第三章城市智慧交通管理和服务平台系统方案设计
3.1系统构成
按照信息获取的方式、传递及使用情况，可以把城市智慧交通管理和服务综合信息服务平台系统划分为4 个层次: 基础层、功能层、共享信息层和服务层。在指挥中心建设一个基于GIS的综合信息服务平台，通过整合集成各个子系统，达到可视化智能管理与控制和管理决策辅助支持，实现常态下的日常综合交通管理和违章执法，以及面向事件的联动控制和应急处置。
城市智慧交通管理和服务综合信息服务平台系统结构如图1所示。
3.2 基础层的主要功能
基础层主要包括各种交通信息的获取和为了信息传递而建立的通信网络。基础层要保证获得的交通信息准确可靠，通信网络能及时、准确地传递交通信息。交通信息由动态交通信息和静态交通信息组成。静态交通信息是指基础的交通设施，例如道路及其附属设施、道路的标志与标线等。道路附近的标志性建筑如汽车站和火车站等也是影响局部交通状况的重要因素，这些也要归入静态的交通信息。动态的交通信息主要是指布设在道路上的交通状态监测设施所取得的数据和通过人工方式采集的路况信息。现在常用的交通状态监测设备主要包括视频流量监视器、环形线圈检测器、微波车辆检测器、视频车辆检测器等。配有GPS和通信设备的交通管理人员也是动态交通路况信息的来源之一。通信网络不仅包含采集、传递交通信息的网络 设备，还包括与出行者进行信息交流的通信设备如广播、电话等设备。目前国内外通常采用的通信形式与网络结构包括:
(1)局域网、广域网(光纤宽带、DDN 、ISDN 等) 、系统内专网（信息中心与分中心之间以及路测单元与分中心间）、公众信息服务网等。
(2)手机短信、调频负载波通信、其他移动通信设备等，用于交通信息发布。
(3)电话、手机、传真、有线电视(CATV )、Internet等，用于交通信息查询。
(4)支持各种物理链路，如卫星、光纤、无线、有线电视等，以数字通信为主。
动态和静态的交通信息以地理信息系统(GIS，Geography Information System )为可视化平台，通过网络设备为其他各层提供服务。
3.3 功能层的主要功能
功能层是基于基础层的信息能够提供的各种功能的全集，完善的服务功能简化了交通管理者的劳动，为出行者设计出行方案提供了有效的帮助。功能层主要包括信号控制、运行车辆管理、电子收费、紧急事件处理、交通信息管理与发布系统、车载导航定位系统等。自适应信号控制系统被认为实用性最强，是发展智能交通管理系统的最佳选择。自适应信号控制系统的主要内容包括中心管理的动态控制策略，交叉口自适应控制，建立行人、车辆和非机动车控制的模型等方面。交通信息管理与发布系统通过对动态交通信息的采集、传输、处理和发布，在地理信息系统上提供实时的可视化道路和交通状况，并通过多种传媒为商业运输企业、政府机构和普通公众提供实时的和预测性的交通信息服务。随着无线通信方式的发展，通过手机或其他手持设备、移动终端等上网获得路况信息，重新设计预定的出行方案将会是近期内诱导系统的主要部分。
3.4 共享信息层的主要功能
共享信息层是指由功能层各部件综合集成所构成的城市智能交通综合信息服务平台，它将从功能层中采集到的各种交通信息进行融合分析与加工处理后，为上层各种服务所共享，并为交警、交通、公安地等系统的跨系统联动提供依据及预案。共享信息层主要是以地理信息系统平台作为支撑工具，为实现交通管制措施、设计交通运输方案、道路的规划与设计等提供有力的帮助。
3.5 服务层的主要功能
服务层是整个系统的最高层，是系统与出行者和交通管理者实现交互的接口。系统通过服务层向道路的控制设备提供控制方案，向出行者提供路况信息，向交通管理者分配管理任务;同时服务层也负责从出行者和管理者接收信息，如交通事故的报警、交通管理者提供的路段信息等;通过服务层还可以根据出行者提出的要求来提供最佳的出行方案。通过广播、交通网站、信号灯、诱导大屏等多种方式给出行者提供交通信息，尽可能的保证道路畅通，提高整个交通系统的效率。
