智能交通:城市道路综合管理平台

进入21世纪，随着我国城市化建设的脚步不断迈进，城市人口和车辆急剧增加，现有的道路和设施已经无法满足日益增长的交通需求，尤其是在城市，交通拥堵不堪，已经严重影响我国的经济发展和人民生活水平的提高。

长期从事智能交通领域的研究，应用物联网技术打造的城市道路综合管理平台，是我们针对目前城市道路交通存在的问题，提出的整体解决方案。通过对行人、车辆、道路和警力等对象进行科学管理，保障城市交通秩序的畅通。

城市道路综合管理平台功能需求

城市道路综合管理平台整合了智能交通诱导、违法信息管理、交通流量监测、警力调度指挥、突发事件处理、视频监控管理、卡口管理、GPS定位、交通信号控制等业务，为交通管理者提供一个以地理信息系统（GIS）为基础的可视化操作环境，极大提升了智能交通管理水平和管控效率。
 

产品特点：
◆采用B/S(浏览器/服务器)架构，具有开放性，扩展能力强；
◆系统具有良好兼容性，便于平台实现平滑升级；
◆基于中间件技术屏蔽数据库之间的差异，满足大容量数据管理的需求；
◆多业务、多应用合一，集成度高，实用性强；
◆基于GIS系统，可视化操作环境；
◆数据资源统一存储于数据中心，满足数据信息共享、安全等需求。
 

平台管理模块
平台管理模块由系统管理、用户管理、设备管理、统计报表、综合查询等组成。
（1）系统管理
数据字典管理,用户通过该管理项能够对整个平台的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程等进行设置，达到应用业务实际需求。
系统参数管理,用户通过该管理项能够对整个平台的基本信息、时间、管理内容等进行设置，达到应用业务实际需求。
（2）用户管理
该部分分为角色管理、部门管理、用户管理、操作日志查询等四个主要部分。完成平台使用人员的日常统计及管理。

（3）统计报表
针对实际应用过程中的需要，平台应具备重要信息报表的统计、打印、存档等功能；根据城市道路交通的需求，可分为通行车辆统计、违法车辆统计、报警车辆统计、布控记录统计、流量记录统计、历史路况统计等内容。
（4）综合查询
为了满足平台灵活性和使用性的要求，平台应具备业务间部分内容以及具体信息内容的交叉、综合查询。对应报表统计内容，该部分应实现通行车辆查询、违法车辆查询、报警车辆查询、布控记录查询、流量记录查询、历史路况查询等功能。

平台应用模块
（1）GIS管理系统
该系统实现电子地图的可视化操作，地图缩放、漫游，卡口数据实时调取、流量数据及时发布、视频监控实时点播、设备状态查看、车辆轨迹回放、区域布控、黑名单报警、可视化统计等功能，具体为以下部分内容：
◆  实时数据调取
◆  设备地点标注
◆  地图缩放漫游
◆  流量信息发布
◆  车辆轨迹回放
◆  区域布控报警
◆  空间资源查询
◆  地图打印

(2)违法信息处理系统
该系统实现对闯红灯、越黄线、超速等违法行为进行无差别集中处理，支持车辆违法信息的统一查询，同时支持通过接口方式获取车驾、通行证信息，并将违法数据上传至公安网内违法管理平台，也可将数据和图片直接导出。

 

违法信息处理系统属于整个平台后台数据管理业务之一，主要负责对前端采集回来的数据信息进行分类、统计、存储等具体数据库操作，对管理者提供数据支持。该系统必须配合前端违法抓拍系统或违法信息捕获系统相配合，形成能够独立完成的业务系统。

◆支持多类型设备接入，综合应用业务实现
违法信息处理子系统属于技术实现子系统，配合设备层不同设备实现了电子警察、卡口等系统的后台业务处理功能，在后台应用上配合前端不同技术方案，可实现电子警察、智能卡口、闯红灯抓拍等多个具体实现解决方案。通过多个用户业务需求系统的数据支撑，可不断进行完善和丰富违法信息管理的内容。
◆操作简便，多查询模式
该系统支持模糊查询、车牌查询、黑名单查询、驾驶人信息查询等多种查询模式，并对查询对象的违法信息进行描述，支持手动简易输入违法信息和系统自动录入信息操作，对操作人和输入信息记录在日志管理模块中。对多次违法的车辆或个人进行报警处理，通过设置管理员权限进入系统数据库进行相应的数据操作，如编辑、添加、删减、修正等。

◆违法计数
◆违法录入
◆违法确认
◆违法审核
◆违法导出
◆违法上传

(3)综合视频管理系统
综合视频管理系统根据业务管理需求，与GIS系统相配合，把设备层的感知设备捕获的视频信息实时显示在后台，并对视频信息进行管理操作，是集可视化操作、实时化显示、动态化管理于一体的综合管理系统。 

(a)兼容国内主流视频监控设备
(b)实现注册即使用
(c)视频监控按单屏/多屏显示

(d)云台控制
(e)通过GIS系统界面用户直接调取观察节点的视频信息，并对该视频信息接入点进行相应的控制。例如，焦距调整、视角切换、更换监控设备等
(f)各个节点设备状况信息直接在GIS系统图层上显示
(g)与不同业务系统可进行实时、动态访问
(h)截图、违法图片提取

