1、 1 深圳市智能交通管理系统 2 总 目 录 第一章 项目总体概述第一章 项目总体概述.3一、项目建设背景一、项目建设背景.3二、项目编制依据二、项目编制依据.4第二章 我市智能交通管理系统建设现状及需求分析第二章 我市智能交通管理系统建设现状及需求分析.4一、我市智能交通管理系统建设现状一、我市智能交通管理系统建设现状.4二、需求分析二、需求分析.13第三章 项目建设必要性及目标第三章 项目建设必要性及目标.31一、项目建设必要性一、项目建设必要性.31二、建设目标与预期效果二、建设目标与预期效果.32第四章 系统架构与总体建设内容第四章 系统架构与总体建设内容.34第五章 建设方案第五章 2、建设方案.37一、交通管理信息采集系统一、交通管理信息采集系统.37二、交通管理信息共享专网二、交通管理信息共享专网.53三、交通管理综合信息平台三、交通管理综合信息平台.59四、道路交通综合调控决策支持系统四、道路交通综合调控决策支持系统.70五、干线诱导系统五、干线诱导系统.77六、匝道控制系统六、匝道控制系统.96七、智能交通信号控制系统七、智能交通信号控制系统.109八、停车诱导系统八、停车诱导系统.3九、交通事件检测系统九、交通事件检测系统.32十、大运道路交通指挥系统十、大运道路交通指挥系统.46 3 第一章 项目总体概述 第一章 项目总体概述 一、项目建设背景 一、项目建设背景 3、深圳是中国改革开放以来经济增长最快和最有活力的城市之一。近年来，深圳市在国民经济和社会持续发展的同时，和全国的部分大中城市一样，城市交通拥堵、交通秩序混乱和大量的交通事故也日益成为影响城市各方面发展的一个重要因素。为改善交通状况，政府部门大幅度增加城市交通基础设施建设的投入，新建和改建城市道路，增加交通设施供给，在一定程度上缓解了不断加剧的交通紧张局势。但是，城市交通问题产生的原因是多方面性，寄希望于仅仅通过城市交通规划、建设等工程性措施来解决交通问题是有限的，交通管理作为一种现代科学技术要求较高的社会行政行为应该更加充分地发挥其应有的作用。目前，深圳公安交通管理部门大力整顿交通秩序，依法从严4、加强管理，加强城市交通管理政策和技术措施的研究，提高交通管理水平，挖掘现有交通设施的潜力。发达国家的发展历程也表明，随着城市由发展阶段向发达阶段的转变，城市交通工作的重点也开始由建设向管理转移，深圳市目前正处于这一阶段，深圳市 ITS 近期实施规划（2005-2013）就是在这一背景下应用而生的。在深圳市 ITS 近期实施规划（2005-2013）的指导下，目前深圳市智能交通管理系统建设已经完成了共用信息平台的试点工程建设、停车诱导系统试点、干线诱导试点及 SMOOTH 智能交通控制系统等的建设。在此基础上，未来五年，将通过对上述各智能交通子系统以及交通监控设施的逐步建设和完善，为交通信号控制5、系统、交通诱导系统、交通辅助决策系统、电子警察、车牌识别监控系统、市民出行服务等 ITS 系统的进一步深化建设创造良好的基础和条件，并逐步建成信息丰富、完整和准确的交通数据中心，与交通、规划和国土等部门实现信息共享。2009 年度深圳市交通综合治理白皮书中提到，要整合完善智能交通管理系统，提升交通行业科技化、信息化水平。鉴于此，根据目前的交通发展态势、ITS 领域研发和相关产业发展现状，确定近期实施的目标和策略，并针对当前突出的交通问题，综合考虑实施效益、经济、技术和组织实施上的可行性，选择优先实施项目，制订深圳市智能交通管 4 理系统项目建议书，以期提高智能交通建设水平，缓解区域交通矛盾，发6、挥智能交通管理系统的综合调控效益，进一步提高全市的交通服务水平。二、项目编制依据 二、项目编制依据 本项目建议书的编制主要依据如下：1、市府办 2008254 号会议纪要 2、深圳市 ITS 近期实施规划（2005-2013）3、2009 年度深圳市交通综合治理工作白皮书 4、交通监控工程规范深圳市交通科学技术研究所编制 5、其它相关的国家标准及规划、设计规范 第二章 我市智能交通管理系统建设现状及需求分析 第二章 我市智能交通管理系统建设现状及需求分析 一、我市智能交通管理系统建设现状 一、我市智能交通管理系统建设现状（一）国内外智能交通管理系统建设情况（一）国内外智能交通管理系统建设情况 7、为了有效缓解交通拥堵，美国、日本等发达国家以及国内北京、上海等特大城市，在轨道、道路等大规模建设的同时，都大力推进了智能交通系统的建设，这些经验值得我市借鉴。美国 1991 年出台冰茶法案，计划用 20 年，政府投资 400 亿美元在全美推广智能交通系统，仅次于阿波罗登月计划，其总体框架包括 7 大服务领域、29个服务、164 个子服务；日本 1996 年出台推进 ITS 总体构想，计划用 20 年，政府投资 7.8 兆日元（约 600 亿美元）来推广该系统，其总体框架包括 9 大服务领域、21 个服务、172 个子服务。5 美国 ITS 总体框架 日本 ITS 总体框架 北京、上海借助奥运会8、世博会的契机，通过大规模的投资，使得智能交通系统在短时间内上了一个台阶。奥运前，北京市共投资 7 亿元为交管局、交委建设奥运智能交通系统。奥运后又继续追加投资 14.8 亿元来完善交警系统功能。上海由建交委牵头建设全市智能交通系统，从 2001 年至今，仅在各部门信息资 6 源整合方面的投资就达 5.6 亿元。北京交警智能交通管理系统 上海智能交通系统总体框架（二）我市智能交通研究、规划情况（二）我市智能交通研究、规划情况 深圳市非常重视智能运输体系项目的研究和开发，积极探索和实验，努力建设综合运输智能化管理系统，并初步取得了一些阶段性的成果。1、2003 年根据市综治办的安排，深圳市公安局9、交通警察局开展了深圳市 ITS 7 近期实施规划研究，该研究依托于国家 ITS 的体系框架，以国家 ITS 的标准为依据，以达到国内领先、国际先进水平为目标，提出了深圳市公安局交通警察局ITS 总体建设框架、具体建设内容和分阶段实施计划。2005 年初完成了 ITS 实施规划并通过了专家评审。2、深圳市公安局交通警察局参与了“城市道路智能交通理论体系、关键技术及工程应用”国家重点项目，成果荣获国家科技进步二等奖。该项目解决了城市道路智能交通管理系统的一系列关键技术问题，为我国城市交通提供了先进的理论和关键技术。3、建立了与市局路灯杆相对应的交通单元，并以交通单元为基础制定了交通数据管理机制，为10、交通检测、交通事件等基础数据提供一个规范化、标准化的组织规则。4、2005 年 1 月，深圳市公安局交通警察局开展的“深圳市城市交通管理规划”通过全国专家组的评审，该规划成果达到国内同类交通管理规划领先水平；5、2005 年 11 月，深圳市公安局交通警察局开展的“交叉口交通组织和信号方案研究”通过科技局的验收评审，成果具有创新水平和推广意义。6、2006 年 10 月 23 日，深圳市公安局交通警察局组织制定的“深圳市交通监控装置防雷技术条件设计”，通过全国专家组的评审。该成果实用性较强，对以后同类项目的设计、实施和验收具有较强的指导意义。7、2008 年 5 月，张思平副市长带队赴北京、上11、海考察智能交通系统建设情况，指示由市交通综治办牵头，交通科研所、交通中心、综交院三个单位共同承担工作方案的制定。该项目工作方案已经通过交通行业知名专家的论证，提交市政府常务会审议，并原则性通过。同时会议要求进一步明确建设目标和关键技术（RFID 和 IPV6）选用，由许勤常务副市长、李锋常务副市长、张思平副市长协调审定后组织实施。借鉴国内外的成功经验，以大运为契机，加大投资力度、加快建设步伐，力争用三年时间，建成国内领先、具有深圳特色的智能交通系统。（三）我市智能交通管理系统现状建设情况（三）我市智能交通管理系统现状建设情况 目前，深圳市公安局交通警察局已经建成了“一个平台、八大系统”，“一个12、平台”即交通共用信息平台；“八大系统”包括交通信息采集系统、交通控制 8 系统、网格化机动车识别综合应用系统、干线交通诱导系统、停车诱导系统、交通事件系统、智能交通违章管理系统、闭路电视监控系统等。该八大系统涵盖了智能交通建设的三个层面，如下图所示：?交通信息采集：包括交通控制系统、网格化机动车识别综合应用系统、智能交通违章管理系统、闭路电视监控系统、交通事件系统等；?交通信息综合平台：包括共用信息平台；?应用和服务：包括干线交通诱导系统、停车诱导系统、智能交通控制系统等。智能交通管理现状示意图 1、交通信息采集系统 1、交通信息采集系统 1）智能交通控制系统 智能交通控制系统是 ITS 的核13、心系统，在 ITS 体系中地位十分重要，也是平台和其他系统最主要的数据来源。目前全市现有信号路口 1308 个，其中智能交通信号控制联网路口 828 个,并设置了 707 套线圈检测器。可以实现自适应控制路口 46 个。我市智能交通信号控制系统是一个分布式的自适应控制系统，可根据流量自动进行信号相位配时，系统功能模块分类清晰，系统功能模块分类清晰，处于国内领先地位，可以实现多时段协调控制、动态优化协调控制。深圳市公安局交通警察局去年率先突破倒计时的技术门槛，根据交通信号控 9 制每个周期的变化，提前计算出正确的周期和绿灯放行时间，解决了传统倒计时的相关技术难题，该技术在全国尚属首例，其科技含量14、走在全国前列。其实时性、完整度高，并按照新国标分方向显示，将智能行人倒计时与机动车倒计时相结合，充分体现人性化管理。2）网格化机动车识别综合应用系统 网格化机动车识别综合应用项目是基于车辆牌照识别信息实时监控和数据采集的综合信息应用系统，为多个单位或部门提供机动车信息相关的信息应用服务业务，包括公安交警、公安指挥、公安刑侦、公安技侦、市网格办、环保局、国土规划局、交通局等，实现对道路交通状态的监控、分析和预测、对特定车辆的监控、管理和预警、对各类交通违法进行实时计算、对车辆信息的综合分析等。截至目前,完成建设监测点共 118 个监测断面，初步形成了网格化，其范围基本覆盖了市区内的主要道路，以及15、全市各二线关和三线关口，已实现了区间超速、不按道行驶、假套牌车、黄标车、单双号车牌限行等交通违法监测功能；以及黑名单预警布控、涉案车辆监控等社会治安功能，取得了巨大的经济和社会效益。3）闭路电视监控系统 闭路电视监控系统是平台获取数据的重要来源，也是干线诱导信息发布的主要依据。目前，已安装 293 套摄像点，全市各主要干道、路口及关口均已纳入监控范围，实现了特区内无缝监控。可以实现交通违法视频抓拍、录像以及事件认证等。闭路电视监控视频存储系统是将中心所有前端道路交通监控图像用硬盘录像机（DVR）进行数字化图像存储和统一管理，其建设方式参照市局电子防控数字化系统的组网模式，建成并与市局联网后，将16、形成交通视频监控和市局治安电子防控图像二者合一的数字化视频监控网。4）交通事件检测系统 交通事件检测系统是交通信息采集的一部分，是高层次的数据检测系统，该系统将获取处理过的基础数据，与人工发现相结合实现交通事件及时预警。事件检测系统将相关信息传输到综合调控系统，再由综合调控系统发布到诱导系统、指挥系统等相关系统，为交通事件的快速定位、快速出警和快速疏解提供了信息 10 保障。目前深圳市公安局交通警察局正在进行基于车牌识别和闭路电视监控摄像头提供的视频流，实现路面意外事件自动检测的试验工作，试验效果良好。5）智能交通违法管理系统 目前，全市共安装电子警察设备共 1967 套。电子警察对机动车冲红17、灯、逆行、超速、越线行驶等交通违法行为自动检控，在改善交通秩序、减少交通事故、增强执法公正性、提高道路通行能力等诸多方面效果显著。随着科技手段的发展及市民法制意识的提高，对交通执法也带来了更高的要求，深圳市公安局交通警察局不断开拓创新，引进新技术、新手段。如针对多车道路口，安装了新型的悬臂式电子警察，实现了多车道多相位同时监控，解决了多车道路口违法管理的难点。2、共用信息平台 2、共用信息平台 共用信息平台是 ITS 基础子系统，是其他子系统决策的重要基础，是实现交通管理从简单静态管理到智能动态管理转变的关键技术。共用信息平台是制定智能交通管理系统各子系统之间接口和功能衔接要求，建立的满足多种18、交通信息需求的通信网络平台。共用信息平台加强交通信息综合处理能力，方便交通管理者和出行者决策。共用信息平台以交通模型库为主体，利用数据仓技术，对交通数据定量分析，通过定量分析，提高决策科学性，为交通控制与管理决策提供预案或数据支持，为ITS 各系统提供交通状况等各类基础数据，为监控中心、指挥中心等交通管理部门提供交通数据报表，为交通决策者提供基础统计分析报表。11 平台功能架构图 深圳市公安局交通警察局交通信息采集及共用信息平台，于 2006 年 8 月底全部建成并投入使用。系统整体运行正常，应用效果良好。?完成了现有 ATC、Smooth、人工事件、停车诱导等系统的数据接入及融合加工。?依据19、以交通单元为基础的路网管理规则，整理录入路网数据，共计录入道路 1337 条，交叉口 956 个，立交 72 个，交通单元 4670 个。?实现了事件数据向干线诱导系统的实时数据发布，从 2006 年 8 月 10日至今，共计向干线诱导系统发布数据 39410 条次。?针对平台现有的数据分类，实现了基本的数据分析及报表统计功能，尤其是检测数据的查询、统计和事件数据的查询、统计功能。随着数据的大量接入，以及面向更多的应用系统进行数据共享发布，平台已越来越不能满足要求，因此无论从软件技术方面，还是硬件配置方面，均需要进行升级，以解决平台面临的问题、提升平台的整体性能、满足交通应用的需要。12 因此20、，对平台进行软硬件架构调整，并根据实际交通应用的需求，进行平台功能及性能的升级和扩展，是非常必要的。3、应用服务系统3、应用服务系统 1）干线交通诱导系统 干线交通诱导系统作为我市交通诱导体系的一个组成部分，利用采集到的实时交通信息，按照诱导策略生成诱导信息并及时发布，从而有效地对出行车辆进行诱导，提高现有道路的使用率，实现路网交通流的均衡分配，为驾驶人员安全快速行车提供良好的服务。该系统结合我市实际情况，以共用信息平台为数据支撑，融合了先进的交通理念和数学模型概念，建立了干线交通诱导模型，对车流量、延误时间及行程时间等各类信息进行优化计算，自动生成诱导信息，通过 VMS 诱导大屏向出行者自动21、实时发布，并为车载诱导建设奠定基础，可以实行了动态信息发布功能。该系统是今后现代化地面运输管理体系的模式和发展方向。接入干线诱导大屏数量仅为 46 块，仅占北京 228 块的 20.2%,由于大屏数量少且相对分散（布设在主干道的重要位置），无法形成对车辆的连续诱导，严重影响了交通诱导的使用效果。2）停车诱导系统 停车诱导系统是整个城市交通诱导体系的一个组成部分。通过对片区路网情况、干道交通流量情况、停车场分布情况及各停车场泊位情况进行综合分析，引导驾驶员由盲目行车变为有目的选择停车泊位和行驶线路，有效地减少由于停车而引起的无效行驶，从而全面缓解局部交通拥堵，均衡路网交通流。目前已完成地王书城子22、片区和人民南子片区的建设，其中地王书城共接入 9个停车场、设置 18 个停车诱导发布牌；人民南片区共接入 39 个停车场、设置58 块停车诱导发布牌。3）智能交通指挥系统建设 深圳市公安局交通警察局交通指挥中心于 2000 年建成投入使用。指挥中心集成交通信息查询、闭路电视监控、GIS、GPS、有线、无线通讯网络等系统，实时显示路网通行状况等各类交通管理信息，较好实现了区域交通的协调指挥和快速反应。2007 年 1 月，市局接处警三台合一及 GIS 电子地图正式投入使用，使 13 深圳市公安局交通警察局指挥中心在市局的统一架构下更好地发挥了其作用。二、需求分析 二、需求分析（一）现有系统规模能23、力需求分析（一）现有系统规模能力需求分析 深圳市在道路交通管理方面，系统框架已基本形成，但智能化综合调控能力有待全面提升。1、信息采集方面 1、信息采集方面 深圳市公安局交通警察局通过118个车牌识别点和707套路面检测线圈来检测交通流量和事故信息，2062 套电子警察系统来采集车辆违法信息，293 个摄像头来采集交通视频信息，目前可以基本覆盖特区内，但特区外覆盖率极低。2、共用信息平台方面 2、共用信息平台方面 目前随着数据的大量接入，以及面向更多的应用系统进行数据共享发布，平台已越来越不能满足要求，因此无论从软件技术方面，还是硬件配置方面，均需要进行升级，以解决平台面临的问题、提升平台的整24、体性能、满足交通应用的需要。3、在应用服务方面 3、在应用服务方面 目前干线诱导、停车诱导、智能信号控制系统已在特区内部分路段和区域得到了应用，为交通综合调控的实施打下了良好的基础。但快速路匝道控制等调控手段尚不足，已建各系统的统一调控策略也有待进一步完善，为此，急需建立一个道路交通综合调控决策支持系统，提高区域性、群发性交通事件的综合调控能力。（二）用户需求分析（二）用户需求分析 近 10 年来，深圳市的城市交通发展极为迅速，路网交通状况不断改善，公安交通警察局先后应用了各种智能化的交通管理、交通信息采集和 SMOOTH 交通信号控制等交通信息系统，信息化程度不断提高，交通环境不断改善。但是25、，随着深圳市经济的迅猛发展，机动车保有量快速增长，又诱发了大量新的交通需求，加上市民对出行质量、服务效率的要求也在不断提高，这一切都对建设深圳 14 市智能交通管理系统提出一个新的要求。深圳市智能交通管理系统的主要需求者有交通出行者、交通规划人员、交通管理和指挥人员、交通运输服务提供者等。1、交通规划和管理层需求1、交通规划和管理层需求 目前，深圳市经济增长迅速，机动车保有量逐年增加，致使原有道路的通行能力远远不能够满足新的交通需求，某些路段双向六车道也能够形成瓶颈。其中主要原因之一就是规划和管理的依据不充分，没有大量的 OD 数据，难以做出适合交通需求真实或接近真实发展趋势的交通决策。而智能26、交通管理系统的实施能够为规划和管理的预测分析和决策提供准确和翔实的数据资料，促进深圳市宏观交通规划和微观交通设施建设以及土地利用规划的科学有效，减少道路规划不合理导致的交通问题。2、交通事件管理需求、交通事件管理需求 目前深圳市道路的交通量大，个别路段小时交通量达到 5000 以上，在交通常态下运行能够保证顺畅运行，但是，一旦发生事故、车辆抛锚等交通事件，就会在交通流中产生阻滞点，由于车流量大，这种交通阻滞或交通阻塞快速反向蔓延，如果不能够及时检测和处理，形成“多米诺”效应，会导致整条路线，甚至区域交通瘫痪。智能交通管理系统通过信息采集系统的检测功能，结合信息平台的处理能快速甄别事件点，通过合27、适的通信手段，及时进行现场处理和清除，同时做出相应的救援行为，并恢复交通常态，最终提高交通事件管理水平。3、通信需求、通信需求 作为具有一定规模的城市，深圳市的地理区域覆盖面积大，而且随着经济的发展和城市化、工业化的进程，城市面积也会逐年扩大。而交通系统本身具有分布式特点，其中参与交通的实体，无论是人，还是外场采集设备和信息发布终端，都需要有通信系统来使他们之间能够进行信息交换。只有完善的交通信息平台和通信链路的建设，才能保证交通系统中交通流信息，交通指令信息等信息的传输。4、信息共享需求、信息共享需求 深圳市多个组织机构（部门）（如交通警察局、交通局、规划局的规划和公交等业务部门）或者用户服28、务系统（如交通规划、交通控制、公共交通等）对交通信息具有相同或者类似的需求集合，这就要求系统具备将外场设备采集到的数 15 据和信息进行融合和按需发布的功能。而地理信息作为参与交通各实体的定位基础，对交通用户提供空间信息的支持。而在基础地理信息系统基础上的交通地理信息系统（GIS-T）具有交通专用性、多尺度、信息实时性、系统开放性，是交通用户需求的重点之一。智能交通管理系统使交通信息充分共享，使固定的相关信息集合复用增值，系统成本降低，效能增加。5、交通管理与指挥需求、交通管理与指挥需求 由于目前城市规模造成交通复杂度增大，系统的自组织性差，交通管理和指挥成为保证城市交通秩序的重要手段。而作为29、完成城市交通管理和指挥的手段，无论信号控制，还是路边和车载诱导，都必须有路面信息作为基础，以相应的数学模型作为核心机理，并充分考虑城市本身的交通特点，所以集成的智能交通管理系统能够使信息采集、处理、方案生成、以及管理和控制指令的多模式发布成为现代城市交通顺畅运行的保证。6、公共交通需求、公共交通需求 深圳市私人轿车保有数量多，在交通流量中所占的比例较大。但是，小汽车出行方式本身对道路时空资源占用比较多，因而大力提倡公交出行能够提高整个道路系统的利用率，尤其是地铁等轨道交通基础设施的修建，可以作为公共交通的主干，承载大量的客运量。智能公共交通的实施能够有效提高公交运营效率和服务水平，增大公交出行30、吸引力，客观上提高已有道路资源的利用效率，以调整出行方式的需求管理手段进一步解决城市交通拥挤问题。7、商务车辆运营需求、商务车辆运营需求 由于深圳的经济结构复杂，各种工业和商业高度发达，加之本身的重要港口地位，仓储业和物流业也比较发达。这些因素使以深圳市为起讫点或者过境的商务车辆数量较大。利用 GIS/GPS 对商务车辆进行集群监视和控制能够使之运行效率提高，尤其是进出特区关口的车队管理。同时，对市区交通的影响和干扰也会降到最低程度。8、综合物流需求、综合物流需求 深圳市的经济战略增长点之一就是物流业，而作为交通枢纽城市，多种运输方式，如铁路、公路、航空、海运，在深圳市均有接驳，而且城市内物流31、也日益发达。在综合物流中，通过信息化手段促进供应链一体化是比较有效的手段之一。16 建设智能交通管理系统也为综合物流提供信息化的平台支持。（三）交通信息需求分析（三）交通信息需求分析 先进的智能交通管理系统最主要是对各种交通管理信息进行有效的管理和应用。交通管理信息是对交通管理对象、道路设施、交通参与者等交通管理中各客观要素的描述。它具有动态和海量的特征，并具有空间数据的特征。深圳市智能交通管理系统的建设不仅要求所有交通管理信息都可以通过空间坐标系来进行方便的检索和存取，更重要是交通信息通过智能交通信息处理技术，得到全局出发的统计和决策信息。智能交通管理系统对信息的需求主要有以下特点：1、交通32、管理各部门之间的协调性 深圳市 ITS 的建设涉及到不同的交通管理部门和企事业单位，在市场经济条件下，经济利益成为各行业和部门发展的主导因素。这种市场导向，使得 ITS 的建设包括信息化建设将与以往的以部门划分的封闭性建设大不相同，强调的是部门之间的既有竞争又有协作的关系。2、不同 ITS 子系统间信息交流的复杂性 一方面指多种数据在子系统间进行交换；另一面指数据交换的子系统是在不同管理体制下，采用不同运行模式运行的。3、基础交通数据的共享性 基础数据是进行信息交换的基础，整个智能交通系统的基础数据依赖于不同的子系统：如 CCTV 监控系统负责采集道路交通流量、车速等；“一卡通”收费系统收集 33、OD 数据等；如对交通流背景数据，不同的市域配送企业具有共同的需求，体现出了明显的共享特性。4、现状数据与历史数据的差异性 不同的子系统对数据需求时效性上有明显的差异性，如政府决策支持分析系统关注的是大量历史数据，而时效性区域运输服务模式下关注的是大量的实时数据。5、数据详细程度的需求差异 不同的子系统对交通信息数据的详细程度有不同的要求，如路网规划决策支 17 持系统要求的路段年平均日交通流量就基本能够满足需要，而事故信息分析系统所需要的数据则要细致得多。应采用共享数据详细程度层次化方法，来满足不同的数据服务需求。信息需求主要表现在：?静态信息 主要包括与交通管理相关的城市基础地理信息（路网34、分布、功能小区的划分、交叉口的布局、城市基础交通设施信息等）；道路交通网络基础信息（道路技术等级、长度、收费、立交连接方式等）；车辆保有量信息（包括分区域、时间、不同车种车辆保有量信息等）；交通管理信息，如单向行驶、禁止左转、限制进入（分时间限制进入管制和空间限制进入管制）。?动态信息 网络交通流状态特征信息（流量、速度、密度等）；交通紧急事故信息（各种途径得到的事件信息。包括：路面检测器信息、人工报告信息等）；在途车辆及驾驶员的实时信息（包括各种车辆定位信息等）；环境状况信息（大气状况、污染状况信息、为出行计划提供选择条件）；交通动态控制管理信息；公交相关信息。?关联信息 旅游、购物、娱乐、35、体育、火车信息、民航信息。深圳市智能交通管理系统的信息来源主要有：信息采集系统（主要提供实时交通状态信息）、浮动车辆、政府部门、路规管理部门、气象部门、环保部门、停车场和 GPS 基准站等。（四）功能需求及业务流程分析（四）功能需求及业务流程分析 1、功能需求 1、功能需求（1）信息采集功能。具体指从各子系统中按规定的格式提取共享数据，完成对多源数据、实时数据和历史数据的组织，以保证数据间关系的正确性、可读性，并避免大量的数据冗余。交通信息采集系统主要由两部分组成，一是各类信息检测器；二是各类信息采集输入设备。交通数据的采集设备，其重要功能是将通过各类交通检测器 18（如路面线圈检测器、视屏检36、测器、微波检测器、红外线检测器等）采集到的路面交通的流量、车速、占有率等原始交通数据以及通过监控电话、GPS 定位等设备采集到的一部分少量动态信息（如报警信息、天气信息、指令信息等），传送到信息采集输入设备进行预处理。智能交通管理系统除了采集动态信息外，还通过各类信息采集输入设备采集静态信息，如城市交通有关的交通地理信息（城市结构、城市交通基础设施、城市交通结构、城市交通政策和管理体制等信息）。该方法主要是通过人工手动导入的办法来采集。此外智能交通管理系统还提供用户互访的信息通道。各类信息采集输入设备是通过交通信息采集子系统中数据预处理系统将各类检测器采集的异样数据进行过滤，去掉非法、无效的数37、据，将有效、合法的数据按照标准进行格式化处理，并将其封装、发送到指定的数据通道里，提供给交通信息处理及分析子系统。（2）数据传输功能。数据传输包括数据输入和数据输出。数据输入主要完成信息源接口与信息统一标准设计，同时对数据进行预处理。数据输入的功能是接受检测器或路口设备接入的数据并按照固定的数据格式传输到智能交通管理系统共用信息平台。由于从信息采集系统众多的采集设备采集来的数据结构上存在差异，即数据异构问题，因此必须设计信息采集系统与数据库的接口，实现数据交换的畅通。智能交通管理系统只有拥有强大的数据和信息，才能发挥好自身的作用；而且其采集的数据众多，服务的用户多样，流动的信息种类多、数量大，38、因此应该制定统一的信息标准，从而确定需要从采集系统采集的信息种类和要求、确定数据库的存储规格、确定数据的服务等标准。对数据的预处理功能就是将采集录入的异样数据进行过滤，去掉非法、无效的数据，将有效、合法的数据按照标准进行格式化处理，并将其封装、发送到指定的数据通道里，以便信息处理和存储。数据输出功能主要是根据用户的服务请求和查询权限，按照各子系统所需的格式，对客户系统提供信息服务，并对自身采集存放的数据加以组织输出；或者对其他的数据提供查询通道。同时数据输出功能还包括制定智能交通管理系统的通信接口协议标准、响应用户请求、数据分发、信息综合查询等功能。在对外提供信息服务时，针对各级用户主体（包括39、管理者、企业、运营商、19 代理商、出行者、驾驶员、专业人员）的不同服务需求，对所掌握的关于整个城市交通管理系统较全面的信息做出能满足用户主体需求的分析，并将分析结果及时提供给相关用户主体。另外，由于发布方式、发布设备多样，因此信息的表现形式也多样，同时各发布载体要求的数据结构也不同，所以我们要建立数据输出系统把内部的数据信息转换为发布系统接受的数据结构，而且处理好智能交通管理系统数据库的通信接口问题。智能交通管理系统对外提供信息服务采用两种方式：一种是积极主动提供信息服务，不需要相应用户的请求；一种是被动地提供信息服务，只有在用户用请求的情况下才提供信息服务。在被动提供信息服务是响应服务请求40、的同时还要进行身份鉴定，确定访问的权限，根据服务请求和访问权限对用户系统提供信息服务，以保护数据的安全。另外，由于交通信息的动态性，服务相应的时间应尽可能短，以保证服务的准确性和有效性。数据分发功能将来自于单个传感器、路口设备子系统或数据存储设备的数据同时向下一步的多个数据需求传输，向信息发布系统的各个发布信道分发数据库中的数据，并在分发数据时核实用户需求者权限，满足权限要求予以发送，不满足的不予发送。该功能用于响应多个用户同时向智能交通管理系统请求数据的实时性问题，并保证数据在许可的范围内安全传输。为了进一步提高响应速度和可靠性，还可以设置传输的优先级，保证优先级高的传输业务。该功能可以设计41、成标准形式，通过功能模块的级联满足更多的用户。分发数据时采用两种方式：一是对于自身存放的数据直接加以组织输出，二是对于其他用户应用系统存放的细节数据，提供查询通道。（3）数据处理功能。根据各子系统的功能需求和他们之间的内在联系，对来自多渠道、相互不一致的数据进行数据融合、析取、分析等处理；对于管理者而言，数据处理还包括对初始数据的再加工，即结合现有的经验生成更高层次的决策支持信息。通常我们采用分类、统计、关联、序列分析等数学过程，对从各智能交通管理子系统中提取上来的信息进行初步处理，形成所有和使用的二次数据库或数据仓库，供用户访问和用户服务分析使用。根据不同需求对数据进行规范化处理分析并提供不42、同的信息是数据组织处理的一个重要内容。对不同数据类型采用不同 20 的处理分析方法，主要包括数据抽取、数据挖掘和数据融合。数据抽取是数据进入共用信息平台前的数据处理，涉及到从多个数据源综合集成一个基于共享的、统一模式及存储格式的数据环境，这多个数据源可能是同构的或异构的，目前在技术上主要涉及数据的互连、增量、转换、调度及监控等。数据挖掘技术是通过对共用信息平台中的数据进行知识发现的过程，因而有必要对共用信息平台的数据进行处理，提炼出有用的信息，以满足不同用户的需求。