第四章智慧交通管理和服务平台系统集成解决方案
城市智慧交通管理和服务综合信息服务平台系统组成及各子系统接口图如下：
智慧交通管理和服务平台系统采用模块化结构，系统提供数据采集、数据处理、数据分析、数据挖掘、接口转换及信息服务、决策支持、系统预案、跨系统联动等功能，可集成智能公交系统、快速公交系统（BRT）、智能交通监控指挥系统、交通事件检测系统、城市交通诱导系统、交通信号控制系统、停车场管理系统等子系统模块，同时为高速公路、高速铁路、轻轨、物流、航运、出租等系统预留接口，并可与公安、医疗、能源、部队等实现信息共享及跨系统联动。
下面将对智慧交通管理和服务平台中，可集成的各子系统解决方案做一下介绍：
4.1智能公交系统解决方案
4.1.1软件智能公交系统简介
软件智能公交系统主要由车载主机设备与智能调度软件两部分组成。
车载主机设备具备车辆自动报站、录像存储、多路视频监控与双向通话联络等功能；智能调度软件具备运营计划管理、智能调度、车辆实时监控、基础信息管理等功能。通过车载主机设备与智能调度软件协调工作，使调度工作降低运营成本，并完善了面向乘客的服务质量，提高了服务水平。
智能公交系统逻辑结构图如下：
智能公交系统物理结构图如下：
软件智能公交系统智能调度软件主要组成：
软件智能公交系统车载设备主要组成：
4.1.2软件智能调度软件系统简介
智能调度软件主要由调度平台与服务器组成，通过调度平台与服务器端的信息交互，调度平台与运营车辆和站台的相互联络，实现对站台信息发布与运营车辆调度工作的智能控制。
调度平台工作在公交公司监控中心服务器上，实现计划管理、智能调度、实时监控等功能。
调度平台登陆界面：
调度平台工作界面：
调度平台调度流程：
1、基础信息管理：
调度平台中保存了公交公司各分公司、线路、车辆、人员等各项基础信息，这些基础信息与公交公司各条线路的运营息息相关，通过编辑、增加、删除相关基础信息，可以对公交公司各项工作做出及时的调整。
2、行车计划管理：
对于公交的运营来说，每日的行车计划是使之正常运营的基础，调度平台具备定制行车时刻表、行车班次等计划，通过对以上计划的设置、编辑、管理、可以有效的、准确的控制公交各条线路的正常运行，保证公交公司一切业务运转正常。
3、劳动排班
调度平台为公交公司提供了劳动排班功能，可以按日为各条线路安排每班司机，为了使系统操作更为简便、人性化，调度平台提供了早、晚班对换、班次顺延等辅助功能，为排班人员提供最大的便利。
4、车辆监控
调度平台提供了车辆监控功能，操作人员可以利用两种不同的方式对在线车辆进行监控工作：
（1）模拟线路：
系统提供模拟线路界面，工作人员通过该界面可以清晰的了解到各条线路的运营情况，界面按照线路运行方向依次排列每一个站台名称，工作人员可以在界面上了解每条线路上正在运营的车辆（车号）、车辆数量等信息；
（2）地图监控：
系统提供地图监控界面，车辆在线路上的运营将实时的显示在地图上，通过此功能，工作人员可以清晰的观察到车辆所处的路段；
通过模拟线路与地图监控的配合，工作人员可以充分的了解线路的运营情况。
5、运营统计
调度平台提供了线路日报、月报、司机考核等一系列报表统计，实现报表输出的自动化、无纸化。
6、视频监控
系统提供了多路视频监控功能，工作人员可以通过视频监控功能实时监控车辆运营状况，系统支持同时监控四路摄像头，可以对不同线路的不同车辆同时监控，保证了监控中心的监控力度与覆盖面积。
前端车载图像信息由车载摄像机完成采集，图像本地存储的同时通过无线网络也实时传送到监控中心，这样通过授权的客户端软件工作人员不仅可以看到公交车辆上的图像，配合电子地图还可以了解车辆所在的具体路段、方位、有无报警等状况，做到远程监控、报警联网、智能调度。
4.2快速公交(BRT)智能系统解决方案
