智能路网人工智能数字道路建设项目需求

电子哨兵建设背景在一些不适合安装交通信号灯的平交路路口区域，如国、省道与农、郊小道的交汇路路口，机动车、非机动车、行人争道抢行现象严重，造成事故多发，容易形成事故“黑点"尤其是在夜间时段引起的交通事故占比非常大，而且往往是重大伤亡事故居多，一直缺乏有效的科技手段预防事故的发生。用户需求基于以上业务现状，提出重点路口/路段的人车交汇预警提醒功能应用需求：（1）机动车、非机动车、行人的感知系统，实现机非人分类检测、速度检测以及机非人位置定位等功能，同时可以动态显示预警信息或语音播报预警信息，达到会车预警效果；（2）系统应具备道路预警数据展示、视频可视化、事故报警等功能。系统网络架构电子哨兵系统网络架构图本系主要由雷达视频道路安全预警一体化设备、终端服务器、传输网络以及后台管理系统组成。具体建设方案前端要求本期项目在XX公路路段，部署3套道路安全预警设备（包括3雷达视频道路安全预警一体化设备），实现路口人车交汇预警，具体部署原则如下：设备安装示意图如上图所示，2套道路安全预警设备用于主干道路两个方向来车的监测预警及提醒；1套设备用于对支路/村道进入主干道路的人车进行监测预警。业务实现逻辑如下：设备间数据联动示意图前端系统主要实现功能如下：（1）可以全天候远距离检测机动车、非机动车、行人的速度、空间位置、方向及结构化数据。（2）实时将检测到移动目标的状态信息，实时上传业务平台，并控制发光警示标志进行动态预警。（3）系统采用低功耗设计，可以选用太阳能供电，减少取电取网、施工的成本。（4） 系统支持通过无线4G/5G网络进行数据信息传输。（5）系统设计应预留扩展功能，如：道路事件检测业务、交通流量数据采集业务等。网络传输要求系统采用无线传输，利用三大运营商的网络实现4/5G传输，前端设备与后端平台通过租用运营商的VPN专网进行数据传输。存储系统要求本项目后端数据存储是在原有的云存储系统基础上进行扩容，无需独立新建存储系统，保障业务连续性和平滑过渡。本期前端数据存储在后端系统存储系统，满足数据至少存储30天的需求。存储需求为：电子哨兵数据存储需求设备类型设备参数设备数量（台）通道数量（个）存储带宽（Mb）录像时间（小时）存储时间（天）容量（TB）电子哨兵200万像素33224301.86小计31.86后端管理系统要求前端设备接入至原有电警违法汇聚平台内进行管理，数据同步推送至智慧交通平台。后端视频存储本期项目存储建设分为两部分，一部分是交管大队本地云存储系统扩容，另一个部分是视频云对过车数据存储扩容建设。本地存储扩容本地存储要求本项目本地数据存储采用集中存储方式，存储设备放置在交管大队所租赁的运营商机房内。本地云存储扩容本项目总的存储容量需求等于本期设备存储容量需求减去原有设备在用存储容量。（1）原有设备存储容量需求原有设备存储容量主要指本期升级的路口原电警卡口的设备存储容量，经过测算容量如下：1）常规视频存储原有设备常规视频数据存储大小测算设备类型设备参数设备数量（台）通道数量（个）存储带宽（Mb）录像时间（小时）存储时间（天）容量（TB）原电警抓拍单元300万像素858542430105.06原电警抓拍单元600万像素26264243032.14原电警抓拍单元700万像素25258243061.8原电警抓拍单元900万像素22824304.95小计138138203.952）违规短视频存储原有设备违法视频数据存储大小测算设备类型设备参数设备数量（台）单台设备日违法抓拍量（宗）存储带宽（Mb）录像时间（小时）存储时间（天）容量（TB）原电警抓拍单元300万像素85540.004210953.36原电警抓拍单元600万像素26540.004210951.03原电警抓拍单元700万像素25580.004210951.98原电警抓拍单元900万像素2580.004210950.16小计138206.533）正常过车图片存储原有设备正常过车数据存储大小测算设备类型设备参数设备数量（台）车道数量（条）每车道日过车量（辆）日过车总量（辆）图片存储大小（MB）存储时间（天）容量（TB）原电警抓拍单元300万像素85162500081000019069.53原电警抓拍单元600万像素2629500014500019012.45原电警抓拍单元700万像素2565500032500019027.9原电警抓拍单元900万像素245000200001901.72小计138260111.64）违法过车图片存储原有设备违法过车图片存储大小测算设备类型设备参数设备数量（台）车道数量（条）每车道日过车量（辆）每车道日违法量（宗）图片存储大小（MB）存储时间（天）容量（TB）原电警抓拍单元300万像素8516250005410953.39原电警抓拍单元600万像素262950005410950.61原电警抓拍单元700万像素256550005910953.06原电警抓拍单元900万像素2450005910950.19小计1382607.255）总存储容量原有设备数据总存储大小测算序号存储类型存储容量需求（TB）1常规视频存储2违法短视频存储3正常过车图片存储4违法过车图片存储合计（2）本期设备存储容量需求本项目总的存储容量需求等于本期设备存储容量需求减去原有设备在用存储容量。