. 5主要技术参数显示面板1模块化可变光带光带以4排LED集束象素管为一个模块,每排LED集束象素作为最小单位发光单位,独立驱动,为了适应表示图像的变化,发光模块除了表示直线形状之外,还能表示曲线、箭头以及其它不规则的图形。光带图形用于显示交通组织状态,有红绿黄三种色光带组成,橙黄色光带的颜色直接采用相应颜色的LED管显示,不采用合成色。发光模块采用4排×6规格,像素点间距为22mm,主干道和阻道光带

17、的标准宽度分别为132mm和110mm长度为88mm。对图形板光带模块的控制,每一排为控制的最小单元,由控制中心按照交通组织状态分段显示的要求进行控制。2模块化点阵文字:采用2R IC显示文字点阵为24×24,像素点距18mm。汉字模块尺寸为432×432mm,文字数达到2行7列2LED管红色、黄色LED管采用ALInGaP四元素LED管纯绿LED管采用氮化镓LED管3LED管的半功率角为300发光亮度为:红色、黄色LED管的单管发光亮度:不小于250mcd绿色LED管的单管发光亮度:不小于4500mcd5 LED管采用定电流驱动,交通诱导屏使使用时正常状态下驱动电源限定不

18、大于16Ma,具有过流保护功能(不大于20mALED集束管为显示屏的基本显示单元,发光强度注8000cd/m2;发光二极管的平均无故障时间MTBF注50000h。LED集束管采用树脂材料灌注,为超高亮度、防水、防尘、防腐蚀、防干扰、防震动,野外型组件,装卸方便、可靠性高6LED发光亮度可根据周围环境条件自动调节、系统设置定时调节和实时手动调节:调节级别16级。随着使用时间的推移。交通诱导屏的正常限定驱动电流可通过系统远端设置来提高。7所有LED发光单元采用模块结构,方便安装和维修,其可靠性较单个像素管结构大大提高;任何LED发光单元由模块组成、模块由集束象素组成,集束象素由LED管封装而成,个

19、别点的故障不会引起连锁反应,增加了部分的通用性和可互换性,方便了维修,减少了备件量。显示功能:1文字部分的显示功能基于一种播放表格式。这种播放表格式类似于节目单,它首先定义在此播放表中有多少条显示内容,然后对每条显示内容在具体定义其所要显示的字符串、出字方式、出字速度、停留时间等等。在字符串中通过转义符又可定义其所要显示的坐标位置、字体、大小、字间距、颜色闪烁时间等属性,以及是否要在某些位置上显示某些坐标。通过以上要素,实现了信息板的固定显示和可编程显示:在固定模式下,显示内容固化在交通诱导屏内,控制中心和本地调试终端能通过指令调用生成和显示。在可编程模式下,可在控制中心计算机终端手日本地维护

20、终端通过编辑后,发送编辑文件控制交通诱导屏生成和显示特定交通信息。2文字部分的显示功能具有自动排版显示功能,出字方式有:清屏(全黑、静止显示、左移、右移、上移、下移、横百叶窗、竖百叶窗、闪烁、反屏等。可轮流显示几幅画面或流动显示,显示时间可设置等。3交通诱导屏的点阵显示部分可显示国标一、二级字库中的所有汉字、B2312指定的汉字、西文、数字和特殊符号、图形等。4交通诱导屏的文字部分和图形部分可独立控制显示,当其中一部分处在信息不显示状态时为全黑。电源故障时,显示屏自动关闭,呈黑屏状态,无任何亮点。5交通诱导屏的图形、文字大小设置满足交通工程学的要求国家标准,其它技术参数照交通部的相关标准。6图