信息融合，又称数据融合，是指多传感器的数据在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和评估而进行的信息处理过程。也可以说，信息43、融合技术是协同利用多源信息，以获得对同一事物或目标更为客观、更为本质认识的信息综合技术。（4）数据管理功能。智能交通管理系统的功能模块是局部控制和分散管理的，整个组织是全局控制和高层次的协同管理，因此数据库组织采用分布式数据库系统或数据仓库。数据管理就是为储存交通指挥应用处理所需的资料和数据构件数据库系统或数据仓库。数据库系统主要由综合数据库和业务信息数据库组成。业务信息数据库主要处理专项业务信息，为业务部门和领导部门的领导服务，同时向综合库提供信息；综合数据库将从业务数据库提取信息，并抽取、挖掘整合成综合信息存入库中，供指挥决策、信息发布等使用。数据库系统在结构上是分布的，有的随分系统建立而44、存在（如道路交通管理信息系统、违章车辆检测记录系统等），有的如综合数据库等必须随指挥系统建立而建立，但数据库系统必须做到联网工作并实现数据库的异地访问与查询，特大城市因交通管理信息量大、对数据综合利用程度高可采用数据仓库系统。数据仓库是按主题域来组织数据，通过数据库与数据仓库的接口技术实现数据抽取，把分散于各个不同的系统、同构或异构的数据源、不同数据格式的数据，通过数据转换组织在一起。数据仓库既是一种结构和富有哲理性的方法，也是一种技术。数据和信息从不同的数据源提取出来，然后把这些数据转换成公共的数据模型并且和仓库中已有的数据集成在一起。当用户向仓库进行查询时，需要的信息已经准备好了，数据冲突45、表达不一致等问题已经得到了解决，这使得决策 21 和查询更容易、更有效。（5）数据查询、分析。数据的查询、分析是根据不同服务对象的不同要求，对智能交通管理系统中的大量的信息进行查询、分析并输出所需信息。信息的查询、分析与共用信息平台中的专用信息子平台的应用是紧密相联系的。如地理信息定位平台信息用于车辆导航系统时，往往需要根据不同的最优目标，如路线最短、行驶时间最短或费用最少来确定最佳路线；又如交通管理部门可以通过查询路网的交通流量、拥挤状况、路口的排队长度等了解实时交通状况，采取措施疏导交通。交通管理部门还可以利用交通事故的发生时间、地点、原因等信息，统计出交通事故发生规律，从而采取措施减少46、交通事故；再如交通规划部门可以对交通地理信息定位平台中路网的各条道路上的交通量进行分析，评价现有路网是否合理，并规划出未来的路网及路网上各条道路的技术等级。信息综合查询实际上是提供给用户使用的一个用户界面，用户使用该界面提交查询请求，根据用户查询要求进行数据查询，查询结果由数据分发模块分发给信息发布系统。（6）信息发布功能。信息发布是智能交通管理系统对外信息服务的载体，是智能交通管理系统的主要组成部分。它是信息数据库的基础数据信息的应用服务体现，它为最终用户提供信息。信息发布系统分为两部分：一是对内（交通管理者）信息发布，分为面向交通管理者的信息发布和面向系统技术人员的信息发布；二是对外平台用47、户信息发布子系统。经处理与分析子系统得到的交通信息，通过交通管理内网（INTRANET）传送到各级交通指挥中心、相关业务部门以及系统技术管理终端，对交通管理者而言，主要需求信息通过诸如路网信息和交通设施信息显示、警力分布信息显示、122接处警信息显示、重要地点的实时电视监控信息、交通流信息统计和分析、实时路网交通流信息、紧急交通显示（如大型急救行动、消防等）、重大勤务显示、交通意外事件检测报警、记录、针对社会用户发布内容的显示、短期路网交通流状况预测的显示、交通违章检测系统信息的显示。面向系统技术人员的信息发布的内容包括：检测设备工作状态显示、检测设备工作状态统计、其它设备的状态显示、其它设备48、的工作状态统计和软、硬件工 22 作状态与其他系统（如 GIS、信号控制、电视监视、“122”接处警系统）等之间的协调和联系，一旦发现问题或故障，能及时迅速的处理以及提供相应的应急补救措施。智能交通管理系统可通过 Internet、电缆、电视或交互式电视、电话咨询、交通广播、车载机信息显示板、可变情报板、电子站牌、PDA（Personal Digital Assistant）等对对外平台用户信息发布：出发前的出行信息（如路段行程速度预测、车辆排队长度预测、路段行程时间预测、交通意外事件的发生与清除时间预测情况）、提供出行中相关的信息（如前方路段行程速度、前方车辆排队长度、交通意外事件、交通拥挤49、程度、前方路段行程时间、前方交通管制情况）、提供公交信息（与公交系统联网）、提供交通管制信息、提供行驶路线导航信息、提供停车场信息、提供道路施工信息等交通信息。信息发布是将它所提供的信息通过各种方式传送到服务对象，提供信息发布的形式包括直接信息浏览、查询、和用户交互式访问等形式，输出的内容有专题图、表格、报告、文字、数字等多种形式。信息发布时应遵循“用户界面良好，可视化表现”的原则，根据不同的用户，对不同的数据模式提供不同的数据表现形式，以满足用户的需要。主要方法有：表格式的记录列表，信息地图、报告、文字表现等，还必须支持如图像、图形、语音、数字等多媒体表现。提供信息服务的载体包括交通信息服务50、网站、交通信息广播电台、交通信息咨询服务热线、交通信息亭、个人数字助理、数字广播等。采用的输出设备有显示器、可变电子信息板、车载导航系统的显示设备、绘图机、打印机、电话等设备。（7）信息辅助决策。利用一些较高级功能，例如数据仓库中的决策支持，数据挖掘中的模糊分析、神经网络学习和预测等一些功能，根据共用信息平台所提供的丰富信息，进行各种信息的深层次分析和挖掘，为信息服务和决策提供辅助支持。（8）综合运行管理功能。综合运行管理系统是对各个系统模块进行管理，和协助各系统顺利完成其功能而添加的辅助管理系统。包括系统网格管理、故障管理、安全管理等。2、业务流程分析 2、业务流程分析 智能交通信息的生成总51、是遵循三个层面的原则：23?顶层：即信息的使用者或调用者；?中间层：即信息为了使用或调用的处理过程；?底层：即用来进行处理的源数据，多指基本交通参数。信息的生成在逻辑或时间上有先后顺序，从路边线圈检测器、视频检测器、“一卡通”、不停车收费等其它交通信息来源的数据开始，一直到智能交通管理系统的用户（包括政府部门、企事业单位、个体出行者等），信息的流动构成一个链，成为信息生成链。这条链包括如下环节（但并不是每个环节在每条信息生成链中都存在）：?从各种采集手段得到的交通原始数据。主要指两类数据：?静态路网数据、车辆保有量数据、交通管制信息等；?实时动态的道路监控数据、采集的路况数据；?验证原始数据，52、对异常数据进行处理；?融合多源信息，得到考虑综合因素的路网交通数据；?对当前的交通状态作以评估，并通过动态交通流分配理论预测未来时段整体交通状况；?根据融合得到的信息作交通辅助决策，包括预测路段行程时间，进行事件检测等；?经过各种智能处理得到的共用信息数据传送到发布数据库中，对不同的用户采用相应的发布方式发布信息。信息生成链的的生成过程描述如图 2-1。24 深圳市智能交通管理系统业务流程分析 25（五）性能需求及数据量分析（五）性能需求及数据量分析 1、深圳市交通各部门信息交互分析 1、深圳市交通各部门信息交互分析 对于深圳市的 ITS 信息系统，涉及到公安交通警察局、交通局、国土资源与规划53、局、市政管理局、建设局、城管等多个部门的职能范围，每一个部门既是 ITS 的数据源，又是其它部门数据以及在多部门数据之上进行综合性加工处理所得到信息的需求者。本章节以深圳市深圳市公安局交通警察局内部主要的4 个系统（交通信号控制系统、交通诱导系统、电子眼监摄系统、道路视频监控系统），交通管理局的 2 个系统（现代物流信息系统、智能公交系统），国土资源与规划局的规划国土信息系统这 7 个系统为例，描述各系统间的信息需求与供给，分析深圳市交通管理部门间的信息交互关系。深圳市交通管理部分 ITS 系统信息交互分析深圳市交通管理部分 ITS 系统信息交互分析 ITS 信息系统信息系统 信息提供信息提供54、 信息需求信息需求 需求信息的来源需求信息的来源 交通信号控制系统 1、道路交通状况信息2、信号灯控制信息；3、快速路匝道控制信息 1、路网分布、功能小区划分 2、交叉口布局 3、城市道路交通基础设施信息 国土资源与规划局的 GIST 系统等 环路交通流诱导系统 1、快速环路交通状况信息 2、快速路事件发生信息 1、快速路匝道控制方案 2、对相关路段的动静态管制信息（提供诱导）深圳市公安局交通警察局控制中心、道路视频监控系统等 电子眼监摄系统 1、电子眼捕捉的车辆违章详细信息 1、银行违章罚款数据2、驾驶员管理系统数据 深圳市公安局交通警察局对外信息发布系统等 大屏指挥系统 1、路网整体交通状55、况2、事件、事故发生具体信息 3、警力调度指令 1、事件、事故报告详细信息 2、GPS 警车定位信息122 接处警系统、道路视频监控系统等 现代物流信息系统 1、物流系统运输、存储陪、配送等信息 2、营运车辆管理信息1、相关运输通道的交通 2、状况、交通管制信息 深圳市公安局交通警察局道路视频监控系统 智能公交系统 1、公交规划、线路优化、智能化调度方案2、公交服务信息 1、道路交通管制信息2、运政监管信息 深圳市深圳市公安局交通警察局、交通局的运政监管系统 26 3、公交运营管理信息规划国土信息系统 1、GIS 地理信息 2、现状与规划路网信息 3、现状与规划土地利用信息 4、市政设施分布信56、息1、现状道路交通量信息 2、现状道路交通的运行现状评价 3、车辆保有信息及增长率；深圳市深圳市公安局交通警察局的 ATC 系统 上述表格只是列举了深圳市交通管理部分系统之间的信息交互，深圳市交通管理各部门之间交互信息需求比较多，只有各相关部门协调配合、协同工作，在一定的机制和技术手段下充分实现部门间的信息共享，深圳市的 ITS 建设才可能顺利建设和发展，ITS 才可能真正为提高城市交通管理与服务水平，提高城市交通系统运行效率，缓解交通拥堵，提供科学的决策支持等方面发挥其应有的作用。2、智能交通管理系统内部各模块间信息流分析 2、智能交通管理系统内部各模块间信息流分析?外部信息自动接入及传输模57、块 该模块主要通过外部接口，对分散的 ITS 子系统或交通管理部门中的信息进行规范化处理，统一接入平台内部历史数据库，对于不从属于任何一个系统的交通单点设备，如果提供有价值的数据信息，也可以通过该模块接入。?外部信息手动导入模块 该模块主要针对一些无法或者不方便自动接入的数据（如 CCTV 主观观测的交通事件数据、还有一些偶尔会出现的交通状况表征量等）。整个主要以自动接入信息为主，该模块是对建立完整统一的外部信息的必要补充。?数据库管理模块 该模块主要对交通信息存储的历史数据库、实时数据库、融合数据库、发布数据库进行数据组织、存储、检索、更新和维护等管理。?共用信息平台管理模块 该模块是整个智58、能交通管理系统的控制核心，由运行控制模块和一系列管理子模块构成，负责监控内部各重要硬件设备、软件进程、系统资源的运行使用状况和相关的环境状态，收集管理各种设备、进程的故障信息，并对整体运行状况作以评估分析。?交通信息融合模块 该模块是信息处理的主要功能模块之一，它主要是对接入并在历史数据库 27 中存储的交通原始数据进行融合分析。由于输入信息来源各异，大多是从某一个角度、某一个小区域来反映交通状况，因此需要进行数据融合，在一定准则下按照融合算法自动分析、得到能够合理反映整个交通的全局交通参数，提供给交通状态评估、仿真、并作辅助决策使用。?交通辅助决策模块 该模块主要在融合交通数据基础上，采用行59、程时间预测算法、事件检测算法等，为动态路径导航提供基础数据，也可以直接送到发布数据库中，提供到可变信息板上。该模块也包含基本的交通信息在线或脱机式分析、趋势走向分析、报表统计、图表分析、宏观交通建模和策略生成等，向不通部门的交通管理者（交通管理、交通运输、国土规划）等提供交通基础设施的规划、决策、建设、管理维护以及交通系统的统一调度等宏观辅助决策信息。?交通状态仿真模块 该模块采用交通仿真软件，根据融合的交通信息和辅助决策信息，建立分布式并行仿真的数据结构，对交通现象和交通特征进行仿真，推断与实际交通相关的运行特征，通过分析车辆、驾驶员和行人、道路以及交通流的交通特征，对整个交通运行状态进行评60、估，测试并评价新的交通控制、交通规划、交通组织等策略。?信息综合查询模块 该模块向桌面用户提供共用信息综合查询，支持 C/S 模式和 B/S 模式的多用户访问，提供 VIP 用户权限和普通用户权限，可在线定制用户权限，为深圳市交通管理的部门用户和个体出行者提供全面的信息查询服务。?共用信息定向发布模块 该模块主要是用来发布数据库中的交通共用信息，建立简单、可调控、鲁棒性好的共用信息发布通道，针对不同的用户和发布对象的个性化需求，通过标准的通信接口和协议，在 Internet 网上、广播电视、可变信息板或车载设备上发布共用信息等。28 外部信息自动接入及传输模块交通辅助决策模块交通信息融合模块共61、用信息平台管理模块外部信息手动导入模块平台信息定向发布模块交通状态仿真模块共用信息综合查询模块数据库管理模块数据库管理模块1786542391413121110161517 深圳市智能交通管理系统模块信息流 数据流 1：从“外部信息自动接入及传输模块”到“数据库管理模块”，主要是将各种 ITS 系统或路面检测器的交通数据直接传到历史数据库中，包括基本交通参数（流量、占有率、速度等），还有路网各路口信号灯的配时状况，交通营运车辆的调度信息，国土规划的土地资源信息等。数据流 2：从“外部信息手动导入模块”到“数据库管理模块”，主要是将一些不能自动传输的交通数据通过人工的方式录入历史数据库，包括临时62、性交通管制信息、CCTV 主观观测的交通事件数据、一些偶尔会出现的交通状况表征量等。数据流 3：从“数据库管理模块”到“交通信息融合模块”，将各种检测来源的交通数据提供给融合模块进行处理，主要包括道路数据、交通流量、密度、速度、占有率等数据。数据流 4：从“数据库管理模块”到“交通辅助决策模块”，主要是提供行程时间预测所需的交叉口信号配时参数（周期、绿信比、相位差）和路段 29 的物理参数（通行能力、车道数等）、事件检测算法所需要的历史流量、速度等，以及以往的规划政策。数据流 5：从“数据库管理模块”到“交通状态仿真模块”，主要是提供进行仿真区域的路网 GIS 数据、路网内各节点间历史 OD 63、值，路网内交叉口交通控制策略、交通管制策略等。数据流 6：从“交通辅助决策模块”到“交通信息融合模块”，提供可能会出现的多种有关联又有差别的辅助决策信息，包括预测行程时间值、交通改善方案、交叉口管制策略等，由融合模块根据历史行程时间值以及历史交通管制策略进行权衡。数据流 7：从“交通信息融合模块”到“交通辅助决策模块”，提供进行融合后的基础交通数据，包括路段的流量、速度、占有率、密度等交通状态表征参数。数据流 8：从“交通状态仿真模块”到“交通辅助决策模块”，主要提供交通状态指标，包括主干道、次干道交叉口阻塞率、里程阻塞率，以及路网的交通状态仿真数据。数据流 9：从“交通辅助决策模块”到“交通64、状态仿真模块”，主要提供各种行程时间预测值、事件检测结果、交通管制策略、交通规划数据等其他辅助的决策信息。数据流 10：从“交通信息融合模块”到“数据库管理模块”，提供融合后的基本交通参数。数据流 11：从“交通辅助决策模块”到“数据库管理模块”，提供各种交通辅助决策信息，包括行程时间预测值、事件检测结果、交通流量统计报表、规划、决策、建设、管理维护等宏观交通策略等。数据流 12：从“交通状态仿真模块”到“数据库管理模块”，提供仿真结果，包括路段交通量、拥堵长度、延误、燃料消耗量，还有相位差绿信比的最优化等交通辅助决数据。数据流 13：从“数据库管理模块”到“信息定向发布模块”，提供各种交通管65、理部门、特殊用户定制的交通共享信息，包括静态的出行规划、交通管制规则以及实时动态的交通状态、路径选择、停车诱导等信息。30 数据流 14：从“数据库管理模块”到“共用信息综合查询模块”，这里涉及的信息种类繁多，包括各种共享信息（详细可参见 5.5 共用信息列表），通过查询通道，面向不同用户、面向不同查询方式提供信息。数据流 15：从“信息综合查询模块”到“外部信息手动导入模块”，主要提供一些交互信息，比如出行者在电话查询的同时反馈的交通状态信息，通过手动方式作为输入信息来源。数据流 16：从内部各种软硬件到“信息管理模块”，主要提供各种设备监控信息，报警信息，监管指令等。数据流 17：从“信息66、管理模块”到内部的各种软硬件，主要是提供正常的设备管理维护信息以及设备监控信息的响应等。31 第三章 项目建设必要性及目标第三章 项目建设必要性及目标 一、项目建设必要性 一、项目建设必要性（一）建设智能交通管理系统是全面掌握实时交通运行状况的必然要求。（一）建设智能交通管理系统是全面掌握实时交通运行状况的必然要求。全面掌握道路交通实时动态的信息，是调控道路交通时空分布，减少道路交通拥堵的基础，我市现有的交通信息采集系统主要集中于特区内和宝安区部分主要干道，无法实现全市范围的全覆盖，已经不能适应特区内外一体化发展的需要，特别是无法满足大运道路交通指挥调度的要求，因此在全市范围内完善交通信息采集67、系统，是全面掌握实时交通运行状况的必然要求。（二）建设智能交通管理系统是加强道路交通信息管理、实现交通管理信息共享的必然要求。（二）建设智能交通管理系统是加强道路交通信息管理、实现交通管理信息共享的必然要求。为实现实时交通运行数据的存储和分析，为各类交通调控应用系统提供数据支持，市公安深圳市公安局交通警察局建设了道路交通综合信息平台，但随着各类检测设备的不断增加和各类交通应用的不断扩展，目前平台已经接近达到能够接入和处理数据的极限，必须进行扩展；此外，原有交通信息采集系统主要基于公安专网，一方面存在带宽不足的问题，另一方面在信息共享方面因保密原因存在接入限制，必须建设专用的交通网才能实现道路交68、通管理数据的共享。因此拓展道路交通综合信息平台，建设独立于公安网之外的交警专网，是加强道路交通信息管理、实现交通管理信息共享的必然要求。（三）建设智能交通管理系统是提高现有设施运行效率，减少道路拥堵的必然要求。（三）建设智能交通管理系统是提高现有设施运行效率，减少道路拥堵的必然要求。随着交通需求日益膨胀，交通拥堵日趋严重，传统的交通管理手段已不能适应新的要求，必须建设交通事件检测与管理系统，及时发现路面交通意外事件，第一时间调度警力，快速疏导交通，保障动态交通平稳运行；必须建设干线诱导系统，合理地分布交通流，提高现有道路的使用效率；必须建设快速路匝道控制系统，保障高优先级路网交通正常运行；必须69、建设智能信号控制系统，减少车辆在交叉口的延误；必须建设停车诱导系统，提高停车泊位的利用率、缓解路面交通压力。因此建设智能交通管理系统，从车辆出行的各个方面改善 32 管理手段，是提高现有设施运行效率，减少道路拥堵的必然要求。（四）建设智能交通管理系统是整合分散调控手段，实现整体调控的必然要求。（四）建设智能交通管理系统是整合分散调控手段，实现整体调控的必然要求。随着交通系统日趋复杂，原有分散的调控措施已不适应全局性的交通拥堵，必须利用智能交通技术，将分散的调控措施进行整合，实现基于动态交通数据整体调控交通需求结构和时空分布。因此建设道路交通综合调控决策支持系统，实现交通事件检测与管理系统、干线70、诱导系统、快速路匝道控制系统、智能信号控制系统、停车诱导系统的联动，是整合分散调控手段，实现整体调控的必然要求。（五）综上所述，智能交通管理系统是保证道路交通顺畅的必然要求，为成功举办大运，完善智能交通管理系统的建设已迫在眉睫。（五）综上所述，智能交通管理系统是保证道路交通顺畅的必然要求，为成功举办大运，完善智能交通管理系统的建设已迫在眉睫。二、建设目标与预期效果 二、建设目标与预期效果（一）总体目标（一）总体目标 根据深圳建设现代化国际花园城市的目标，充分利用深圳在相关产业和技术基础上的优势，以高起点、高水平、实用性和标准化结合为特点，建设起服务于交通管理得高效率的智能化系统，有力地保障和促71、进城市经济、社会、环保的协调发展。（二）本期建设目标 （二）本期建设目标 在总目标指导下，我市智能交通管理系统近期建设目标为：充分利用现有的交通资源，实现交通事件检测、快速路匝道控制、干线诱导、智能信号控制、停车诱导系统的协同联动，在统一的综合交通调控策略指导下，制定并定期优化匝道控制、智能信号控制、干线诱导、停车诱导、交通事件检测与管理系统预案，实时优化调整各子系统的控制策略，对动态交通进行综合调控。（三）建成后的预期效果（三）建成后的预期效果 智能交通管理系统的规划、建设和运行，为深圳市的交通管理提供强有力的技术保障，并将产生可观的社会经济效益。1、减少交通拥挤、节省出行时间和减少出行延误72、 2、增强综合调控能力 33 3、提高交通管理水平 4、推动智能交通产业发展 34 第四章 系统架构与总体建设内容 第四章 系统架构与总体建设内容 在工作思路和工作目标的指导下，深圳市公安局交通警察局智能交通近期（2009-2011）需重点在深圳市公安局交通警察局已有系统的基础上进行集成和扩展，实现交通管理的综合调控，建立一个由“一个交通管理信息采集系统+一个交通信息共享专网+一个交通管理综合信息平台+七个应用服务子系统”组成的智能交通管理系统。深圳市智能交通管理系统架构 1、交通管理信息采集系统 1、交通管理信息采集系统 补充完善干道车检器，采用线圈检测、微波检测、车牌识别等多种方式采集车辆73、信息。近期主要在现状高、快速路按照4-5公里的间距增加120个车牌 识别点，并在大运场馆、驻地周边的主次干道增加 300 个交通信息采集断面。2、交通信息传输专网 2、交通信息传输专网 35 建设独立于现有公安网和公众互联网的交通信息传输专网。3、交通管理综合信息平台 3、交通管理综合信息平台 提升现有平台信息融合技术水平，整合车辆及交通事件检测、交通指挥调度、交通信息共享等功能，实现对各种交通管理信息的集成，并为相关部门提供交通信息共享服务。4、道路交通综合调控决策支持系统 4、道路交通综合调控决策支持系统 基于实时交通数据，分区域、分时段评估路网的交通拥堵状况，在统一的综合交通调控策略指导74、下，制定并定期优化匝道控制、智能信号控制、干线诱导、停车诱导预案，实现各子系统的协同联动，为综合交通调控提供支持。5、交通事件检测与管理系统 5、交通事件检测与管理系统 利用道路检测线圈、视频监控等设备自动检测事故、拥堵等交通事件，并可按照预案快速处理交通事件，减轻交通事件对动态交通的影响。6、干线诱导系统 6、干线诱导系统 在干线道路的关键节点建设多样诱导屏，发布道路拥堵信息和交通诱导信息，优化交通流时空分布，均衡路网交通压力。近期共新增干线诱导屏 140 块，其中特区内新增 54 块，大运场馆周边增加 50 块，高、快速路等主要对外通道上增加 36 块。7、匝道控制系统 7、匝道控制系统 75、在快速路主线发生交通拥堵时或根据重大活动等紧急事件的要求，对快速路匝道进行自动开放或封闭管理。近期主要在特区南北环试点，并逐步推广至全市快速路系统。8、智能信号控制系统 8、智能信号控制系统 在现有基础上，加强大运场馆周边道路信号控制系统的建设，优化拓展控制系统功能。近期在特区外 400 个主要信号路口增加机动车、行人倒计时器，并在全市主要道路信号控制交叉口、路段增加 1500 套车辆检测器。9、停车诱导系统 9、停车诱导系统 利用停车诱导屏，发布周边停车场车位信息，引导车辆用最短时间进入停车场，减缓路面交通压力。近期主要建设中信、世贸商城、华强北、笋岗、会展中心、大运会场馆共 6 个片区的停76、车诱导系统，接入约 260 个停车场 30000 36 个停车位的信息，并对中央系统功能进行完善和升级，逐步形成一个全市性的停车诱导系统。10、大运道路交通指挥系统 10、大运道路交通指挥系统 建设大运道路交通指挥中心，通过专网与市公安深圳市公安局交通警察局道路交通管理综合信息平台相接，实现“综合交通信息显示与发布”、“宾客与运动员车队指挥”、“临时交通管制的道路管控与引导”、“突发事件的应急处理”等功能。同时配合市交通局以 RFID 技术建设的大运车辆管理系统，在大运场馆周边的干线道路上建设 RFID 实验环境（高速、大容量），检验 RFID 在城市干线道路上的车辆检测效果，为下阶段新技术的77、应用积累经验。37 第五章 建设方案 第五章 建设方案 一、交通管理信息采集系统 一、交通管理信息采集系统 1、建设目标 1、建设目标 本系统将采用多种信息检测技术和手段，采集点覆盖深圳市各区主要干道、快速路和重要关口，力求全面、及时、准确的采集道路上的交通流信息，为道路交通管理、特别是大运会期间的交通状态识别和交通控制策略实施提供强有力的支持。2、建设原则 2、建设原则 根据深圳市交通管理信息采集系统的总体建设目标和业务需求，本方案根据深圳市交通科学技术研究所从事城市交通信号控制管理及智能交通系统建设的经验，本着以下原则开展总体设计：深圳市的交通管理信息采集系统基本建设原则要求充分体现战略性78、前瞻性和可行性等。1)战略性：系统的建设要从深圳市社会发展和交通发展出发，不仅要立足于信息采集，更要符合交通信号管理控制系统、诱导系统的发展需求，为智能交通系统建设、经济发展和市民出行提供服务。2)前瞻性：系统的建设既要着眼于现时交通需求，也要顾及未来交通发展趋势，充分体现规划的前瞻性。3)可行性：规划的制定要贴紧我市交通发展规划，不脱离实际，充分利用已有车检系统设备。4)安全保密原则：系统应采用完善的保密机制，使得重要数据不易被破坏、非法修改或访问。5)可扩展原则：采用开放的软硬件平台和标准的通信协议。6)稳定性性原则：系统主机和关键设备以及通讯线路均有冗余，保证系统稳定可靠的运行。7)标79、准化原则：遵循技术标准、国家相关规范。8)根据智能交通系统建设的实际业务需求，按照相关系统集成方案建议书 38 标准进行设计。9)采用国际上先进的计算机网络与通讯技术。10)充分考虑深圳市公安局交通警察局实际业务的特殊性。3、系统用户及功能设计 3.1.3、系统用户及功能设计 3.1.系统用户 系统用户 深圳市交通管理信息采集系统为多个单位、不同部门职能工作人员提供信息服务，根据不同用户对系统需求不一致，在系统用户上主要分为：3.2.3.2.系统功能 3.2.1.系统功能 3.2.1.系统功能需求 系统功能需求 在业务需求方面，具体表现为：?采集重要路段断面、快速路车流信息（包括流量、车速、占80、有率）；?采集车牌信息，发现套牌、超速行驶等信息，执行警务工作；?对车检器相关的硬件设施进行录入及管理；?查询及修改车检器配置参数；?实时查询一个或多个车检器数据信息；?实时向车检器发送各种控制指令；?查看各类相关统计数据；?制作交通流数据报表；?对单个、多个关联车检器进行交通流模型分析。用户需求是指用户使用信息采集系统必须完成的任务。用户需求列举如下：?编辑车检器?查看路口、路段车检器设施?修改路口、路段车检器设施 主要 用户 交通工程师 交警执法人员一般管理员 39?查看路口、路段车检器的配置参数?修改路口、路段车检器的配置参数?查看路口、路段车检器故障信息?查看路网交通流信息状态?查看单81、个路口、路段的车检器信息?查看单个路口、路段的车检器实时运行状态?同时查看多个路口、路段的车检器交通流信息?查看交通统计数据?制作交通流统计数据报表 功能需求分析：交通管理信息采集系统的功能需求有很多，包括：交通流数据采集需求、原始数据处理需求、数据二次处理需求、数据管理需求、信息发布需求、交通辅助决策需求、系统安全需求、系统可靠性需求等。?原始数据处理指的在把对采集到的原始数据，进行预处理的过程。处理采集过程中发生的各类异常情况，例如数据丢失、数据重复、数据不完整等。原始数据处理将隔离异常事件，使得采集过程的异常事件不影响后续的数据处理，同时隔离减轻数据处理模块与各个子系统的关系。?容错处理82、：由于在各子系统的数据采集、传输和存储的过程中可能会导致数据的丢失，需要对采集来的数据进行错误检查处理，除了检查数据的完整性外，还要检查数据的合法性。?数据过滤：在数据错误检查后，需要对其中的错误数据进行必要的删除、校对，保证系统平台接收到的数据都是合法数据。?数据格式化：由于系统平台是从多种子系统中获得数据，为了系统平台处理的方便，需要将各个子系统的数据进行必要的格式化，统一成标准的格式。?数据打包：为了提高传输数据的效率需要将采集到的数据进行打包发送。?数据传输：在数据的传输过程中，需要保证传输的可靠性，即系统平台接收到的数据与采集系统发送的数据包一致。40 系统功能结构示意图?数据日志：83、在数据的采集和数据发送过程中，需要自动地写日志记录所有的操作，以便于测试和检查数据的可靠性，及日常的采集工作情况。?原始数据处理报告：按照需要，自动生成原始数据的数据报告，来反映采集系统的工作。3.2.2.3.2.2.系统功能模块分析 系统功能模块分析 根据以上应用需求分析，深圳市交通管理信息采集系统的功能将是十分丰富的。深圳市交通管理信息采集系统功能结构示意图(见下图)仅提出了初步的功能示意，随着系统建设的逐步进展，深圳市交通管理信息采集系统的最终功能将不断完善。系统功能结构如上图所示,在第 1 个层次上分信息采集、交通评价、数据查询功能、信息共享和数据处理 5 个部分,根据各个部分的实际目84、标,可以进一步划分,从而形成第 2 个层次上的结构。其中信息采集是整个系统的基础,数据处理是对基础数据的进一步处理,交通评价、数据查询和信息共享是对这些数据的应用。3.3.3.3.交通信息采集 交通信息采集 信息的采集是实现其它功能的基础。采集的作用是将分布在不同信息源的信息收集起来。