详见下表：本期设备数据总存储需求测算序号场景本期设备规划存储需求（TB）原设备已有存储大小（TB）本期设备实际需要的存储需求（TB）1电子监控2非机动违法抓拍3道路高点监控4测速卡口5摩托车闯禁令6车流量视频监测7铁骑移动执法8电子哨兵合计根据总存储容量需求，在实际部署配置中需要考虑到冗余配置保证云存储的可靠性，具体计算如下：1.硬盘初始化之后实际可以利用的存储空间为硬盘标称的90%；EC纠错按照N+M:0=14+2:0计算，利用率80.00%；纠删码空间损耗5%、硬盘故障更换缓冲容量5%；考虑容量冗余、系统热备等，单节点存储考虑冗余12%。2.本项目在原有的云存储系统进行扩容，根据原存储系统现状，本次增加采用不少于48盘位（16T硬盘）的存储节点，单个存储满配节点所提供容量为：16TB×90%×80.00%×(1-5%)×(1-5%)×48=499.05TB；所需云存储节点数量为=2875.06TB×1.12÷499.05TB≈7台，考虑存储节点冗余1台，共计需要云存储节点8台。按单台满配48个16TB存储硬盘，共计硬盘384块。3.为满足项目建设存储扩容所需数据接入需求以及项目应用需要，考虑到本期项目放置在运营商机房，跟目前大队机房不在一个机房内，考虑新建一套云存储系统，在运营商机房增设2台元数据服务节点。视频云扩容视频云存储要求根据要求，市局视频云需要对电警、卡口的过车数据进行存储，主要包括过车的抓拍图片数据，存储时间要求是90天。目前，市局对接入视频网获取过车数据在用有一套云存储，由3台24盘位8T的存储服务器组成一个云，本期在原有云存储基础上扩容存储节点，统一由视频云过车数据云存储系统统一管理。视频云存储扩容根据本地存储需求计算分析章节数据，本期视频云过车数据存储总需求统计如下：视频云存储需求序号场景存储需求（TB）1电子监控过车数据2测速卡口过车数据3摩托车闯禁令抓拍过车数据4其他过车数据存储缺口合计根据总存储容量需求，在实际部署配置中需要考虑到冗余配置保证云存储的可靠性，具体计算如下：1.硬盘初始化之后实际可以利用的存储空间为硬盘标称的90%；EC纠错按照N+M:0=14+2:0计算，利用率80.00%；纠删码空间损耗5%、硬盘故障更换缓冲容量5%；考虑容量冗余、系统热备等，单节点存储考虑冗余10%。2.本项目在原有的云存储系统进行扩容，根据原存储系统现状，本次增加采用不少于24盘位（8T硬盘）的存储节点，单个存储满配节点所提供容量为：16TB×90%×80.00%×(1-5%)×(1-5%)×24×=249.5232TB；所需云存储节点数量为=722.26TB×1.10÷249.5232TB≈4台。按单台满配24个16TB存储硬盘，共计硬盘96块。传输网络要求网络拓扑结构本项目网络传输总体架构本项目视频专网网络架构分为接入层、汇聚层以及核心层。（1）接入层接入层位于前端路口网络，包括路口接入交换机、光纤收发器以及接入专线。（2）汇聚层汇聚成位于本期租赁机房，主要部署汇聚交换机、光纤收发器机框等，下联各个前端路口的接入交换机，实现辖区内信号灯系统、电警系统、卡口等前端采集数据的汇聚收敛。（3）核心层核心层位于区分局机房，部署核心交换机，接入下属派出所、交管中队、相关科所的网络。本项目前端路口网络数据上传，按租用运营商光纤通过交换机直接传输至本期租赁机房，在机房汇聚后接入至原电警汇聚交换机。前端网络要求本项目前端路口网络数据上传，按租用运营商光纤通过交换机直接传输至本期租赁机房。视频专网改造本项目视频专网改造分为两部分内容：（一）前端接入网络改造1）前端部分对全区427个联网路口（包括本期升级改造的路口）信号系统网络进行改造，利用运营商光纤资源，把路口信号系统、电警系统网络统一接入新增的专线网络，通过路口新建的千兆接入交换机把数据上联至本期租赁机房。2）每个路口新增千兆接入交换机，用于路口信号系统数据、电警数据、卡口数据的汇聚，放置在电警机柜或者信号机柜内；路口前端设备组网改造需要重新分配IP及划分VLAN。3）每个路口新增的千兆接入交换机通过运营商光纤专线接入至本期租赁机房核心交换机。