云南昆明市交通指挥中心方案Word格式文档下载.docx

1、如以现在的交通状况发展下去，后果不堪设想。如何改善城市交通状况，成为昆明市综合交通建设、发展中最突出、最迫切的问题。昆明市政府和交通管理部门对改善城市交通状况非常重视，多次强调：“为最大限度地发挥道路网络地运行效率，保障交通安全，节约能源，保护环境，提高交通服务水平，必须加快建设智能化交通系统。” 智能交通系统就其本质就是最大限度地实现信息的采集、处理、加工和共享，并根据所获得的实时信息不断地优化交通系统的控制策略和调整各类交通参与者的行为，实现交通系统的优化运行。1.2. 昆明市交通指挥控制中心系统设计思想目前，昆明市的交通管理和交通服务体系复杂，交通信息资源分布在众多的管理部门和单位，交通

2、信息服务体系分散，信息资源利用率低。与国外相比，昆明市的智能交通系统建设和应用技术还存在比较大差距，昆明的交通监控、管理系统主要用于城市的道路或高速道路等控制与管理，相关交通管理部门的业务，往往按部门，按行业建立，没有形成全局信息化的良好局面。构建“昆明市交通指挥控制中心”是现阶段推进昆明市交通信息化建设，缓解城市交通拥堵，保障交通畅通、安全、舒适的必由之路。从系统集成的角度看，交通指挥监控中心系统主要包括：交通信息采集子系统，交通信号控制子系统，治安卡口监控子系统，电子警察（违章抓拍）子系统，视频监控子系统，可变情报板显示子系统，接处警子系统，交通诱导子系统，通信子系统等。根据目前昆明市交通

3、建设与交通需求的实际情况，当务之急是抓紧交通指挥综合信息交换平台，交通信号控制子系统，治安卡口监控子系统，电子警察（违章抓拍）子系统，视频监控子系统，可变情报板显示子系统和停车场管理子系统建设，充分利用这几个关键项目建设，推动整个城市的ITS发展。城市交通指挥监控中心系统组成交通指挥综合信息交换平台是交通指挥控制中心各子系统工作的基础，它主要完成交通信息的处理、分析与分发。该平台由8个核心模块组成：数据采集模块、设备控制模块、数据处理模块、信息发布模块、命令解析模块、消息服务模块、安全控制模块、系统管理模块。系统的网络拓扑图如下：1.3. 系统设计原则系统的设计要求满足需求、系统具有技术先进性

4、、可操作性、可开发性及性能价格比最优的原则，并能够利用和集成现有信息资源。系统建成后，将达到国内领先、国际先进水平：具备先进性系统必须采用先进的概念、技术、方法和设备。既要反映当今的先进水平，又具有发展潜力；同时还应注意系统将来运用中可能涉及的数据库技术、开发软件平台、开发方法和计算机设备等方面，以确保在一定时间内的可升级。具备开放性为保证系统在不同平台上的协同稳定的运行、信息交换，以及将来硬件平台的升级换代，本系统必须具有开放性，与硬件平台的设备无关性，并符合相应的国际标准和协议。具备准确性首先系统能够准确地采集数据，其次是信息处理的准确性，最后是确保能够准确地将信息发送给用户。具备实时性交

5、通信息往往有很强的“时效”性，用户最需要的是那些实时的动态信息，这要求系统具备足够的实时性。具备可扩展性系统的可扩展性意味着将来系统是可以进一步扩充的，不但可以进行同类设备的规模扩充，而且预留接口为将来挂接新系统提供方便。系统是一个逐步发展和完善的系统，必须在系统结构、系统容量、通讯能力、产品系统和处理能力等方面具有扩充和产品升级换代的功能，这样不仅能保护投资，而且具有较高的综合性能价格比。具备可靠性系统投入运行后，系统必须长时间可靠地连续运行，我们将通过好的设计来将系统性能的不稳定性降低到最低。即便是系统某一个关键部件出了问题，系统将自动启动备用部件，维持系统的正常运作。即系统设计必须从系统

6、结构、设计方案、设备的选择、厂商的技术服务和维修响应能力等方面考虑，使得故障发生的要能性尽可能少，影响面尽可能得少。具备兼容性系统的兼容性是在系统能够兼容从低级到高级、差异变化大的各类技术。具备高度安全性由于系统信息资源数据量大、面广，为防止非法人员对数据信息的破坏，安全保密的要求是不言而喻的。由于系统是一方面要求开放性，在系统内的信息具有分布性和流动性，同时也引起系统自身安全性和保密性的下降，因此要对系统进行分层次的保护、数据存取的控制保护、信息传输加密等手段，来防止各种形式非法侵入和机密信息的泄漏。系统还应具备出错处理、容错备份及对系统进行实时监控的功能。系统的安全性包括两方面：（1）通信