一般要经过明确采集目的、形成并且优化采集方案，制定采集计划，信息采集、信息预处理、信息分类汇总等。交通信息采集主要由两部分组成，一是各类信息检测器；二是各类信息采深圳市交通管理信息采集系统信息采集 数据查询功能信息共享 数据处理交通评价 单点评价区域评价 线圈车检器车牌识别微波车检器其它定点查询报表定制模型分析网85、络发布其它平台接入 数据存储 原始数据采集 数据补偿数据传输 数据二次处理 41 集输入设备。交通数据的采集设备，其重要功能是将通过各类交通检测器（如路面线圈检测器、视屏检测器、微波检测器、红外线检测器等）采集到的路面交通的流量、车速、占有率等原始交通数据以及通过监控电话、GPS 定位等设备采集到的一部分少量动态信息（如报警信息、天气信息、指令信息等），传送到信息采集输入设备进行预处理。除了采集动态信息外，还通过各类信息采集输入设备采集静态信息，如城市交通有关的交通地理信息（城市结构、城市交通基础设施、城市交通结构、城市交通政策和管理体制等信息）。各类信息采集输入设备是通过交通信息采集子系统中86、数据预处理系统将各类检测器采集的异样数据进行过滤，去掉非法、无效的数据，将有效、合法的数据按照标准进行格式化处理，并将其封装、发送到指定的数据通道里，提供给交通信息处理及分析子系统。3.3.1.3.3.1.交通流参数 交通流参数 实时提供的前端识别数据为交通流参数的获取和处理提供了有效的基础数据，对基础数据的处理可以得到丰富的交通流参数，包括交通流量、速度、占有率、监控点交通流状态等，并将计算得到的结果发布至交通共用信息平台，实现数据共享发布。3.3.2.3.3.2.旅行时间及平均速度 旅行时间及平均速度 通过经过两点之间多辆车辆的行驶时间（或速度）的综合计算，得出区段的旅行时间和平均速度，提87、供给交通共用信息平台。3.4.3.4.交通评价 交通评价 通过采集回来的数据，对特定路段断面、区域进行交通情况分析，与上月及同月份道路其它相关断面数据进行对比，根据交通流量、速度、占有率、车头时距等交通信息，对道路交通状况进行评价，对其中评价较差路段，通过二次数据处理，分析导致交通恶化原因，及时进行排除解决，缓解交通压力。每月定时向相关工作人员、公众发布交通评价分析材料，引导市民出行。3.5.3.5.数据查询功能 数据查询功能 系统向指定用户提供交通管理信息数据查询功能，提供基本的单点单车道车流信息（流量、车速、占有率）；并可按照车检器关联度汇总成断面流量、速 42 度、占有率信息；对于快速路88、提供分段交通情况预测信息（车速、拥挤度、行程时间）；可以将数据进行模型化处理形成区域交通流分布情况；用户可以按照个人需要定制某个或多个检测断面交通流信息，系统按照用户预先设定好的路径进行统计分析，向用户提供数据及图表。用户还可以依据个人需要，编写交通流分析模型算法，预先存储在系统，由系统在读取数据后按照用户需求进行交通流模型研究，提供模型分析结果。在高级功能中，提供 GIS 界面数据查询功能，可以通过浏览地图直接显示流量信息及交通状况，可以单独显示某一断面交通流情况，也可以同时查询周边多个断面交通流信息。3.6.3.6.数据处理 数据处理 系统前端检测设备检测到原始数据并进行预处理后，传输回监89、控中心，中心系统对传输回来的数据进行校验，具有剔除错误信息，补偿缺失信息功能，并按照预先设定好数据库进行存储，当用户提出需求时，对原始数据进行二次处理。3.7.3.7.数据共享 数据共享 为最大限度地实现系统的综合应用价值，本系统将为多个单位或部门提供应用服务，包括公安指挥部、刑侦、技侦、交警、市网格办、环保局、国土规划局、交通局，目前公安相关部门都实现了在线数据的使用，其他单位使用离线数据。4、系统逻辑设计 4、系统逻辑设计 交通管理信息采集系统采用三层体系架构，由数据采集层、数据传输层、数据应用层组成。包括前端车检设备、服务端软件、服务端车检器数据库、客户端软件组成。系统架构如下图所示 490、3 服务端软件主要功能：与车检器设备间的数据传输；车检器数据协议转换；车检器设备的定时或实时轮询；车检器数据库操作；数据统计及分析；交通模型及车检器数据优化算法。客户端软件：用户通过操作客户端软件，使用交通管理信息采集系统，达到实时掌握路面车流动态信息和辅助交通管理的目的。5、系统物理设计 5、系统物理设计 根据深圳市交通管理信息采集系统建设情况，为满足大运会智能交通管理需要，本次拟设 120 个车牌识别点、300 个检测断面。信息采集系统各子系统根据其各需求差异，分别由不同的数据采集设备构成。主要包括线圈采集子系系统操作 车检器分布编辑 车检器设施管理 车检器实时监控 车检器多线程轮询 串口91、传输 协议转换 车检器车检器客户端客户端客户端客户端车 检 控 制车 检 控 制DB 客户端客户端服务端服务端 44 统、微波车检器采集子系统以及前端图像采集子系统。线圈采集子系统由安装在路口的线圈、车检器组成，雷达微波车检器采集子系统由雷达车检器、无线模块组成，前端图像采集子系统由安装在前端路口的数字摄像机、车辆检测器及 LED 频闪补光灯构成，这些子系统其实时采集的交通流数据及图像数据通过通信网络传输子系统的前置工业交换机传回，经信息采集系统分中心实时处理后上传给中心数据处理系统。分中心和深圳市公安局交通警察局数据处理中心构成实际的中心数据处理子系统，包含通信服务器、计算服务器、图片服务器92、及应用服务器等主要系统设备。系统物理结构图如下图所示。硬件防火墙交换机数据库服务器工作站工作站工作站路由器GPRSGPRS应用服务器路由器路由器交换机堆叠工作站工作站工作站备份服务器微波车检器车牌识别IOS防火墙IOS防火墙线圈车检器线圈车检器GPRS微波车检器微波车检器车牌识别硬件防火墙交换机数据库服务器工作站工作站工作站路由器GPRSGPRSGPRSGPRS应用服务器路由器路由器交换机堆叠工作站工作站工作站备份服务器微波车检器车牌识别IOS防火墙IOS防火墙线圈车检器线圈车检器GPRSGPRS微波车检器微波车检器车牌识别 6、关键技术解决方案 6、关键技术解决方案 6.1.6.1.信息采集93、设备的安装与布设 信息采集设备的安装与布设 信息采集是交通管理信息采集系统的基础，采集到的信息的准确度、稳定性以及代表性都决定了系统应用的功能，所以一个先进的交通管理信息采集系统必须建立在完善的信息采集设备安装与布设之上。因此我市交通管理信息采集系统采用先进的视频仪器、成熟的线圈以及双雷达微波车检器，检测交通流 45 形式灵活多样，提供更加全面的交通流信息。在布设选点上，要充分考虑到实际交通需求的影响以及数据的应用，使得所采集到的交通流信息具备代表性，并且能够真实的反应某一重点路口、路段或区域的交通状况，能够给予交通控制管理提供可靠的决策依据。此前，我市在交通信息采集设备布设上已经形成一套成熟94、的布设原则，对以后在全市推广具有参考借鉴作用。在交通数据采集系统的建设过程中，从满足系统对采集点的需要进行分析，将采集点按照属性的不同进行分类，优先保证宏观采集点；本系统首先选取典型区域进行布设，预留后期延续扩容的接口。?中观模型的数据要求：?主要道路之间的或流量大、饱和度大且易发生拥堵交叉口的交通流量；?主要的或流量较大路段的交通流量和速度；?一线、二线关口的交通流量；?特区内境界线流量。?交通综合调控的数据要求?主要道路的断面流量、占有率和行程速度；?路段上检测点的设置应靠近下游交叉口，这样有利于判断交叉口进口道的拥堵情况，采集到更多有关交叉口的交通运行信息。6.2.6.2.线圈车检器交通95、信息采集技术 线圈车检器交通信息采集技术 环形线圈检测器的工作原理是当车辆通过环形地埋线圈或停在环形地埋线圈上时，车辆自身铁质切割磁通线，引起线圈回路电感量的变化，检测器通过检测该电感变化量就可以检测出车辆的存在。目前我市采用的线圈车检器不但可以检测车辆信号，还可以提供交通流实时二次交通数据，包括平均车速，车型分类、原始当量、小车当量，占有率、拥挤度等信息，以满足不同环境下的应用。同时线圈车检器可以作为分布式控制模式系统中独立的数据采集与反馈设备，无需将车辆通过的占空脉冲信号直接上报中央控制系统，降低了通信频率、通信量和对时效性的要求，为无线通信技术的应用提供了技术基础。46 6.3.6.3.96、微波车检器信息采集技术 微波车检器信息采集技术 与以往微波车检技术不同，目前拟用的微波车检器数字双雷达波检测技术，它每秒发射 100 万次雷达波可以精确定位车辆，同时可以跨越中央隔离带的防眩板、树丛及隔离护栏等障碍检测到部分被遮挡的车辆，从而大大降低了隔离带对检测精度的影响！同时它仅需 1.8 的侧移量，就可以检测所要检测的数据，解决了部分路段无法提供 3 米以上的侧移量的问题，并且微波车辆检测器可以检测双向 10 个车道的交通数据，包括车流量、单车速度、平均速度、车型分类、车道占有率等交通数据。它内部设有两个数字雷达，在检测路面上投映两个微波带，每当车辆经过时，它会根据车辆通过两个雷达的时间97、精确地计算出每辆车的速度及其它所检测到的交通数据，无论车辆在任何地方行驶，都会只显示一辆车，即使在两个车道中间行驶，也不会像模拟的设备一样检测到两辆车或检测不到车辆，从而更提高了车辆的检测精度。47 6.4.6.4.数字摄像机监控技术 数字摄像机监控技术 数字摄像机作为成像技术的数字化产品已开始推广应用，并在图像采集、数据处理、数据传输、基本控制功能等方面已形成了相关的技术协议和标准。与传统的模拟摄像机加图像采集卡获取数字图像的方式相比，通过采用了前端A/D（零模拟通路）技术和全数字信号处理及传输技术，数字摄像机的成像性能和功能均得到加强。在各种动态获取数字图像的应用领域，数字摄像机将最终替代98、传统模拟摄像机加图像采集卡的方式。基于实时图像采集的车牌识别技术，利用数字摄像机取得的工程及图片效果明显优于模拟摄像机加图像采集卡，如下图 4 所示，(a)表示数字摄像机拍摄一个车道的效果，(b)(c)表示两个模拟摄像机加图像采集卡拍摄一个车道的效果。(a)单车道数字摄像机拍摄效果图 48 (b)单车道左车牌模拟摄像机 (c)单车道右车牌模拟摄像机 6.5.6.5.补光技术 补光技术 采用 LED 发光二极管阵列设备，使其在摄像机抓拍时对行驶车辆的号牌进行补光。数字摄像机在根据输入的车辆检测信号抓拍图像时，会提前给出同步补光的曝光信号，LED 补光设备根据该信号进行工作，从而达到同步补光的目的99、。其原理框图如图：数字摄像机 触发信号 曝光信号 识别器 LED 补光灯 受数字摄像机感光灵敏度低、LED 补光设备提供的照度有限等因素的限制，LED 灯补光灯只用于车牌补光。6.6.6.6.无线数据传输解决方案 无线数据传输解决方案 无线数据传输方式 前端车检器设备完成数据采集和本地数据处理后，数据通过标准的 RS232 接口连接无线 GPRS 模块，GPRS 模块通过 GMS 基站和移动信息服务中心将数据传送到本地的中心控制室。从设备的 RS232 接口到本地的控制中心之间是一个透明的无线数据通道，只需要车检器设备采集终端的 GPRS 模块配置成控制中心的固定 IP 地址，控制中心任何一台100、配置该 IP 地址的机器就可以接收到 49 车检器采集的数据。要实现多台检测设备的监控管理，只需要每一个设备采集终端的 GPRS 模块都配置成控制中心的 IP 地址即可。6.7.6.7.数据处理 6.7.1.数据集成 数据处理 6.7.1.数据集成 数据的采集、处理等问题是属于数据集成的范畴。交通管理信息的数据来源是多渠道的，对数据处理的需求也是多样化的，其中涉及到了数据格式的统一、数据传输的实时性、数据传输的完整性与可靠性等问题，是一个典型的数据集成问题。数据的规范化和标准化是数据集成的基础。数据集成是交通管理信息系统的核心部分之一，它向其他的功能模块提供数据支撑。为整合数据，一般需要有数据101、建模、统一数据系统设计开发、原有系统数据的抽取清洗转换等工作。其中数据信息模型是基础，应该依据业务流程确定数据的要求，建立完整的信息模型。数据集成的目的是形成统一的数据视图。最为重要的一点是数据模型在逻辑上必须是统一的，而在物理上是可以分布存储。即通过周期性地同步各数据库的数据来实现数据的统一；更合理的做法是统一的数据视图，即对各个数据库都提供统一的入口点，对所有的应用而言，只需通过相同的数据模型访问数据库，而无需关心各个物理数据库的模型和结构的不同。50 6.7.2.应用集成 6.7.2.应用集成 交通管理信息采集系统所涉及的不仅仅是简单的数据集成问题，来自不同采集子系统的实时交通信息，要在102、不同的业务模块中进行分析与处理，这就要求不同的业务模块必须具备协同的工作能力，从而实现各个交通管理部门的协同工作能力，这样才能为公众与决策层提供准确的、有效的交通信息。数据集成方式易于实现，但扩展困难。应用集成方式则可以实现业务逻辑以及简单的业务过程，作为向最终目标业务流程集成的过渡，可以有效地降低成本、增强系统的灵活性和可扩展性。应用集成的目标是以流程（Process）驱动技术为核心，通过流程与服务的有机配合达到在不同系统直接的分工合作。有效的解决不同系统的数据模型的一致性问题、不同系统的技术路线不同问题以及软硬件平台的异构问题。6.7.3.业务流程的集成 6.7.3.业务流程的集成 我们上103、面分析过，应用集成的目的在于实现基于业务流程的整合，作为交通管理信息采集系统，通过基于业务流程的整合，使业务逻辑更加易于扩展，更加适应复杂的交通变化。同时，通过业务流程的整合使整个交通管理信息采集系统的流程管理电子化，使系统具有更高的响应速度，更好的实现智能交通管理。6.7.4.与外部应用系统的集成 6.7.4.与外部应用系统的集成 交通管理信息采集系统不是一个孤立存在的系统，将来要与各种各样的外部应用系统进行交互，因此，集成不是一个封闭的过程，而是通过集成，使系统的开放性更好，更易于与其他应用系统进行必要的交互。6.8.6.8.数据信息的存储 数据信息的存储 交通管理信息采集系统所需存储的信104、息量也非常大，这时就要依靠先进的信息存储技术。大城市因交通管理信息量大、对数据综合利用程度高可采用数据仓库系统。在数据库系统中要解决的两大问题是数据存储功能和数据管理功能。数据存储功能是保存实时数据和历史数据，并可以作为数据源向其系统提供数据。数据管理功能采用数据仓库管理技术。数据仓库是按主题域来组织数据，通过数据库与数据仓库的接口技术实现 51 数据抽取，把分散于各个不同的系统、同构或异构的数据源、不同数据格式的数据，通过数据转换组织在一起。当用户向仓库进行查询时，需要的信息已经准备好了，数据冲突、表达不一致等问题已经得到了解决，这使得决策和查询更容易、更有效。数据管理通常采用数据联机分析处105、理技术、数据挖掘技术和 GIS-T 技术对数据进行管理。数据存储方案如下图所示：该方案是基于模块化的、高可用性、可扩展的解决方案，采用数据中心集中存储和集中管理模式。同时，该方案可以根据实际需求选择增加数据备份系统。该存储方案特点：1)高可用性。采用先进的 IP 网络架构，采用数据集中存储和统一管理，可以方便快速地实现数据的存储和读取。2)RAID 技术与多种硬件冗余保证系统的高可靠性，磁盘故障不会影响数据的继续访问。设备故障率降低，减少维护成本。3)设备管理、维护简单。磁盘的更换无需断电，也无需开启设备机箱，可以实现热插拔，且换盘时也完全不影响数据的访问；存储集中统一管理，无需管理每个前端存106、储。4)提高了客户服务质量，提高了系统响应时间。(由于数据集中存储在数据中心，客户对不同数据请求直接向数据中心提取数据，这样客户请求响应时间更短，服务质量更高)。52 5)高可扩展性。存储可以实现按需分配，存储容量可以根据监控规模的发展和增长来动态增长。采用集中存储方案，只需在网络中增加更多的存储容量，就可以解决这个问题。6)存储的增值服务业务。网络化的存储提供数据的磁带备份和光盘备份，这些功能进一步提高系统可靠性和数据的安全性。6.9.6.9.交通信息标准化 交通信息标准化 交通信息格式的标准化是 ITS 的标准化的重要内容，在信息采集与处理阶段充分重视信息标准化是本系统的一项重要内容。系统107、中将在分析应用 ISO 交通信息与控制系统ITS/TICS 中央数据登记薄与数据字典基础上提出符合信息标准化要求的信息格式和维护要求。ITS/TICS 数据登记薄和数据字典的基本框架 7、软硬件运行环境 7、软硬件运行环境 中央系统要求采用或高于 ORACLE9i 的数据库。系统所有的通讯功能、实时运算功能以及预警发布功能建议采用 C语言开发，关于系统管理、查询统计等功能采用 B/S 开发。8、系统与已建系统的衔接 8、系统与已建系统的衔接 在深圳市交通管理信息采集系统的现有架构、规模、用户范围、工作模式ITS/TICS 体 系框架 数据流程 ITS/TICS 数 据字典 ITS/TICS 数108、 据登记薄 标准 制 定注册和 管理员 应用 开 发ITS/TICS 应用ITS/TICS 信 息含义 提 交的 标准化 属于单一功能领域的数注 册的 53 等现状的基础上，与已建系统衔接满足：?综合分析通信、计算、存储、预警等各环节潜在的性能瓶颈，采用数据仓库存储方案，能满足新增车牌识别点、线圈车检器、微波车检器的接入；?调研系统现有的通信内容、协议及方式，能满足新增车检器信息、图片、时间同步等管理协议等内容的实时通信及补传机制；?满足本系统在智能交通领域及交通违法等方面的应用。9、机房建设 9、机房建设 参考项目监控点位置及光缆汇聚方案的基础上，对本项目车牌识别点、线圈车检器、微波车检器所109、部署的交警大（中）队等单位的机房进行了现场调研，调研内容包括机房状况（空间，能放置几个机柜；是否需要改造及物品移位；接地状况；）、网络资源、电源（包括市电及 UPS）、空调等情况。根据机房现有状况，结合通信技术，完成机房改造、增加机柜等建设内容,详细列出接入工作所需的机柜、光纤接驳、设备、线材等相关的事项，新增设备的走线须根据强电及弱电等类别设置线槽，走线规范，符合国家或行业标准。二、交通管理信息共享专网 二、交通管理信息共享专网 1、建设目标 1、建设目标 深圳市公安局深圳市公安局交通警察局目前交通管理和信息传送没有专门的网络，其传送依托于公安网。由于公安网对安全性的要求，使得交通信息的接入110、和共享存在诸多限制，同时也对公安网的安全性造成了影响。另外随着交通信息和交通管理方式的转变，其带宽要求越来越大，在公安网上传送交通信息和交通管理信息已经越来越困难。本项目拟新建独立的交通网，解决带宽不够和公安网的安全问题。拟新建的交通网将主要承载视频监控、视频捕获、道路管理、会议电视等交通信息和交通管理业务，将所有交通业务从公安网剥离出来。以及“大运智能交通系统”的应用系统提供物理通道。2、建设必要性 2.1.市政府要求建立统一的传输网络 2、建设必要性 2.1.市政府要求建立统一的传输网络 54 深圳市智能交通的建设涉及市综治办、规划局、交通局、深圳市公安局交通警察局四个部门，智能交通信息传111、输及共享还涉及到水务、城管、公交公司等多个部门，同时大量交通信息需要向社会发布，为市民出行提供服务。为此，规划局和交通局各自准备建一个交通网，最后在综治办的统一协调下，市政府准备建设统一的交通传输网络。2.2.公安网的限制性 2.2.公安网的限制性 如果交通信息传输专网由交警在现有公安网的基础上建设，大量的交通信息将由于公安网接入的限制，在各部门之间得不到共享，面对社会、公众媒体的信息服务也无法实现，限制了 ITS 的应用。为此，需将交通网从公安网剥离出来，构筑一个交通信息传输专网，才能实现与各相关部门的协调配合与系统联动，实现对突发事件更快速、更有效的应急处理，满足实时高效的交通应急指挥调度112、的需要。同时由交警建设交通信息传输专网可以很方便地与公安网实现信息共享，如果由其它部门建设交通信息传输专网，与公安网的信息共享将非常困难。2.3.其它城市已有类似建设 2.3.其它城市已有类似建设 北京、上海、大连等大城市都建立了独立的交通网，并得到成功应用。深圳作为与北京，上海等相同级别的大城市，也应该建立独立的交通网。综上所述，有必要建设独立于现有公安网和公众互联网的交通信息传输专网。3、建设独立交通网的紧迫性 3.1.交通业务带宽不足3、建设独立交通网的紧迫性 3.1.交通业务带宽不足 由于现在交通业务是由公安网承载的，虽然用了很多光缆直联，交通业务的带宽还是严重不足，存在很多带宽瓶颈。113、现在很多业务都没有全面开展。因此建设独立的交通网，为交通业务提供足够的带宽迫在眉睫。根据深圳市公安局交通警察局对 DVR、视频捕获、流量统计系统、红绿灯管理业务的分析，主要业务流量见下表：数据流名称 节点数 速率总速率数据流名称 节点数 速率总速率DVR 600 1.5M900M 视频捕获 100 12M1200M 55 流量监测系统 1000 0.112M112M 红绿灯管理系统600 0.112M67.2M合计：2279.2M其中深圳市公安局交通警察局配有 600 个 DVR(硬盘录像机系统)每个节点的速率为 1.5Mb/s 的速率，采用的是 MPEG-4 协议，DVR 总速率为 900M114、。视频捕获有 100 个节点，每个节点容量为 12Mb/s=12（车道）*3M（每张相片）*2（两张相片，远近各一张）/6（每 6 秒捕获一张相片），视频捕获总速率为1200M。流量监测系统有 1000 个节点，采用 GPRS 与中心节点通信，其速率为112.4Kb/s,流量统计系统总速率为 112Mb/s。红绿灯管理系统有 600 个节点，采用 GPRS 与中心节点通信，其速率为 112.4Kb/s,流量统计系统总速率为67.2Mb/s。交通网总的数据速率为 2279.2Mb/s。而这些业务流目前很多都是采用光缆直联的方式传送，不是一套完整的网络，光缆成本高，链路的自愈保护几乎没有，安全性不115、高，管理困难。从成本，安全和管理方面都需要将这些业务统一到一张网络上。这样，公安网的带宽就严重不足。必须建一个独立的交通网。3.2.信息共享 3.2.信息共享 由于现在交通业务用公安网承载，由于公安网接入的限制，导致很多无需保密或保密性要求不高的交通信息无法共享，这给交通的协调管理带来了困难，给管理的及时性也带来了困难。特别是在现在交通流量大，交通管理区域越来越大的情况下，信息的及时准确传递就非常重要。交通各部门以及相关部门之间的信息共享非常迫切。3.3.大运会交通保障 3.3.大运会交通保障 市政府“大运智能交通系统”的要求已经明确，对大运会交通保障设施的建设只有两年时间。而在智能交通系统中116、信息系统处于非常重要的位置，通信系统又是信息系统的基础部分，必须先建了通信系统，智能系统的建设才有可能。因此通信系统建设完成的时间必须更早。56 4、方案设计4、方案设计 4.1.网络拓扑图 4.1.网络拓扑图 根据对深圳市公安局交通警察局现有网络的了解，交通网可以采用整体规划分批建设的方针。将交通网分为骨干层、汇聚层、接入层，骨干层由各区的传输设备组建 10G 的 MSP 环网，汇聚层由区各分节点的传输设备组建 2.5G 的MSP 环网，接入层由各街道口传输设备组建 622M 或 155M 的 MSP 环网，各分节点与就近的骨干节点组成汇聚环，各街道口与就近的汇聚节点组成接入层，各层网络采用117、的传输设备，支持不同型号的线路板、支路板、数据处理板通用，对网络实现统一网管。骨干层业务至汇聚层、接入层业务可实现端到端的配置。首期工程先把骨干层搭建好，分别由 7 套骨干层传输设备组成一个 10G 的MSP 骨干环网；主控、电源、交叉、时钟四大关键部件采用 1+1 的硬件保护，对 GE 业务板可实现 1：1 的保护。目前深圳市公安局交通警察局分别有二个数据中心，一个是监控中心站点，另一个是西丽站点，根据深圳市公安局交通警察局业务的需求，监控中心、西丽、盐田、龙岗、龙华、宝安、南山站点分别配有 2 块 STM-64 速率光板，2 块 2*GE 口以太网板，还有 9 个业务槽位（由于监控中心至龙118、岗站超过 80KM 两端各配有 1 块光放板）；每个站点可提供 4 个 57 GE口分别与监控中心和西丽站点实现通信，其中2个GE口连接核心层交换机，做双链路上行；1 个 GE 口作为各区汇聚层交换机汇聚到核心层交换机的连接口。另外配置 2/4G 的 FC 接口用于连接存储设备。4.2.安全性分析 4.2.安全性分析 采用该方案，可为业务提供电信级（优于 50ms）的自愈保护。特别是在接入层网络建设完毕后，每个接入层节点的链路都可以做到在节约光缆的同时提供电信级（优于 50ms）的自愈保护，有效提高网络的安全性。传输网的网管通道与业务通道物理隔离，有效提高网络管理的安全性。另外，考虑到骨干网络119、各网元的重要程度，建议设备能够支持智能性，后期能够平滑升级至 ASON，支持安全等级非常高的 MESH 网络保护。4.3.成本分析 4.3.成本分析 采用该方案，利用 MSTP 设备的时分复用，提高光缆的使用带宽，在满足物理隔离和光缆故障自愈保护的要求的同时一对纤芯可作为多对纤芯使用，减少使用光缆的数量（相对于数据设备的星形连接），可有效节约成本。4.4.可延续性分析 4.4.可延续性分析 深圳市公安局交通警察局现有网络采用的是数据交换机，骨干采用传输网改造后，传输网为数据交换机提供以太网通道，实现各点之间通信；随着将来业务量的增加，可将网络划分为骨干层、汇聚层、接入层，为各层节点提供高速率的120、端到端业务。传输网络可以分出物理隔离的多个通道，可以同时承载公安网，互联网的业务，为以后在物理层的“三网合一”打下良好基础。4.5.灵活性分析 4.5.灵活性分析 深圳市公安局交通警察局现有网络采用的都是星型结构，节点间相互通信都需要经过监控中心站点进行转接，随着数据量不断增加随时都有出现瓶颈的可能，而采用传输网能提供端到端的业务，从而解决监控中心负荷大的问题。58 5、软硬件运行机制环境 5、软硬件运行机制环境?MSTP 设备配置 序号 项目 序号 项目 1 设备 设备 1.1 STM-64 传输设备 1.2 子网级网络管理系统(EM)子网级网络管理系统(EM)1.2.1 EM 硬件及系统软121、件 1.2.2 EM 应用软件 2 安装材料 3 设备手册 5 License 授权服务费 License 授权服务费 5.1 EM License 授权服务费 6 卖方技术服务 卖方技术服务 6.1 OptiX OSN 3500 工程服务费7 运输及运输保险费?数据设备配置及概算 产品产品名称 名称 型号 型号 产品描述 产品描述 数量 数量 S7800 LS-7806 Quidway S7806 以太网交换机主机 7 LSQM1AC1400 Quidway S7800 交流电源模块,1400W 14 LSQM1SRPB0 Quidway S7800 Salience VI 交换路由引擎 1122、4 LSQM1GT24SC1 Quidway S7800-24 端口千兆以太网电接口模块(RJ45)7 LSQM1GP24SC1 Quidway S7800-24 端口千兆/百兆以太网光接口模块(SFP,LC)7 SFP-GE-SX-MM850-A 光模块-SFP-GE-多模模块-(850nm,0.55km,LC)140 59 S5600 LS-S5648P Quidway S5648P 以太网交换机,48 个10/100/1000Base-T,4 个 combo SFP,自带两个堆叠口,1 个模块插槽 21 SFP-GE-SX-MM850-A 光模块-SFP-GE-多模模块-(850nm,0123、.55km,LC)40?说明 按照华为增强型 STM-64 MSTP 设备 OSN3500 以及华为相应系列数据交换机为参照。三、交通管理综合信息平台 三、交通管理综合信息平台 1、建设目标 1、建设目标 交通顺畅是成功举办世界大学生运动会的前提和保证，必须保证运动员、观众及时到达比赛场馆，在比赛完毕后安全有序地离开场馆。深圳将在 2011 年举办大运会，会加剧本已存在的交通问题，交通将面临更加严峻的形势。而多年来国内外实践经验证明，解决城市交通问题不仅需要依靠修建道路基础设施，同时还需要结合先进的智能交通管理系统。通过对现有平台进行软件功能升级和软硬件架构的分布式调整，以满足大运会场馆周边和124、城市主要道路的交通信息采集需求，并提升现有平台信息融合技术水平，整合车辆及交通事件信息采集、指挥调度、交通信息交换服务等功能。平台将形成分布式数据处理及存储架构，具备很强的可扩展性，以满足各系统的交通数据的接入和处理，并为大运会各智能交通系统提供稳定、高效的数据服务。2、建设原则 2、建设原则 平台将满足海量基础交通数据的接入、存储、清洗、补偿、融合、加工、发布的功能及性能要求，并通过研究和分析各种交通规则和算法、模型，完成交通状态分析、历史交通规律抽取、交通趋势规律和交通预测等，为大运道路交通指挥系统等各智能交通系统的各种不同应用需求，提供准确、完整的交通数据，并产生可直接利用于交通决策应用125、和出行服务的有效信息，使交通管理各系统良好 60 协作，高效运作，全面提高交通管理水平和效率，并与交通局、规划局等单位实现交通信息共享。交通管理综合信息平台将在整个智能交通系统中发挥以下重要作用：?承担整个智能交通系统交通数据以及交通信息的采集、融合、分析及管理工作，为智能交通系统中的其他交通应用系统提供交通数据及交通信息支持；?为智能交通系统中的其他交通应用系统提供道路交通评价等核心模型、算法以及专家预案库等决策支持；?为智能交通系统中的其他交通应用系统提供通用的中间件套件以及相关技术支撑；?为智能交通系统管理提供统一灵活的管理及运行维护工具。根据上面对于交通管理综合信息平台作用的描述可以看126、出，交通管理综合信息平台在整个智能交通系统中占有极其重要的地位。交通管理综合信息平台的重要地位主要表现在以下三个方面：?