21、形交通诱导屏的底板为绿色,反光膜采用高强级别的材料,显示单元的前面不使用任何玻璃防护面板以止反射和眩光,显示正面具有抵抗诸如下雪、暴风雨等恶劣天气的能力。4设备技术规格显示内容昼夜清楚可见,包括在太阳直射条件下。正常天气下,静态视认距离:图像显示板大于200米。视角认为300能抵抗40m/s的风速。显示屏各发光像素均匀,无马赛克现象。交通诱导屏的整机平均无故障时间MTBF:10000h。4.4电子警察系统近年来,随着社会经济的快速发展,机动车数量迅速增长,公路运输变得越来越繁忙。交通管理现状和需求的矛盾进一步加剧,与交通相关的刑事和治安案件也逐年上升。在此情况下,如何利用先进的科学手段,增强公

22、安管理部门对进入道口的机动车和驾驶人的查控力度,为打击各类违法犯罪行为提供科技手段,是公安交通管理部门有待解决的问题。为有效遏制车辆超速违章行为,控制、减少道路交通事故,应用道路监控设备结合现代信息网络技术,形成道路监控智能化网络系统,更好的提升道路动态管理和满足治安、刑侦、交通管理新形势的业务需求。4. 4. 2系统组成电子警察系统可分为路口闯红灯抓拍子系统与超速抓拍子系统。1路口闯红灯抓拍子系统路口闯红灯抓拍系统主要由第感电子线管、全景抓拍摄像机、牌照抓拍摄像机、处理工控机、传输网络、信息处理终端(控制中心内等组成。2超速抓拍子系统系统采用了单车道测速雷达。摄像机采用智能高清摄像机。4.

23、4. 3系统功能路口闯红灯抓怕系统采用线圈触发方式。在红灯状态下,当车辆通过线圈时触发信号,系统开始执行抓拍。抓拍摄像机采集的图象经过工控机的处理,通过通信网络传输到控制中心,实现各种违章记录备案任务。超速抓拍系统使用单车道雷达作为车辆速度检测设备,采用抓拍车辆的车头或车尾作为超速依据,测速结果通过总线接口发送给智能高清摄像机,如超速则智能高清摄像机对其进行抓拍。具体功能如下:1车辆捕获功能系统能对所有经过车辆进行捕获,除了能够捕获在车道上正常行驶的车辆外,还具备捕获跨线行驶车辆的功能,并且具有自动选择有效图片(有汽车牌照、删除垃圾图片的功能。在正常车速(10Km/h160Km/h范围内的监控

24、区域内规范行驶的车辆图像捕获捕获率达99%以上。2车辆测速功能系统在采用单车道雷达作为测速车辆的方式,一个车道上方安装检测雷达,对通过车辆的行驶速度,测速结果送给智能高清摄像机处理。依据国标GB/T21255-2007(实施时间2008年6月1日,当机动车速度小于100Km/h时,道路实测误差不超过机动车速度的-6%-0%。3车辆特征和车辆驾驶人面部特征高清晰拍照功能在车辆通过时,智能高清摄像机能准确拍摄包含车辆全貌、驾驶室内司乘人员面部特征的图像,并将图像和车辆通行信息传输给智能高清摄像机终端服务器,并可选择在图像中叠加车辆通行信息(如时间、地点、车速、方向等。在环境无雾包括雨雪天情况下,对

25、监控区域内的规范行驶的车辆图像包含车辆牌照等特征,能够看清楚车辆牌照和车辆全貌,图像能分辨车辆类型、车身颜色和所载货物。系统拍摄的图像可全天候清晰辨别驾驶室内司乘人员面部特征。每辆车生成一张图片,系统可实时将数据上传至用户应用服务器,本系统在使用室外模式智能高清摄像机终端器时,可暂存不少于120万辆车的信息;当超出该车辆数时,自动对最前面的数据依据依次进行循环覆盖,图像格式为1360×1024像素的JPEJ/24bit格式。系统采用智能高清摄像机,分辨率高达200万像素,同时具备智能成像和控制补光功能,能够在各种复杂环境(如雨雾、逆强光、弱光照、强光照等下和夜间拍摄出清晰的图片。4车

