城市智能交通信息綜合平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

　　一、概述

　　借助城市智能交通信息綜合平臺(tái)，可以將城市內(nèi)的交通視頻監(jiān)控、交通信號(hào)控制、交通綜合信息、交通誘導(dǎo)、GPS警車定位、停車管理、交通違章監(jiān)測(cè)、交通事故報(bào)警等系統(tǒng)通過GIS進(jìn)行有機(jī)集成，實(shí)現(xiàn)信息資源的有效融合和共享，形成信息采集、處理控制、疏導(dǎo)、指揮于一體的城市智能交通管控體系。

　　城市智能交通信息綜合平臺(tái)融合了最前沿的浮動(dòng)車、手機(jī)定位和車載導(dǎo)航服務(wù)技術(shù)，在技術(shù)手段和系統(tǒng)功能上均可達(dá)到國內(nèi)乃至國際先進(jìn)水平。包括交通信息采集、交通信息分析與處理和交通信息發(fā)布三大子系統(tǒng)，通過路面設(shè)置的微波檢測(cè)斷面、牌照識(shí)別設(shè)備和路口的檢測(cè)線圈，同時(shí)接入所有出租車和所有公交車的GPS信息，并將以上信息和ETC系統(tǒng)采集的交通流信息、通訊營運(yùn)商提供的手機(jī)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行有效融合，經(jīng)處理分析形成交通誘導(dǎo)信息后，再通過路側(cè)的LED顯示屏、互聯(lián)網(wǎng)、交通電臺(tái)、電視、手機(jī)短信、車載導(dǎo)航終端等手段向公眾發(fā)布，形成信息采集、處理控制、疏導(dǎo)、指揮于一體的城市智能交通管控體系。該系統(tǒng)還能充分利用現(xiàn)有交通卡口、電子警察、視頻監(jiān)控、ETC路側(cè)設(shè)備等信息資源，建立車輛號(hào)牌識(shí)別、車輛運(yùn)行軌跡監(jiān)測(cè)功能模塊，為交通肇事逃逸和治安逃逸的查處提供先進(jìn)的技術(shù)手段。

　　二、邊界范圍

　　城市智能交通信息綜合平臺(tái)最主要的功能是整合現(xiàn)有的外場(chǎng)子系統(tǒng)和業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，整體上實(shí)現(xiàn)交通管理綜合業(yè)務(wù)和交通智能化控制、交通誘導(dǎo)、信息查詢等功能服務(wù)。因此，城市智能交通信息綜合平臺(tái)的定位包括：

　　（1）為各采用多層應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的其中間層組件運(yùn)行提供基礎(chǔ)環(huán)境。基礎(chǔ)環(huán)境包括中間層組件運(yùn)行所必要的運(yùn)行環(huán)境和管理環(huán)境；

　　（2）對(duì)各外場(chǎng)子系統(tǒng)（交通流檢測(cè)系統(tǒng)、交通信號(hào)控制系統(tǒng)、交通閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、治安卡口系統(tǒng)和電子警察系統(tǒng)）的統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)外場(chǎng)各數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理；

　　（3）為業(yè)務(wù)子系統(tǒng)提供交通流檢測(cè)系統(tǒng)、交通信號(hào)控制系統(tǒng)和交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的統(tǒng)一控制接口，實(shí)現(xiàn)控制外場(chǎng)設(shè)備控制的統(tǒng)一管理；

　　（4）實(shí)現(xiàn)各種交通應(yīng)用服務(wù)（如交通擁堵計(jì)算等）；

　　（5）消息采集、處理與分發(fā)；

　　（6）日志、安全等基礎(chǔ)服務(wù)。

　　三、設(shè)計(jì)原則

　　1、開放性和標(biāo)準(zhǔn)性

　　以主流成熟技術(shù)為基礎(chǔ)，采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的軟件和相關(guān)的接口協(xié)議。

　　2、穩(wěn)定性

　　由于本系統(tǒng)需要24小時(shí)不間斷的運(yùn)行，因此要求系統(tǒng)的軟件必須要有良好的抗干擾能力，對(duì)各種異常數(shù)據(jù)和事件能夠恰當(dāng)處理；軟件必須具備可靠的資源（如內(nèi)存）回收管理能力。

　　3、健壯性

　　軟件的設(shè)計(jì)必須確保無數(shù)據(jù)丟失，在遇到大數(shù)據(jù)量涌入的時(shí)候應(yīng)能處理而不至于失去繼續(xù)運(yùn)行的能力；任一軟件模塊在等待消息回應(yīng)時(shí)若由于通信對(duì)方的故障而無法回應(yīng)時(shí)能夠繼續(xù)正常運(yùn)行；軟件某一部分的錯(cuò)誤不應(yīng)影響系統(tǒng)整體的繼續(xù)運(yùn)行。

　　4、松耦合性

　　各模塊之間應(yīng)該保持一種相互無依賴的關(guān)系。除了基礎(chǔ)服務(wù)模塊，任一功能模塊應(yīng)能獨(dú)立運(yùn)行，并提供該模塊的基本功能。松耦合性的另一要求是盡量使一模塊的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)不與調(diào)用該模塊服務(wù)的其它模塊的實(shí)現(xiàn)有依賴關(guān)系。