（二）汇聚网络改造1）由于交管大队机房已经没有装机空间，因此本期租赁运营商机房机柜资源，用于部署本期新增的服务器、视频存储、交换机设备等。2）本期在租用的运营商机房内，部署2台核心交换机，作为租赁机房网络汇聚点，满足前端路口千兆交换机接入需要。3）交管大队机房与租用机房之间新建2条传输线路，用于两个机房核心交换机之间的数据互通，线路互为备用。原交管大队中心机房核心交换机利旧。4）租赁机房部署服务器接入交换机8台，网以及视频专网各分别部署4台；部署存储节点接入交换机2台。运营商机房传输要求本期租赁运营商机房机柜资源，用于部署本期新增的服务器、视频存储设备等，主要部署核心交换机、服务器接入交换机、存储接入交换机等设备。本项目考虑租赁运营商机房机柜资源，共计租赁10个标准服务器机柜。计算及存储资源本期根据定制软件业务需要，配套相应的服务器设备，搭建软件运行环境，详细设备需求详见“项目详细需求清单”部分。互联网交通数据服务接口授权互联网交通大数据接口授权指的是基于互联网地图浮动车数据产生的大量利于交通建设和管理者使用的各类结果性数据接口授权，通过这些接口产出的数据便于交通管理者更好的判断城市实时拥堵和历史拥堵的情况和规律。1、交通态势监测（1）城市实时拥堵数据/速度查询（2）辖区实时拥堵指数排名（3）道路/高速实时拥堵指数排名2、拥堵研判分析（1）历史城市拥堵数据（2）历史辖区拥堵数据查询/排名（3）历史道路拥堵数据查询/列表3、拥堵时间预警（1）道路异常拥堵预警接口（2）道路常规拥堵预警接口4、道路交通事件信息接口(占道施工事件数据、交通管制数据)5、互联网路口评价数据：主要包含路口的排队长度、停车次数、延误指数、平均速度、路口状态等运行状态信息以及转向流量比等流量类信息。智能路网配套道路基础信息采集道路基础数据信息采集采集标准基础路网及交通设施采集是指采集目标城市内含快速路、主干道和次干道的路网地图信息，采集内容包括基础地理信息（道路路网线、道路结点、道路面等）、道路交通设施（道路交通标线、道路交通标志、交通信号灯、交通隔离和防撞设施、其他道路设施）。道路基础数据采集利用道路信息采集车进行道路路面数据采集（1）采集高速路和普通国省道、城市主干道相关联的道路类型、公路行政等级、地形、车道数、物理隔离、路面结构、路侧防护设施、中央隔离设施、道路交通设施（道路交通标线、道路交通标志、交通信号灯、交通隔离和防撞设施、其他道路设施）和经纬度坐标集等基础信息，构建高辅地图，不少于300公里（2）重点场所区域边界采集，采集学校（幼儿园、小学、中学）、商圈（商场）、娱乐场所（酒吧、KTV）边界信息道路信息编辑功能（1）支持道路线性、采集信息的更新编辑；（2）支持道路设施的添加、删除、修改功能；（3）支持区域的编辑维护、信息的更新编辑；（4）支持道路信息的统计展示，包括总道路里程、普通国省道里程、城市快速路里程、普通城市道路里程等。精细化路网数据采集将采集到的路网信息数字化，完成路网要素制作、道路网基础数据制作，并形成能上图显示的车道级数字路网，包括基础路网信息的格式转换、几何线型编辑处理和数据校核等工作。在此基础上进行交通网络模型构建及交通设施路网拓扑关联和交通设备感知数据组织与路网拓扑关联。路网采集长度不少于300公里。基础路网信息数字化基础路网信息采集包括道路路网线、道路结点和到路面信息的采集。1、道路路网线道路路网线是精细化路网的核心部分，详细描述了道路行车路线和路口交叉点的连通关系，是道路交通分析的依据，通常简称为道路线。道路线是同方向道路宽度一半位置的沿路方向的连线，根据上下行道路分别绘制道路线。在平面交叉口、主辅路进出口等交通流的行驶方向及交通流分流合流，以及行政区边界处需将道路线打断。2、道路结点道路结点是指道路路网线的端点，表示道路起止的点。道路结点是对交通流的分流和合流点的抽象表达，包括平面交叉口、主辅路进出点和行政区边界点等。结点编号与道路线的“起始点编号”、“终止点编号”相对应。3、道路面道路面是指城市道路面状数据。道路交通设施数字化道路交通设施采集包括道路交通标线、道路交通标志、交通信号灯、交通隔离、防撞设施和其他道路设施采集。1、道路交通标线（1）线状道路标线。使用线状几何存储和表达的道路交通标线。大多数道路标线使用线状几何存储，如车道线、停止线、车行道边缘线和人行横道线等。线状道路标线需要在车道功能发生变化处进行打断并与道路路网线关联。具体要求包括：1）标线按照采集资料进行绘制，不同标线间应避免空间上存在不必要的重叠及交叉部分，标线类型分类准确规范；2）标线需要关联到道路线，且所有标线均须在道路起止点处打断，即标线有且仅有一条关联道路线；3）在车行道分界线、以及其他包含分隔车道功能的标线发生变化（如车道数变化、标线类型发生变化等）的