4.2.1智能公交系统构成
智能公交系统由通信网络系统、车辆定位和无线通信系统、运营调度系统、乘客信息系统、视频监视系统及周界防范系统组成。
BRT智能系统逻辑结构如下：
BRT智能系统物理结构如下：
4.2.3智能公交系统功能
智能公交系统应实现中心智能化调度管理、车站车上导乘信息发布、视频监视及夜间对车站的防护等功能。我公司BRT智能系统解决方案是建立在BRT基本特征之上的现代化、智能化运营管理系统。
BRT基本特征是：路—专用路权；车—新型公交车；票—站台售检票；一站式封闭站台；运—面向乘客需求的线路运营组织；控—智能化运营管理系统。我公司BRT智能系统解决方案是建立在BRT基本特征之上的现代化、智能化运营管理系统。
BRT智能系统主要功能：
(1)满足BRT运营所需的“业务-资金-信息”三位一体的现代化业务要求，实现高效运营、优质服务、规范管理；
(2)采用先进的技术手段对BRT车辆进行实时动态定位，对场站进行实时视频监控，为实时调度优化提供客观依据；
(3）运用计算机优化编制运营作业计划和劳动派班计划，同时结合动态监控、现场采集与人员反馈获得的数据，利用计算机辅助实现实时调度；
(4）根据BRT的运营特性，实现BRT车辆自动识别，对其进行相对的、有条件的路口信号优先，并选择适当的优先策略、优先方法和优先模式，减少其路口延误时间；
(5）建立集成高效、综合利用的通信传输网络，满足智能系统多媒体信息传输、业务调度、实时监控的需要；
(6）建立先进的、符合BRT运营管理要求和运行需要的售检票系统，为乘客提供快捷、方便的服务；
(7）通过各种途径，为广大出行者提供实时、准确、便捷、高效的信息服务，改善公交形象，提高服务水平；
(8）通过系统集成，使“车—路—站”成为一个有机整体，以提高BRT的运营效率和管理水平。
4.3智能交通监控指挥系统解决方案
4.3.1系统概述
智能交通监控指挥系统作为智能交通系统的一个组成部分，在保证城市交通安全、畅通方面发挥着巨大的作用。可以作为了解交通状况和治安状况的一个窗口，是交通、公安指挥系统不可缺少的子系统。建立视频图像监控系统目的就是及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等。
交通视频监控的区域主要是城区主要道路，重点是交通流量大的路口、路段和事故多发点，所有监控视频信息全部送往监控中心，这一特点决定了交通视频监控网络为点对多点分散型网络结构，各点距离监控中心的距离有近有远，远点长达十几公里到几十公里。
该系统由前段数据采集系统、数据传输系统、数据显示及存储和控制系统三级系统组成，系统具有高性能、多方面的检测手段，直观的数字检测和显示功能，图像监视功能，完善的紧急电话报警功能，以及能及时、动态地发布警示和诱导信息。
4.3.2系统结构
智能交通综合监控系统结构图如下：
系统拓扑图：
4.3.3系统特点
1、交通监视和疏导
通过系统将监视区域内的现场图像传回指挥中心，使管理人员直接掌握车辆排队、堵塞、信号灯等交通状况，及时调整信号配时或通过其他手段来疏导交通，改变交通流的分布，以达到缓解交通堵塞的目的。
2、交通警卫
管理人员随时掌握交通警卫录像，大型集会活动的交通状况，及时调动警力，以保证交通警卫录像畅通。
3、视频存储取证
本系统通过硬盘录像机进行视频录像存储，通过突发事件的录像，提高处置突发事件的能力。通过对违章行为的录像，发挥监控系统在经济效益和社会效益方面的积极作用。
4、远程监控指挥
通过对全线的监控，配合相应的广播、报警联动系统实现监控指挥中心或监控分中心对道路现场的全程监控管理。
5、 高清监控效果
（1）系统采用日夜型长焦镜头，搭配透雾摄像机、激光器、红外热成像设备（可选），无论白天、晚上、雾天，都可对目标进行全天候昼夜监控。
