智能交通多業(yè)務(wù)實戰(zhàn)信息平臺方案淺析

1、智能交通多業(yè)務(wù)實戰(zhàn)信息平臺方案淺析北京卓視智通科技有限責任公司 郭長全背景分析智能交通系統(tǒng)（ITS），可以有效利用現(xiàn)有的交通設(shè)施、減少交通擁堵和能源消耗、保障交通安全、提高運輸效率，因此，普遍受到各國重視并已經(jīng)成為城市交通的發(fā)展方向。自上世紀末，ITS概念引入我國交通領(lǐng)域以來，近二十年間城市交通硬件設(shè)施建設(shè)規(guī)模飛速發(fā)展，而對上端信息平臺建設(shè)和對交通數(shù)據(jù)深度挖掘、應(yīng)用則相對滯后，因此，造成大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、信息的浪費。當前，大量的交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和視頻資源，是一項非常重要的城市交通管理基礎(chǔ)資源和信息財富，政府及相關(guān)職能部門可以以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建城市智能交通綜合管理平臺、市政綜合信息平臺，從而實現(xiàn)城市可視化

2、、數(shù)字化管理和應(yīng)急指揮調(diào)度；公安及交管部門可據(jù)此，及時開展城市道路交通智能綜合管控和治安防控、打擊。對中長期歷史數(shù)據(jù)的挖掘和分析，則可以科學、合理的指導城市未來的交通建設(shè)規(guī)模、交通發(fā)展趨勢，這對于當前人口規(guī)模巨增、交通擁堵加劇、環(huán)境質(zhì)量惡化的大城市交通系統(tǒng)而言至關(guān)重要。ZSZT智能交通多業(yè)務(wù)實戰(zhàn)信息平臺，是一套采用先進的GIS地理信息技術(shù)、視頻編解碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、智能視頻分析技術(shù)、海量存儲管理技術(shù)、高清視頻采集傳輸和高清視頻顯示技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)、系統(tǒng)仿真技術(shù)建立的高起點、全方位城市智能交通多業(yè)務(wù)實戰(zhàn)信息平臺系統(tǒng)。系統(tǒng)特點采用面向服務(wù)的SOA架構(gòu)方法，充分體驗和實踐SOA思想方法深層

3、次的優(yōu)越性；采用Microsoft .NET Framework標準技術(shù)框架和實現(xiàn)技術(shù)路線，融合利用公司在交通智能分析和安防領(lǐng)域特有核心技術(shù)的先天優(yōu)勢，從底層架構(gòu)設(shè)計上保障了應(yīng)用軟件開發(fā)結(jié)構(gòu)的科學性和先進性；優(yōu)越的基礎(chǔ)平臺，確保了應(yīng)用軟件平臺具有良好的擴展性、廣泛的適應(yīng)性、強大的兼容性和可靠的穩(wěn)定性；確保了軟件平臺能滿足高并發(fā)負載的性能要求；確保平臺軟件能滿足用戶構(gòu)建整體信息化大集成的技術(shù)要求。開方式架構(gòu)也是支持更高層面第三方業(yè)務(wù)應(yīng)用的開發(fā)和集成、確保目標應(yīng)用系統(tǒng)具有穩(wěn)健性能的基本前提。同時，可支持本系統(tǒng)可充分與原有用戶系統(tǒng)、擴建用戶系統(tǒng)保持高度兼容，有效保護用戶有效投資、減少重復建設(shè)和資源浪

4、費。開放式架構(gòu)和組件化封裝特點，決定了平臺軟件支持分布式部署策略。平臺軟件的分布式部署架構(gòu)體現(xiàn)在兩方面：1) 支持上、下平臺級聯(lián)部署上、下級聯(lián)部署是指下級單位和直屬上級單位兩級機關(guān)，分別部署兩套體現(xiàn)不同應(yīng)用需求的軟件，利用平臺內(nèi)含的“級聯(lián)推送服務(wù)”組件實現(xiàn)兩級機關(guān)應(yīng)用聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遠程業(yè)務(wù)交互、信息資源共享的應(yīng)用需求。2) 支持內(nèi)部組件分布部署組件式封裝的軟件架構(gòu)，實現(xiàn)了組件與組件之間的獨立性，為組件的獨立運行提供了基礎(chǔ)保證，也為組件的分散部署奠定基礎(chǔ)。用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的個性化需要配置必要的組件，將不同基礎(chǔ)服務(wù)組件和業(yè)務(wù)邏輯應(yīng)用靈活地部署在同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的中不同服務(wù)器上。應(yīng)用軟件的分布式部署方式，有

