流量检测系统方案.docx

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流量检测系统方案

1.交通流信息实时检测系统

1.1.设计原则

✧可靠性：

设备与设计方案可靠性高，系统中关键设备具备容错能力，发生故障时能够保证数据不丢失。

✧先进性：

在保证可靠性的基础上采用最新的技术及设备，确保系统的先进性，系统应对自身设备的运行状况进行智能监控。

✧开放统一性：

系统整体设计，充分考虑与其他系统的数据接口，技术方案和设备具有良好的互联、互操作能力及升级能力，遵循统一与开放相结合的原则。

✧兼容性和可扩展性：

系统设计基于当前系统架构基础上，进行后续系统的设计、建设，同时保证了系统的可扩展性，确保系统易于扩展，系统能提供多路与其他应用系统的数据接口。

✧安全性：

所有安装在室外的设备都有相应的防护措施，符合公安交通管理业务的有关规定和安全性要求。

1.2.设计依据

±《北京市公安局公安交通管理局2007年快速路交通流信息检测系统扩充项目招标文件》

±《温州市道路交通控制系统建设总体需求调研大纲》

±《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198）

±《信息技术软件包质量要求测试》（GB/T17544）

±《道路交通流量调查》（GA299）

±《道路交通堵塞度及评价方法》（GA/T115）

±《城市道路交通秩序评价方法》（GA/T175）

±《计算机软件质量保证计划规范》GB/T12504

±《计算机软件配置管理计划规范》GB/T12505

±《计算机信息网络国际互联网管理规定》

±《计算机病毒防治管理办法》

±《安全防范工程程序与要求》GA/T75

±《无屏蔽双绞线系统现场测试传输性能规范》EIA/TIATSB67

1.3.系统总体架构

图11系统总体结构

系统主要由前端流量检测设备、CDMA传输网络和指挥中心管理系统三部分组成。

1.3.1.前端检测设备

前端设备包括已建339个断面，534台检测器和五环上已有的11个线圈检测断面，这些设备将被纳入到本次新建系统中进行管理。

本期工程还将在现有交通检测系统的基础上进行扩容，扩大道路覆盖面。

新增设备包括78个断面的雷达检测点和两个视频检测点。

雷达检测器选用Smartsensor125、Smartsensor105两个型号设备，在需要双侧安装检测器的地方安装Smartsensor105，确保流量采集的准确性；视频检测器选用Vantage单路Edge2型视频检测器。

这三种检测设备将在后面章节中进行详细介绍。

1.3.2.传输网络

系统传输部分，本次新建的80个断面使用CDMA网络往中心传输数据和图象等信息；已建检测点的数据信息是通过CDPD网络、DPN网络、GPRS网络和CDMA网络完成的。

1.3.3.后端管理设备

由于中心原有设备已经达到使用年限，需要进行进行替换。

根据招标文件要求，本投标方案将提供8台HPDL460C服务器、1台HPEAV4100容量为3T的磁盘阵列、1台CISCO2811路由器以及一台CISCOWS-C3560G-24TS-E三层千兆级网络交换机以及两台HPHPML110G4工作站。

中心硬件设备的架构如下：

图12指挥中心硬件拓扑结构

在本方案中有两台服务器用作数据库服务器，其中安装Oracle10g软件，并且与磁盘阵列相连。

数据进入到数据库服务器进行分析和处理，然后进入到磁盘阵列中进行存储。

其余六台服务器为流量检测服务器，每台流量检测服务器的最多管理256套前端设备，6台服务器总共能带动1536套前端设备。

新增设备与已建设备合计660套设备，新增流量检测管理服务器完全满足需求。

两台工作站实现对系统与上端系统接口的管理，工作站配备WindowsServer2003操作系统，能够实现双机热备功能。

系统存在扩容空间，至少支持1000个断面，带动2000个检测设备。

1.4.Smartsensor125

概述

Smartsensor125微波车辆检测器采用了革命性的数字双雷达系统，彻底解决了现有市场上微波车检不能精确检测每辆车的速度、车长、类型等功能，HD微波车辆检测器检测精度与线圈检测器精度不相上下，甚至更好；HD微波车辆检测器是目前真正能取代线圈检测器的唯一微波车检，广泛应用于高速公路、城市道路、桥梁等进行全天候的交通检测，能够精确的检测高速公路上的任何车辆，包括从摩托车到多轴、高车身的车辆，拖车作为一辆车检测。

微波检测器可安装在路侧的灯杆上或专门的立柱上，当车辆通过微波发生装置发射的雷达波区域时对车辆进行检测；来自传感器的信号由微处理器进行预处理，并将处理后的数据通过综合通信网上传至监控中心或存储在本地。

系统结构

交通信息采集系统由三部分组成，一是前端设备（包括各类检测器和前端数据存储和处理设备），二是通讯设备，三是中心信息处理设备。

系统结构如图13所示：

图13微波检测系统结构图

微波检测器

检测器技术特点：

1、享有专利权的数字双雷达波检测技术，与模拟波不同，它每1s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！

2、在一些高速公路或桥梁上，有的路段无法提供3米以上的侧移量，Smartsensor125则可以解决这一问题，因为它只需要1.8的侧移量，就可以检测所要检测的数据。

图14S125微波检测器检测范围

3、Smartsensor125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精确地计算出每辆车的速度及其它所检测到的交通数据，还可以在管理软件中看到实时的数据。

图15S125微波检测器工作示意图

4、Smartsensor125检测是根据车辆为基础来检测的，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。