7、安全，防止系统中的欺诈行为和防止非法者从系统中追踪到车辆和个人的行踪；（2）数据库/信息安全，对不同的用户设立不同的权限，架设防火墙，防止病毒侵入和黑客的恶意攻击。第二章 交通指挥控制中心系统2.1系统概述昆明市交通指挥控制综合信息交换平台建设是交通指挥控制中心建设的基础，更是关键。交通指挥控制综合信息交换平台是交通流量检测系统、视频监控系统、交通信号控制系统、电子警察系统、治安卡口系统、GPS车辆定位系统、接处警远端处理系统、车驾管业务管理系统、警务管理信息系统、交通事故管理信息系统、交通违章信息系统和停车场管理系统中采集数据、视频、音频等信息以及对其处理、交换、发布的核心。从交通信息采集、

8、传输、处理和应用角度出发，该平台结构如下：2.1.1功能与组成交通指挥控制中心可完成所有与交通相关的信息处理、交换与发布。从系统集成来看，主要用来处理交换以下信息。分类系统信息道路交通流量信息视频流量检测系统车流量、车型、车速、占有率、密度、车头间距、排队长度交通信号控制系统交通量、地点速度、占有率地感线圈交通流量采集速度、车流量、占有率微波交通流量采集交通量、速度、车型、密度交通状况信息视频监控系统交通情况视频信息、交通疏导情况信息电子警察系统系统日志数据、违章信息、违章抓拍图像数据、自动识别车辆信息治安卡口系统通过车辆号牌数据、系统日志数据、黑名单车辆信息、车辆抓拍图像GPS车辆定位系统车

9、辆信息、位置信息突发事件信息接处警远端系统交通事故发生情况违章事件、自动识别车辆信息、抓拍图像文件黑名单车辆匹配报警事件、车辆牌号、车型、抓拍图像工作状态信息信号控制器状态、感知器状态、信号灯状态交通诱导系统LED诱导屏工作模式、显示内容、显示方式设备的网络连接状态、设备运行状态监测信息与设备的网络连接状态监测信息、设备运行状态监测信息交通管理信息车驾管业务管理系统系统车辆型号、牌照、单位等信息；驾驶员姓名、性别、照片、驾照、单位等信息交通事故信息管理系统事故发生的事件、地点、原因、当事人、相关图片或录像、处理措施等信息违章信息系统违章的时间、地点、违章事实、当事人、相关图片或录像、处理情况警

10、务管理系统交警执勤信息停车场管理系统停车场名称、地址、泊位总数、空闲泊位数量等2.1.2功能与架构根据交通指挥中心系统工作的特点，保障系统能够在不同时间、不同厂商、不同硬件环境、不同软件环境下正常的协调工作。满足“金盾工程”的标准与规范，需要将不同厂家、不同功能的子系统集成到一个指挥调度平台上来。根据当前的主流技术方向，以及国内其它交通指挥中心建设的成功经验，本系统采用消息服务技术来完成统一的接口。软件功能、结构如下图所示： 2.2 交通指挥控制综合信息交换平台2.2.1结构与组成2.2.2交通信息采集采集模块采集主要完成交通流量采集、外场设备工作状态采集、交通状况信息采集、突发事件采集、交通

11、管理信息采集，并把这些信息转换成已经配置好的数据格式，为数据处理准备基础数据。2.2.2.1信息采集主要内容如下表：采集到的信息特征周期交通流量信息数据15秒交通信号上端控制软件系统视频实时图像需要时接处警远端处理系统发生时1秒与设备的网络连接状态、设备运行状态10秒2.2.2.2数据采集模块组成数据采集由一个采集模块管理器和一组对应各种采集内容的采集业务子模块组成。1、采集模块管理器采集模块管理器是数据采集服务的核心模块，它通过对采集业务子模块的组织和管理，以消息服务为支撑向平台其他模块以及应用系统提供各种采集数据以及拉式采集数据获取接口。采集模块管理器同时还提供采集业务子模块注册服务，提供

12、动态挂接采集业务子模块的机制。采集模块管理器本身并不与实际的数据源软硬件系统交互，它向采集业务子模块提供通用分布式中间件接口，从注册到管理器的符合接口规范要求的采集业务子模块获取各软硬件系统的采集数据，经过数据消息格式封装后对外发布。采集模块管理器的功能要求如下： 采用分布式中间件技术实现与采集业务子模块的所有通信接口。 提供子模块动态挂接卸载管理接口： 注册/注销子模块 注册/注销子模块支持的功能命令 注册/注销子模块的功能命令访问接口（回调机制） 采集数据发布功能：对采集业务子模块提供向系统发布采集数据的统一接口。各采集业务子模块根据业务需求和配置信息调用该接口向系统发布采集到的各种交通信