5、效了降低了單點故障對系統(tǒng)運行的影響，降低了硬件服務(wù)環(huán)境的單點負載任務(wù)，同時優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。靈活的組件化配置降低了投資成本和軟件開發(fā)技術(shù)風險，在安全控制、系統(tǒng)性能、技術(shù)復雜性等諸多方面具有先天優(yōu)勢。系統(tǒng)架構(gòu)ZSZT智能交通多業(yè)務(wù)實戰(zhàn)信息平臺，是一個融合GIS地理信息技術(shù)、視頻編解碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、智能視頻分析技術(shù)、海量存儲管理技術(shù)、高清視頻采集傳輸和高清視頻顯示技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)、系統(tǒng)仿真技術(shù)建立的高起點、全方位城市智能交通多業(yè)務(wù)復雜系統(tǒng)。整個平臺綜合運用了通訊、計算機、網(wǎng)絡(luò)、信息處理等技術(shù)，實現(xiàn)了信息資源管理、設(shè)備管理、用戶管理、安全管理等業(yè)務(wù)功能。作為整合道路交通監(jiān)控、治安監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施

6、、網(wǎng)絡(luò)與計算機等綜合信息管理平臺，其總體框架包括數(shù)據(jù)接入層、轉(zhuǎn)發(fā)存儲層、中間件層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、用戶界面層五個層次，如下所示：1) 數(shù)據(jù)接入層主要負責與外場設(shè)備、分局中心系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互；完成采集圖片/數(shù)據(jù)的入庫存儲、數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)預處理及控制信息發(fā)送功能。2) 轉(zhuǎn)發(fā)存儲層主要負責業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及圖片文件的存儲和管理，負責實時視頻圖像的轉(zhuǎn)發(fā)和歷史圖像的存儲，數(shù)據(jù)庫軟件采用SQL Server 2005, 采用RAID5磁盤陣列作為存儲介質(zhì)，采用負載均衡的策略將轉(zhuǎn)發(fā)、存儲、查詢及數(shù)據(jù)分析任務(wù)分配到多臺服務(wù)器上。3) 中間件層是支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用中間件服務(wù)層，主要負責數(shù)據(jù)檢索引擎、數(shù)據(jù)共享服務(wù)等功能。4)

7、 業(yè)務(wù)應(yīng)用層是基于中間件層之上進行的各種業(yè)務(wù)處理、運算和管理服務(wù)層，包括實時監(jiān)控、違章審核、布控報警、信息導入、查詢統(tǒng)計、流量分析、事件管理、數(shù)據(jù)挖掘、系統(tǒng)對時等業(yè)務(wù)處理功能，同時提供豐富的系統(tǒng)配置管理功能。5) 用戶界面層提供基于C/S或B/S結(jié)構(gòu)的友好、易用的人機交互界面。功能模塊ZSZT智能交通多業(yè)務(wù)實戰(zhàn)信息平臺，由管理平臺子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)、后臺維護子系統(tǒng)等幾個主要功能模塊組成，其主要功能如下：1) 管理平臺模塊管理平臺子系統(tǒng)是用戶統(tǒng)一登錄入口，所有的用戶登錄平臺的時候，都要求到管理平臺子系統(tǒng)進行統(tǒng)一的用戶認證，獲取相應(yīng)的管理和操作權(quán)限，才能進行數(shù)據(jù)