基础地位：通过对交通管理综合信息平台作用可以看出，交通管理综合信息平台的建立及运行直接完成了智能交通系统的基础业务功能；通过交通管理综合信息平台可以实现多源交通数据的管理以及综合交通信息的生成及发布，为智能交通系统其他交通应用系统的正常工作提供了基础保证；?核心地位：交通管理综合信息平台一方面是整个智能交通系统的交通数据及信息核心，为智能交通系统其他交通应用系统提供高效灵活的交通数据机信息交换机制；另一方面是整个智能交通系统的技术核心，为智能交通系统其他交通应用系统提供核心算127、法及模型的技术支撑；?全局地位：交通管理综合信息平台的作用是面向整个智能交通系统体系的，通过交通管理综合信息平台可以实现整个智能交通系统各个交通应用系统的协同工作，通过智能交通系统的整体协同工作能够更加有效的发挥智能交通系统在交通系统中的重要作用。从上面对于交通管理综合信息平台定位、作用以及地位的描述中可以看出，交通管理综合信息平台在整个智能交通系统体系中起着十分重要的作用；因此，61 交通管理综合信息平台建设的好坏将直接影响到整个智能交通系统的部署情况以及具体的实施效果。为了能够实现交通管理综合信息平台在整个智能交通系统框架下应有的功能，交通管理综合信息平台建设的规模是巨大的，交通管理综合信128、息平台的建设具有以下的特点及要求：?由于交通管理综合信息平台是一个开放的平台系统，其内部的处理功能往往受到外部输入及输出的影响，这就要求在交通管理综合信息平台的建设中能够充分地考虑到系统的可扩展性和兼容性，以此来减少系统后续开发的工作量；?交通管理综合信息平台作为整个智能交通系统框架的核心，担负着智能交通系统核心处理的任务，这就要求在交通管理综合信息平台的建设中能够充分地考虑到系统的稳定性和工作性能，以此来保证系统高可用性；3、系统用户及功能设计 3.1.系统用户 3、系统用户及功能设计 3.1.系统用户 交通管理综合信息平台主要面向的系统用户类型包括以下几类：交通信息发布者、交通管理者、交通129、规划者以及交通决策者。所面向的用户类型及其总体交通业务内容如下表所示：用户类型 总体交通业务内容 交通信息发布者获取相关交通信息，实现交通信息与其他附属信息之间的融合，并实现融合后交通信息的多层次多角度多方式发布，通过发布交通相关信息满足道路交通主体对于交通相关信息的需求，以此来增强道路交通主体出行的有序性和计划性 交通管理者 实现对于微观交通信息的分析及评价，通过分析及评价了解道路的实时交通状况情况，并根据所获取的实时交通状况制定相应的交通管理策略并实施，通过实施交通管理策略改善现有的道路实时交通状况 交通规划者 在对现有宏观交通信息分析及评价的基础上，实现对于交通状况的中长期预测，分析交通130、发展的主要趋势，并根据预测及分析的结果得到相应的交通组织规划方案，通过实施交通组织规划方案来达到优化交通组织结构，满足城市日益增长的交通出行需求的目的 交通决策者 实现对于交通现状及发展趋势的宏观分析，制定出相应的交通决策方案，通过实施交通决策方案调整交通总体体系结构，从而达到从宏观上优化总体结构的目的 62 3.2.系统功能 3.2.系统功能 经过前期的系统建设，目前的交通管理综合信息平台已逐渐形成了一套较为成熟的交通（数据）信息接入、加工处理、存储、查询以及发布机制。现有的交通管理综合信息平台采用了层次化、模块化的体系架构，能够对系统进行灵活的扩展和升级。本次项目建设对交通管理综合信息平台131、的交通信息接入、处理、存储以及应用提出了更高的要求。为了满足新的系统业务要求，需要对目前的交通管理综合信息平台进行升级和改造。通过本次的交通管理综合信息平台建设，交通管理综合信息平台的系统功能如下：?实现全市范围内各交通信息采集系统所采集交通信息的接入；?实现对于交通管理综合信息平台内部各类交通信息的加工及处理，通过加工处理使得交通管理综合信息平台中的交通信息能够基本满足各交通应用系统的业务需求；?实现交通信息的存储功能，同时保证交通信息的存储性能能够充分满足交通信息处理以及应用的需要；?实现各类交通信息的发布功能，满足各交通应用系统各发布方式的发布要求；?为各交通应用系统的交通应用提供必要的132、应用支撑。4、系统逻辑设计 4、系统逻辑设计 交通管理综合信息平台总体结构图如下所示：63 交通管理综合信息平台主要包含交通信息接入层、交通信息处理层、交通信息存储层、交通信息发布层、应用支撑层以及系统配置管理工具等几部分组成。4.1.交通信息接入层 4.1.交通信息接入层 交通信息接入层主要负责多源多态的交通信息接入。交通信息接入层提供一个协议转换层，用于为不符合交通管理综合信息平台交通信息接入通用协议的交通信息接入提供必要的协议转换服务。交通信息接入层还提供一系列的交通信息接入通道，通过各类的交通信息接 64 入通道实现各类交通信息的统一接入。4.2.交通信息处理层 4.2.交通信息处理层133、 提供分布式的交通信息处理机制，实现各类交通信息的加工处理。交通信息处理层利用交通分析得到的交通信息规律实现交通信息的清洗、补偿，以此来确保交通信息的准确、完整；同时，提供相应的交通信息加工处理机制，实现交通信息的深度加工。4.3.交通信息存储层 4.3.交通信息存储层 交通信息存储层通过分布式和集中数据库的利用，实现每个系统的交通数据的分布式存储，以及融合、加工后的交通数据的集中存储，以提高海量交通数据的存取效率。交通信息存储层还通过建立多维度的数据仓库，形成以提供决策支持为目标、面向高级决策管理人员、注重分析功能、数据分析能力强的数据仓库模型，为联机分析处理和数据挖掘准备好元数据。交通信息134、存储层是交通管理综合信息平台的数据基础，必须通过先进技术，实现海量数据的实时处理，才能满足交通应用的实际需要。4.4.交通信息发布层 4.4.交通信息发布层 交通信息发布层以适配器的形式提供多种发布方式的交通信息发布功能。每种发布方式都有其优缺点，结合使用可以使交通管理综合信息平台的信息发布方式更灵活。其中，WebService 主要是发布各类查询、统计报表，以及交通分析后得到的交通决策信息。DB 发布则适合大量的交通数据的实时发布。MQ适合特定类型的消息发布，如诱导信息的发布等。建立不同的个性化的信息发布方式，为交通管理综合信息平台的多层次应用提供了有利条件。交通信息发布层为各交通应用系统的135、交通应用提供了信息支撑。4.5.应用支撑层 4.5.应用支撑层 应用支撑层包含了交通算法及模型库、交通信息规则库以及应用支撑组件三个部分。其中，交通算法及模型库包含的是开展交通分析的一些通用算法和模型；交通信息规则库包含了交通分析以后产生的各交通信息规律；应用支撑组件主要为 65 交通应用提供相应的业务流程支撑。应用支撑层为各交通应用系统的交通应用提供了算法和工具的支撑。4.6.系统配置管理工具 4.6.系统配置管理工具 系统配置管理工具主要对交通管理综合信息平台的主要功能进行监控及管理，同时为系统功能的正常实现提供必要的配置及管理支持。5、系统物理设计 5、系统物理设计 交通管理综合信息平台136、的物理结构如下图所示：66 数据接入刀片式服务器群：部署数据接入通道，接收、转化智能交通控制系统、事件系统、停车诱导系统等各系统数据，并把数据存储到平台数据库，并通知数据融合子系统进行处理。数据清洗、补偿、融合、加工刀片式服务器群：部署清洗、补偿、融合、加 67 工子系统，接收数据接入通道数据处理通知，清洗、补偿、融合、加工数据接入通道处理后的数据。处理后的核心数据存储到平台数据库中，处理后的统计量存储到平台数据库中。处理完成后通知数据发布通道服务子系统进行发布处理。交通业务支撑、分析决策刀片式服务器群：部署交通业务支撑、分析决策子系统，建立交通业务规则、交通算法模型等，对数据库中的数据按照算137、法模型进行处理，并将处理结果保存在数据库中。数据发布通道、数据统计分析 WEB 刀片式服务器群：部署数据发布通道及服务子系统和统计分析子系统 WEB 服务。接收数据接入通道子系统通知或数据请求，把数据发送给订阅该信息的交通应用系统；统计分析子系统提供人机交互界面，采用 B/S 架构，需要安装 WEB 服务。分布式数据库刀片式服务器群：建立分布式数据库、数据仓库，用于保存各类交通数据，并保持较高的存取效率。6、关键技术解决方案 6.1.多源异构交通信息融合技术 6、关键技术解决方案 6.1.多源异构交通信息融合技术 交通管理综合信息平台实现了多个交通信息采集系统的各类交通信息的接入，包括线圈、视138、频、车牌识别等各种设备的检测数据。数据类型则包括交通流数据、交通事件信息、行程时间数据等。交通管理综合信息平台需要将以上各个系统的各类数据，按交通意义进行信息融合，以生成各类用于交通诱导、交通控制、交通分析的信息。6.2.数据仓库 6.2.数据仓库 由于平台将对海量交通数据进行处理，并最终生成各类交通信息，需要用到数据仓库和高维数据挖掘技术。数据仓库是一种体系结构，它是从传统的数据库技术基础上发展而来的，它的核心是在于对于数据的整合，通过把企业原始数据进行集成、归类、分析，为决策提供支持，为 OLAP（联机分析处理）、数据挖掘等深层次的数据分析提供平台。数据仓库项目是以关系数据库为依托，以数据139、仓库理论为指导、以 OLAP 为多层次多视角分析，以 ETL 工具进行数据集成、整合、清洗、加载转换，以前端工具进行前端报表展现浏览，以反复叠代验证为生命周期的综合处理过程。最终 68 目标是为了达到整合企业信息信息，把数据转换成信息、知识，提供决策支持。6.3.数据挖掘技术 6.3.数据挖掘技术 数据挖掘（Data Mining）是指从大量结构化和非结构化的数据中提取有用的信息和知识的过程，它是知识发现的有交手段。数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。从应用的角度看，数据挖掘是一种新的商业140、信息处理技术，其主要特点是对商业数据库中的大量业务数据进行抽取、转换、分析和其他的模型化处理，从中提取辅助商业决策的关键性数据。简而言之，数据挖掘其实是一类深层次的数据分析方法。数据挖掘可以针对任何类型的数据库进行，即包括传统的关系数据库，也包括非数据库组织的文本数据源、WEB 数据源以及复杂的多媒体数据源等。关系数据库、数据仓库、文本数据库、复杂类型数据库（空间数据库、时序数据库）、多媒体数据库等。6.4.分布式与共享式数据集成技术 6.4.分布式与共享式数据集成技术 分布式数据库系统是在集中式数据库系统的基础上发展来的。是数据库技术与网络技术结合的产物。分布式数据库系统有两种：一种是物理上141、分布的，但逻辑上却是集中的。这种分布式数据库只适宜用途比较单一的、不大的单位或部门。另一种分布式数据库系统在物理上和逻辑上都是分布的，也就是所谓联邦式分布数据库系统。由于组成联邦的各个子数据库系统是相对“自治”的，这种系统可以容纳多种不同用途的、差异较大的数据库，比较适宜于大范围内数据库的集成。分布式数据库系统(DDBS)包含分布式数据库管理系统(DDBMS)和分布式数据库(DDB)。在分布式数据库系统中，一个应用程序可以对数据库进行透明操作，数据库中的数据分别在不同的局部数据库中存储、由不同的 DBMS 进行管理、在不同的机器上运行、由不同的操作系统支持、被不同的通信网络连接在一起。分布式数142、据库中每一个数据库服务器合作地维护全局数据库的一致性。一个 69 分布式数据库在逻辑上是一个统一的整体：即在用户面前为单个逻辑数据库，在物理上则是分别存储在不同的物理节点上。一个应用程序通过网络的连接可以访问分布在不同地理位置的数据库。它的分布性表现在数据库中的数据不是存储在同一场地。更确切地讲，不存储在同一计算机的存储设备上。这就是与集中式数据库的区别。从用户的角度看，一个分布式数据库系统在逻辑上和集中式数据库系统一样，用户可以在任何一个场地执行全局应用。就好那些数据是存储在同一台计算机上，有单个数据库管理系统(DBMS)管理一样，用户并没有什么感觉不一样。分布式数据库系统是一个客户/服务器143、体系结构。在系统中的每一台计算机称为结点。如果一结点具有管理数据库软件，该结点称为数据库服务器。如果一个结点为请求服务器的信息的一应用，该结点称为客户。在 ORACLE 客户，执行数据库应用，可存取数据信息和与用户交互。在服务器，执行 ORACLE 软件，处理对 ORACLE 数据库并发、共享数据存取。ORACLE 允许上述两部分在同一台计算机上，但当客户部分和服务器部分是由网连接的不同计算机上时，更有效。分布处理是由多台处理机分担单个任务的处理。客户和服务器是位于网络连接的不同计算机上。单台计算机上有多个处理器，不同处理器分别执行客户应用。6.5.组件式的系统架构 6.5.组件式的系统架构 144、交通管理综合信息平台的实际应用，随着交通应用的不断开展，而不断增加和深入。这就决定了交通管理综合信息平台的架构必须是灵活可配置的。新增加或修改的功能，必须在不影响其他功能正常运行的情况下方便地加入系统中。这就决定了系统必须采用组件式的架构。在平台整体结构不发生变动的情况下，单独的功能将采用组件的方式进行注册、注销。各类交通信息规则、算法、模型要方便地加入到平台的应用支撑层中。6.6.适配器（Adapter）技术 6.6.适配器（Adapter）技术 交通管理综合信息平台是智能交通系统的数据存储中心，面向交用诱导、交通管理、交通组织等都需要发布信息。这就决定了平台的交通数据发布必须采取灵活的方式145、。要求交通管理综合信息平台的信息发布，采用适配器（Adapter）技术实现。通过建立多种类型的交通信息发布适配器，由外部系统在平台进行注册后，就可以从相应的适配器获得平台发布的信息。70 7、软硬件运行环境 7、软硬件运行环境 交通管理综合信息平台的数据库将采用 Oracle 数据库，版本为 9i 或以上。交通管理综合信息平台的后台服务程序将采用 C+语言开发。数据查询统计报表等功能将采用 C#语言开发，并采用 B/S 结构。8、系统与已建系统的衔接 8、系统与已建系统的衔接 交通管理综合信息平台与已建系统地衔接有三类：?交通信息的接入 交通信息的接入采用构造交通信息接入通道的方式实现；?交通146、信息的发布 交通信息的发布采用构造发布适配器的方式实现；?提供交通应用支撑 交通应用支撑采用调用交通应用支撑组件的方式实现。9、机房建设 9、机房建设 根据机房现有状况，结合交通管理综合信息平台建设需要，完成机房改造、增加机柜等建设内容,详细列出接入工作所需的机柜、光纤接驳、设备、线材等相关的事项，新增设备的走线须根据强电及弱电等类别设置线槽，走线规范，符合国家或行业标准。四、道路交通综合调控决策支持系统 四、道路交通综合调控决策支持系统 1、建设目标 1、建设目标 将交通信号控制、快速路匝道控制、交通诱导和信息发布，以及事件管理结合起来，从宏观上来把握路网综合交通运行，综合调控交通流的目标。147、2、建设原则 2、建设原则?充分利用先进的计算机信息与集成技术、智能交通技术、交通模拟评价技术?围绕交通管理综合决策支持核心目标?以标准化、成熟可靠的具有发展前景的通用技术为信息集成平台，保证数据的兼容性、通用性和系统今后的可扩展要求?整个系统易于维护和使用、经济实用性原则 71?模型描述的准确性和灵活性实用性和方便性?采用技术的先进性和成熟性?系统建设的整体性和协调性?系统运行的安全性和可靠性 3、系统用户及功能设计 3、系统用户及功能设计 交通综合调控分为两个层次进行，第一个层次是将快速路控制与交叉口信号控制整合，形成面向路网整体的交通控制。由于深圳的用地条件和路网特点，使得深圳快速环路间148、距短，出入口多，因此快速路的交通流对城市干道，特别是结合部交叉口的冲击较其它城市更大，如新洲路、上步路、布吉路等重要干道，在高峰期间常因接纳快速路上转移的交通流而产生严重的交通拥堵。此外，由于深圳组团式的城市结构，以及二线关的存在等，造成深圳组团间的交通流特别是东西向的主要交通集中在几条干道上。因此，需要实施快速路的匝道控制、主线控制（包括可变限速控制和可变车道控制等），均衡从快速路向城市干道转移的交通，使干道交叉口上游流量控制在合理的范围内。在此基础上，进而实现快速路与平行干道的通道控制，使交通流在整个路网上的分配更均衡，同时也可在交通事件或警卫等特殊条件下更好地进行交通流调控。交通综合调控149、的第二个层次是在第一层次的基础上，将交通控制与交通诱导、交通管制整合，从被动适应交通流的变化到主动引导路网交通流的合理分配。进行交通诱导（包括信息发布）和管制措施，对交通流分布进行路网整体层面的优化，通过在上游道路的提前分流，减少拥挤路段和交叉口的交通流入量。改善交通控制系统的运作条件。4、建设内容 4、建设内容 1）交通管理评价与决策支持子系统：基于中微观交通模型，对交通管理措施、交通诱导和控制方案进行评价，提供决策支持（包括前期研究设计、算法和软件开发及硬件工程）；2）中心城区交通预警子系统：基于中微观交通模型和交通采集数据和历史数据，进行交通状况预测及预警发布。（包括前期研究设计、算法和150、软件开发及硬件工程，范围为罗湖、福田及大体中心周边区域）；72 3）中心城区交通综合调控模型子系统（据交通控制和管理要求建立中微观模型，范围为罗湖、福田及大体中心周边区域）；4）交通综合调控预案制订：由于道路交通综合调控涉及到的系统庞大、过程复杂，当道路交通出现问题，或者需要启动综合调控措施时，必须有相应的预案加以支持，再附以人工干预，才能达到综合调控交通的目的，因此需要进行交通综合调控预案制订的研究。5、系统架构设计 5、系统架构设计 系统仿真模型结构示意图如下所示：用户界面知识库人车单元模块 仿真模块预案生成道路模块 智智智智能能能能决决决决策策策策 模型算法 专家系统 人工干预 交交交交151、通通通通 基基基基础础础础 数数数数据据据据库库库库 由仿真生成的处理预案由仿真生成的处理预案交通数据策略自 学习机制 73 6、关键技术解决方案 6.1.6、关键技术解决方案 6.1.快速路与城市道路的结合部互动策略探索快速路与城市道路的结合部互动策略探索 快速路网与城市道路结合部的交通流控制，也称为快速路网的通道控制，其目的是在交通需求和通道的容量之间获得最佳平衡。快速环路通道的容量是由快速环路的容量和能为快速环路交通需求提供服务的可换用的平交道路的容量组成的。结合部互动控制策略应该综合运用通道上各种控制及交通诱导子系统，以便达到最佳利用通道容量。这种综合利用涉及到下述一些引起专门技术的应152、用：?前沿道路和平行的换用道路上的交通信号系统的协调；?协调匝道控制与前沿道路平交路口控制，防止车队阻断这些路口；?在前沿道路和其它可换用道路与通往匝道的横向道路相交处，提供该平交路口的多相位信号控制；?协调匝道控制和前沿道路的使用。为了对一个由前沿道路和具有匝道调节的快速环路组成的通道上的交通流进行优化，已提出 3 种技术。第一种技术建立区域级匝道调节率，在入口匝道处设置一系列交通诱导标志，可以建议前沿道路上的车辆或者进入快速环路或者继续沿前沿道路行驶，而这些建议是根据旅行时间最短的路线给出的。第二种技术 74 建议使用一种动态程序，可以求出一个能导致快速环路和前沿道路之间交通流最佳分配的入153、口匝道调节率。第三种技术建议考虑这样的问题，即在快速环路上发生事故之后，找出在什么时间，车辆应该从哪一个入口匝道上转移到前沿道路上去，这种方法涉及到排队论并使一个损失函数减为最小。但是，目前还没有研究出一种最佳技术，能同时处理快速环路和城市道路的一切控制问题。通常，如果控制策略要求同时协调以下几种通道控制分系统：?快速环路控制?前沿道路控制?干线道路控制?交通诱导控制 那么，系统的控制逻辑应是多级的，一般可由以下各级组成：第一级：涉及到政策与系统的考虑，如确定控制区域，选择分系统的策略。第二级：负责把控制区域划分成单纯的子区域。第三级：根据整个区域的交通模式，确定在 610 分钟的周期内要使用154、的控制变量。第四级：在 40120 秒的控制周期内，执行周期、相位差和调节率。第五级：在 35 秒的量级上处理单个车辆。6.2.6.2.交通诱导与信号控制的互动策略探索交通诱导与信号控制的互动策略探索 城市交通流诱导系统是以动态交通分配理论为基础，实时分析复杂多变的路网交通状态，综合运用 GPS 和 GIS 等技术，通过车载信息装置、可变信息板等动态地向出行者提供实时交通信息和最优路径引导指令，达到均衡路网交通流的目的。城市交通控制系统（Urban Traffic Control System,UTCS）主要是采集处理交叉口上下游的交通参数，根据一定的优化目标，确定各交叉口合适的信号参数（周期155、绿信比、相位差）等，给与不同进口方向车辆的时间分配通行权，从而实现交叉口车辆运行的安全、有序。UTFGS 和 UTCS 是智能交通系统（ITS）的核心组成部分，是城市交通管理的两种主要有效手段。它们具有共同的管理对象由人、车、路、环境组成的复杂交通流，它们有共同的目标实现路网交通流的畅通，提高交通运输的安 75 全、舒适性。它们时空结合，相互反馈，交通控制方案决定了车辆在交叉口的等待时间，改变了车流在时间上的分布，交通流诱导通过合理分配，改变了车流在空间路网上的分布。因此，只有两系统协同运作，才能发挥 2 1 1 +的交通管理效果。动态交通分配是将时变的交通出行合理分配到不同的路径上，以降低156、个人的出行费用或系统总费用。具体点说：DTA 是在交通供给状况以及交通需求状况均为已知的条件下，分析其最优的交通流量分布模式，从而为交通流管理，动态路径诱导等提供依据。通过交通流管理和动态路径诱导在空间、时间上对已经产生的交通需求的合理配置，使交通路网优质高效的运行。下图表示了动态交通分配模型在交通流诱导与交通控制中的地位和作用。动态交通分配是在既定路网上对一定的动态交通需求进行均衡配流，也就是寻求路网通行能力（供给）与交通产生（需求）之间的平衡。在城市路网中,交叉口是路线选择的决策点和分流节点,而且交叉口车辆排队和延误对路段行程时间影响很大，从而会影响动态交通分配的均衡流模式。在传统的交通工157、程学研究中,微观的交通控制研究和宏观的路网均衡分配研究之间不统一。这两个领域的研究不仅涉及到交叉口描述的详细水平,而且 76 和交叉口控制模型的假设有关。这导致了在研究路网均衡时对交叉口问题进行简化处理。因而,在传统均衡路线选择模型中,目前普遍使用的费用函数,由于不能很好地解释交叉口处不同交通流之间因竞争有限的通行能力而存在的复杂相互作用,因而都简化了对交叉口问题的处理。当把这样的均衡路线选择模型用于总体规划目的时,交叉口的粗略描述是可以接受的；但是,在实时动态交通流诱导系统中,由于城市路网交叉口之间距离比较短，交叉口的阻滞对一条路线的行程时间影响就很明显，因此，我们需要与交叉口交通控制相结合158、建立一个更为细致刻画路段流量分配的模型。7、软硬件运行环境 7.1.系统硬件环境建设 7、软硬件运行环境 7.1.系统硬件环境建设 根据 SMOOTH 交通信号控制系统的应用开发经验，建议采用刀片式微机服务器作为系统的硬件平台。其中包含：数据存储环境、数据库服务器、数据库备份服务器、控制管理服务器、WEB 服务器及通信管理服务器。7.2.操作系统平台建设 7.2.操作系统平台建设 A、服务器操作系统平台 数据库服务器：采用 Linux 企业版，数据库采用 Oracle 10G；备份数据库服务器：操作系统及数据库版本同数据库服务器；WEB 服务器：开发期间采用 Windows2003 作操作系统159、，发布时采用 Linux 企业版；应用程序服务器：第一阶段采用 Windows2003 作操作系统，第二阶段采用Linux 企业版；通讯服务器：采用 Windows2003 作操作系统；B、开发操作系统平台：在开发过程中，由于不同的操作系统间的字体有可能不兼容，所以统一开发操作系统平台为 Window2003。7.3.系统开发工具 7.3.系统开发工具 Web-Smooth 在开发过程中采用 Tomcat5.x 作为 WEB 服务器，发布后移植到Apache2.0 上，以 JDK1.5 作为编译器，以 Dreamwave8.0 作为 Web 程序开发工具，WEB 程序可以根据个人特点采用 HT160、ML 或 XML，Server 部分程序也可根据个人特 77 点采用 Eclipse、JBuilder、Idea、UltraEdit、记事本等，测试软件用 JUnit。原则：WEB 服务器及 JAVA 编译器要统一，其它工具自选。8、系统与已建系统的衔接 8、系统与已建系统的衔接 综合调控决策支持系统应当是架构于 ITS 各子系统之上的一个协同系统，其建设目标就是使各子系统之间建立有机的联系，在全局范围内的综合调控方面起到协调各子系统的作用，从而达到各子系统之间的有机结合，形成全局化的调控策略，达到提高交通控制、管理服务水平的综合目标了。?与数据平台之间的衔接：以交通数据平台为最综合的交通数据161、源，作为中微观仿真、综合调控决策的数据综合利用者。?与诱导系统之间的衔接：主要是向诱导系统提供快速路干线、城市平交路口的交通数据、交通状态及交通事件，使三级诱导形成有机的诱导服务体系，发挥均衡分布交通流的规模效应。?与交通信号控制系统之间的衔接：使诱导系统预期产生的交通流分布反馈与信号控制系统，达到控制与诱导的协调。?与接处警管理系统之间的衔接：辅助于接处警系统所需要提供的高优先级车辆（如急救、消防等）的通行服务，协调诱导系统发布分流信息，协调信号控制系统提供必要的绿带及足够的带宽，提高对高级别事件的响应服务水平。五、干线诱导系统 五、干线诱导系统 1、建设目标 1、建设目标 基于平台和干线交162、通诱导系统试点工程已有的建设成果，配合大运会的应用要求，计划在特区内外，特别是大运场馆周边等主要道路关键节点布设交通诱导屏，包括：双基色诱导屏（64 套）、中型简易屏（38 套）以及小型简易屏（38套），形成一套覆盖特区内外，特别是大运会场馆周边等主要道路关键节点的交通诱导系统，系统将具备合理完善的诱导策略、丰富准确的诱导信息，性能稳定可靠，在国内处于领先地位，同时将有效均衡路网交通，缓解事件引起的交通拥挤 30%，并与交通事件系统和交通控制系统协调，形成全市范围内 ITS 体系的良 78 性运作。在深圳市交通诱导可行性分析的基础上，建立基于深圳交通综合信息平台及各子平台向市民提供出行路线引导163、服务，同时也向交通综合信息平台及有关部门提供实时道路交通数据，通过动态交通信息的获取及处理，引导驾驶员合理避开交通拥堵，以最佳路线到达目的地，从而达到充分利用城市路网能力，提高通行效率的目的。通过研究和开发，获取交通诱导系统的关键技术，解决系统开发初期的关键技术问题，为在大运会期间实现车辆诱导信息服务。2、建设原则 2、建设原则 干线诱导系统作为智能交通系统框架中极为重要的部分，能够通过发布实时交通诱导信息来达到改善诱导区域内的交通时空分布情况，从而及时疏解交通阻塞、提高市民出行效率的目的。干线诱导系统功能实现的好坏将直接影响到整个智能交通系统的实施效果。干线诱导系统的设计应保证系统的稳定性、164、准确性、扩展性、灵活性和兼容性。系统设计和建设本着以下原则：1）扩展性 干线诱导系统的扩展性主要是指系统能够以最小的代价实现交通信息以及诱导屏体的接入，同时保证所接入交通信息能够正确地生成相应的诱导节目以及保证接入的交通屏体能够正常实现诱导节目的播放。干线诱导系统的扩展性主要通过在系统中采用模块化、模板化的构造思路来保证。2）稳定性 系统的稳定性对于一个成熟系统而言是最基本的要求，良好的系统稳定性是保证系统能够长时间实现其自身功能的基础前提。对于干线诱导系统而言，良好的系统稳定性主要表现在系统具备良好的层次结构以及容错提醒恢复机制；通过构造良好的系统层次结构可以确保系统各项功能及设备彼此相对独165、立，以此来减少系统各部分之间的相互影响，避免系统大规模出错情况的发生；通过容错提醒恢复机制可以在有效避免系统异常发生的同时，保证系统能够在出现异常时能够在最短的时间内恢复正常。3）准确性 干线诱导系统的准确性主要是指系统能够将诱导信息和宣传节目准确无误地发布到对应的诱导屏体上，同时确保诱导屏体播放节目的准确和有效。由于干 79 线诱导系所发布的诱导信息和宣传节目具备较强的有效性，因此系统准确性的高低直接决定着系统功能实现的效果的好坏。干线诱导系统的准确性主要通过在系统中设置相应的诱导节目发布审核、监控、限制机制以及通信加密机制来保证。4）灵活性 干线诱导系统的灵活性主要是指系统能够针对交通信息166、的实际接入情况以及诱导屏体的配置情况，利用灵活的策略配置功能实现所接入交通信息对应诱导屏体诱导信息的灵活生成功能。干线诱导系统的灵活性主要通过系统的相关策略配置机制来实现。5）兼容性 干线诱导系统的兼容性主要是指系统能够和智能交通系统框架下的其他系统相兼容，以此来保证系统能够实现智能交通系统框架下的协同交通管理要求。3、系统用户及功能设计 3.1.系统用户 3、系统用户及功能设计 3.1.系统用户 干线诱导系统主要用户包括：交通管理者和普通市民。?交通管理者：交通管理者：交通管理者根据道路特点及道路交通状况预先制定合理的诱导策略，系统根据道路的实时交通状态，按照诱导策略生成诱导信息，并把这些信167、息及时发布给驾驶员等用户，从而有效地对交通流进行诱导，合理地分布交通流，提高现有道路的使用率，改善交通安全，有效地缓解交通拥挤。?普通市民：普通市民：系统以深圳市交通共用信息平台作为基础交通数据来源，通过接收其实时采集及计算得到的交通拥堵事件、路段行程时间等数据，自动生成表达道路交通状况的诱导信息并下发至路面的诱导屏进行动态显示，交通诱导信息的实时发布，为出行市民提供了明确的交通状况信息，以引导出行者合理选择行车路线，避免了盲目选择带来的时间延误，从而达到缓解拥堵、快速出行的效果，此外，诱导屏上还穿插播放交通分流信息、交通管制信息、违章信息、宣传标语等便民信息，为市民出行提供服务。