26、辆牌照自动识别功能系统可自动对车辆牌照进行识别,包括车牌号码、车牌颜色的识别。4. 4. 4分布点位路口闯红灯抓拍系统布置在高架快速路下面道路交叉口,超速抓拍系统布置在高架快速路上,具体位置详见智能交通设施一览表4. 4. 5主要技术参数名称参数名称参数车辆捕获率95% 车牌识别率95%车牌识别正确率95% 识别时间200ms特征分辨率1360×1024pixel 全景分辨率1920×1200pixel色彩模式PGB 压缩格式JPEG图像大小小于200K. 单车图像数一副全景车辆、一副特征图像数据格式车辆经过时间、地点、车牌号、车牌颜色、车辆全景图像摄像机防护等级IP55正

27、常工作温度-30+80正常工作温度95%防护等级符合IP55标准电源范220V 50Hz±10%围 系 统 平 均 30000 小时 无故障时 间 4. 5 路口信号控制系统 4. 5. 1 系统概述 在相交道路上，有行人通过的路口，配合人行横道线设置信号灯，保证路面 交通的安全性， 体现以人为本的人性化。交通信号灯的设置必须结合地方交通部 门的行业管理和要求。 另外比较复杂或存在安全隐患的路口配合标志标线，合理 详细设置信号灯，4 个方向都需要设置信号灯以保证交通安全，其他路口只在相 交道路上设置信号灯以保证主线的行车安全。 4. 5. 2 系统功能 路口信号控制器通过检测路口事实

28、车流信息， 确定路口绿信比、 周期长度等数据， 并具有预先处理数据和集中传送数据的能力。 主要功能如下： 1） 单点功能 具有闪光工作方式：正常闪光、故障闪光、单独闪光 定时期的工作方式： 在检测器不要损坏的情况下可按固定的配时方案进行灯色控 制 单点全感应控制方式：能根据本路口的 车流状况，动态的调节信号配时，处于 单个路口的最佳控制状况 2） 无电缆协调控制 一天内可设置多个时段， 每一时段可用不同的控制方案，路口信号控制器按时间 顺序自动转换方案，根据感应测得车流信息实时修改绿信比。 3） 联机控制 进行联机通讯功能，多个相应控制，能给特殊车辆提供绿波的优先控制。 4） 自动故障降级处理

29、功能 当机器出现故障，或通讯中断时，可自动降级至单点控制方式或黄闪工作方式。 5） 掉电保护功能 当突然断电或停电 24 小时后重新加电，控制器的控制参数和实时脉冲信号不丢 失，仍能正常工作。 6） 手动控制功能 根据路口信号控制的需要，特殊情况下，可进行手动操作。 4. 5. 3 系统组成 路口设备：包括信号控制机、检测器 信号灯等，路口及设备的核心是路口信号机。 中心设备：不在本工程设计范围内 4. 5. 4 点位布置 系统布置在高架快速路下面道路交叉口 4. 5. 5 主要技术参数 名称 检测器输入数 控制相位数 信号传输速率 参数 8-16 路 2-7 个 率 无故障时间（MTBF）

30、10000 小时 4. 6 通信链路系统 4. 6. 1 系统概述 通信链路系统应能满足快速路交通监控系统的组网要求， 实现当地交通控制中心 与本立交桥工程设置的各种终端设备之间的视频图像、 数据通信及交通管理业务 的通信。 4. 6. 2 传输方案 数据传输采用光方式传输，即外场数据“多光少电” ，可以提高外场设备抗干扰 和雷电的影响，提高设备的可靠性，减少维护。 本工程外场监控数据设备布置分散，数据传输（除高清卡口、路口信号控制机） 采用应用广泛、系统可靠性高、扩容维护方便的 1000M 工业以太自愈环网方式， 将快速路高架沿路的数据信息接入 4 芯光纤环（2 主用 2 备用） ，光纤的环路拓 扑结构使通信系统的网络故障影响降到最低，确保数据传输的稳定性以及容错 性。 交通监控系统是交通管理的重要手段，故要求通信传输稳定性、可靠性极高。在 设计时单向快速