（2）先进的H.264图像处理技术，图像分辨率可设置为CIF：352*288、H-D1 704*288或D1：704*576，通过图像优化，消除了图像画面抖动和运动物体锯齿化和拖尾现象。
（3）系统提供前端云台摄像机的控制功能，可根据用户权限提供优先级控制，提高系统自适效率。
（4）图像可根据现场情况叠加文字，日期，时间和特殊标志，便于录像检索。
（5）本系统通过多级联网模式，可对片区、监控分中心、监控指挥中心进行分级联网，集中监控。
4.3.4系统组成
1、视频监控前端
监控前端主要由长焦大镜头、云台、透雾摄像机、红外热成像（可选）、激光器、防雷组件，无间断电源等主要设备组成。每路视频在网络中占用的带宽低，同时，经过特殊算法处理的画质看起来更加清晰，细腻。适合交通行业对图像高清晰，高实时性的特殊要求。
2、通讯网络
道路视频监控系统采用标准的TCP/IP协议，可直接运行在交通部门的内部网上。前端监控一体机的视频信号利用视频编码器通过网络传输到分中心，在分中心可以监控存储，也可直接传输到监控指挥中心。
3、监控中心
监控系统采CS结构，在监控中心安装解码器、视频监控系统服务器，主要完成现场图像接收，用户登录管理，控制信号的协调，图像的实时监控，录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。
在监控中心，视频监控系统服务器将数字视频还原成模拟图像，将视频信号转到指挥中心电视墙上，指挥调动人员还可以选择以操作台微机作为监控终端，对全部路面信息集中调用监控。局领导利用计算机信息网上的任何一台微机/笔记本电脑当作监控客户端，利用客户端浏览器即可随时随地依据权限查看到所需要的画面。可实现多画面实时监控，远程控制摄像机云台、和违章抓拍等操作，是一套可满足交通实时图像监控的综合网络监控系统。
4.4交通事件检测系统解决方案
4.4.1系统简介
交通事件检测系统（Traffic Incident Detection Systems），是一种完全智能化的视频分析系统，事件检测分析仪能对上传的视频图像、交通流数据、气象数据等进行分析，对图像中的一个或多个全景中的车辆行为进行检测和跟踪，从而实现对各种交通事件包括交通拥堵、车辆突然停驶（交通事故）、车辆逆行、车辆遗洒物品、行人穿越公路等交通特殊事件的可靠检测，实现对道路每车道车流量、平均车速、车道占有率、车间距、排队长度等交通流数据的准确分析及预警，以及道路能见度、温度、湿度等气象数据、烟雾火灾等特殊事件的准确分析及预警。交通事件检测系统能对交通状况进行分析、判断和处理，并将分析结果发送给交通管理和服务平台系统软件进行处理，交通事件检测系统还能为平台系统应用软件提供交通事件的性质、级别等相关信息，经监控人员确认后，将信息传达给急救、路政、交警等相关部门，以便能够及时处理交通事故，保证公路的安全、畅通，以及人民群众的生命财产安全。软件交通事件监测系统具有准确、精良的事件检测及分析能力，可为多系统联动提供报警信息及报警依据。
4.4.2系统优势
1.先进的视频触发技术、目标识别与跟踪技术
系统采用先进的视频触发技术和国际领先的多目标识别与跟踪技术，能够实现24小时全天候检测，最大程度抑制了光照变化、阴影、雨雪等各种因素对精度的影响。
2.建设成本低，节约资源
3.系统稳定可靠
4.4.3系统功能
一.事件检测
1.交通事故
2.突然停车
3.车辆慢行
4.车辆逆行
5.行人穿越
6.遗洒物
7.隧道烟雾
8．火灾
9.车辆突然驶出路面
10.道路突发异常
二.流量检测
1.车流量
2.平均车速
3.车道占有率
4.车间距
三、气象信息检测
1.能见度检测
2.雾检测
3.雪天和积雪检测
4.雨天和积水检测
5.路面结冰检测
四.事件报警和图像存储功能
五.自诊断报警功能
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