3.2.系统168、功能 3.2.系统功能 干线诱导系统主要包括中央系统和前端大屏子系统，中央系统由数据接入 80 层、信息处理层、信息发布层、信息播放层、系统管理层组成，负责诱导信息的采集及生成、诱导策略的配置、诱导信息的发布及系统管理等；前端大屏子系统从负责对中央系统下发的诱导信息进行加解密，并控制信息的显示，同时采集屏体状态参数并回传给中央系统。3.2.1.中央系统 3.2.1.中央系统?信息接入层信息接入层通过标准接口从交通共用信息平台获取实时交通数据，包括拥堵事件数据、路段行程时间数据以及其他如交通管制信息、异常天气信息等辅助交通数据。?信息处理层信息处理层通过一系列诱导信息自动生成策略自动生成交通诱导169、信息，包括文字诱导信息、图形诱导信息以及图形、文字和数字组合的复合诱导信息，力求以简洁且形象的方式向出行者提供实时准确的交通信息。各部分处理模块均以模块化、标准化方式设计，可随着交通理论及诱导策略的不断发展，方便地进行升级更新。?信息发布层信息发布层通过交通事件发生区域或其他信息来源区域与各VMS大屏的匹配策略，结合信息的实时变化情况，对各 VMS 大屏的信息播放节目表实行自动更新。然后通过独立的通信机制，为来自不同厂家、不同类型（单基色/双基色/全彩大屏/简易屏），或采用不同通信方式（光纤/GPRS/CDMA）的 VMS 大屏制定相应的通信协议，发布各大屏的节目表或接收来自大屏的屏体状态参数170、等。这一层处于整个干线诱导系统中央系统的外沿，与核心处理层相对独立，使得系统在保持核心处理功能不变的同时，能兼容各种不同类型的 VMS 大屏。?信息播放层信息播放层处于整个干线诱导系统的前端，直接面向出行者。其基本原理是通过接收来自中央系统的诱导信息节目表，并根据节目表中定义的信息形式（图形或文字），以及信息的播放参数（显示颜色、播放时长等），将诱导信息准确地在 VMS 大屏上显示，向出行者传达当前最新的交通状况及建议信息。?系统管理层：系统管理层：为系统后台运行提供支撑服务，包括策略库的配置、人工干预、用户及权限管理等。现有干线交通诱导中央系统采用了分层次、模块化、组件式的体系架构，易 81171、 于系统进行逐步扩展和升级更新。同时，系统已逐渐形成了一套较为成熟的诱导源数据接入、诱导策略配置、诱导信息生成及诱导信息发布机制。针对本次项目建设中的诱导屏体扩展、诱导策略完善以及诱导信息丰富等要求，需在诱导策略研究的基础上，对已有的中央系统功能进行升级，保证诱导节目生成发布策略的灵活性、屏体接入的扩展性以及屏体监管的灵活性等性能要求得到满足。通过本次的干线诱导系统建设，干线诱导系统的系统功能如下：?实现实时交通状况信息以及交通综合调控决策信息等诱导源信息的接入；?实现指定屏体节目和区域节目的接入；?实现多种诱导策略下的诱导大屏诱导节目生成及诱导简易屏诱导节目生成；?实现对所发布屏体节目的审核172、及审计；?实现诱导大屏节目以及诱导简易屏节目的发布。3.2.2.前端大屏子系统 3.2.2.前端大屏子系统 前端大屏子系统从逻辑上划分为三大部分：通信部分、控制部分、屏体部分，通信部分分为有线通信和无线通信，对中央系统发出信息和内容进行稳定传输，由控制部分对其信息和内容进行处理后发送给屏体，屏体按照显示和控制要求进行显示和控制。4、系统逻辑设计 4、系统逻辑设计 干线诱导系统总体结构图如下所示：82 4.1.中央系统 4.1.中央系统 干线诱导中央系统主要包含诱导源信息接入层、诱导节目生成层、屏体节目发布层、屏体监控层、路由转发层、屏体通信层以及系统配置管理工具等几部分组成。83 4.1.1.173、诱导源信息接入层 4.1.1.诱导源信息接入层 诱导源信息接入层主要实现诱导源信息的接入功能，通过接入诱导源信息将为系统生成诱导节目提供必要的信息支持。诱导源信息接入层主要是以构造诱导源信息接入通道来实现的。结合目前的智能交通系统整体功能要求以及干线诱导系统的自身技术特点，诱导元信息接入层主要负责以下几类诱导源信息的接入。?实时交通状况信息?交通综合调控决策信息?指定屏体节目信息?区域节目信息 4.1.2.诱导节目生成层 4.1.2.诱导节目生成层 诱导节目生成层主要是在对所获取诱导源信息分析的基础上，选取出与当前诱导源信息情况相对应的诱导节目生成策略，并按照查找到的诱导节目生成策略生成对应的174、诱导节目。诱导节目生成层主要由诱导策略库以及诱导节目生成机制两部分组成。诱导节目生成机制根据不同的诱导节目生成要求在诱导策略库中选取对应的诱导策略来实现诱导节目的生成。根据设定的诱导策略实施范围和方式的不同，诱导节目生成层包含以下几个诱导策略库。?单点诱导策略库?连续诱导策略库?区域诱导策略库 4.1.3.屏体节目发布层 4.1.3.屏体节目发布层 屏体节目发布层主要是在对诱导节目生成层生成诱导节目以及交通宣传节目整理组织的基础上，生成相应的屏体节目（表），并按照屏体节目发布的具体要求对生成的屏体节目（表）进行处理封装并提交给路由转发层发布到相应屏体。屏体节目发布层主要包含屏体发布单元以及屏体175、发布策略库两部分组成，屏体发布单元负责按照从屏体发布策略库中获取的屏体发布策略实现诱导节目的发布功能。84 4.1.4.诱导屏体监控层 4.1.4.诱导屏体监控层 诱导屏体监控层主要实现对管理诱导屏体的监控功能。诱导屏体的监控内容包括屏体状态（通信状态、通信部件状态、开关屏状态、屏体温度、屏体坏点数、屏体部件状态等）以及屏体当前播放内容两大部分。4.1.5.路由转发层 4.1.5.路由转发层 路由转发层主要实现了屏体节目发布层以及诱导屏体监控层与屏体通信层之间通信功能。路由转发层由 TCP/IP 路由转发单元和网闸路由转发单元两类路由转发单元构成，通过路由转发单元的彼此相互连接可以构成一个路由176、通信网络结构，通过网络结构的构造保证通信的有效、灵活以及稳定。通过对现有路由转发单元的配置和部署，可以灵活实现路由转发单元的有效扩展，进而实现已知屏体接入类型屏体数量上的扩展。在路由转发层还能够实现屏体通信路径的备份功能。4.1.6.屏体通信层 4.1.6.屏体通信层 屏体通信部分主要实现了干线诱导系统中央系统与前端屏体之间信息的转化和交换；从另一层面而言，屏体通信层完成了干线诱导系统对于前端屏体的驱动。屏体通信部分是由一系列的屏体通信单元构成的，屏体通信单元的设计严格按照模块化的设计思路来进行，对应于每类诱导屏体的屏体通信单元受到该类诱导屏体屏体类型、通信方式以及屏体协议的制约。通过对现有屏177、体通信单元的修改和移植，可以灵活实现屏体通信单元的有效扩展；结合路由转发层路由转发模块的扩展，可以满足未知屏体接入类型屏体的扩展要求。4.1.7.系统配置管理工具 4.1.7.系统配置管理工具 系统配置管理工具主要对干线诱导系统的主要功能进行监控及管理，同时为系统功能的正常实现提供必要的配置及管理支持。系统配置管理工具包括用户权限管理、诱导策略配置、诱导节目审核、发布策略配置以及路由配置和监控等。策略配置和诱导节目发布功能具有良好的可扩展性以及灵活性。85 4.2.前端大屏子系统 4.2.前端大屏子系统 前端大屏子系统从逻辑上划分为三大部分：通信部分、控制部分、屏体部分，通信部分分为有线通信和178、无线通信，对中央系统发出信息和内容进行稳定传输，由控制部分对其信息和内容进行处理后发送给屏体，屏体按照显示和控制要求进行显示和控制。4.2.1.通信部分 4.2.1.通信部分 1）有线通信要求?中央与前端采用光纤直接通信时，要求的光电收发器必须具有稳定的通信功能，不得有休眠现象发生。?光电收发器需采用工业级知名品牌产品，其抗干扰特性、EMC、EMI 特性需满足国家相关标准。?采用串口等有线通讯方式时考虑到图片传输的实时性，必须跟深圳市公安局交通警察局沟通，确定设备型号和技术参数。2）无线通信要求?为安全要求采用深圳市公安局交通警察局统一购置的无线GPRS通信卡。?无线通讯模块需采用工业级知名品179、牌产品，其抗干扰特性、EMC、EMI 特性需满足国家相关标准，并且需提交产品检验或测试报告。?要求模块具备通信自检功能。4.2.2.控制部分 4.2.2.控制部分 1）硬件要求 屏体控制部分采用大屏嵌入式加密控制技术，是交通诱导系统中具有关键任务型数据应用特性的节点控制类设备，主要具有发布信息的加密/解密、显示内容的分拣/合成、屏幕显示的控制/监测、数据传输通信等功能，该产品采用了高性能、低功耗的 32/64 位 CPU 处理器、嵌入式多任务实时操作系统、TDCP 统一通信规约以及 EMA 应急通信体系等先进的 IT 设计技术，具有较高的技术和实现门槛，它不仅能够完全满足交通诱导信息发布系统对180、信息安全和现场管理等方面的基本需求，而且具有良好的可集成性和功能可拓展性。2）软件要求 播放软件用于接收服务器指令，对指令有加解密功能，完成节目的播放、屏 86 体控制等。?具有 TCP/IP 网络通讯功能,实现与中央系统及诱导屏即时通讯的功能。该部分包含 TCP/IP 的连接、侦听、心跳、数据的发送与接收的函数具体实现。?具有双层加解密功能，即中央系统向控制机发送的数据为加密数据，同时工控机向服务器发送的数据也为加密数据，所以播放软件具有加解密功能。?具有解析 xml 数据功能，遵守干线诱导系统与诱导屏通讯协议，同时根据数据的用途按诱导屏控制指令、播放的文字信息、图片数据、播放策略、流媒体数181、据分类，并通过接口函数分别将数据存储、运行或发送给相应模块。?具有播放控制功能，能按照中央系统的要求用于将文字合成图片，并保存图片数据和播放策略数据；根据播放策略调动播放任务，并将当前播放的信息反馈给中央系统。?具有对诱导屏控制功能，按照中央系统传递过来的控制指令或由播放调度产生的控制指令，通过 UDP 协议，进行打包封装后，将信息发送至诱导屏，控制功能至少需要具有：开屏、关屏、亮度调节、重启、较时、设置自动开关屏时间。?具有屏体状态检测功能，按照中央系统的要求检测大屏相关状态（如电源、箱门防盗等）以及坏点数，并将状态或坏点数传回至中央。?具有调节屏体亮度的功能，可自动或者接受中央系统命令调节182、屏体亮度，调节范围在 32 级以上。?具备故障报警和处理功能，即在坏点达到一定数量时或者屏内温度达到设定值时能发出报警给中央并自行自动关闭屏体。4.2.3.屏体部分 4.2.3.屏体部分 根据目前的诱导策略和诱导屏情况，共有三类屏体：双基色大屏（战略诱导屏）、复合简易屏（区域诱导屏）、一般简易屏（战术诱导屏），双基色大屏为全LED 大屏，一般简易屏由静态标志部分和动态发光部分组成，部分信息如路段名、背景由反光材料静态表示，可变信息路况信息由 LED 动态显示，复合简易屏由一 87 般简易屏下加点阵文字屏组成，既可发布周边道路的路况信息，又可以文字信息发布区域战略信息，各类屏体技术要求如下：1）183、双基色大屏要求 1）双基色大屏要求?规格要求 文字和图文显示区域尺寸：长 3.84 米 宽 3.2 米，整屏象素点设计为：192（象素点）*160（象素点），像素点间距：20mm（高速公路上遵循其相应标准JTT431-2000（高速公路 LED 可变信息标志技术条件）要求）?发光显示部分要求?LED 发光管必须为安华高、日亚原厂封装产品，双基色配色为 2R1G（2红 1 绿）。?LED 发光管采用静态恒流驱动方式，并采用通用的显示驱动 IC。?显示黄色字符时不应有绿色镶边效应。?象素点间距误差0.5mm,不平整度1mm，整屏象素点失控率2。?显示单元模组须具有防腐、防绣、防水、防尘的功能，防护184、等级需达到IP65 标准。?显示单元模组出厂前需经过不少于 72 小时连续老化试验，需提供老化测试报告。?显示单元 MTBF10000 小时。?最高亮度：8000mcd。?显示控制部分要求?显示控制部分的各种电路板（如显示驱动板）等需要进行严格的防腐蚀、防氧化处理。?支持图像、文字等多种表达方式，能接收控制部分的信息和内容并按照要求进行显示和控制。?显示的图形、文字需满足交通工程学的要求和国家标准。?结构部分要求?结构上充分考虑深圳本地特点，要求良好的散热性、有效防雨、防盐雾，良好防盗性、具备良好抗风、抗震性,同时要求保证结构安全与美观。88?充分考虑屏体维护的方便性，在设计安装柱、基础和紧固185、件等图纸资料，其强度应与诱导标志的尺寸和重量相适应，并应适当考虑交通意外情况。?大屏箱体表面平整、棱角线平直、角部弧度一致，外观无凸凹、划伤，漆层无龟裂、脱落、锈斑。?屏体内的布线应符合电气安装规范，开关电源、电缆等符合安全要求。?屏体防雷需遵循行业和深圳市深圳市公安局交通警察局对设备的要求，显示屏对地漏电流应不超过 3.5mA。?其它要求?平均寿命：100000 小时?显示屏平均功耗：800W/?工作环境：20 摄氏度80 摄氏度，1095R?箱体门具有防盗性能，整体美观大方?诱导屏测试等其它未提及的技术要求均应遵循行业标准（如GAt484-2004 LED 诱导牌可变标志）2）复合简易屏要186、求 2）复合简易屏要求?点阵文字屏要求?采用模块结构，象素点间距：20mm，配色为配色为 2R1G（2 红 1 绿），可显示红、黄、绿三种颜色，规格尺寸按实际道路设计定制。?支持多页轮流显示和单页立即显示两种显示方式，只需显示文字信息。?信息识读方式：从走至右。?平均功耗：800W/.?屏体部分要与上面标志部分紧密结合，边框边缘要与上面标志牌一致，不得出现不一致情况，并保证整体美观。?其它要求与双基色大屏要求一致。?动态发光部分要求?LED 发光管必须为安华高、日亚原厂封装产品，双基色配色为 2R1G（2红 1 绿），可分别显示红、黄、绿三种颜色。分别表示交通堵塞、拥挤和畅通。89?光带的宽度187、为 16CM，长度按照路况显示信息要求定制；?光带的亮度8000cd/，并具有自动调节亮度的功能，能均匀地提高版面上文字和方向图标的亮度，保证驾驶员在夜间行车过程中 150 米外能够清晰辨认。?版面上当前位置标志应具有主动发光能力，采用白色 LED 管组成，应与光带为同一厂商，点间距为 22CM，随 LED 光带部分自动变化，并按中央要求的频率和占空比闪烁。?所有 LED 发光单元采用模块结构，采用后背门方式，LED 组件为前端插入型，与模块化设计结合，可以做到背后维修。?LED 发光单元的防水、防尘、防腐蚀等级达到 IP65。?所有发光管采用静态恒流驱动。?显示黄色光带时不应有绿色镶边效应。188、?发光单元的 MTBF10000 小时。?发光模组在出厂前需经过 72 小时连续老化试验，需提供老化测试报告。?静态标志部分要求?静态标志版面材料采用不小于 2.5mm 的铝合金型材（注：实际厚度），符合 GB5237 的标准，尺寸以版面设计为准。?静态标志版面上贴超高强级发光膜，需平整、无气泡现象和刮痕现象发生，底色及文字颜色以版面设计为准。?静态标志版面上的各种文字、图形（包括 LED 发光带部分）需按照招标方提供的设计图制作，文字长、宽误差必须5，图形长、宽2，文字、图形的位置误差4，不得改变原设计图样式。?静态标志版面后面需采取加强措施，具有抵抗深圳市本地室外恶劣天气的能力。?静态标志189、版面需按照国家标准 GB5768-1999（道路标志和标线）、交通行业标准 JT/T297-1995（公路交通标准技术条件）、GBT18833(交通标志反光膜)要求进行制作。3）一般简易屏要求 3）一般简易屏要求 一般简易屏动态发光部分和静态标志部分技术要求参考复合简易屏，同时由 90 于一般简易屏不进行文字发布，因此不需要对信息进行加密传输，在一定程度上降低了控制部分的要求，因此要求如下：?至少为 32 位的处理器，内存不少于 32M，操作系统、软件及显示信息的存储不得使用机械式硬盘。?控制器需提供 1 个 RS-232/422 的串行通讯接口和 1 个以太网接口，能够任由其中一个接口与通讯190、设备通讯，同时另外提供 1 个 RS-232/422的串行通讯接口用于现场维修和控制。?需具备远程和本地两种方式对显示屏参数进行设置。5、系统物理设计 5、系统物理设计 干线诱导系统的物理结构包括接入服务器群、应用服务器群、发布服务器群、路由服务器群、屏体通信服务器群、屏体控制主机群以及前端大屏几个部分。?接入服务器群 接入服务器群主要由一系列的接入服务器组成；在各接入服务器上部署相应的诱导源信息接入通道，完成诱导源信息的接入工作。根据诱导源信息的接入规模可以对接入服务器群进行接入服务器的扩充，以满足大量诱导源信息的接入要求。?应用服务器群 应用服务器群主要由中央数据库服务器、节目生成服务器以191、及 web 服务器组成，应用服务器群主要负责诱导节目的生成、系统配置管理以及系统数据的存储等功能。?发布服务器群 发布服务器群主要由一系列的发布服务器组成，发布服务器上主要部署了屏体发布单元和路由转发单元，主要完成屏体节目的发布功能。根据诱导屏体的规模可以对发布服务器群进行发布服务器的扩充，以此来提高屏体发布的效率。?路由服务器群 路由服务器群主要由一系列的路由转发服务器组成，路由转发服务器上主要部署了各类路由转发单元，主要完成屏体节目的路由转发功能。根据诱导屏体的规模可以对路由服务器群进行路由转发服务器的扩充，以此 91 来提高屏体通信的效率及稳定性，实现大规模屏体的接入。?屏体通信服务器群192、 屏体通信服务器群主要由一系列的屏体通信服务器组成屏体通信服务器上主要部署了路由转发单元和屏体通信单元，主要负责与前端诱导屏体的通信。根据诱导屏体的规模可以对屏体通信服务器群进行屏体通信服务器的扩充，以此实现未知类型诱导屏体的接入要求。?屏体控制主机群 屏体控制主机群主要由一系列的屏体控制主机组成，屏体控制主机上主要部署了屏体播放软件及屏体控制系统，主要完成前端诱导屏体的驱动与控制、诱导信息的加解密及显示，并采集屏体状态参数并回传给中央系统。?前端大屏 前端大屏目前共有三类屏体：双基色大屏（战略诱导屏）、复合简易屏（区域诱导屏）、一般简易屏（战术诱导屏），双基色大屏为全 LED 大屏，一般简易193、屏由静态标志部分和动态发光部分组成，部分信息如路段名、背景由反光材料静态表示，可变信息路况信息由 LED 动态显示，复合简易屏由一般简易屏下加点阵文字屏组成，既可发布周边道路的路况信息，又可以文字信息发布区域战略信息。系统物理结构图如下：92 Modem BankModem BankModem Bank诱导屏诱导屏诱导屏光纤网络无线网络Modem Bank诱导屏控制主机控制主机控制主机控制主机共用信息平台发布服务器信息接入层信息处理层信息发布层路由转发层屏体通信层 前端大屏子系统物理结构图：93 6、关键技术解决方案 6.1.大屏嵌入式加密控制技术 6、关键技术解决方案 6.1.大屏嵌入式加密194、控制技术 大屏嵌入式加密控制部分是交通诱导系统中具有关键任务型数据应用特性的节点控制类设备，主要具有发布信息的加密/解密、显示内容的分拣/合成、屏幕显示的控制/监测、数据传输通信等功能，该产品采用了高性能、低功耗的32/64位 CPU 处理器、嵌入式多任务实时操作系统、TDCP 统一通信规约以及 EMA 应急通信体系等先进的 IT 设计技术，具有较高的技术和实现门槛，它不仅能够完全满足交通诱导信息发布系统对信息安全和现场管理等方面的基本需求，而且具有良好的可集成性和功能可拓展性。1）数据加密及协议转换功能 交通诱导屏信息发布控制机（以下简称“控制机”）接收并解密由主站传送的、加密的信息内容、显195、示格式、显示方式等数据，自动转换为 LED 屏的显示格式及显示控制方式，并进行协议封装和二次数据加密，发送至显示屏的屏显示控制器。2）数据传输控制功能 控制机同主站采用以太网通信方式，同显示屏终端采用 RS485 串行通信方式。并提供硬件级设备识别功能，以保证信息传输目的地的唯一性。控制机提供的数据传输通道包括：有线专网和无线公网（EDGE/GPRS/CDMA）。3）智能化显示控制功能 控制机基于 LINUX+QT 显示控制平台，采用 Frame Buffer 的屏显控制方式，94 提供自适应的图文显示格式、显示模式及显示方案的配置方式，并自动生成屏幕显示信息发送至显示终端，同时，控制机还提供196、控制显示屏终端的显示状态功能（如黑屏控制功能等）。4）远程服务配置功能 控制机提供基于 WEB 的远程配置和控制功能，以支持来自客户通过互联网、专网或远程办公室的安全访问和服务部署。5）硬件要求 在硬件层基于SoC技术设计，采用32位高性能处理器+可编程逻辑阵列设计；在系统层基于嵌入式 Linux 操作系统平台；在应用层则全面采用 SOA（面向服务）的体系架构设计，提供安全虚拟化、连续系统运行和多服务扩展的特性，作为替代现有基于 Wintel 设计的工控机的产品。在元器件选型及制造工艺方面，支持采用完全符合 RoHS 标准的工艺流程。它具有低功耗、高可靠性、环保、抗恶劣环境的优点，非常适合于各197、种城市户外现场环境的使用。6.2.路由通信单元及扩展 6.2.路由通信单元及扩展 路由转发模块是信息转发层的基本组成单元；通过路由转发模块的彼此连接可以构造出一个多层次的跨服务器的具有较高稳定性的屏体通信网络。考虑到屏体通信系统结构的复杂性，信息转发层的路由转发模块包括通用路由转发模块和特殊路由转发模块两大类。其中，通用路由转发模块主要是针对普通的 TCP/IP 通信要求的；而特殊路由转发模块是针对特殊环境通信要求的（如经过网闸进行通信的要求）。特殊路由转发模块主要包括适用于网闸间通信要求的网闸内诱导信息交换模块和网闸外诱导信息交换模块。路由转发模块的处理逻辑相对简单，其处理过程就是将所接收到198、的通信包按路由标示发送到下一个指定的路由转发模块或屏体通信单元上。通过在信息转发层实现路由转发模块的灵活移植和配置，可以满足干线诱导系统以下的业务和性能需求。?实现已知类型诱导屏体的灵活扩展；?与屏体通信模块一同实现未知类型诱导屏体的灵活扩展；?增强诱导屏体通信稳定性 95 6.3.屏体通信单元及扩展 6.3.屏体通信单元及扩展 屏体通信单元是屏体通信层的组成单元，同时也是干线诱导系统中直接与前端屏体进行数据交换的模块。考虑到前端诱导屏体设备特性的不同以及屏体接入要求的不一致，屏体通信单元需要将接收到的干线诱导系统通用屏体通信包转化成满足前端诱导屏体通信协议的通信包，并按照前端屏体的通信方式要199、求将数据包发送到前端屏体；同时，将按照前端屏体通信方式接收到的屏体反馈通信包转化成干线诱导系统通用屏体通信包发送到干线诱导系统中央系统。由于前端屏体设备特性以及接入要求的多样性，决定了屏体通信单元的多样性；为了减少屏体通信单元的开发强度，在屏体通信单元的开发过程中需要采用模板化的开发模式，即在现有的屏体通信单元的基础上进行抽象，开发出相应的屏体通信单元模板，然后再通过对屏体通信单元模板的修改和移植来实现对屏体通信单元的扩展。通过在屏体通信层进行屏体通信单元的扩展，实现不同类型、不同协议以及不同通信方式的屏体的兼容接入。7、软硬件运行环境 7、软硬件运行环境 本系统采用微软最新推出的.NET 开200、发平台，其中交通数据采集子系统、诱导信息处理子系统和诱导信息发布子系统对性能要求和实时性要求较高，而且都是后台的服务程序，统一采用 VC 语言开发；系统管理子系统基于 WEB 技术，采用 ASP.NET 和 C#开发。数据库采用或高于 ORACLE9i 的数据库。8、系统与已建系统的衔接 8、系统与已建系统的衔接 干线诱导系统是以共用信息平台为依托，通过实时接收来自共用信息平台的人工交通事件信息等交通信息获取干线诱导区域内的实时交通状况信息，并依据诱导节目生成策略自动将所获取的实时交通状况信息生成相应的表达道路交通状况的文字或图形诱导节目。9、机房建设 9、机房建设 根据机房现有状况，结合诱导201、屏接入方案，完成机房改造、增加机柜等建设内容,详细列出接入工作所需的机柜、光纤接驳、设备、线材等相关的事项，新增设备的走线须根据强电及弱电等类别设置线槽，走线规范，符合国家或行业标 96 准。六、匝道控制系统 六、匝道控制系统 1、建设目标 1、建设目标 目前，我市的各区的交叉口信号控制已经逐步升级为新型的智能交通信号控制管理系统，逐步满足交叉口信号控制、数据采集及诱导信息发布的应用要求。快速路网是城市交通运行的主要通道，承担着区域和区域之间、城际之间主要交通流的运行，如北环大道、泥岗路、滨海大道、滨河路等。如果快速路网发生堵塞，容易诱发交通事故，导致堵塞疏散时间加长，不能正常发挥快速环路的作202、用；城区主要区域发生拥堵现象，如果不对流入该区域的车辆进行限制，也容易造成拥堵疏散时间加长，影响交通路网的正常运行。由此可见，需要根据路网的实际交通需求，对快速环路的出口匝道和入口匝道进行控制，以快速路网、片区路网交通承载能力为边界条件，合理的均衡分布交通流，保障高优先级路网交通正常运行，发挥必要的作用。随着机动车保有辆的逐年攀升，不论是快速环路还是城区路网，交通需求越来越趋于饱和或超饱和。城区平交路口智能交通信号控制系统的不断完善中，已经提出了对路网承载能力和信号运行边界条件约束下的控制策略，并逐步实施。不论是交通需求的发展，还是路网控制管理的需求，均对匝道控制系统的建设提出紧迫的需求。实施203、匝道控制目标是，以快速路网、片区路网交通承载能力为边界条件，合理的均衡分布交通流，保障高优先级路网交通正常运行，发挥必要的作用。在快速环路交通拥堵趋势增加时，通过入口匝道控制系统合理限制驶入环路的交通流，保障快速环路的交通量在承载能力边界条件的约束下正常运行，充分发挥快速路网的吞吐能力。在主要片区城区路网交通拥堵趋势增加时，通过出口匝道控制系统合理限制驶出环路的交通流，保证主要城区路网在交通信号控制边界条件约束下正常运行，避免交通瘫痪。2、建设原则 2.1.系统性原则 2、建设原则 2.1.系统性原则 在进行充分的需求分析的基础上，结合我市路网的静态、动态特征，运用系 97 统工程、交通工程和204、控制原理，进行系统设计和建设。2.2.成熟性和先进性原则 2.2.成熟性和先进性原则 系统的体系结构、数据管理模式及应用接口符合当今流行的规范，代表技术发展的方面，如分布式多层体系结构。系统的关键设备采用成熟的产品，通信手段、信息采集手段应当充分考虑技术的先进性和成熟性。系统的硬件、软件接口符合规范设计。系统的软件设计采用流行的设计标准，严格按照软件工程的规范实施。2.3.实用性与可靠性原则 2.3.实用性与可靠性原则 在可靠性方面，由于系统的前端设备长期工作在室外的恶劣环境中，这就要求所有的前端设备必须达到抗恶劣环境的基本要求。不可避免的恶劣环境因素如：高温、低温、雷击、暴雨、潮湿、盐雾、振205、动、虫害、电网的浪涌和冲击、人为损坏及操作不当等。系统运行于无人值守的状态中，要求设备的环境适应性、可靠性及软件的稳定性较高，且具备故障自诊断、自组态功能。系统的实施中采用的检测技术和通信手段按照实用、可靠、先进、经济的原则进行选择。2.4.对现有系统继承与借鉴原则 2.4.对现有系统继承与借鉴原则 在系统设计与建设中，充分借继承与借鉴现有系统的成功经验，从份利用已形成的成熟技术和产品，有效降低系统的开发、建设周期，降低系统建设的重复性。2.5.可持续发展原则 2.5.可持续发展原则 在系统的设计和建设中，还应充分考虑系统与其它系统之间的关联性，采用良好的模块化设计方法，保证系统的可扩展性。3206、系统功能设计 3、系统功能设计 通过对我市路网调查分析，认为环路控制系统应该涵盖以下道路：市区内快速环路、机荷高速公路（机场龙岗荷坳）、盐坝高速公路、梅观高速公路、水官高速公路、惠盐高速公路（惠州深圳盐田）、广深高速公路、深汕高速公路、莞深高速公路、盐排高速公路（盐田-机荷）、龙大高速公路（龙华大岭山）、南坪、清平快速路；为了实现对环路的控制，需要建设相关基础设施。首先在环路上布设车检器，并在匝道、通道建设相关信号控制设施（信号灯、控制机、电子警察等）。从应 98 用角度看初步将车检器分为两类：环路检测车检器：在环路上，每隔 500600m 布设断面车检器，用于检测环路交通流信息，主要包括流207、量、速度、占有率、车间时距。这些数据经过处理后，将主要用于辅助决策环路控制，并实时向环路驾驶员发布相关信息。经初步统计，我市布设车检器环路快速路长度在 300km 左右。匝道、通道车检器：在匝道进入环路前 150m 处以及匝道与环路车流交汇处、交汇处前方 200m 处分别布设断面车检器，在通道驶出环路前 200m 处，通道驶出环路后 100m 处分别布设断面车检器。这些车检器主要为了服务匝道、通道信号控制，向控制机提供相关信息。经统计共需分布检测断面约 600 个。建设环路控制系统后，在控制策略上有以下基本思路：?市区区域性拥堵控制：当发生这种状况时，将对该区域周边进入环路匝道进行不受限控制，208、尽快将城市内部车流转移到环路上；对环路上进入该区域的通道进行限制通行，控制进入城市区域车流，避免在这一时间内过多车流涌入，造成更为严重的拥塞。?环路拥堵控制：当车检器检测到环路即将发生拥堵时，启动拥堵点周边匝道、通道信号控制，通过控制进入环路车流数量，加快环路车流驶出，使环路交通量与设计容量维持在一定的水平，保持环路的畅通。?特殊性控制：在实际控制过程中，环路可能发生一些突发事故，比如车辆追尾造成路段堵塞。为了将事故车辆拖走，通过对匝道、通道的控制，实现事故处理车辆快速到达现场解决事故问题，尽快恢复环路通行能力。环路控制系统在具备了数据采集、信号控制功能的同时，还可以通过加设简易屏方式，实现对209、交通的诱导，使车辆在最短的时间内到达目的地，从而减少因司乘人员不知情而产生的拥堵加剧状况，缓解交通压力，促使路网交通达到动态均衡，动态优化的目的。在系统建立前期，主要发布环路、市区道路相关交通状态，给出行者择路信息。同时计划与车牌识别系统相结合，开发实时行程时间发布功能，通过车牌识别系统获取历史行程时间，结合环路控制系统实时交通流信息，对现时行程时间作出准确的预测。