城市智能交通信息综合平台的实现

　　一、概述

　　借助城市智能交通信息综合平台，可以将城市内的交通视频监控、交通信号控制、交通综合信息、交通诱导、GPS警车定位、停车管理、交通违章监测、交通事故报警等系统通过GIS进行有机集成，实现信息资源的有效融合和共享，形成信息采集、处理控制、疏导、指挥于一体的城市智能交通管控体系。

　　城市智能交通信息综合平台融合了最前沿的浮动车、手机定位和车载导航服务技术，在技术手段和系统功能上均可达到国内乃至国际先进水平。包括交通信息采集、交通信息分析与处理和交通信息发布三大子系统，通过路面设置的微波检测断面、牌照识别设备和路口的检测线圈，同时接入所有出租车和所有公交车的GPS信息，并将以上信息和ETC系统采集的交通流信息、通讯营运商提供的手机交通数据进行有效融合，经处理分析形成交通诱导信息后，再通过路侧的LED显示屏、互联网、交通电台、电视、手机短信、车载导航终端等手段向公众发布，形成信息采集、处理控制、疏导、指挥于一体的城市智能交通管控体系。该系统还能充分利用现有交通卡口、电子警察、视频监控、ETC路侧设备等信息资源，建立车辆号牌识别、车辆运行轨迹监测功能模块，为交通肇事逃逸和治安逃逸的查处提供先进的技术手段。

　　二、边界范围

　　城市智能交通信息综合平台最主要的功能是整合现有的外场子系统和业务子系统，整体上实现交通管理综合业务和交通智能化控制、交通诱导、信息查询等功能服务。因此，城市智能交通信息综合平台的定位包括：

　　（1）为各采用多层应用系统结构设计的业务子系统的其中间层组件运行提供基础环境。基础环境包括中间层组件运行所必要的运行环境和管理环境；

　　（2）对各外场子系统（交通流检测系统、交通信号控制系统、交通闭路视频监控系统、交通诱导系统、治安卡口系统和电子警察系统）的统一数据交换接口，实现对外场各数据的统一管理；

　　（3）为业务子系统提供交通流检测系统、交通信号控制系统和交通诱导系统的统一控制接口，实现控制外场设备控制的统一管理；

　　（4）实现各种交通应用服务（如交通拥堵计算等）；

　　（5）消息采集、处理与分发；

　　（6）日志、安全等基础服务。

　　三、设计原则

　　1、开放性和标准性

　　以主流成熟技术为基础，采用符合国际标准、国家标准、工业标准规范要求的软件和相关的接口协议。

　　2、稳定性

　　由于本系统需要24小时不间断的运行，因此要求系统的软件必须要有良好的抗干扰能力，对各种异常数据和事件能够恰当处理；软件必须具备可靠的资源（如内存）回收管理能力。

　　3、健壮性

　　软件的设计必须确保无数据丢失，在遇到大数据量涌入的时候应能处理而不至于失去继续运行的能力；任一软件模块在等待消息回应时若由于通信对方的故障而无法回应时能够继续正常运行；软件某一部分的错误不应影响系统整体的继续运行。

　　4、松耦合性

　　各模块之间应该保持一种相互无依赖的关系。除了基础服务模块，任一功能模块应能独立运行，并提供该模块的基本功能。松耦合性的另一要求是尽量使一模块的内部实现不与调用该模块服务的其它模块的实现有依赖关系。

　　5、可扩展性

　　管理系统的软件架构应能支持新功能的增加。新功能的增加包括两种情况：（1）某一功能模块增加新的功能；（2）系统加入新的模块，新功能的增加不应导致系统其他部分甚至系统架构的较大修改。

　　可扩展性的另一含义是系统的设计应能满足当系统负荷增加后，通过按比率线性地增加物理平台的处理能力能够保持系统原有的性能。系统的水平扩展能力（即通过增加服务器数量）要求软件的设计支持不同的模块可运行于不同的服务器；另外，某一模块若需要运行于多个服务器，其提供的服务必须支持无状态（stateless）的方式。

　　6、物理平台的相对独立性

　　多个软件模块应能根据需要运行于同一或不同的服务器上。模块的调用者不需要知道被调用模块所运行的服务器的物理位置。管理系统设计的一个重要考量是既要达成各主要功能的有机结合，又要保持各功能模块的相对独立性，以便于将来的修改和扩展。

　　四、主要功能

　　城市智能交通信息综合平台的主要功能包括：

　　1、交通信息综合采集与处理

　　采集由交通流信息及GPS信息（具体包括：警用GPS、微波检测、单警定位、手机交通信息、出租车GPS、公交车GPS、停车场系统等）收集的交通流数据，如平均速度、车流量、车道占有率等，并进行加工、存储、发布。采集由事件检测系统检测到的交通事件，和通过实时交通流数据（如拥堵状况）判断可能的交通事件的存在，并对检测到的交通事件进行存储、发布。

　　2、诱导系统控制管理

　　主要功能是建立和维护诱导信息库、管理设备控制请求、设备状态、设备库存维护等。

　　3、匝道控制管理

　　匝道控制管理主要功能是管理匝道设备控制请求、控制时间表、预案列表、设备状态、设备库存维护等。

　　4、视频监控管理

　　视频监控管理主要功能是管理视频监控设备控制请求，如视频调看等。

　　5、设备故障管理

　　设备故障管理是指管理所有外场设备的工作状态，故障信息。

　　6、查询与统计分析

　　提供对各类历史数据的统计分析和查询的功能，为城市的交通状况、趋势和管控效果的分析提供辅助。对历史数据的查询和统计包括交通流、交通事件、设备故障、设备状态及管控记录等。

　　7、系统状态监控

　　对平台的各软件模块以及各子系统和外部系统的联接状态进行实时监控。

　　8、交通信息共享交换

　　交通信息共享交换主要功能是通过订阅-发布的方式向其他系统，如公安系统及非公安系统等，发布所订阅的交通信息。

　　9、系统管理

　　向系统管理员提供用户管理、参数管理和日志管理的功能。

　　图1边界范围

　　图2分层架构

　　五、分层架构

　　如图2所示，城市智能交通信息综合平台分以下几个层次：

　　（1）用户层是运行于管理工作站上的模块，为用户提供可视化的操作界面，通过与业务逻辑层的接口将城市道路路的交通状况呈现在用户界面上，并提供综合的交通设备控制界面。用户层的软件运行于管理工作站上，使用对象是交通管控人员和系统运维管理人员，主要功能是提供交通设备控制管理、交通状况监控、查询与统计分析、系统状态监控、以及系统管理的用户界面。

　　（2）业务逻辑层是整个城市智能交通信息综合平台的数据枢纽和管控枢纽。来自各子系统的信息通过接口层向业务逻辑层汇总，所有的交通管控指令经过业务逻辑层的整合后向子系统发出，所有用户层的操作与信息获取都是通过业务逻辑层进行。

　　（3）接口层的主要功能是建立与各子系统和外部系统的直接联接，按相应的接口通信协议进行数据采集、数据发送、数据错误验证、数据预

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