8、查詢、數(shù)據(jù)分析、布控等數(shù)據(jù)管理和業(yè)務(wù)應(yīng)用。管理平臺子系統(tǒng)，同時管理區(qū)域所有的電子警察系統(tǒng)、治安卡口系統(tǒng)、交通參數(shù)、事件檢測系統(tǒng)以及移動式終端檢測系統(tǒng)；包括：所有用戶及其權(quán)限的分配，布/撤控指令的統(tǒng)一下發(fā)，對報警事件的統(tǒng)一調(diào)度，所有、電子警察系統(tǒng)、高清卡口系統(tǒng)統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)管理，數(shù)據(jù)的實時轉(zhuǎn)發(fā)，分域統(tǒng)一存儲。與公安其他信息系統(tǒng)、作戰(zhàn)系統(tǒng)平臺的協(xié)作配合等。區(qū)域信息庫負責存儲各區(qū)域所屬路口、路段的通行車輛信息、部分車輛照片，實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)化管理。2) 數(shù)據(jù)存儲模塊數(shù)據(jù)存儲模塊負責存儲平臺所匯聚的前端電子警察數(shù)據(jù)（交通違法數(shù)據(jù)）、卡口數(shù)據(jù)（包括車輛信息、圖片及短錄像），形成非現(xiàn)場執(zhí)法和卡口車輛系統(tǒng)信息庫。信息

9、庫存儲既要有效提高照片和車輛信息的檢索調(diào)閱速度，又要保證原始數(shù)據(jù)的安全。車輛圖片存儲在專門圖片數(shù)據(jù)庫中，與車輛信息分開存儲。存儲采用循環(huán)覆蓋技術(shù)，同時滿足數(shù)據(jù)的存儲時限要求，支持靈活設(shè)定不同的數(shù)據(jù)存儲時間。3) 數(shù)據(jù)通訊模塊前端電子警察數(shù)據(jù)、治安卡口數(shù)據(jù)、交通參數(shù)及交通事件檢測系統(tǒng)等，都是基于高質(zhì)量視頻流為基礎(chǔ)實現(xiàn)；前端圖像回傳的質(zhì)量、實時性也將直接影響到指揮中心大屏幕顯示、NVR實時錄像、設(shè)備數(shù)據(jù)采集等業(yè)務(wù)模塊的實現(xiàn)效果，因此，其技術(shù)性能和可靠性要求非常高。本系統(tǒng)中我們采用先進的多業(yè)務(wù)光纖傳輸系統(tǒng)，完成前端大數(shù)據(jù)量的遠程傳輸任務(wù)。該技術(shù)與傳統(tǒng)的前端以太網(wǎng)交換機匯聚技術(shù)相比具有：傳輸效率高、可

10、靠性好、多業(yè)務(wù)綜合傳輸?shù)葍?yōu)勢。該系統(tǒng)組件主要由：前端路口多業(yè)務(wù)接入傳輸設(shè)備、中心接收設(shè)備、數(shù)字視頻矩陣設(shè)備以及網(wǎng)管模塊構(gòu)成。主要可實現(xiàn)：前端高清視頻流及交通數(shù)據(jù)信息回傳、RS232或RS485低速率信號以及I/O開關(guān)量信號、設(shè)備信息及工作狀態(tài)管理數(shù)據(jù)的實時傳輸。4) 數(shù)據(jù)處理模塊l 查詢統(tǒng)計模塊功能包括：車輛信息查詢、違法信息查詢、布控信息查詢、報警信息查詢、日志查詢等；以及通行車輛流量、事件統(tǒng)計功能。l 布/撤控管理模塊根據(jù)管理平臺子系統(tǒng)發(fā)出的布/撤控指令，將需要布控的車輛信息加入到管理平臺子系統(tǒng)以及布控范圍內(nèi)卡口系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)管理服務(wù)器的黑名單數(shù)據(jù)庫中，將需要撤控的車輛信息從管理平臺子系統(tǒng)以及撤

11、控范圍內(nèi)卡口系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)管理服務(wù)器的黑名單數(shù)據(jù)庫中刪除。用戶提出跨區(qū)域布控請求時，由上級管理單位同意后才可以進行跨區(qū)域布控。l 數(shù)據(jù)庫管理模塊管理平臺子系統(tǒng)和卡口系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)管理服務(wù)器設(shè)有黑名單（布控）庫，用于存儲管理本域內(nèi)布控車輛信息。管理平臺子系統(tǒng)設(shè)有違法嫌疑名單庫，用于存儲管理所有違法嫌疑車輛信息，包括超速車輛信息、假套牌車輛信息等。管理平臺子系統(tǒng)設(shè)有卡口系統(tǒng)信息庫，用于存儲管理通行車輛信息，包括車輛信息、車輛圖片等。l 比對報警模塊卡口系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)管理服務(wù)器將所有通行車輛信息與黑名單布控庫車輛信息進行比對。黑名單布控庫包括警綜平臺和卡口系統(tǒng)管理平臺的布控庫。比對成功后，根據(jù)布控人的設(shè)置，向省級平臺