99 4、系统架构设计 4、系统架构设计 快速路匝道控制系统可由中央控制管理系统、快速路交通数据采集单元、入口匝道控制单元、及出口匝道控制单元组成。4.1.中央控制管理系统 4.1.中央控制管理系统 中央控制管理系统由基于我市深圳市210、公安局交通警察局计算机网络平台上的数据库主服务器、数据备份服务器、控制管理服务器、数据处理服务器、通信服务器及各办公桌面的客户端计算机构成。序号 名称 角色 配置要求 序号 名称 角色 配置要求 1 1 数据库主服务器 存储系统的控制参数及统计数据。高端微机服务器 RAID5 磁盘阵列 Linux 企业版 ORACLE 10G 2 2 数据备份服务器 备份系统的控制参数及统计数据，作为安全机制。高端微机服务器 RAID5 磁盘阵列 Linux 企业版 ORACLE 10G 3 3 数据处理服务器 采集、解析系统的前端设备回报的上行数据，写入数据库。高端微机服务器 RAID1 磁盘阵列 WIND211、OWS2003SERVER4 4 控制管理服务器 自动运行控制任务，实现系统控制的功能；实现人工干预信息、配置参数向前端设备的下达的功能。高端微机服务器 RAID1 磁盘阵列 Linux 企业版 5 5 通信服务器 通过与移动通信网络的互联，实现中央系统与前端设备的数据交互。高端微机服务器 RAID1 磁盘阵列 WINDOWS2003SERVER 100 匝道控制信号机 信号灯 VD-8S 匝道车检器 断面检测器 ST860 n 101 4.2.快速路交通数据采集单元 4.2.快速路交通数据采集单元?检测器的类型检测器的类型：采用应用最广泛的环形地感线圈型车辆检测器，具有技术最成熟、可靠性高、212、不收任何环境影响等特点。?检测器的分布检测器的分布：在环路上，每隔 500600m 布设断面车检器，用于检测环路交通流信息。?可提供的数据类型可提供的数据类型：流量、占有率、车间时距、平均车速、拥挤度。?数据的应用数据的应用：检测器采集处理的交通流特征数据主要应用于交通信号优化控制、信息发布与交通诱导、数据统计与规划分析。A匝道协同控制：提供快速干线全线或相关联的路段上的交通数据几交通状态，为多匝道协调控制提供数据支持，达到全线优化的控制效果。B信息发布与交通诱导：利用交通流数据识别快速路的交通事件、拥挤状态，如：事故、畅通、拥挤、堵塞，通过动态路牌实时向交通参与者发布，起到合理诱导交通流的目213、的。C数据统计与规划分析：检测器采集的时间粒度数据（如 5 分钟交通统计数据），可用于交通现状及发展趋势分析。4.3.入口匝道控制单元 4.3.入口匝道控制单元 入口匝道控制是快速路匝道控制中最基本的控制单元，需要由匝道信号控制机、下游通行能力检测器、上游交通需求检测器、匝道驶入检测器、匝道驶出检测器、匝道队列检测器、匝道通行动态信息指示牌、及倒计时装置等设备组成。入口匝道控制单元设备分布 102?匝道信号控制机匝道信号控制机：是入口匝道控制的主设备，既承担匝道交通信号控制的职能，也是匝道控制单元的信息节点。技术特点及主要功能、性能指标如下：?ARM 嵌入式微处理器技术?嵌入式实时操作系统技术214、?CPLD 超大规模可编程逻辑器件技术?匝道调节控制?黄闪/灭灯/步控等特殊模式控制?12 通道（96 个线圈）车检输入?匝道检测器数据接入及处理?匝道入口前信息指示牌接入及信息发布?数据型动态倒计时接口?强弱电接入物理隔离，无须再配电源接线箱?发电机接入安全互斥机制?机箱门开启报警?前大门、手控小门、后强电接线门、发电机接入小门四门独立配置?LCD 图形界面?可选配 GPRS 无线数据传输器实现联网?可选配 RJ-45 局域网通信模块实现联网?主从式热跟踪备份?故障自动降级功能?故障自动记录?符合 GA 47-2002 标准?匝道检测器群匝道检测器群：匝道检测器群根据匝道的应用需求合理分布。215、在快速路上匝道的上下游分别布设上游交通需求检测器和下游通行能力检测器，通过两个检测断面的交通数据、交通状态，确认下游的交通容量能否满足上游的交通需求与匝道的交通需求，从而确定匝道的控制方式，如开起、关闭、调节等。匝道驶入检测器、驶出检测器、队列检测器组合，提供匝道上的相关交通数据、交通状态，实现匝道控制功能。根据各种 103 检测技术的特性与应用情况，采用应用最广泛的感应线圈式车辆检测器，技术特点及主要功能、性能指标如下：?嵌入式软硬件系统平台设计?CPLD 硬件技术应用?8 通道检测线圈接入?自主解算控制类交通数据?提供流量、占有率、车流速度、车间时距四大交通流特征数据?多种统计时间粒度选择216、?8 级通道灵敏度设置?RS-485 数据接口?故障自诊断?匝道入口前信息提示标志：匝道入口前信息提示标志：向驾驶员提示前方匝道的通行状况，如开起、关闭、调节，起到信息服务及合理分流的作用。技术特点及主要功能、性能指标如下：?高亮度户外 LED 显示屏。?通过 RS-485 数据接口与匝道信号控制机实时通信。?倒计时装置：倒计时装置：当匝道运行调节控制模式时，有必要向停车线前等待、通行的车辆提供信号灯倒计时服务。由于调节率的不同，这种倒计时装置应当是实时发布倒计时数据的动态数据性装置，技术特点及主要功能、性能指标如下：?三位数字最大显示 999 秒，红、黄、绿三色分别配合机动车信号灯显示。?通217、过 RS-485 数据接口与匝道信号控制机实时通信。?数据型倒计时器，可接收信号控制主机实时发布的倒计时数据进行显示。?可适用于匝道不同调节率控制的场合，可实时地根据信号时长的变化动态变化。?当匝道进入人工干预状态时，应能及时检测，并采用特定符号指示。?人工干预状态解除时，可自动恢复数据型动态显示。104?考虑倒信号灯杆的承受能力，倒计时外壳应采用轻质费金属材料，总体重量不大于 20 公斤。4.4.出口匝道控制单元 4.4.出口匝道控制单元 一般的，出口匝道不进行调节率控制，只进行信息诱导。在出口通道存在特殊交通事件时，可通过人工干预启动出口匝道控制。因此，出口匝道控制单元由出口匝道控制主机和218、交通诱导信息发布屏组成。?出口匝道控制机出口匝道控制机：实现出口匝道控制功能，其基本功能与性能指标与入口匝道控制机相同。?交通诱导信息发布屏交通诱导信息发布屏：可采用简易路况指示屏与部分信息提示组合的方式实现信息发布，达到均衡分布交通流的效果。A交通事件及拥挤度的生成：快速路交通数据采集断面实时采集车流的流量、时间占有率、车间时距等数据，经过对历史 3 个 5 分钟时间片数据的滤波平滑、趋势预测处理后，形成拥挤度信息，分为畅通、拥挤、堵塞 3 种级别。同样，与出口匝道关联的结合部控制系统形成结合部（市区）道路的交通状况信息。B数据源与发布单元的任意对应：通过系统平台，可以建立任意数据源与任意信219、息发布单元之间的对应关系。因此，连接在本路口信号控制主机上的交通诱导单元就可以显示前方路段的交通状况，起到诱导的作用。C色块形象显示：以填充彩色色块的方式对前方道路的交通拥挤情况进行提示，拥挤度分为“畅通”、“拥挤”、“堵塞”三级，分别用简洁明了的色块组合表示。5、关键技术分析 5、关键技术分析 入口匝道控制的原理是限制进入快速环路的车辆数，从而使快速环路本身的交通需求不会超过它的容量。这样一来，一些期望使用快速环路的车辆，在允许畅通拥挤堵塞 105 它们进入快速环路之前将要求它们在入口匝道等待。如果不想在入口处等待，它们可以选择不走快速环路，而从另外一个入口进去，或者另外的时间再进入。因此，220、入口匝道控制期望的结果是通过把快速环路上的延误因素转移到入口匝道处，从而在快速环路上维持一个不间断也不拥挤的交通流状态，也就是把超量的车辆转移到其他可替换道路上，或者转移到需求较低的其他时间片上，或者采用其他运输方式。入口匝道几种通用的控制形式：?关闭；?定时调节；?交通-感应式调节；?汇合控制；?区域匝道控制。5.1.关闭 5.1.关闭 在交通高峰期间关闭入口匝道是简单可靠的一种入口匝道控制形式。但是它的限制性非常大，因而这种控制通常不流行，并受到社会的相当抵制。尽管这种入口匝道控制形式能够为快速环路交通提供和其他控制形式相同的效益，但它缺少灵活性。如果应用不当，随着可替换道路的过负荷，将导221、致快速环路容量利用不足。所以，考虑到深圳市环路运行的实际状况，关闭控制是不可取的。5.2.定时调节 5.2.定时调节 在使用定时调节策略时，匝道信号是以定周期方式运行的。这些周期是依据控制时段的调节率计算的。其配时方案取决于所使用的调节形式：单车进入调节或车队调节。?单车进入调节：在单车辆进入调节的情况下，匝道调节信号的配时规定为每一次绿灯时间只允许一辆车进入快速环路。?车队调节：当要求调节率大于 900 辆/时时，为了达到这样高的调节率就必须采用车队调节。这种调节每周期允许两辆或两辆以上的车进入快速环路。对于定时的车队调节，根据调节率和每周期放过的车辆数来决定周期。106 5.3.交通-感应222、控制 5.3.交通-感应控制 交通-感应控制利用对入口匝道的上流和下流占有率的实时测量，根据在执行的控制周期内交通需求的测量，在若干预定的调节率中选择一个作为下一个控制周期的调节率。这样，对应每一个测量出的占有率可以计算出一个调节率，它等于预定的容量估算值和交通量的实测值之差。如果测出的需求大于或等于预定的容量，就选用最小的调节率，而不采用零调节率或关闭匝道。这样选择是基于效果和实际的入口匝道控制的考虑。本控制方案中的检测器种类及作用如下：?控制变量检测器：检测快速路上匝道下游交通容量与上游交通需求之间的关系。?车队检测器：该检测器可发现在匝道调节信号前出现的等待车队。107?检入检测器：该装223、置可以感应到在匝道调节信号前出现的一辆车。?检出检测器：该装置可以检出有一辆车驶过匝道停车线。?汇合检测器：该装置可以发现在匝道的主要汇合区存在车辆。在交通-感应调节系统中，需注意调节率选择：单车进入调节通常是按给定的调节率来确定配时方案中各相的时间。如果调节率很高（例如，大于每分钟 13 辆车），就应该用车队调节。不过，单车进入调节与车队调节不能用在同一个匝道，因为在这二个控制周期之间进行控制方案的转换会使司机发生误会。在交通-感应调节控制系统中，调节率的选择是基于交通参量的实时测量。这些参量描述了快速环路上交通流的情况。此外，选定的调节率保持有效的那段时间即控制周期，对于交通感应调节系统来224、说，要比定时调节系统的控制周期短得多。5.4.汇合控制 5.4.汇合控制 入口匝道汇合控制的基本目标，是通过使入口匝道车辆最佳地利用快速环路间隙来改善环路交通流的分布及运行，汇合控制期望使大量的入口匝道车辆安全地汇合而不引起环路交通的明显间断。汇合控制涉及的问题是如何最大限度地利用快速环路汇合车道上的交通流空隙，把入口匝道车辆纳入快速环路交通流的空隙中。该系统通过向司机提供进入快速环路时需要配合的时间和地点方面的信息，以此来改善入口匝道处的汇合运行。汇合控制的基本过程如下：?检测出环路上交通流将到达汇合区的一个可接收间隙；?判断这个可接收间隙到达汇合区的时间；?引导匝道车辆进入这个可接收间隙。225、5.5.区域匝道控制 5.5.区域匝道控制 一般来说，快速路的多个匝道的调节对交通流的影响是相关的，当改变一个入口匝道调节率时，就会对快速路的交通量产生作用，从而影响其他匝道的调节率。匝道区域控制的目标就是统筹考虑各个匝道的调节率，从而使快速路的某一承载性能达到最优，如入口匝道通行的交通量之和达到最大。目前，这种控制方式还处于探索阶段。108 6、软硬件运行环境 6.1.系统硬件环境建设 6、软硬件运行环境 6.1.系统硬件环境建设 根据 SMOOTH 交通信号控制系统的应用开发经验，建议采用刀片式微机服务器作为系统的硬件平台。其中包含：数据存储环境、数据库服务器、数据库备份服务器、控制管理服226、务器、WEB 服务器及通信服务器。6.2.操作系统平台建设 6.2.操作系统平台建设 A、服务器操作系统平台 数据库服务器：采用 Linux 企业版，数据库采用 Oracle 10G；备份数据库服务器：操作系统及数据库版本同数据库服务器；WEB 服务器：开发期间采用 Windows2003 作操作系统，发布时采用 Linux 企业版；应用程序服务器：第一阶段采用 Windows2003 作操作系统，第二阶段采用Linux 企业版；通讯服务器：采用 Windows2003 作操作系统；B、开发操作系统平台：在开发过程中，由于不同的操作系统间的字体有可能不兼容，所以统一开发操作系统平台为 Wind227、ow2003。6.3.系统开发工具 6.3.系统开发工具 Web-Smooth 在开发过程中采用 Tomcat5.x 作为 WEB 服务器，发布后移植到Apache2.0 上，以 JDK1.5 作为编译器，以 Dreamwave8.0 作为 Web 程序开发工具，WEB 程序可以根据个人特点采用 HTML 或 XML，Server 部分程序也可根据个人特点采用 Eclipse、JBuilder、Idea、UltraEdit、记事本等，测试软件用 JUnit。原则：WEB 服务器及 JAVA 编译器要统一，其它工具自选。7、与已建成系统的衔接 7、与已建成系统的衔接 匝道控制系统是我局智能交通数228、据平台下的一个子系统。主要与数据平台、诱导系统及城市交通信号控制系统进行数据交互与信息共享。?与数据平台之间的衔接：主要是向平台提供快速路干线及各匝道的交通数据、交通状态信息及交通事件信息，用于多系统之间的事件互动，及 109 宏观交通数据的统计分析。?与诱导系统之间的衔接：主要是向诱导系统提供快速路干线的交通数据、交通状态及交通事件，是三级诱导形成有机的诱导服务体系，发挥均衡分布交通流的规模效应。?与交通信号控制系统之间的衔接：主要是与出口匝道结合部交叉口之间的数据共享及控制互动。七、智能交通信号控制系统 七、智能交通信号控制系统 1、建设目标 1、建设目标 随着时间的推移，Smooth 控229、制系统使用频率频繁，在一定程度上（如稳定性、功能设计、使用界面等）与工作需求存在差距，也造成了一定程度的困扰，因此 Smooth 控制系统完善与拓展势在必行，Smooth 的完善与拓展将在技术和规划体现出更大的成熟度与优越性。?提高稳定性：通过本次系统升级完善，使系统的工作稳定程度更高，减少由通信故障导致系统控制模式下降、干线协调不稳定等问题。同时扩展中央系统容量，增加路口管理数量。?功能更强大：结合车检器布设进度，深化完善动态优化、排队溢出等控制策略，提高自适应工作稳定性，避免车检器损坏造成的控制能力下降。?智能程度提升：完善多时段控制对交通的适应性，提高多时段与路口交通状态的吻合程度，有利230、交通疏导。?信息化：加强路口交通状态判别优化，为准确发布交通信息打下基础；?决策规范化：对我市路口适用信号周期大小进行研究，使信号配时有据可依。2、建设原则 2、建设原则 1）先进性原则：系统建设要采用先进的技术、软件、硬件，确保系统的先进性，能够适应未来技术发展和需求的变化，使系统能够可持续发展。2）安全保密原则：系统应采用完善的保密机制，使得重要数据不易被破坏、非法修改或访问。3）可扩展原则：采用开放的软硬件平台和标准的通信协议。110 4）稳定性原则：系统的稳定性至关重要，必须建立完备的出错处理/备份/恢复机制，可以根据需要选择健壮、性能好的软硬件平台系统，保证系统能够全天候不间断的运行231、。5）标准化原则：遵循技术标准、国家相关规范。6）适用性原则：充分考虑深圳市深圳市公安局交通警察局实际业务的特殊性。3、系统用户及功能完善 3.1.系统用户 3、系统用户及功能完善 3.1.系统用户 信号控制系统是面向交通管理者应用系统，其主要服务对象是交通信号设计用户、交通信号管理用户，以及为交通信息采集与信息平台提供数据。3.2.系统功能完善 3.2.1.中央系统升级改造 3.2.系统功能完善 3.2.1.中央系统升级改造 中央系统的性能对交通信号管理工作起到了决定性的作用。近年我市交通信号控制路口猛增，特别在关外路口回收后，短时间内将有大量路口接入中央系统，给系统造成更大的负担。为了保障232、中央系统能够稳定、高效的运行，需对中央系统进行升级改造。SMOOTH系统原中央系统硬件环境于2001年配置建成，当时的设计容量为300个路口，50 个子区，目前已远超硬件环境的承载能力。SMOOTH 采用了柔性、灵活的系统架构，随着接入量的增长，可以通过扩展服务器的方式进行系统扩展。08 年初，已经对数据库服务器进行了升级，有效地提高了系统的运行效率。因此，需要对 SMOOTH 系统可能发生的最大承载量的扩展方案进行设计、测试和落实，主要包括如下几方面的工作：?以 2000 个路口、12000 台车检器、500 个子区为设计容量；?采用“分区表”结构改造目前系统的数据库表结构，适应大数据量存储233、数据访问、数据管理的应用需求；?优化数据写入机制，平衡大数据量写入对数据库的冲击，提高系统的安全性和稳定性；?形成系统各应用模块的扩展方案，包括通信处理、数据写入、协调控制、客户端响应等；111?采用最大并发数据量和最大并发用户数的方式对扩展方案进行测试，形成可执行的方案。3.2.2.Smooth 控制系统功能升级 1）动态实时倒计时器 3.2.2.Smooth 控制系统功能升级 1）动态实时倒计时器 根据前期试点的成果，完善特区外 400 个主要信号路口机动车、行人倒计时器建设。2）车检器数据缺失的补偿 2）车检器数据缺失的补偿 动态优化的运行依赖于车检器的数据，当数据缺失时，将影响到动态234、优化功能的正常运行。如，个别车道数据缺，不会影响动态优化功能的正常运行；战术检测器数据缺失，不影响周期决策，影响与之相关的绿信比动态分配，参照多时段参数比例进行分配；战略检测器数据缺失，影响周期/绿信比决策，降级为多时段运行。这样可以解决工程施工、线路被盗及设备故障造成检测器数据缺失对动态优化功能的影响。3）电子警察线圈数据的综合利用 3）电子警察线圈数据的综合利用 在部分小型路口，交通需求不饱和，未出现高峰排队的现象，尚未安装或未计划安装战略/战术车辆检测器的，如果已安装了电子警察设备，可以考虑充分利用电子警察线圈资源，进行数据资源的综合开发利用，实现路口信号实时优化。4）排队溢出的检测、预235、防与响应 4）排队溢出的检测、预防与响应 队列的溢出是交通信号控制中最不可接受的严重现象，会使上游路口交通信号控制的基本条件失效，导致路口交通运行瘫痪，甚至波及到区域内的其它相邻路口。因此，控制系统需要检测排队溢出的现象，预防排队溢出的发生，发生溢出时快速响应。5）队列检测、控制响应及信息发布 5）队列检测、控制响应及信息发布 高峰期，当队列长度远超过战略检测器断面后，战略检测器数据的置信度就会下降，对交通需求量化的精度就会降低，结合 KATNET 系统队列检测器的思路，进一步对队列的检测、控制响应及信息发布诱导。6）路口停电实时报警及故障等级响应管理 6）路口停电实时报警及故障等级响应管理 236、路口停电是交通管理和维护管理中最严重的一类故障现象，缺失信号控制的无序交通流在短时间之内就会导致路口交通瘫痪，闲散交通情况下还可能诱发交 112 通事故。目前，SMOOTH 系统在设备故障实时回报报警中，路口停电和通信故障是无法区分的，不便于维护管理和快速响应。因此，需要实现路口停电状态的检测和实时报警。7）多时段参数自动生成 7）多时段参数自动生成 目前的多时段方案通常在制定之后需要经过较长一段时间才会对其进行改动，而交通流由于周边地区以及车辆增长，可能出现多时段方案与实际交通需求出现偏差的情况。目前，由于我市地铁项目建设已全面开展，导致诸多区域交通组织的改变随时发生，也导致了多时段方案不能237、及时适应交通组织的变化。结合目前动态优化以及车检器布设，SMOOTH 系统拟实现“自动推荐时段方案”的功能，一方面通过动态优化定期对多时段配时进行修改，使多时段中的配时及时适应近期交通需求，在车检器故障导致控制模式降级的情况下，多时段方案能够比较切实的满足当时路口交通需求。另一方面对多时段划分上进行自动调整，对不同时间适合走何种配时方案做出选择。8）预案自动启动/解除，及自动生成 8）预案自动启动/解除，及自动生成 系统提供了应急预案功能模块，在实际应用中发挥了重要作用。该功能模块主要针对可预见的交通事件，由交通工程师事先编制相关预案，包括预案范围、相位配时及运行时间等。当事件发生时，由交通工238、程师及时启动，系统做出事件响应。计划实现预案的自动启动/结束功能，主要完成如下任务：?分析发生事件的条件和交通数据的表现；?制定预案的自动启动/解除的机制，实现该功能；?跟踪运行效果，推广使用。3.2.3.场外设备布设及功能拓展 3.2.3.场外设备布设及功能拓展 场外设备是交通信号控制管理中不可或缺的一部分，它可以辅助提高交通管理服务水平。譬如车检器为中央系统提供了确实可靠的车流信息（流量、速度、占有率等），提高周期决策的准确性。结合今年我市新增部分车检器，将对车检器埋设进行规划，同时对车检器功能作进一步完善方案。同时今年我市信号灯将按新国标进行改造，因此计划进行以下工作。1）车检器埋设规划239、及动态优化控制模式的深入推广 1）车检器埋设规划及动态优化控制模式的深入推广 目前，全市现有布设车检器的路口数为 130 多个，满布车检器具备动态优化 113 运行条件的路口有 50 个，还远不能满足系统主要区域、主要路口运行自适应控制模式的应用需求。未来将在特区内外完成 1500 套车辆检测器建设，有助于进一步搜集我市主城区道路的交通流量、车速、占有率等数据，实现主城区的自适应控制功能，提升信号运行对交通需求的适应性。2）检测器供电方式的探索 2）检测器供电方式的探索 目前，检测器采用市电供电方式，工程施工成本较高，同时存在线缆被盗的情况。这种情况在环路布设的断面检测器中更加严重。几年前，曾240、经断面检测器中尝试采用过太阳能供电的方式。但由于天气阴霾情况的恶化、电池寿命等多方面的影响，未能推广。为了降低工程成本，避免线缆被盗等情况的发生，拟对检测器供电方式进行探索，主要包含如下两方面的内容：进一步跟踪太阳能供电的可行性；探索“采用夜间路灯电源向蓄电池充电方式”的可行性，推出试点样机和方案，进行跟踪，形成推广意见。3）3G 无线通信及路口短程无线网络的跟踪试点 3）3G 无线通信及路口短程无线网络的跟踪试点 随着无线通信技术的发展，3G 已进入试运行阶段。SMOOTH 系统采用 GPRS通信方式，经大面积长期使用观察，完全满足应用需求。3G 的推广将会进一步提高数据通信的质量、速度。因241、此，需要跟踪 3G 通信模块的应用情况，及时进行选型和功能、可靠性测试，推出适用于交通监控产品恶劣运行环境的高可靠性专业通信模块。车辆检测器落实太阳能供电或路灯电源充电方式后，与信号机之间的数据交换需要采用无线方式，才能节省管线工程成本。此外，随着数据型倒计时器、灯芯故障监控器、路口诱导标志的推广使用，信号机的数据外设将达到 50 个之多。而这些数据外设通过无线的方式与信号机进行数据交互才能解决管线工程成本的问题。因此，在一个路口，需要以信号机为中心建立一个路口级的无线短程数据网络。07 年，已经对此类解决方案进行了调查、选型和初步实验。暂选美国军转民的新一代无线短程通信技术 Zigbee 网242、络。下一步需要选择路口进行集群实测和抗干扰性、可靠性跟踪，形成完善的解决方案。4）充分利用电子警察线圈的信息资源实现信号优化调整 4）充分利用电子警察线圈的信息资源实现信号优化调整 在部分小型路口，交通需求不饱和，未出现高峰排队的现象，尚未安装或未 114 计划安装车辆检测器的，如果已安装了电子警察设备，可以考虑充分利用电子警察线圈资源，进行数据资源的综合开发利用，实现路口信号实时优化。根据电子警察线圈的分布位置，目前已经参考 SCATS 系统“类饱和度”的信号调节策略，提出了“前置优化”的功能，已完成算法分析。4、系统逻辑设计 4、系统逻辑设计 SMOOTH 控制系统升级后仍然采用现有的三层243、结构，其体系结构如下图：115 协调控制服协调控制服务器务器 有线通信服有线通信服务器务器无线通信服无线通信服务器务器 交通数据黄闪 灭灯 步控 半感应 单位绿 无电缆 执行区域 控制方案管理 控制参数特殊控制命令 绿带控制子区时间表 子区自匝道控制结合部控制系统管理 设备管理 数据管理 D D D Da a a at t t ta a a ab b b ba a a as s s se e e e C C C Cl l l lA A A Ap p p pp p p pl l l li i i ic c c ca a a at t t ti i i io o o on n n n 三层体系结构244、 任务管理服任务管理服务器务器SGT-1V智能型交通信号智能型交通信号SMOOTH浏览器浏览器 VD-8S智能型智能型 ST-860断面断面 数据库主机群数据库主机群 UNIX/ORACLE 116 5、系统物理设计 5、系统物理设计 SMOOTH 系统可以基于深圳市公安局交通警察局千兆网络平台运行。由数据库主机、协调控制服务器、任务管理服务器、GPRS 无线通信服务器、有线通信服务器、有线调制解调器阵列，及前端设备构成。如拓扑结构图所示：6、关键技术解决方案 6.1.中央系统处理能力测试及升级方案落实 6、关键技术解决方案 6.1.中央系统处理能力测试及升级方案落实 主要包括如下几方面：?以245、 2000 个路口、12000 台车检器、500 个子区为设计容量；?采用“分区表”结构改造目前系统的数据库表结构，适应大数据量存储、数据访问、数据管理的应用需求；?优化数据写入机制，平衡大数据量写入对数据库的冲击，提高系统的安全性和稳定性；?形成系统各应用模块的扩展方案，包括通信处理、数据写入、协调控制、客户端响应等；?采用最大并发数据量和最大并发用户数的方式对扩展方案进行测试，形成可执行的方案。6.2.动态实时倒计时器 6.2.动态实时倒计时器 据调查，目前国内外自适应信号控制系统尚未实现动态实时倒计时，其技术难点是：在单路口自适应控制及系统协调控制模式下，交通信号控制机及中央系统能够连续246、决策两个周期的周期、绿信比参数，从而获得各灯色的倒计时数据。这就涉及到系统的数据预测算法、信号机的周期/绿信比决策及运行效果趋势跟踪算法、中央系统的协调控制算法、中央系统数据库及数据结构、中央系统与信号机的通信协议等全面改动。?数据预测的优化：对数据预测中的趋势因子和随机因子的算法进行调整、优化，增加数据对交通状态的跟踪性，以适应参数中期预测的符合性。?参数决策的跟踪性优化：由于延长了预测的时间片长度，即在本周期末除了预测下周期的参数外，还要预测下下周期的参数。为了提高下下周期参数预测的准确性，算法中增加个趋势跟踪因子，即本周期末预测的下周期参数与上周期末预测的下下周期参数进行趋势跟踪度拟合，247、形成调整量，对本周期预测下下周期参数作出响应。?相位差协调控制模式的处理：在子区协调控制或子区间连接控制模式中，信号机每个周期向中央系统上报预测的未来连续两个周期的参数，中央系统建立两个连续的子区周期及连接周期配平缓冲区序列，递推处理两个周期的配平申请，向信号机发布连续两个配平后的子区周期。同时，信号机也相应建立两个接收缓冲区序列，并按照序列执行周期、绿信比参数。由此可见，中 1央系统的数据库结构、相位差配平与监控处理算法、及中央与信号机之间的通信协议均进行了调整优化。?感应控制模式的处理：全感应控制模式中，各相位的绿信时间是以单位绿递增的，倒计时的时间参数不可预知，因此无法使用。半感应模式的248、路口可在支路方向安装倒计时，当支路方向有车辆请求时，主干方向结束最小绿或单位绿后换相，支路方向的剩余红灯时间可预知，可显示支路车辆红灯等待时间；支路绿灯时间、主干绿灯时间均受到单位绿的作用而不可预知，无法倒计时显示。行人感应模式的路口与半感应模式类似，可安装行人灯倒计时，当行人请求时，显示行人红灯剩余等待时间。?特殊控制模式的处理：信号机由常规控制模式转换为手动、保持步时，倒计时显示黄色“H”；特殊控制模式取消后，进入正常工作模式。6.3.车检器数据缺失的补偿 6.3.车检器数据缺失的补偿 采用对每一个战略检测器的历史数据进行分时段滤波处理，形成拟合数据，当检测器数据缺失时进行补偿的策略。技术249、难点主要有：时段粒度划分的合理性，数据滤波算法的强度与时段内交通需求的符合性，时段间数据滤波的遗传特性，不同日期类型交通需求的拟合度等。6.4.电子警察线圈数据的综合利用 6.4.电子警察线圈数据的综合利用 SCATS 系统的线圈分布在停车线内，并采用 4 米长线圈结构，用工程手段保证其定义的“类饱和度”的准确性。电子警察线圈分布在停车线以外 0.5 米处，可借鉴“类饱和度”的思路实现路口配时优化，定义为“前置优化”功能。算法思路是：定义路口各流向的“最佳类饱和度”，利用前置检测器检测各流向通行期间的实测“类饱和度”，计算该流向的类饱和度与最佳类饱和度的差值，确定下下周期（满足倒计时的应用需求250、）该流向的绿信时间，累计各相位的时间长形成下下周期长。其关键技术在于：不同路口条件下“最佳类饱和度”的自学习机制与适应性，类饱和度差的滤波、预测处理，周期/绿信比调节量与类饱和度差的函数关系，算法适应性的动态跟踪，车辆起步间隔对实测“类饱和度”精度的影响与剔除，信号机与检测器通信机制等。6.5.排队溢出的检测、预防与响应 6.5.排队溢出的检测、预防与响应 造成排队溢出现象的原因只能是：下游路口该方向的通行能力不能满足上游路口流入该连线的所有交通量的需求。因此，解决排队溢出的方案总体思路是：?利用0相位差或负相位差使下游路口提前释放连线空间，使交通流有序运行，预防排队溢出的发生；2?增加下游路251、口该方向通行相位的绿信比以提高其通行能力；?控制上游路口流入该连线的各相位的绿信比以降低交通需求，使连线上的交通需求和通行能力达到平衡；?