13、息。可以按数据分类发布到对应的采集数据消息主题，也可以根据业务需求或功能定制需求发布到指定的软件模块。 数据采集异常事件发布功能：对采集业务子模块提供向系统发布异常事件消息的接口。各采集业务在模块才采集工作发生异常时可以调用该功能的异常事件消息封装功能生成描述异常信息的事件消息，然后通过发布接口通知系统。采集业务子模块也可以根据定制业务的需求通过相关接口生成相应的其他事件消息，发布到系统或指定的消息接收者。 命令解析功能：接收所有访问数据采集功能的命令消息，解析命令消息并在采集业务子模块注册表中查询支持命令消息的子模块注册信息，查找成功则进行消息执行权限验证或命令请求可靠性验证，验证通过后根据

14、命令功能执行函数接口调用采集业务子模块注册的功能实现接口，并将采集业务子模块返回的执行结果打包传送给命令请求模块。对于不支持的功能或者没通过权限验证的命令请求则返回失败信息。2、采集业务子模块采集业务子模块封装数据采集的业务逻辑，从子模块业务对应的数据源软硬件子系统获取各种采集数据，采集数据发布通用接口根据子模块配置参数向平台发布。由于采集业务子模块的功能相对独立且易于升级扩展修改，所以各采集业务子模块与各子系统的通信模式可以根据开发需要和效率要求灵活采用消息通信或简单的定制协议通信。采集业务子模块必须根据采集模块管理器的通用接口规范实现相应的接口。采集业务子模块必须在启动后向采集模块管理器注

15、册自己的相关信息才能接入到平台中去。采集业务子模块的功能要求如下： 根据不同的业务逻辑需求，与各交通信息提供设备或软件系统进行通信，采集相应的交通信息并进行必要的预处理。 子模块启动后首先向模块管理器进行相关信息注册（子模块ID、名称、描述、支持功能ID表、功能回调函数入口表等） 子模块在检测到异常以后，通过模块管理器提供的异常事件消息发布功能生成描述异常信息的事件消息，然后通过发布接口通知系统。 按照业务逻辑需求，根据配置参数定时调用数据采集服务模块的数据发布接口自动向系统提供采集数据。 其它通用采集业务子模块功能要求：2.2.2.3接口方式系统提供的接口通信方式主要有以下几种： TCP/I

16、P Socket，如交通诱导系统、电子警察系统、治安卡口系统等都采用这种方式 串行口，如视频监控系统的主控机，交通控制系统等采用这种方式 数据库，大多数交通管理信息系统都是这种方式，如车驾管业务管理系统、交通违章信息系统、交通事故管理信息系统、警务信息系统等等 组件2.2.2.4采集功能模块表采集功能模块子功能模块处理步骤生成结果交通流量采集视频流量采集模块地感线圈流量采集模块微波流量采集模块接收信息转换数据格式统一数据格式的交通流数据交通状况采集电子警察信息采集模块治安卡口信息采集模块GPS定位信息采集模块判断交通状况数据突发事件采集接处警远端处理系统信息采集模块突发事件数据工作状态采集交通

17、信号采集模块交通诱导信息采集模块工作状态数据交通管理信息采集车驾管信息采集模块交通事故信息采集模块违章信息采集模块警务信息采集模块停车场信息采集模块交通管理数据2.2.3设备控制模块设备控制模块向应用系统或平台内其它模块提供各业务子系统相关设备的控制功能，它接收各种控制信息，然后实施对应的控制命令执行。主要包括：交通信号控制、视频监控、治安卡口追逃布控、音频矩阵控制、大屏幕显示控制等。2.2.3.1设备控制模块的组成设备控制服务由一个控制服务管理器和一组对应各业务子系统可控设备的控制子模块组成。1、控制服务管理器控制服务管理器是设备控制服务的核心模块，它通过对控制子模块的组织和管理，以消息服务

18、为支撑向平台其它模块以及应用系统提供各种设备控制功能。控制服务管理器同时还提供控制子模块注册服务，提供动态挂接控制子模块的机制。控制服务管理器本身并不与实际的业务子系统相关设备进行控制交互，它向控制子模块提供通用分布式中间件接口，通过注册到管理器的符合接口规范要求的控制子模块提供的通用设备控制接口实现控制功能的执行。控制服务管理器的功能如下： 采用分布式中间件技术实现与各控制子模块的所有通信接口。 设备控制异常事件发布功能：对控制子模块提供向系统发布异常事件消息的接口。各控制子模块在采集工作发生异常时可以调用该功能的异常事件消息封装功能生成描述异常信息的事件消息，然后通过发布接口通知系统。控制