12、、布控單位或布控個人發(fā)出各種形式的報警信息，實現(xiàn)多級報警。省級管理平臺通過與交警業(yè)務(wù)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，比對路口通行車輛是否為假、套牌車輛。報警模塊還實現(xiàn)對報警信息的管理。包括設(shè)備故障、布控報警車輛、違法嫌疑報警車輛等報警信息的顯示和處理，報警信息的存儲等。l 車輛分析模塊可根據(jù)電子警察及卡口所抓拍的車輛信息中所包含的車牌、GPS信息及捕獲時間的先后順序，在GIS系統(tǒng)進行車輛行車軌跡重建分析；對與不同車輛、不同地點、同一時間段內(nèi)反復同時出現(xiàn)的車輛進行篩查。對部分區(qū)域相關(guān)的卡點內(nèi)目標車輛集中消失的狀況進行篩查等，可輔助公安機關(guān)對涉及車輛、團伙犯罪的案件偵破提供參考線索。l 數(shù)據(jù)挖掘模塊對實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)

13、據(jù)進行深度挖掘分析，對中長期交通的發(fā)展趨勢、道路設(shè)施升級改造、當前交通環(huán)境的評價和優(yōu)化提供科學、合理、有效的數(shù)據(jù)支撐。在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上還可以建立一整套交通數(shù)據(jù)仿真模型，對未來預期的交通狀況進行實驗室重建和收效評估。5) 誘導信息模塊通過對交通參數(shù)數(shù)據(jù)的分析和目標車輛跟蹤分析，為道路使用者提供可靠的旅行時間發(fā)布和出行誘導提示，并對大密度車流進行有效分流，平衡路網(wǎng)流量、減少路段擁堵時間。6) 信號管理模塊主要對平臺內(nèi)所有的信號控制系統(tǒng)進行集中協(xié)調(diào)管理，從而實現(xiàn)基于大范圍的路網(wǎng)車流量調(diào)控，提供路網(wǎng)通行效率、減少車輛等待時間。7) 網(wǎng)管維護模塊主要實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備進行在線管理，包括：前端設(shè)備和管理

14、平臺所有設(shè)備的管理和數(shù)據(jù)運行狀態(tài)、系統(tǒng)進程監(jiān)測。為用戶全面掌控各種設(shè)備工作狀態(tài)和其網(wǎng)絡(luò)傳輸狀態(tài)等提供有力的監(jiān)控手段。系統(tǒng)管理員登陸管理平臺，根據(jù)各自權(quán)限信息管理區(qū)域的所有設(shè)備。支持通過遠程管理方式實現(xiàn)對主要設(shè)備性能參數(shù)設(shè)置、遠程控制、設(shè)備重啟等功能。支持對電子警察系統(tǒng)、卡口系統(tǒng)、交通參數(shù)、交通事件檢測、智能移動終端檢測系統(tǒng)等前端設(shè)備管理，如：設(shè)備狀態(tài)準確獲取、視頻質(zhì)量、設(shè)備異常報警、設(shè)備遠程升級、前端設(shè)備的校時。系統(tǒng)可同時將信息以日志形式進行詳細保存，而異常信息則以告警形式及時上報中心平臺系統(tǒng)，提醒管理人員及時進行故障排除。系統(tǒng)小結(jié)隨著國家交通信息化十二五規(guī)劃、國家道路安全十二五規(guī)劃的發(fā)布以及黨的十八大會議精神的落實；預計“十二五”期間我國經(jīng)濟社會發(fā)展仍將保持較高增長速度，機動車保有量、駕駛?cè)藬?shù)量和道路交通流量持續(xù)增長；國家將更加注重以人為本、安全發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展，道路交通安全工作將處于更加重要的戰(zhàn)略位置，對道路交通安全工作將越來越重視，投入將不斷加大，道路交通安全工作將處于重要戰(zhàn)略機遇期；因此，新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用也將迎來歷史性發(fā)展機遇。伴隨著交通總體規(guī)模越來越大，未來的