　　5、可擴(kuò)展性

　　管理系統(tǒng)的軟件架構(gòu)應(yīng)能支持新功能的增加。新功能的增加包括兩種情況：（1）某一功能模塊增加新的功能；（2）系統(tǒng)加入新的模塊，新功能的增加不應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)其他部分甚至系統(tǒng)架構(gòu)的較大修改。

　　可擴(kuò)展性的另一含義是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加后，通過按比率線性地增加物理平臺(tái)的處理能力能夠保持系統(tǒng)原有的性能。系統(tǒng)的水平擴(kuò)展能力（即通過增加服務(wù)器數(shù)量）要求軟件的設(shè)計(jì)支持不同的模塊可運(yùn)行于不同的服務(wù)器；另外，某一模塊若需要運(yùn)行于多個(gè)服務(wù)器，其提供的服務(wù)必須支持無狀態(tài)（stateless）的方式。

　　6、物理平臺(tái)的相對(duì)獨(dú)立性

　　多個(gè)軟件模塊應(yīng)能根據(jù)需要運(yùn)行于同一或不同的服務(wù)器上。模塊的調(diào)用者不需要知道被調(diào)用模塊所運(yùn)行的服務(wù)器的物理位置。管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要考量是既要達(dá)成各主要功能的有機(jī)結(jié)合，又要保持各功能模塊的相對(duì)獨(dú)立性，以便于將來的修改和擴(kuò)展。

　　四、主要功能

　　城市智能交通信息綜合平臺(tái)的主要功能包括：

　　1、交通信息綜合采集與處理

　　采集由交通流信息及GPS信息（具體包括：警用GPS、微波檢測(cè)、單警定位、手機(jī)交通信息、出租車GPS、公交車GPS、停車場(chǎng)系統(tǒng)等）收集的交通流數(shù)據(jù)，如平均速度、車流量、車道占有率等，并進(jìn)行加工、存儲(chǔ)、發(fā)布。采集由事件檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到的交通事件，和通過實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)（如擁堵狀況）判斷可能的交通事件的存在，并對(duì)檢測(cè)到的交通事件進(jìn)行存儲(chǔ)、發(fā)布。

　　2、誘導(dǎo)系統(tǒng)控制管理

　　主要功能是建立和維護(hù)誘導(dǎo)信息庫、管理設(shè)備控制請(qǐng)求、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備庫存維護(hù)等。

　　3、匝道控制管理

　　匝道控制管理主要功能是管理匝道設(shè)備控制請(qǐng)求、控制時(shí)間表、預(yù)案列表、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備庫存維護(hù)等。

　　4、視頻監(jiān)控管理

　　視頻監(jiān)控管理主要功能是管理視頻監(jiān)控設(shè)備控制請(qǐng)求，如視頻調(diào)看等。

　　5、設(shè)備故障管理

　　設(shè)備故障管理是指管理所有外場(chǎng)設(shè)備的工作狀態(tài)，故障信息。

　　6、查詢與統(tǒng)計(jì)分析

　　提供對(duì)各類歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和查詢的功能，為城市的交通狀況、趨勢(shì)和管控效果的分析提供輔助。對(duì)歷史數(shù)據(jù)的查詢和統(tǒng)計(jì)包括交通流、交通事件、設(shè)備故障、設(shè)備狀態(tài)及管控記錄等。

　　7、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控

　　對(duì)平臺(tái)的各軟件模塊以及各子系統(tǒng)和外部系統(tǒng)的聯(lián)接狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

　　8、交通信息共享交換

　　交通信息共享交換主要功能是通過訂閱-發(fā)布的方式向其他系統(tǒng)，如公安系統(tǒng)及非公安系統(tǒng)等，發(fā)布所訂閱的交通信息。

　　9、系統(tǒng)管理

　　向系統(tǒng)管理員提供用戶管理、參數(shù)管理和日志管理的功能。

　　圖1邊界范圍

　　圖2分層架構(gòu)

　　五、分層架構(gòu)

　　如圖2所示，城市智能交通信息綜合平臺(tái)分以下幾個(gè)層次：

　　（1）用戶層是運(yùn)行于管理工作站上的模塊，為用戶提供可視化的操作界面，通過與業(yè)務(wù)邏輯層的接口將城市道路路的交通狀況呈現(xiàn)在用戶界面上，并提供綜合的交通設(shè)備控制界面。用戶層的軟件運(yùn)行于管理工作站上，使用對(duì)象是交通管控人員和系統(tǒng)運(yùn)維管理人員，主要功能是提供交通設(shè)備控制管理、交通狀況監(jiān)控、查詢與統(tǒng)計(jì)分析、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控、以及系統(tǒng)管理的用戶界面。

　　（2）業(yè)務(wù)邏輯層是整個(gè)城市智能交通信息綜合平臺(tái)的數(shù)據(jù)樞紐和管控樞紐。來自各子系統(tǒng)的信息通過接口層向業(yè)務(wù)邏輯層匯總，所有的交通管控指令經(jīng)過業(yè)務(wù)邏輯層的整合后向子系統(tǒng)發(fā)出，所有用戶層的操作與信息獲取都是通過業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行。

　　（3）接口層的主要功能是建立與各子系統(tǒng)和外部系統(tǒng)的直接聯(lián)接，按相應(yīng)的接口通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤驗(yàn)證、數(shù)據(jù)預(yù)

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