19、子模块也可以根据定制业务的需求通过相关接口生成相应的其他事件消息，发布到系统或指定的消息接收者。接收所有设备控制功能的命令消息，解析命令消息并在控制子模块注册表中查询支持命令消息的子模块注册信息，查找成功则进行消息执行权限验证或命令请求可靠性验证，验证通过后根据命令功能执行函数接口调用控制子模块注册的功能实现接口，并将控制子模块返回的执行结果打包传送给命令请求模块。2、控制子模块控制子模块是设备控制的真正实施者，它封装设备控制的业务逻辑，实现子模块控制业务对应的各业务子系统设备控制功能，通过控制服务管理器的通用设备控制接口向平台提供设备控制的功能。由于控制子模块的功能相对独立且易于升级扩展修改

20、，各控制子模块与各子系统的通信模式可以根据开发需要和效率要求灵活采用消息通信或简单的定制协议通信。因此，控制子模块必须根据控制服务管理器的通用接口规范实现相应的接口（如模块控制接口、模块状态检测接口、通用设备控制接口等）。控制子模块必须在启动后向控制服务管理器注册自己的相关信息（如业务模块信息、业务模块控制功能信息、业务模块支持的控制命令标识表及对应接口函数指针等）才能接入到平台中去。控制子模块的功能如下： 根据不同的业务逻辑需求，与各可控交通设施或软件系统进行通信，根据相应的通信和控制协议，实现各种业务需求的交通控制功能。 其他通用控制子模块功能要求： 向模块管理器注册的各功能回调函数。 停

21、止服务功能：从设备控制模块管理器注销，主要用于故障修复及升级扩展。2.2.3.2设备控制功能模块表功能模块控制模块信号控制模块接受控制信息控制信息传到信号制系统控制结果视频监控控制模块选择控制类型控制信息传到视频监控系统监控设施模块视频监控设施监控模块监控设施处理异常情况监控结果交通信号控制设施监控模块交通诱导设施监控模块地感线圈设施监控模块2.2.4数据处理模块数据处理指有从数据采集模块采集到的信息，根据数据来源和相关描述信息，进行对应的加工处理以及入库存储等基本处理。此外，根据具体情况，对数据进行分析，感知到事件后生成事件消息进行发布；或者对数据进行相关统计分析，将统计分析机构入库存储或发

22、布；也针对特定发布需求进行定制的数据加工，然后对外发布。2.2.4.1数据处理模块的组成与功能数据处理服务由一个数据访问抽象层、一个数据处理模块管理器和一组对应各数据处理业务的数据处理子模块组成。1、数据访问抽象层数据访问抽象层统一管理系统综合数据库与GIS数据库，它由一组数据管理抽象模块组成，实现对数据库中所有信息的存取修改访问功能，进而屏蔽掉实际数据库的多样性和复杂性，以对象的形式向平台其它业务逻辑处理模块提供统一的数据访问服务。数据访问抽象层通过相应的技术与系统综合信息数据库实现连接，然后通过对象的形式封装不同业务数据库的数据访问对象，通过消息服务与数据访问的层用户提供简单便捷的数据获取

23、服务。2、数据处理模块管理器数据处理模块管理器是数据处理服务的核心模块，它通过对数据处理子模块的组织和管理，以基于消息服务为支撑向平台其它模块以及应用系统提供各种数据处理服务。数据处理模块管理器同时还提供数据处理子模块注册服务，提供动态挂接数据处理子模块的机制。数据处理模块管理器本身并不参与数据处理业务逻辑，它向数据处理子模块提供通用分布式中间件接口，通过注册到管理器的符合接口规范要求的数据处理子模块提供的通用设备控制接口实现数据处理功能。数据处理模块管理器的功能如下： 采用分布式中间件技术实现与各数据处理子模块的所有通信接口 注册/注销子模块能够处理的数据消息类型 注册/注销子模块能够处理的

24、事件消息类型 事件消息发布功能：对数据处理子模块提供向系统发布事件消息的接口。各数据处理子模块在数据处理过程中发生异常或者通过数据分析判断事件发生时，通过调用该功能的事件消息封装功能生成描述事件信息的事件消息，然后通过发布接口通知系统。 数据消息解析功能：分析接收到的各种数据消息，并根据数据处理子模块注册的数据消息类型信息将数据消息通过相应的接口转交数据处理子模块进行相关处理。 事件消息处理功能：订阅系统内所有的事件消息，分析接收到的各种事件，并根据数据处理子模块注册的事件消息类型信息将事件消息通过相应的接口转交数据处理子模块进行相关处理。系统需要处理的事件主要有：来自三台合一指挥中心的122接处警事件、数据处理模块感知的交通拥堵事件、卡口系统的黑名单车辆匹配事件、电子警察系统的违章抓拍的报警事件和平台内部各模块的运行异常事件。事件处理首先解析