5、车道智能自动检测系统使得现场设置完全实现了自动化，在车辆行驶过程中自动识别车道边界和车道中心线，整个设置过程只需几秒钟，比起其它需要几个小时才能完成调试工作的设备，其现场安装调试工作不但减少了许多，而且简化了许多！

6、Smartsensor125微波车辆检测器的安装定位很简单，通过管理软件的识别，安装者可以迅速准确地完成定位工作，从而节省了大量的安装设置时间；对于Smartsensor125所需要最主要的安装定位考虑是要让它总是垂直对着车流方向。

系统软件

1、系统界面

利用与Windows平台兼容的Smartsensor125管理软件自动地进行设置，它可以通过RS485、RS232或以太网络通讯端口自动进行波特率及硬件设备搜索，当与设备实现通讯后，会有一个道路交通情况的模拟界面出现。

图16举例说明了在智能车道模式下由Smartsensor125管理软件形成的典型的界面：

图16S125智能车道设置界面

2、车道设置

可以通过软件界面，观察代表车辆的矩形块移动情况或利用车辆事件信息窗口检查一下车流量统计，如果车道的自动设置不符合要求，我们还可以进行手动设置，不受默认值的限制。

3、数据存储

smartsensor125微波车辆检测器采用闪存的方式可以将车道构架设置存储起来，以防止数据意外丢失，即使有意外断电的情况也不会对数据带来损失！

4、接口兼容性

Smartsensor125内置两套通讯协议，除设备自有协议外，还有一套与RTMS设备兼容的协议，指挥中心管理系统能够通过此协议对下端设备进行统一管理，从而实现整个系统的无缝连接。

1.5.中心管理软件设计

本项目中的流量数据来自流量采集设备包括微波车辆检测器、超声波检测器、视频检测器及其他检测设备。

本期工程中新增前端检测设备包括Smartsensor125和Smartsensor105雷达检测器和视频检测器。

中心数据处理系统采用SmartSensorManager微波检测器设置软件、VantageExpress软件和EHLSmartTFMV5.0交通流量信息处理软件。

中心数据处理软件接收前端子系统交通流量检测数据，为系统应用提供基础信息、并进行数据分析处理，通过这些信息可以实现信息维护（信息维护包括道路管理、设备管理、路口管理和连线方向管理、查询统计（可以对流量、速度、时间占有率和空间占有率等进行统计，并以图表和统计表格形式输出）、显示当前路况状态等功能，交通数据采集分析系统操控界面如图18所示：

本方案的上端软件采用易华录公司自主研发的EHLTFMV5.0将在实现原有系统软件功能的基础上，实现招标文件提出的软件功能扩容的需求。

本软件机遇GIS进行开发设计，但本次报价包含GIS软件各组件，也不包括

1.5.1.数据分析和存储

1.5.1.1流量数据采集

按规定的数据接口规范，按照约定的采样周期提交流量、占有率、车速、车头时距、占有率、车型等交通数据。

同时系统根据下端检测器数据传输间隔做出任意调整，系统均能自动接受数据。

系统将数据按照系统规则进行预处理后存入数据库中目前流量数据表中。

图18交通数据采集分析系统操控界面

图19信息维护窗体

1.5.1.2数据分析处理

系统分时间段（5分钟、15分钟、30分钟、1小时、1天等不同时间短）对数据进行分析计算，将目前流量数据表中的数据进行分析计算。

换算成小时流量写入流量历史记录表，以供查询统计使用，并对目前流量数据表中的已处理的数据进行删除清理。

数据处理的首先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，以保证采集到的数据安全性、可靠性、有效性。

然后对于缺失的数据进行拟合、填补，以保证数据的完整性。

然后将数据换算为统一格式的有效数据，在数据库中生成不同时间段的交通流数据，并进行存储。

系统计算处理好的检测断面各车道、单向断面在在一个周期内的车流量、平均车速、占有率等写入数据库，并通过不同方式发送到电台、电视台、网络、室外诱导设备、以及手机等。

系统还能够根据交通流模型算法判断检测器提供的数据是否正常。

1.5.1.3综合统计查询

±系统可以根据时间范围、查询周期（10分钟、1分钟、5分钟、60分钟）进行查询统计；

图110流量查询界面

±推算参数查询，包括车辆折算当量、密度、饱和度或占有率；

±统计、报表分析，根据流量历史数据库，可以浏览任意检测点的日、周报表，能够进行任意检测点任意时段的车道流量、车型、平均车速等多种条件组合的数据查询，可同时选取多个检测点进行比较，并能生成报表，提供多种显示方式显示上述分析结果，提供报表存盘、打印功能，如图111流量统计图表窗体、图112统计表格窗体、图113系统数据统计柱状图。

图111流量统计图表窗体

图112统计表格窗体

图113系统数据统计柱状图

±可导入人工流量调查的流量、车型等数据。

±自动统计评价全市路网的通行水平功能，定期对阻塞频率较高的路段，通过对周边路网的流量分析后提出调整交通组织的预选方案。

±系统自检功能，对检测点的硬件或传输故障，系统能自检并产生报警信息通知系统值班员。

‘

注：

本模块为插件模式，可以随时根据需要增加定制的统计、查询功能。

1.5.2.数据存储功能

系统根据数据量大的特点，配置了大容量的磁盘阵列对数据进行存储。

由于在对流量数据进行统计分析时，需要长时期的历史数据进行对比分析，因此系统能够对原始数据以及处理后的数据至少保存13个月。

对于保存时间超过13个月的数据可以根据实际需求进行