抑制溢出控策略对与上游路口相关的周边路口的影响。6.6.队列检测、控制响应及信息发布 6.6.队列检测、控制响应及信息发布 基本解决思路：1）在距路口 500 米处布设队列检测器，采用双线圈形式，获得相互独立的流量、占有率、速度数据；2）队列检测器的数据与战略检测器的数据进行相关性分析，刻划队列由战略检测器断面向队列检测器断面发展的趋势和数据特性；3）将队列响应策略分为弱、中、强三级，分别制定不同级别的预案，根据队列发展趋势进行不同程度的控制干预；4）分析队252、列信息发布诱导标志的分布位置，利用附近路口的信号控制机可向交通参与者发布择路诱导信息。6.7.路口停电实时报警及故障等级响应管理 6.7.路口停电实时报警及故障等级响应管理 基本思路：1）设计具备检测信号机停电状态的新型 GPRS 通信板。高频度监测 GPRS 通信板的市电供电电压，当低于门限值时，切换至电池供电，并继续跟踪市电供电状态，确定无市电供电后立即向中央系统回报“停电”信息，之后切断电池供电。2）更改中央系统数据库结构，在基本资源管理中增加对路口配电箱的管理，建立路口与配电箱之间的隶属关系，经全面调查后完善系统资料。3）将从同一配电箱取电的路口群中的一个路口更换为新型通信模块，当这一253、路口回报“停电”，路口群中的其它路口回报通信故障时，根据关联关系，判定该路口群停电。4）中央系统对故障报警进行统一分级别管理，对于高优先级的故障类型采用声音提示，对于中优先级的故障采用弹出窗提示，对于低优先级的故障采用记录形式。7、软硬件运行环境 7、软硬件运行环境?独立的数据库服务器实现对系统控制参数、交通数据、设备状况等数据的统一管理。?控制管理服务器、无线通信服务器、有线通信服务器构成应用层中间件，采用标准数据接口对数据库进行访问，实现控制、管理、数据交互。3?多媒体客户端浏览器提供了工程师与系统的交互界面。?SGT-1Y 信号控制机不仅可以通过无线、有线方式，还可以通过局域网接口接入系254、统，采用串口协议或 TCP/IP 协议，作为实施控制方案的客户端。?ST-860 断面交通数据处理机、VD-8SP 车辆检测器也可以通过多种方式接入系统，作为交通数据采集的客户端。8、系统与已建系统的衔接 8、系统与已建系统的衔接 SMOOTH 系统的完善是在现有的系统基础上进行升级，包括软件升级和硬件完善两部分。八、停车诱导系统 八、停车诱导系统 1、建设目标 1、建设目标 该系统由停车场诱导（中央）控制系统、泊位信息采集子系统、泊位信息发布子系统及无线公用通讯网络四部分组成。系统框架图如下图所示：选择中信子片区、世贸商城子片区、华强北子片区、东门子片区、笋岗子片区、会展中心子片区、华侨城子255、片区、大小梅沙子片区、大运会场馆共 9 个片区进行建设，4共约 280 个停车场，约 40000 个停车位，并对中央系统功能进行完善和升级，使之覆盖深圳市重点大型商业办公区、大型商业区、旅游区、物流区，有效地为深圳市及大运会服务。包含如下几方面具体工作：?深圳停车诱导中央控制系统平台的扩充升级；?9 片区分控系统的实施及中央接入；?280 个停车场泊位信息采集系统实施；?泊位信息发布系统的实施，包括：一级牌，二级牌，三级牌。停车诱导系统从功能上划分包括以下四个部分:?泊位信息采集部分?泊位信息发布部分?无线通讯部分?中央控制系统平台软件?片区分控系统软件 各片区信息发布均采用三级接力式诱导体系256、：主干道信息发布牌（一级牌，A 型）：在片区四周的主干道上，对欲进入该片区停车的车辆进行诱导，使其早作准备和选择。片区信息发布牌（一级牌，B 型）：主要设置在道路复杂、停车场众多、需要进行分区诱导的片区的对外直接通道上，该牌采用地图式，对已进入片区的车辆进行诱导，告诉驾驶员片区内主要行驶路径及沿线各片剩余泊位总数。沿线停车场信息发布牌（二级牌，C 型）：在停车场沿线道路上，对于沿线各停车场空位信息进行发布提示，告诉驾驶员道路沿线各停车场的剩余泊位数量及进口方向。在有多个停车场需要指示时候，该类发布牌采用组合式；在孤立的停车场附近，则单独设置一块牌。停车场级信息发布牌子（三级牌，D 型）：在停车257、场入口附近设置，显示该停车场的名称、收费标准及剩余泊位的信息。性质 等级 作用 设置位置 区域级预告性诱导标志 一级（A 型）示意诱导片区位置及片区总空位信息 片区周边主干道 5一级（B 型）需分区诱导时，指示临近各分区位置及空位信息 分区外围主要道路街区级诱导标志 二级（C 型）周边停车场指示标志，指示道路沿线停车场信息 片区内部道路 停车场级指示标志 三级（D 型）指示该停车场位置和空位信息 停车场入口 本系统建设目标：1）采用系统发展模式，贯彻全过程整体最优的技术路线；2）通过调查研究与需求分析，确定系统实现目标，实现系统设计；3）采用开放性的数据接入模式，系统建设过程中保证与干线交通诱258、导系统、交通信息采集及共用信息平台建立良好的关系，共同拟定其数据接口和传输模式，确保数据接入的开放性。4）采用开放性的设备接入模式，具备在停车场诱导系统中接入各个停车场不同类型的数据采集设备的能力，将停车场空位信息送到停车诱导控制系统处理，向外通过泊位显示屏发布。5）选用耐高温元器件及材料，抗 EMI、防水防潮，适合室外应用，使系统具有良好的耐候性。6）采用目前最先进的、最流行的工具进行系统平台的开发，按多层系统技术架构设计,从而实现软件体系结构设计、开发模式支持；7）遵循开发规范，为需求、设计、实施和维护建立完整规范的文档，并建立全面的项目管理机制，以保证整个系统的可用性、可靠性、可操作性和259、可维护性。2、建设原则 2、建设原则 系统的设计必须遵从以下原则：1）先进性：系统的硬件及软件功能具备目前的先进性和前瞻性,并具备随时进行升级换代的能力。2）实用性：系统具有友好的界面，具有良好的启发式操作机制和在线帮助，人机界面智能化，可操作性强，便于维持和管理，从而有利于提高操作人员的工作效率。3）标准化：系统各部分设计均保证严格执行国家或行业的有关标准。从硬件、软件、机械结构、外观、物料选择、生产工艺、质量保证、文档管理等各个方面，到项目的策划、需求分析、系统分析与设计、组织实施、安装施工、维护保障等各个环节，都符合国际、国家、行业有关标准、规范和行业自身的发展规划，确保系统建设 6的高260、质量。4）可维护性：建立良好的运行保障体系，系统运行能够做到状态可监测、可跟踪，系统设备故障可监测、可维护。5）开放性：系统软件设计遵循通用标准具有灵活的开放性，实现数据接入的开放性和底层设备接入的开放性，便于大范围推广；同时，便于用户在原来的平台的上进行二次开发。6）拓展性：本系统的体系结构和软件结构均采用模块化、平台化的设计方法，使用户在通常的系统扩容、维护修改时，除增减硬件模块外，软件部分通过菜单选择和修改填充表格便可以达到目的。7）可靠性：包括两个方面内容，一是 GPRS 无线通信目前掉线机率较高，通过高可靠性通信协议实现中心和前端设备之间无线通信稳定、可靠、误码率低；二是信息采集设备261、和电子看板在户外环境下，必须考虑其环境适应性，保证在户外的恶劣环境中能够稳定可靠地运行。8）安全性：包括公共安全、电气安全和信息安全三个方面，既要最大限度地避免对社会、公众和环境的损害，又要能够有效抗击自然环境或人为的破坏和攻击。3、系统用户及功能设计 3、系统用户及功能设计 该系统由停车场诱导（中央）控制系统、泊位信息采集子系统、泊位信息发布子系统及无线公用通讯网络四部分组成。各部分功能如下：3.1.停车场诱导（中央）控制系统 3.1.停车场诱导（中央）控制系统 1）通过无线通信网络实时监测各个外场设备的工作状态，对于故障设备自动提示或报警。根据不同的外场设备，采用不同的实现方式，具体如下：262、?外场设备自动定期自检设备运行情况，定期发送工作状态信息回控制中心。?控制中心自动定期发送要求设备自检运行情况的指令，外场设备接收到指令后，自检设备运行情况，发送工作状态信息回控制中心。2）对每一个发布牌，根据其管理的片区停车场的空位数及其变化量，按数量区段划分成不同的刷新时间，设置不同的刷新步长。3）通过无线通信网络接收由停车场采集设备采集发送回来的空车位信息，对数据包进行校验，接收成功后回送接收成功标志，否则要求数据重发。4）对接收数据进行合法性、合理性判断，对于非正常数据，进行自动报警提示，提交人工处理。根据采集设备的类型及传送数据的模式，将接收的数据信息转换为停车场当前的空位数。由于不263、同的停车场采集空位数据的模式不同，例如有的停车场是 7通过自建的管理网络将进出场信息汇总直接计算出空位数，然后将空位数通过无线通讯网络送出，这样的数据可以直接转换成停车场实时的空位数；有的停车场只在进出口安装独立的车辆进出检测数的基础上进行计算后得到当前的空位数。按照指示牌与停车场的对应关系，将空位数据汇总，生成指示牌当前对应的空位数，根据泊位信息发布牌显示策略，判断是否需要发布，如果需要，生成需要向外界发布的实时停车场信息，送入待发数据队列中。5）通过无线通信网络将整理好的待发空位数据信息发往对应的指示牌，并等待对方接收标志，如果未发成功，重发 2 次。如果 3 次发送均未成功，则进行设备故264、障报警。6）系统监控界面采用 GIS 系统，在电子地图上标示所有的外场设备的设置，并能方便地查看每一个外场设备的运行状态；7）包含区域管理、设备管理、用户管理、系统监控、系统设置、报表图表等功能。3.2.泊位信息采集子系统 3.2.泊位信息采集子系统 1）地感式采集器方式为主采集空车位信息，准确可靠。2）以 PC 式采集器方式为辅助方式，以节省造价。3）初始化：用数字键盘和 LED 数码管实现空车位次的人工初始化。4）信息存储：可以存储系统参数、当前累计数和发生通信错误后的未发累计数等信息。5）实时时钟：可以在每条信息上附加时间属性，便于中控系统统计分析。6）车辆进出判断:一个口设两个线圈，可265、以靠触发顺序判断车辆的进出。7）GPRS/GSM：实现 GPRS 或 SMS 无线通信。8）存储保护：如发生停电、异常掉电或通信失败，能够保存信息，异常情况恢复后立即接续工作。9）定期或随机自检。10）异常情况报警。3.3.泊位信息发布子系统 3.3.泊位信息发布子系统 1）显示功能：实时接收控制中心发送的诱导区域内停车场的空车位信息，一一对应将数据在显示窗口中显示。2）控制功能：通过双向通讯模式，接收来自控制中心的停车场空车位数据，并向控制中心返回信息接收状态，诱导屏工作状态。83）自检功能：在通电状态下，诱导屏进行自检，将检测结果发送至中心；4）开关屏功能：能够通过控制中心设置开关屏，两种266、工作模式：定时开关屏，遥控开关屏；5）黑屏功能：诱导屏在设定时间内未接受到控制中心信息或指令则显示窗黑屏，当重新收到信息后继续显示；6）亮度控制：诱导屏 LED 设备具有自适应功能，可根据环境亮度自动调节显示窗的亮度，既保证可视距离又做到不刺眼。4、系统逻辑设计 4.1.系统构成 4、系统逻辑设计 4.1.系统构成 该系统由停车场诱导（中央）控制系统、泊位信息采集子系统、泊位信息发布子系统及无线公用通讯网络四部分组成。泊位信息采集设备在停车场的各出入口实时检测进出车辆，采集停车场车位变化数据。此车位变化数据通过无线公用通讯网络由停车场诱导系统进行传送，经过停车场诱导控制系统进行处理，生成对应于267、该停车场的空余泊位数据，并对相应信息显示牌进行划分。对应停车场的空余泊位数据再通过无线通讯网络,下达到相应信息显示牌显示空余泊位，从而向驾驶员提供各停车场的有效空位信息。系统框架图下图：泊位信息采集设备 泊位信息采集设备 通讯模块通讯模块无线公用网络无线公用网络 片区周边主干道 级(A 型)片区周边主干道 级(A 型)分区外围主要道路一级(B 型)分区外围主要道路一级(B 型)片区内部道路 级(C 型)片区内部道路 级(C 型)停车诱导中央控制系统 停车诱导中央控制系统 停车场诱导分控系统 1 停车场诱导分控系统 1 停车场诱导分控系统 2 停车场诱导分控系统 2 停车场诱导分控系统 n 停车268、场诱导分控系统 n 通讯模块 通讯模块 通讯模块 通讯模块 通讯模块 通讯模块 停车场入口 三级(D 型)停车场入口 三级(D 型)通讯模块 通讯模块 94.2.深圳市停车诱导系统中控子系统框架 4.2.深圳市停车诱导系统中控子系统框架 停车场诱导系统中采集及发布的泊位变化数据信息要通过深圳市停车场诱导中央控制系统进行接收发布及控制。深圳市停车场诱导中央控制系统对深圳市各片区停车场诱导系统进行接入管理，并提供开放接口，以便与深圳市深圳市公安局交通警察局的共用信息平台顺利接驳。深圳市停车场诱导系统的所有数据都将经过必要的分析、归档，提供深圳市全面建设 ITS 系统时加以利用；按照交通诱导系统的要269、求进行必要的综合分析，提交给交通诱导系统加以利用；按照深圳市公安局交通警察局的要求，进入共用信息平台。深圳市停车诱导系统中控子系统框架图如图：深 圳 市 停 车 诱 导 中 央 控 制 系 统人 民 南 片 区 书 城 地 王 片 区 其 他 片 区 车 位 采 集 系 统1 车 位 采 集 系 统n停 车 场 停 车 场n电 子 发 布 牌 电 子 发 布 牌n信 息 统 计 分 析 归 档泊 位 信 息 GIS信 息交 通 诱 导 系 统 交 通 公 用 信 息 平 台 5、系统物理设计 5、系统物理设计 城市停车诱导系统从功能上划分为四个子系统：泊位信息发布子系统、泊位信息采集子系统、无270、线通讯子系统以及、中央控制子系统。105.1.泊位信息发布子系统 5.1.1.系统构成 5.1.泊位信息发布子系统 5.1.1.系统构成 1）GPRS 模块 无线通信用，见 GPRS 无线通讯子系统。2）控制器 接收来自 GPRS 模组传来的信息，并将此信息进行软件、硬件处理，输出给驱动电路。完善的自我诊断系统使得控制器在接收数据时，自动进行侦错判断和定时侦错判断，并将判断结果告知 GPRS 模组。因此，一旦数码显示电路出现故障，便可得到及时的维护。控制器具备掉电保存数据功能和自动亮度调节功能，白天阳光下为最高亮度，晚上天黑时为最低亮度，亮度等级为 8 级。3）数码驱动电路 为保证 LED 灯271、的亮度、一致性及寿命，采用静态恒流方式驱动，使得 LED 发光器件的亮度不受电源电压波动的影响。与传统的照明和显示光源相比较，有很多明显的优势。传统的白炽灯泡采用的是热发光技术，它浪费了的能源，而发光二极管的效能转换率非常高，大大节省了用电量，的耗电量仅为相同亮度白炽灯的。另外，普通灯泡只能用小时，而的平均寿命可达 100000 小时。4）数码显示板 采用高亮度红色和绿色 LED 灯交叉排列，构成双色日字形，以颜色区分空车位的饱和程度，绿色表示空车位很多，可以放心驶入；黄色表示空车位已不多，谨慎驶入；红色表示车位基本已满，最好另寻附近停车场。数码显示 TP GPRS 诱导屏显示控制器 数码驱动272、 电源 115.1.2.发布牌类型 5.1.2.发布牌类型 国内外不同领域所用的发布牌可以有很多种，根据深圳市的实际情况，建议各片区信息发布均采用三级接力式诱导体系:1）主干道信息发布牌（一级牌，A 型）在片区四周的主干道上，对欲进入该片区停车的车辆进行诱导，使其早作准备和选择。由于主干道上车速较块（60-80km/h），故牌体和显示的提示信息都较大，以保证驾驶员在 100m 视距能够清晰辨认。2）片区信息发布牌（一级牌，B 型）主要设置在道路复杂、停车场众多、需要进行分区诱导的片区的对外直接通道上，该牌采用地图式，对已进入片区的车辆进行诱导，告诉驾驶员片区内主要行驶路径及沿线各片剩余泊位总数273、。3）沿线停车场信息发布牌（二级牌，C 型）在停车场沿线道路上，对于沿线各停车场空位信息进行发布提示，告诉驾驶员道路沿线各停车场的剩余泊位数量及进口方向。在有多个停车场需要指示时候，该类发布牌采用组合式；在孤立的停车场附近，则单独设置一块牌。4）停车场级信息发布牌子（三级牌，D 型）在停车场入口附近设置，显示该停车场的名称、收费标准及剩余泊位的信息。由于车辆行驶到停车场附近时，一般车速较慢，故此类牌牌体和提示信息都较小，但数量较多，一般一个停车场应有 1-2 块。5.1.3.发布牌设置 5.1.3.发布牌设置 1）设置原则 应该通盘考虑，整体布局。各级诱导标志的布设要连贯、一致，给驾驶员提供必274、需的信息。道路标志的设置，应该以不熟悉片区停车场分布的司机为对象，通过标志引导，能顺利、快速找到停车场。道路标志要给予驾驶员提供正确、及时的信息，避免提供过多的信息，防止信息过载。标志布设时，要注意道路附属设施（如：上跨桥、照明设施、监控设施等）、路上构造物（电杆、电话、广告牌、门架）以及行道树等对标志牌面的遮挡，以免影响诱导标志的视认性。标志布设时，要充分考虑与周边现有标志牌之间的相互影响，避免相互遮挡。2）设置方式 交通标志牌结构型式的选择，主要考虑标志提供信息的重要性、标志板面的尺寸、12道路交通量和车型构成及道路条件等因素。道路标志设置方式分：路侧式、悬臂式、门架式和附着式。我们参考国275、内外停车诱导系统，结合深圳实际情况，建议各级诱导牌设置方式如下：一级牌：一级牌设置在片区周边主干道以上级别道路边，车速快，牌面比较大、道路比较宽、交通量大、外侧多为大型车（公交为主）阻挡内侧小车视线，适宜采用悬臂式，在有天桥、立交等情况下，可根据实际情况选择附着式。附着式交通标志设置示意图（一级牌或二级牌）二级牌：设置在片区周边及主要出入通道上（主干道或次干道），采用地图式，提供信息相对多，建议根据所在道路实际情况采用悬臂式或路侧式。当两种方式均可的情况下，在满足功能要求前提下，尽量采用造价比较低的路侧式。路侧式交通标志设置示意图（二级牌或三级牌）三级牌：安装在片区内部道路上，车速低，信息内容276、单一、信息量小，适宜采用路侧式，单柱或双柱支撑均可以。要求设置在车行道和人行道的建筑限界以外。由于该级牌可能是多个标志共设，因此最下层的标志设置高度，考虑视认性和景观，建议不得低于 1m。当人行道宽度对行人交通量比较紧张的地方，或人行道宽度小于 1.5m时，自行车道小于 2m 时，为了减少设置标志对行人、自行车通行障碍，设置高度应该大于 2.5m。在人行道设置标志时，不得侵入建筑净空。3）设置地点的确定 诱导标志设置的时候，首先综合考虑取电、交通组织等多项因素并且进行现场踏 13勘，初步确定地点。然后要考虑司机在读取标志信息时要经历标志的发现、认读、理解和行动等过程，在判读标志并采取相应行动过277、程中要花费一定时间，行驶一定距离，因此要有合理的视认距离，所以必须进行前置距离的验算，作为最终确定和调整的依据。前置距离一般采用以下计算步骤：?根据司机的视高到标志的距离及标志消失点与标志的夹角计算标志消失距离（m）；?根据运行速度和文字高度等求出读完后到标志的距离（l）；?读完后到标志距离（l）与消失距离（m）比较，如满足 l 大于或等于 m 的要求；?根据运行速度和判断时间求出判断距离（j）；?求出用于改变车道、减速等所需的距离（行动距离）（L）；?根据 D=j+L-l 求出前置距离（D）；?然后对计算确定的标志位置进行视认性检查，如果无遮挡标志的障碍物，就可以最终确定标志设置的位置。如果278、有遮挡物体，在合适范围内挪动，并再次验算，直至满足要求。4）安装角度 参考指路标志类，应遵守以下要求：路侧式应尽量减少标志的面板对驾驶员造成眩光，装设时尽可能与道路中心垂直或成锐角，参考指路标志则在 0-10 度之间。路侧式交通标志安装角度示意图 5.1.4.发布牌设计 5.1.4.发布牌设计 1）显示样式及内容 参照交通原则、建议采用 LED+交通设施反光屏的组合模式构成信息发布牌，牌面提示信息的采用中英文标准字体，式样为蓝底白字，LED 部分（车位数）以 0-9的 3-4 位数字形式显示空车位数，其大小与车速、要求视距和提示内容有关，而且应 14考虑夜间也能清晰看到。主要内容如下表所示。级279、别 牌面类型 内容 静态部分 动态部分 一级 A 型 文字+箭头（单板式）P 空位+诱导区域名称+箭头 区域剩余泊位总数 B 型 地图式（单板式）P 空位+路网 小区剩余泊位总数 二级 C 型 文字+箭头（组合式）P 空位+停车场名称+箭头 停车场剩余泊位总数 三级 D 型 文字 P 空位+停车场名称 停车场剩余泊位总数 2）尺寸规格 屏体规格，即屏体的结构、大小、形状、材质、颜色、字体大小、支撑结构、强度、安装位置等的设计与施工遵照国家标准 GB5768-1999道路交通标志与标线的有关规定执行。诱导牌的尺寸按照 GB 的要求，根据设计车速及实际中位车速进行计算，根据调查，片区外各条道路的设280、计车速如下表。设计牌面的时候，综合参考设计车速和实际车速进行考虑。3）图形符号及文字 标志上的汉字、拉丁文和阿拉伯数字应该采用 GB5786 标准规定的字体；诱导标志采用中英文对照，汉字应该置于英文之上。英文名称：建议与涉及到的各建筑物管理公司或业主联系，如有惯用名称的，将沿用该英文名称；如果无英文名称的，根据建筑物中文名采用合适的方式表达：或英译或拼音，英文名称应符合外籍人士理解习惯，力求准确；为简洁起见，有成熟的英文缩写的宜采用缩写。汉字和英文字体的计算公式：汉字高度 h=VtC/(687.55A 绝对A 相对)英文文字高度 h=h/2 式中：h-汉字高度 V-车辆行驶速度 C-汉字与视标281、转换常数（C=3.0735）t-判别理解所需时间(2.6s)A 绝对绝对视力(1.0)A 相对相对视力(0.672)15参见 GB5768-1999 道路交通标志和标线。5.1.5.LED 显示发布设计 5.1.5.LED 显示发布设计 1）控制器功能 与无线通信模组进行通讯，接收来自无线通信模组传来的信息，并将此信息进行软件、硬件处理，输出给数据处理单元。控制器具备完善的自我诊断系统，在接收数据时，自动进行侦错判断和定时侦错判断，并将判断结果告知无线通信模组。这样，一旦数码显示电路出现故障，便可得到及时的维护。此外，控制器除具有与泊位信息发布系统相同的自检、掉电保存数据、异常报警等功能外，还282、具有自动定时、现场手动及远程控制显示屏开关的功能。2）屏体可靠性 屏体设计具有良好的散热性能，同时防雨、防雷、防盐雾，耐腐蚀性能良好。屏体架空安装，能够抗 12 级台风，8 级地震和强暴雨的侵袭。并且根据路面状况考虑左右、俯仰非对称方式安装，便于司机在 20-100 米内观看。3）刷新频率 空车位数据变化量发布按数量区段划分成不同的刷新时间，且步长可进行调整，避免发布信息的延时而对车辆误诱导。100 个空车位以上，按每 20 辆数据变化刷新一次；50-100 个空车位，按每 5 辆数据变化刷新一次；在 50 个空车位以下，按每 1辆数据变化刷新一次。4）颜色指示及自动亮度调节 LED 以三种颜283、色指示三种状态，交叉排列构成三色日字形，且比例参数可调，白天阳光下为最高亮度，晚上天黑时为最低亮度，亮度等级为八级。绿色表示空车位很多（如大于 30%），黄色表示空车位不多（如 10%-30%），红色表示空车位很少（如小于 10%）。5）异常故障处理 当设备发生故障时，不能显示不准的数据。故此时如显示正常，则显示特殊符号；如显示不正常，则关闭显示 6）反光处理 诱导牌牌面采用高强级反光材料。5.2.泊位信息采集子系统 5.2.泊位信息采集子系统 泊位信息采集子系统是整个系统的信息来源点，其数据的准确性和传送方式直接决定了所发布信息的真实性，因此，应从信息的采集方式、准确率、传送方式、控制 16284、方式、设备工作的可靠性、管理手段等多方面进行考虑，当然，还要考虑其实现的经济性。5.2.1.泊位采集模式选择 5.2.1.泊位采集模式选择 根据不同停车场的实际状况，可选择采用地感式或 PC 式两种泊位采集模式。1）地感式泊位信息采集模式 是针对无法准确提供空车位信息的停车场而采用的一种模式,由地感采集设备采集设备后发送到后台监控中心。2）PC 式信息采集模式 是针对有空车位信息收集或发布的停车场，利用 GPRS 通信模块以及 PC 式采集软件将数据发送到后台监控中心。5.2.2.地感式采集设备 5.2.2.地感式采集设备 1）设备构成?硬件部分?无线通信模块 无线通信模块能够将采集设备、发布285、设备与位于深圳市公安局交通警察局的中控 17系统联网，确保整个停车场诱导系统正确可靠、及时快速、经济可行地协调运行。目前的深圳市停车诱导系统的通讯方式为 GPRS，故在此推荐采用 GPRS 通信模块；?地感检测 一个进口或出口设两个线圈，可以靠触发顺序判断车辆的进出方向。产生中断信号，输入，实现车位信息的实时采集。?键盘 用于输入初始化现有空车位数、停电恢复数据和消除累计误差。?LED LED 为四位数码管，用来显示人工所进行的操作以及正常运行时由中控所回传的与发布牌一致的空车位信息。?时钟 可以在每条信息上附加时间属性，便于中控系统统计分析，协调整个系统的工作。?存储器 存储系统参数、当前累286、计数和发生通信错误后的未发累计数等信息。如发生停电、异常掉电或通信失败，能够保存信息，异常情况恢复后立即接续工作。?固定车位消除按键 用于人工向中控发送抵消信息，消除固定车所引起的累计计数。?软件部分 软件部分基本上与硬件模块对应，分为以下几个模块：?主模块 主模块实现采集设备操作的整个流程，它把其它几个模块按照特定的逻辑关系联接起来。?无线通信模块 包括所有涉及无线通信操作的模块，包括建立 TCP 连接、关闭 TCP 连接、查询无线通信网络连接状态、上传无线通信模块序列号、接收系统时间信息、上传空车位总数、上传车位变动数、上传逆行报警信息、上传定时校验信息、上传系统自检信息、串口发送程序、串287、口接收程序。?RTC 模块 涉及时钟的底层操作的所有子程序。?存储器模块 涉及存储器底层操作的所有子程序。18?固定车消除按键模块 涉及此按键底层操作的所有子程序。?键盘及显示模块 涉及键盘编解码及 LED 显示操作的子程序。?地感检测模块 进行车位信息判断的子程序。2）功能?数据采集 采集车辆进入或离开停车场的信号数据，并对该数据进行判断、存储、显示和发送处理；?数据传输 内置无线通讯模块，通过预定模式实现和控制中心的数据传输；?统一编址 对所有纳入停车场的独立口（即配置了无线通信模块的出口或入口）进行统一编址，不分出入口，某停车场的空位数和其进出口属性由中控系统自动计算和判断。对于多于一个288、独立口的停车场，指定一个主口，便于初始化和消除误差。?初始化 首次启用、设备维修、停电恢复或由于其它原因停用恢复时，可以由人工对主口实时输入停车场空位统计数据，发送回停车场诱导中控系统，对空位统计数据进行预置。?通信异常处理 在无线通讯链路因故中断时，设备利用其嵌入的存储器对当前的空车位数据采集信息进行保存，并累计此后的空车位采集数据直到无线通讯链路恢复，同时将无线通讯链路中断时的保存数据和无线通讯链路恢复时的数据送到停车场诱导中控系统进行运算处理，以获得准确的空位信息。?数据校验 采集设备内设存储器，累计该口的驶进（或开出）的车辆总数，在一定时间后（如一小时），向中控系统发送，确保发送成功后289、清零。中控系统通过运算，得出应有的空位数，与当前通过当次出入运算而得的空位数进行比较，如相同，则表明空位数是准确的；如不同，则表明有误差产生，当大于某个阈值时，应进行及时处理，否则依据设定的准则，取某一个作为实际值，或取其算术平均或加权平均值作为实际值，进 19而实现对空车位数据信息的累计误差校验。?准确率保证 通过对设备的设计，确保车辆检测的准确率不低于 98%；再通过适当的管理手段，确保空车位信息的准确率在人工初始化、异常情况的恢复预置时不低于 99%；同时，建立定期的“盘存”制度，消除累计误差。?时钟误差处理 为保证整个系统协调工作、信息的完整性、信息误差处理、故障诊断等时间信息一致，必290、须解决整个系统的时钟同步问题。?故障的自诊断和报警 设备具有定时自检功能，在发现自身故障时，只要 MCU 和通信部分正常，就能自动向中控系统发送故障信息，并同时在本地报警。?异常进出的处理 设备能够自动判断车辆的进出，如发生进出异常，即车辆从入口驶出或从出口驶入，则向中控系统发送异常进出信息，使中控系统记下异常事件，而发往发布牌的信息仍然正常，并同时在中控和本地报警，提示排除和处理异常情况。5.2.3.PC 式采集设备 5.2.3.PC 式采集设备 对于有空车位信息收集或发布的停车场，可以利用其收集的空车位信息，修改管理软件，由 PC 机通过串口（推荐 RS232 串口）驱动通信模块，将空车位291、信息发送到微处理器，经微处理器处理后，由无线通信模块将空车位信息上传到中央控制系统。5.3.GPRS 无线通信子系统 5.3.GPRS 无线通信子系统 无线通信主要采用 GPRS 方式，这是移动通信公司提供的一种新型高速数据传输服务。他能够在移动用户和数据网络之间提供一种连接 IP 服务。GPRS 采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，数据传输速率高达 14,400kbit/s。使用GPRS 技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线，且按流量收费，服务成本极低。5.3.1.GPRS 通信原理 5.3.1.GPRS 通信原理 点对多点无线数据通信模式原理如下：20 某 GPRS 模块292、的原理框图如下：5.3.2.通讯协议及帧格式 5.3.2.通讯协议及帧格式 深圳市停车场诱导系统的通信传输是通过无线通讯网络（GPRS 或 CDMA）相连接的。它能够在无线用户和数据网络之间提供一种连接 IP 服务，从而达到点对多点的无线数据通讯模式。深圳市停车场诱导系统通过在中控系统与采集设备及发布设备间建立无线通讯网络，按照 TCP/IP 协议封装成指定的帧格式完成数据信息的传输，从而使中控可以接收从采集设备上传的数据和向发布设备传送数据，并且对所有终端设备进行控制等。