(i)录像本地下载，分组播放
(j)历史录像检索和回放
(k)基于GIS系统，方便用户进行查询、查看、管理和操作。

(4)卡口/电警管理系统
卡口/电警管理系统是对整个布控的卡口和电子警察系统在后台进行统一管理、统一调配等动态管理模块。进入该系统后，在GIS系统操作界面上可直观显示所有卡口/电警系统的状态信息，直接选取界面上的节点标志便可实时观测到该处卡口/电警系统的实时信息和状态，并可直接切换至该节点处的电警/卡口系统中，进行远程控制、查询、设置等操作，达到卡口/电警的智能化、自动化布控。

 

具备以下几个功能模块：
◆标准接口，数据格式匹配
◆报警显示
◆卡口计数
◆车辆轨迹回放
◆多屏显示

(5)  流量监测分析系统
流量检测主要是利用各种传感设备对路面行驶车辆进行探测，获取相关交通参数，以达到对城市道路各路段交通状况及异常事件的自动检测、监控、报警等目的。该系统属于后台隐藏模块，依靠前端设备捕获信息，对其进行统计和数据挖掘，计算路况拥塞状况，通过GIS系统实时显示给用户，帮助用户进行决策分析、交通诱导等业务操作。该系统一般与多个业务系统联动形成高效的交通管理工具平台，增加整个平台业务处理的智能化水平。
 

同时，该系统对多个业务子系统进行数据支撑。其他具体业务模块可随时对其进行调用，并将该系统的结果进行解析和显示。

该系统主要具备以下几个功能：
◆实时路况流量显示
◆实时路况查看
◆历史流量分析
◆历史路况分析

（6）信号灯控制子系统
该系统属于指挥中心端管控系统软件，是在平台上实现对设备层各路口信号灯的实时控制和管理即对已有信号灯软硬件系统进行管理，系统根据流量分析系统提供的信息动态调整信号灯时长等状态，同时支持人工指令输入调整，实现多模式，自动化，人工辅助的管理功能。

用户通过GIS系统提供的操作界面，可直接选取制定节点，当双击后，系统会弹出当前节点信号灯参数调节界面，在该界面中可直接进行参数修改，也可观测设备状态信息。与流量检测分析子系统配合以及该系统辅助决策模块配合可提供给用户参考调整参数信息。并在该界面中保留自动设置选项，该选项选中后，系统可自动根据流量分析信息自动调整参数；同时支持人工规则输入等多样化控制方式，达到系统灵活部署、高效管理和控制的目的。

与卡口/电警管理系统类似，该系统是对整体多节点上的信号灯系统进行管理和控制，针对指定单一节点的设置是通过调用各节点对应的后台调配系统。可以理解为该系统就是整个城市道路信号灯网络监测、控制和管理后台。

（7）指挥调度子系统
利用GIS技术将公路及其附属设施以地图的形式直观地显示给用户，时期能以自己最直观和最方便的方式查询、浏览和管理信息，大大提高了管理效率。实现了用于检测交通的实时视频信息接入、用于车辆调度的车辆位置信息接入，用于养护巡视现场采集情况的信息接入、用于公路应急指挥抢险的现场实时信息接入。该系统整合接处警管理，直接用于用户管理调度，实现110、120、119等多台合一功能。

配合设备层实现单兵管理及调度、突发事件救援等，用户可根据GIS系统提供的主界面上直观显示的流量、警力分布、车辆定位等信息，直接通过互联网、通信网络、广播等方式传达相应信息和指令，实现动态实时科学的警力调度和管理。

该系统分为主界面模块、接处警模块、单兵执法管理模块、通信模块等，各模块均在同一GIS图层上进行可视化操作，该系统可调用视频管理、流量分析、电警/卡口后台、违法信息管理等多个平台，进行查询、布控等操作，实现警力调度信息化。
 

（8）交通诱导子系统
基于流量检测分析系统的数据支撑，交通诱导系统对信息进行挖掘、统计和处理，实时公布道路拥塞情况为驾乘人员提供合理、有效的交通路线信息。主要向车辆或者出行者提供交通路网信息，通过可变信息板、Internet 等群体诱导方式或者车载诱导装置、PDA及手机短信等个体诱导方式即时发布，实现城市路网的交通流的均衡分布。
 

◆兼容前端不同设备类型，部署灵活
◆基于GIS系统操控环境，方便直观
◆多种通告方式选择
◆停车、道路诱导多应用合一

该子系统主要分为显示通知模块和分流诱导模块：
1）显示通知模块
该模块把相关路况信息实时的发送给显示通知模块，显示通知模块位于后台应用层和前端设备层之间，把相应的数据进行设备识别的数据格式解析和通信协议解析，分配给各路段上的显示或公告系统，完成路况信息的通告。

2）分流诱导模块
该模块通过人工辅助、系统自动、手工编辑等多种模式进行数据更新，并将更新的数据实时传送给显示通告模块，该系统数据来源于流量监测分析子系统，操作界面基于GIS系统，在管理用户端，所有路网及路况信息在GIS系统界面上实时显示；在道路端，信息通过LED屏幕、电视、广播、互联网、通信网等多种形式进行发布。
在应用上，该系统可作为底层系统向集成度更高、业务综合的系统提供支持，如指挥调度系统等。也可用于停车场管理、道路路况信息查询等系统的数据支持系统。

  该系统主要分为以下几个主要功能模块：
  ◆信息采集
  ◆信息处理
  ◆信息生成
  ◆信息发布
  ◆运维管理
  ◆统计分析
  ◆系统管理

  （9）其他业务管理子系统（用户定制子系统）
对于业务系统来说，不同系统的组成和内容来自不同的用户需求。对于道路综合管理平台来说，该平台是开放式架构，能够嵌入多个应用层管理子系统。除了满足共性基本系统（以上各子系统）外，还可嵌入预案管理系统、警务信息管理、车辆信息管理等多个子系统。