以下着重介绍中控系统与采集设备及发布设备中的无线通讯模块之间的数据传输在应用层中数据单元的格式。数据单元的具体形式如下表。293、长度 地址 地址 控制字 数据 校验字 说明:?长度：本次发送字节的长度。?地址：对于点对点通信暂时定义为中控PC地址（0 x50），采集设备地址（0 x43）,发布设备地址（0 x44）。21?校验字：最后一个字节，前面所有字节的异或校验值。?控制字与数据：见下表。控制字与数据形式 控制字 功能描述 长度 数据形式(长度)0 xEF0 xEF 数据接收正确 12 0 x0C+0 x43(0 x44)+0 x50+0 xEF+出入口类型(1byte)+秒(1)+分(1)+时(1)+日(1)+月(1)+年(1)+0 xXX 0 xEE0 xEE 数据接收错误 5 0 x05+0 x43(0 x4294、4)+0 x50+0 xEE+0 xXX 0 xE0 0 xE0 采集设备空车位总数 9 0 x09+0 x43+0 x50+0 xE0+显示数据(4ASCII)+0 xXX 0 xCA 0 xCA 上传GPRS模块ID号31 0 x1F+0 x50+0 x43(0 x44)+0 xCA+模块(15ASCII)+SIM(11ASCII)+0 xXX 0 xCB 0 xCB 上传空车位总数 15 0 x0F+0 x50+0 x43+0 xCB+空车位总数(4)+秒(1)+分(1)+时(1)+日(1)+月(1)+年(1)+0 xXX 0 xCC 0 xCC 上传空车位变动数据 16 0 x10+0295、 x50+0 x43+0 xCC+增减标志(1)+空车位变动数(4)+秒(1)+分(1)+时(1)+日(1)+月(1)+年(1)+0 xXX 0 xDA 0 xDA 下传显示数据 13 0 x0D+0 x50+0 x44+0 xDA+停车场编号(2)+停车场显示属性(1)+亮度属性(1)+显示数据(4ASCII)+0 xXX 0 xDB 0 xDB 下传自检 5 0 x05+0 x50+0 x44(0 x43)+0 xDB+0 xXX 0 xCD 0 xCD 上传自检 6 0 x06+0 x50+0 x44(0 x43)+0 xCD+自 检 数 据(1)+0 xXX 0 xCE 0 xCE 上296、传反向行驶报警 15 0 x0F+0 x50+0 x43+0 xCE+空车位总数(4)+秒(1)+分(1)+时(1)+日(1)+月(1)+年(1)+0 xXX 0 xCF 0 xCF 上传n小时空车位变动数据 16 0 x10+0 x50+0 x43+0 xCF+增减标志(1)+空车位总数(4)+秒(1)+分(1)+时(1)+日(1)+月(1)+年(1)+0 xXX 220 xDC 0 xDC 下传关闭 LED 电源 5 0 x05+0 x50+0 x44+0 xDC+0 xXX 0 xDE 0 xDE 下传打开 LED 电源 5 0 x05+0 x50+0 x44+0 xDE+0 xXX 0297、 xDF 0 xDF 下传n小时空车位变动数据自检指令 5 0 x05+0 x50+0 x43+0 xDF+0 xXX 0 xDD 0 xDD PC 式上传空车位总数 15 0 x0F+0 x50+0 x43+0 xDD+空车位总数(4)+秒(1)+分(1)+时(1)+日(1)+月(1)+年(1)+0 xXX 备注：?控制字均采用十六进制描述。?整个无线通信网络正常工作之前，无线通信终端必须先向中控服务器注册其ID 及 IP 地址，共 31 个字节。发送完之后，无线通信终端进入接收状态，在5S 内等待中控回应。如无回应，重复上述过程 3 次。如仍无回应表明通信链路有问题，或无线通信模块处于超时298、等待状态，系统会复位无线通信模块然后重新连接服务器。完成注册后，无线通信终端与中控系统之间的通信不再需要握手，采集设备会主动向中控传送车位信息，中控则主动向发布设备发布显示信息。?无线通信模块 ID、SIM 卡号、显示数据,车位数据都是 ASCII 数据。?当某数据域长度超过 1 字节时，字节传送顺序为最高字节在前，最低字节在最后。?时间格式：采用紧缩格式，年月日时分秒，共 6 个字节，二进制表示。?出入口类型数据为：单向口0 x31；双向口0 x32。?增减标志数据为：增加0 x2B；减少0 x2D。?停车场编号由两个字节的 ASCII 数据表示，当要显示第 n 行 m 列信息时用编号n与m299、的 ASCII 码表示，其具体数据为“0 x3n 0 x3m”。?显示属性内容为：0 x31LED 显示红色；0 x32LED 显示绿色；0 x33LED 显示黄色；0 x34LED 显示黑屏；?自检数据的信息内容为：0 x30自检成功；0 x31时钟错误；0 x32采集设备存储器错误；0 x33地感检测器错误；0 x34发布设备通信错误；0 x35发布设备电源无法关闭；0 x36发布设备电源无法打开；0 x37发布设备存储器故障；0 x38发布设备显示屏故障。?任何一方在接收到数据帧以后（数据确认标识帧除外），必须返回收据确认 23标识帧，表明已经正确收到数据，发送方如果在规定时间内（100300、0ms），没有收到返回数据确认标识或收到数据出错标识，将该数据重发一次，如果是同样结果，表明通信链路出现问题，系统出警告信息，结束通讯。5.4.中央控制子系统 5.4.1.系统概述 5.4.中央控制子系统 5.4.1.系统概述 停车场诱导中央控制子系统是停车场诱导系统的核心部分。整个停车诱导系统中采集及发布的泊位变化数据信息要通过中央控制系统进行接收、发布及控制。中央控制系统支持对多个片区停车场诱导系统进行接入管理，并提供开放接口，停车诱导系统的所有数据都将经过必要的分析、归档，提供深圳市全面建设 ITS 系统时加以利用。交通信息采集及共用信息平台 交通诱导系统 GIS 平台中央控制系统 分控301、系统 泊位信息采集系统泊位信息发布系统 停车诱导中控系统与深圳市 ITS 其他子系统的关系 中央控制子系统主要包括中控管理子系统以及分控管理子系统两部分：?中控管理子系统 主要采用 BS 的模式设计，采用目前流行的三层架构来搭建系统，用户操作界面部分为了美观操作类似 CS 模式所以采用 Flash 来实现，ASP.NET 作为 Flash 的数据来源，为 Flash 的表现做数据基础和复杂的运算，而 ASP.NET 通过 WEB Service 访问数据库操作数据库。中控还包括核心服务部分主要负责与各个分控的通信交流数据以及监控系统的运行状况备份等的操作。而在用户操作过程中有时产生实时的控制消302、息必须马上让分控或者设备响应，所以在 ASP 段有实时处理的部件通知中控核心服务。24?分控管理子系统 分控管理子系统采取无操作界面、后台运行的 Windows Server 模式，所有处理通过服务来承载。分控管理子系统由分控服务和片区分控实时通讯服务构成。分控服务是一个中间件，它和片区分控实时服务进行通讯，完成空车位信息采集、处理和发布的功能，同时还实时监听来自中控核心服务的信息，完成场外设备参数、状态等数据的动态设置和获取。5.4.2.系统架构 5.4.2.系统架构 泊位信息采集系统将各个停车场的泊位信息采集整理后，通过无线公用通信网络（GPRS 或 CDMA）传送到分控系统，分控系统经中303、控系统统一协调和管理，将数据导入中央数据库。分析处理完成的泊位信息可以通过分控系统发送到泊位信息发布子系统，也可以通过控制系统的数据接口发送到各个相应的应用平台上.如下图所示:中央控制子系统的软件架构如下图所示:25 5.4.3.系统功能 5.4.3.系统功能 1）中控管理子系统 中控管理子系统提供一个人机互动的界面，通过中控管理子系统，停车诱导系统的管理人员可以对街道、停车场、场外设备(车位采集设备和车位发布设备)进行登记和管理，可以建立停车场和发布设备之间的对应关系，可以实时监控场外设备的工作状态等功能。通过中控管理子系统，管理者可以实现对整个停车诱导系统的控制。2）分控管理子系统 分控管304、理子系统实际上是中控管理子系统与场外设备进行互动的中间层，中控管理子系统对场外设备的设置和控制通过分控管理子系统下发到片区的场外设备，而场外设备的信息由通过分控管理子系统上传到中控管理子系统，并通过用户界面显示给用户。而中央控制系统与各片区场外设备之间的实时数据处理与传输也由分控管理子系统完成。分控管理子系统由分控服务和片区实时通讯服务构成，分控管理子系统以服务形式存在没有用户操作界面。一个分控服务可以控制多个片区，而一个片区实时通讯服务只能控制一个片区。?分控服务功能：?实时指令监听 用户通过中控管理子系统的用户界面可以设置采集设备或发布设备的运行参数，这些参数在界面设置并确认后应当立即发送305、给被设置的设备。用户的这些操作指令通 26过中控管理子系统传递给中控核心服务，而中控核心服务再转发给分控服务。分控服务的实时指令监听模块的功能主要就是接受来自中控核心服务的实时操作指令并作相应的处理然后通过实时通讯处理模块向相关片区实时通讯服务程序发送指令或数据。?实时通讯处理 实时通讯处理模块主要完成和片区实时通讯服务的实时通讯工作。该模块接受来自采集设备的车位信息和设备状态数据并转交给车位信息处理模块和设备状态处理模块进新处理；同时将来自车位信息处理模块的空车位信息和来自实时指令监听模块的实时指令发送给相关片区的片区实时通讯服务。?车位信息处理 接收来自实时通讯处理模块发来的车位信息，通过306、基本数据操作模块获取数据库中的数据对这些车位数据进行处理后再写入数据库中。?设备状态处理 接收来自实时通讯处理模块发来的场外设备工作状态数据，然后通过基本数据操作模块写入数据库中。?基本数据操作 基本数据操作模块完成分控服务对数据库的所有操作。?片区通讯服务功能：?通讯链路管理 场外设备和中控系统之间的采用无线 GPRS，TCP/IP 协议进行通讯，每一个场外设备都会和片区分控实时通讯服务建立一条独立的数据通讯链路，该链路一旦建立将长期连线，如期间链路中段，场外设备将会自动重连。通讯链路管理模块的功能就是对每一个设备的通讯链路进行登记，查询，删除的管理工作。?泊位信息采集处理 泊位信息采集处理307、模块实时接收停车场车位采集设备的空车位数据和设备状态，并将这些数据转发给分控服务。?泊位信息发布处理 泊位信息发布处理模块实时向车位发布设备发布空车位数据并获取发布设备的工作状态，并将这些数据转发给分控服务。276、关键技术解决方案 6.1.数据置信度设计 6、关键技术解决方案 6.1.数据置信度设计 作为整个系统的主要信息-停车场空车位数据信息，在采集、传输、处理和发布的各个环节都应该是真实可靠的，否则会误导驾车者，反而引起更大的交通混乱。因此，应进行数据置信度的模式设计，通过统计学试验，建立合理的数学模型，定义信息的数据来源，分析其真实性和可信度，对产生误差的原因进行分析，确立排除产生误差308、的各种因素的方法，进行必要的数据转换和处理，确保对公众所发布的数据信息的真实性。?在信息采集端，通过对设备的设计，确保车辆检测的准确率不低于 98%；再通过适当的管理手段，确保空车位信息的准确率在初始化、异常情况的恢复预置时不低于 99%；同时，建立定期的“盘存”制度，消除累计误差。?在中控和分控端，对数据来源进行异常监测?建立每个停车场的日常统计平均数据，发生较大差异即为异常；?长时间无信息发来，则设备有出故障的可能；?经运算所得的空位信息发生异常（如超过停车场车位数或为负数）；?对异常信息应进行报警并向设备发出自检信息，根据回复进行处理。?在中控和分控端对发布牌定期发出自检信息，侦测设备故309、障。?建立 GPRS 通信链路的故障统计模型，动态消除误差。?建立后备通信链路，为纠错提供依据。6.2.泊位采集数据校验 6.2.泊位采集数据校验 采集设备内设存储器，累计该口的驶进（或开出）的车辆总数，按指定的时间间隔向中控系统发送，在发送的数据帧中加入了当前时间指针。中控系统在接收到驶进（或开出）的车辆总数后，通过运算，得出应有的空位数。同时，向采集设备作出应答，应答帧中包含接收到的时间指针；当采集设备接收到应答后，判断接收到的时间指针与上发的时间指针是否相同，如果是，则清除驶进（或开出）的车辆总数，重新开始累计；否则，重发上次数据帧。中控系统对接收到的数据帧的时间指针还应进行以下判断：对310、前后两次或两次以上收到的同一地址的带有相同时间指针的数据，仅做一次运算；对带有非法时间指针的数据则丢弃。6.3.车辆异常进出处理 6.3.车辆异常进出处理 对于地感式采集器，为了能够识别并累计车辆异常进出停车场（例如有特种车辆经常从出口进或从入口出），我们采用双地感检测方案来自动判断车辆的进出。通过 28两个地感线圈检测到的中断顺序判断车辆是否在进出口处逆行。对于入口，车辆进场时外、内地感中断顺序：A、外地感上升沿中断；B、外地感下降沿中断；C、内地感上升沿中断；D、内地感下降沿中断。当从 A 到 D 的顺序流程未结束时，又发生 A 事件，则认为是另一辆车紧跟着入场，则按照有新的车辆入场事件发311、生另行处理，本次入场流程继续进行处理。对于入口，车辆逆行出场时内、外地感中断顺序：A、内地感上升沿中断；B、内地感下降沿中断；C、外地感上升沿中断；D、外地感下降沿中断。当从 A 到 D 的顺序流程未结束时，又发生 A 事件，则认为是另一辆车紧跟着逆行出场，则按照有新的车辆逆行出场事件发生另行处理，本次出场流程继续进行处理。对于出口，车辆出场时内、外地感中断顺序：A、内地感上升沿中断；B、内地感下降沿中断；C、外地感上升沿中断；D、外地感下降沿中断。当从 A 到 D 的顺序流程未结束时，又发生 A 事件，则认为是另一辆车紧跟着出场，则按照有新的车辆出场事件发生另行处理，本次出场流程继续进行处理312、。对于出口，车辆逆行入场时外、内地感中断顺序：A、外地感上升沿中断；B、外地感下降沿中断；C、内地感上升沿中断；D、内地感下降沿中断。当从 A 到 D 的顺序流程未结束时，又发生 A 事件，则认为是另一辆车紧跟着逆行入场，则按照有新的车辆逆行入场事件发生另行处理，本次入场流程继续进行处理。6.4.固定车位的处理 6.4.固定车位的处理 大多数停车场存在有固定车位的问题，这也是有些停车场业主极为关心的问题，所以固定车位的处理和解决极为重要。在调查中发现，有的停车场内（如佳宁娜）有划线的固定车位，这部分车位是不向社会车辆开放使用的，但所占总体泊位数量的比例很小。对于类似于这种情况的停车场，可以忽略313、掉固定车位数量而不考虑进泊位总数量里，再通过消除累计误差的方法，基本可以不受影响。有的停车场固定车位的数量占泊位总数的比例比较大，但仍有一定数量的车位向社会开放。对于类似于这种情况的停车场，可以采用人工操作管理的方式，在泊位采集设备中设计固定车消除按键，由停车场出入口保安员或管理人员操作完成。有的停车场采用发月卡固定停车的方式，高峰时段泊位数量尚不能满足持卡业户的需求，对社会车辆不予开放。对于类似于这种情况的停车场，可以由中控系统分时段对其泊位信息进行发布或关闭，或根据各时段固定车的流量进行科学性的分析，通过中控按可靠比率对泊位数量进行调控。此外，还可以也采用上面那种办法，通过保 29安员或停314、车场管理人员操作的方式来解决。6.5.运行管理及保障 6.5.运行管理及保障?整个系统的运行状态应能从中控系统的监控界面直观地看到，便于系统管理人员对运行情况进行管理。?外场设备都应具备自检、自诊断和报警功能，除定期进行自检并向中控系统发送自检结果外，中控系统还可以定期自动、或随时向外场设备发送自检指令，并根据返回结果进行自动处理或报警，便于维护人员进行及时维护。?当外场设备发现自身有故障时，除向中控系统发出报警信息外，还应停止可能产生错误信息的工作，如采集设备地感失灵、发布设备可能乱显示等。?中控系统具备远程控制外场设备工作状态的功能，如设置工作参数、控制起停时间、调节显示亮度、关闭 LED315、 显示等。6.6.IP 地址和端口回收利用 6.6.IP 地址和端口回收利用 在发布牌和采集器等终端设备和中控通讯服务器的指定端口建立TCP或UDP连接后，终端设备就占用了一个由移动通信服务公司分配的 IP 地址。同时，在中控的通讯服务器中也分配了一个通讯进程。如果终端设备未将已占用的套接字资源释放而又重新申请新的资源，则必须等待移动通信服务公司或中控的通讯服务器定时释放模块进行资源回收，才能让其它设备使用其 IP 地址和进程。为提供资源的利用效率，在终端设备的 GPRS 通讯模块中必须具备资源自动释放功能。正常通讯的设备，除非是设备异常掉电，否则，在中断连接后，必须释放 TCP或 UDP 连316、接进程，然后释放 IP 地址并由移动通信服务公司或中控通讯服务器回收利用。6.7.GIS 电子地图监控 6.7.GIS 电子地图监控 以 GIS 电子地图的模式，提供对外场设备的监控以及控制操作，用户可选择不同的片区进行监控。1）采集设备监控与控制 在 GIS 电子地图上标示出该片区内所有停车场的分布图,每个停车场不管安装有多少套采集设备，只有一个设备图标用于标示，某停车场内任意一台采集设备故障，在图标的傍边都会显示故障或通讯中断的警示。?绿色：表示该停车场所有采集设备工作正常；?红色：表示该停车场所有采集设备发生故障或断开；?黄色：表示该停车场部分采集设备发生故障或断开。30除提供设备工作状317、态监控外，在 GIS 地图上还将提供对停车场信息的查看以及该停车场相关采集设备的参数信息查询等，并可通过监控控制页面对设备进行远程操控。2）发布设备监控与控制 在 GIS 电子地图上标示出该片区内所有发布牌的分布图，在 GIS 地图上发布牌实际安装的位置上安放按比例缩小的发布牌,同时用不同颜色的图标来标示该发布牌的工作状态。?绿色：表示该发布牌工作正常；?红色：表示该发布牌发生故障或断开；?灰色：表示该发布牌处于关屏状态。当鼠标移动到发布牌上，系统会自动指示该发布设备的相关信息。鼠标点击后显示出放大的发布牌，该发布牌型制与实际的相同。窗口中发布牌的 LED 区域所显示的数值为实际发布的空车位数318、，除显示这些信息外还可对一些参数进行修改，例如实时更新显示数据、亮度、开屏，关屏等。7、软硬件运行环境 7、软硬件运行环境 深圳市停车场诱导系统中央控制系统是一套基于 Windows 环境的实时数据处理系统软件，运行于以太网络环境中。1）片区分控服务器配置?硬件基本配置：CPU Intel Xeon E5405-2GHz，2GB 内存，80G 硬盘?硬件推荐配置：CPU Quad-Core Intel Xeon Processor E5420-2.5GHz，4GB内存，160G 硬盘?操作系统配置：Windows 2003 Server 2）数据库服务器配置?硬件基本配置：CPU Quad-C319、ore Intel Xeon Processor E5420-2.5GHz，4GB内存，730G 硬盘?硬件推荐配置：CPU Quad Core Intel Xeon Processor 7320-2.13Hz，8GB内存，2.4T 硬盘?操作系统配置：Windows 2003 Server?数据库配置：Oracle 9i 3）监控工作站配置?硬件基本配置：CPU Core 2 Duo E6300 1.86GHz，1GB 内存 80G 硬盘 31?硬件推荐配置：Core 2 Duo E6400 2.13GHz，2GB 内存，80G 硬盘?操作系统配置：Windows 2003 Server 8320、系统与已建系统的衔接 8、系统与已建系统的衔接 目前深圳市停车场诱导系统已完成地王-书城片区和人民南片区的建设，并成功运行。深圳停车场诱导控制系统采用树形扩展结构，停车场诱导中央系统位于上层，下层根据停车场片区的划分可扩展停车场诱导分控系统。为保证新片区停车场诱导系统的方便接入，对中央控制系统采用以下方案：1）软件扩展 对现有中央控制系统软件进行必要的扩展，内容包括功能的增加、程序的改写以及界面的设计。由于功能的增加及定义新的变量，需对程序进行相应地改写或添写，并且对某些界面也需要做相应地添加及补充。2）硬件扩容 停车场诱导控制系统对数据实时性要求高，数据流量也很大。为满足新片区的大容量数据321、接入，就需要对数据库的服务器进行扩容。扩容之后，保证人大容量实时信息的处理能够及时、可靠。3）兼容性改造 停车场诱导控制系统具有良好的可扩展性和可维护性，采用模块化、组件化设计。这也就大大方便了新片区与中央控制系统的接入。为使新片区的停车场诱导系统能够长期稳定、安全高效的工作，在中央控制系统对相关的无线通信模块及应用平台的接口进行适当的改造，以便更加满足新片区停车场诱导系统的需要 9、机房建设及配套工程 9、机房建设及配套工程 机房建设及配套工程包括以下部分内容：?机房的装修工程（A 级标准）?电器设备及安装?空调工程?UPS 供电工程?机房内综合布线工程?场地环境监控系统工程?硬件平台服务器322、扩充 序号 品名 品牌型号 配置 数量 321 数据库服务器 IBM System x3850 M2 机架式 4U,Quad Core Intel Xeon Processor 73202.13G,DDR2 8GB,windows Server 2003,Oracle 9i 1 2 片区分控服务器 IBM System x3650机 架 式2U,Intel Xeon 5420 2.5G,DDR2 4GB,HD160GB,windows 2003 server 9 3 监控工作站 IBM M Pro Core 2 Duo E6400 2.13G，DDR2 2GB，80GB HD N（数量按 监 323、控座 席 实际 需 要增减）九、交通事件检测系统 九、交通事件检测系统 1、建设目标 1、建设目标 建立交通事件检测与管理系统，通过对多种来源的交通道路信息进行采集、分析和处理，及时产生和确认交通状况，识别异常事件，及时报告给监控中心，并根据发布策略进行信息的发布和应用。交通堵塞或事件信息，可提供给诱导系统或电台等发布有关信息，提供给指挥中心制订事件处理和紧急救援方案，还可提供给交通控制系统，作为调整信号方案的支撑数据，交通路况信息还可以以各种方式发布给社会公众。2、建设原则 2、建设原则 1）先进性和成熟性原则 系统建设要采用先进的技术、方法、软件、硬件和网络平台，确保系统的先进性，同时兼顾324、成熟性，使系统成熟而且可靠，能够适应未来技术发展和需求的变化，使系统能够可持续发展。2）标准化原则 系统建设要以国家颁布的相关质量标准指导文件为依据。设备采用标准化产品技术，以便于各子系统的统一整合和管理。软件系统协议规范要符合行业标准。3）安全性和保密性原则 系统必须符合国家和省市对政府信息化系统的网络和软硬件安全标准，建立身份认证、电子签名、网络监控等相关安全措施。同时根据业务的特性，对重要数据加密处理，保证数据不被纂改，不泄密。4）可维护性和扩展性原则 系统应易于升级和功能扩充，可以平滑升迁软、硬件系统平台。可被部署到各种 33操作系统上、提供了更为广泛的负载平衡策略、能消除系统中的瓶颈325、允许多台服务器集成部署，实现可高度伸缩的系统，满足未来应用的需要。5）易用性原则 系统操作界面必须简洁明了，易于使用；操作方式适合具备基本的计算机操作能力的人员使用或进行相关短期培训即可使用。可根据需要进行个性化定制。6）稳定性原则 系统的稳定性至关重要，必须建立完备的出错处理/备份/恢复机制，可以根据需要选择健壮、性能好的软硬件平台系统，保证系统能够全天候不间断的运行。7）经济实用原则 所选择的技术实现方式和系统设备产品选型考虑性价比最优的方案，充分利用现有资源和设备，避免重复建设和浪费。3、系统用户及功能设计 3.1.系统用户 3、系统用户及功能设计 3.1.系统用户 通过对系统操作人员326、分析，将系统用户分为以下几种角色?交通数据采集人员交通数据采集人员：制定交通数据来源和策略，对交通数据输入过程进行监测和管理，确保数据能有效输入，发现系统故障或数据异常时，应能选择相应的处理机制。?事件管理人员事件管理人员：选择事件检测策略和算法，并对检测事件进行监测，必要要时对数据进行修复，对自动和人工产生的数据进行确认。对事件预警信息进行处理，确保交通事件产生的高效性和真实性。?事件发布人员事件发布人员：根据发布策略，对事件发布过程进行跟踪和监控，发布时应结合事件类别、事件等级、事件区域等因素。确保事件能及时向向外部应用系统进行发布。?系统管理员系统管理员：具有系统管理最高权限，负责系统参327、数设置，系统维护。同时给业务管理员授权，不具备业务操作权限。?业务管理员业务管理员：具有业务管理权限，可以实现分级授权，具有业务参数设置，系统字典定义、策略和算法定义等权限。业务管理员一般只负责核心业务参数和逻辑的定义，而不参与日常操作。?其他人员其他人员：根据权限进行相关操作，如：事件浏览等。说明：一个用户可以通过授权具有以上多个用户角色的功能。343.2.功能设计 3.2.功能设计 系统分为事件检测子系统和交通事件监控管理子系统。事件检测子系统通过接入视频检测、SMOOTH 等系统的线圈检测数据，基于交通事件生成策略及算法，实现交通异常事件的自动生成和自动预警。事件检测系统提供事件自动提醒328、预警、事件确认、事件延时播报、事件预警消除等功能。同时，交通事件监控管理子系统实现将全市不同时段不同路段的交通事件信息（道路交通拥堵情况信息）在电子地图上用不同颜色实时展示以及交通事件的确认、录入和管理。3.2.1.事件检测子系统 3.2.1.事件检测子系统 事件检测子系统划分为 9 个子系统，分别是：交通数据读取子系统、交通事件检测生成子系统、交通事件录入子系统、事件验证子系统、事件管理子系统、事件预警子系统、事件发布子系统、系统管理子系统、查询统计子系统。?交通数据读取子系统主要负责从共用信息平台读取各种数据源所采集的交通道路数据。?事件检测生成子系统主要负责交通事件的自动检测，根据交通数329、据读取子系统从共用信息平台读取的交通信息数据，经过事件自动检测算法分析，得到交通事件数据。?交通事件录入子系统是指对现有的通过视频巡检、122 电话接警、事故系统等人工采集的数据进行导入和确认。?事件验证子系统主要负责根据交通信息数据和事件检测分析子系统的数据对比，验证事件检测分析子系统的准确性和完整性。?事件管理子系统主要负责对事件检测分析子系统的事件进行管理，包括修改、补充、报错等。?事件预警子系统负责对重大的、突发的信息进行实时预警，以便操作人员快速确认和处理。?系统管理子系统主要用于部门用户、操作权限、道路、阈值、数据字典、操作日志等信息的设置管理。?事件发布子系统是负责将交通事件发布330、到其它单位或应用系统。?查询统计子系统主要是负责对交通事件数据进行查询和统计，并输出报表。3.2.3.2.2.交通事件监控管理子系统2.交通事件监控管理子系统 通过与事件系统的关联，将事件系统中的实时交通事件分析后形成的交通路况信息实时传送给道路监控子系统，道路监控子系统采用三种不同颜色标识不同的交通路 35况信息，绿色标识交通状况良好，道路畅通；黄色标识道路拥堵，车辆缓行；红色标识道路堵塞，车辆无法行驶。根据各交通道路的重要性，事件系统传送给道路监控子系统的路况信息数据可采用 15 分钟、5 分钟、3 分钟、1 分钟等用户自定义等设置方式来 自行设置电子地图展示的刷新频率。1）人工事件录入功331、能 通过视频调用了解路况信息，实现手工录入事件信息，并在 GIS 地图上展示交通路况情况。?视频展现 通过整合视频监控系统，实现在地理信息系统（GIS）的电子地图上标识符号来显示摄像头分布地理位置，并可以实现鼠标点击、模糊查询等方式定位到某个摄像头，查调和控制视频信号。从而实现在电子地图上实时监控道路交通情况。?列表显示和查询 系统可列表显示当前视频摄像头图层上的视频摄像头信息，可按照条件查询视频摄像头的功能。可以查询地图上指定范围的全部视频摄像头，可以按照一定的过滤条件进行过滤，也可以查询距离指定位置最近的视频摄像头。36?视频摄像头信息查询 当选择了一个视频摄像头时可查询这个视频摄像头的详332、细信息，查询结果以对话框的形式显示。?视频摄像头选择功能 要支持视频摄像头两种方式的选择：一种是在地图上，直接点击选择一个视频摄像头，或则是在 GIS 上画出一个范围，选择这个范围内的全部视频摄像头。另一种方式是从视频摄像头清单中选择，可以同时选择一个、或则多个视频摄像 37头。?摄像头视频控制与播放 可以在地图上点击摄像头直接调用视频监控接口，弹出视频控制云台窗口，可对该视频摄像头进行控制播放，只要视频系统支持，能控制视频监控摄像头任意方向旋转、调焦、调速、调亮度、调亮度等。2）人工事件录入 38事件信息大多数可通过科技手段自动获取，由事件系统上传给道路监控子系统展示，人工事件录入子系统预留333、人工手工录入事件的功能，实现通过 GIS 系统的电子地图对全市各路段的不同交通情况创建事件信息，并存储到事件系统中。?视频调用 在 GIS 系统的电子地图上通过视频调用，查看各路口的交通情况，如果发现某个视频周围发生交通拥堵或堵塞情况，调用其周围的视频查看其拥堵（或堵塞）的道路起始位置。?创建事件信息 确定起始位置后，系统提供工具可在 GIS 系统的电子地图上创建事件信息，先标记起点位置，再标记终点位置，标注事件信息的拥堵（堵塞）情况，系统将事件信息传送给事件系统，并在 GIS 系统的电子地图上按交通情况给出颜色展示。4、系统逻辑设计 4、系统逻辑设计 4.1.系统工作流程 4.1.系统工作流程 1类事件检测2类事件检测3类事件检测检测数据车牌识别数据检测数据交通事件数据交通事件数据交通事件数据交通检测数据车牌识别数据待确认事件：1类事件检测 基于Smooth数据的市区路段事件检测：2类事