北京市智能交通系統(tǒng)項目設計方案

圖311所示。圖STYLEREF1\s34系統(tǒng)集成環(huán)境數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)總體設計系統(tǒng)項目組成北京市智能交通系統(tǒng)平臺（即北京市智能交通管理系統(tǒng)（BJ-ITMS：IntelligentTransportationManagementSystem））是把道路、車輛等基礎設施和電子、信息、通信等信息技術以及科學的管理策略結(jié)合起來，達到有效地控制交通設施，給交通使用者提供有用的情報，保障安全、便利的通行。為了提高整個交通系統(tǒng)的效率，智能交通管理指揮系統(tǒng)為駕駛員、步行者、運行/管理者提供多種形式的服務。ITMS包括城市交通管理的方方面面，下圖是ITMS所可能包括的系統(tǒng)構(gòu)成及組織形式，本項目僅涉及其中部分系統(tǒng)的設計和建設。圖2SEQ圖\*ARABIC\s11ITMS項目構(gòu)成圖ITMS結(jié)構(gòu)模塊構(gòu)成：換另外一個角度來分析ITMS的組成，下圖是ITMS的結(jié)構(gòu)模塊圖：圖2SEQ圖\*ARABIC\s12ITMS模塊構(gòu)成圖可見ITMS是有很多模塊組成的，如下表：圖STYLEREF1\s5SEQ圖\*ARABIC\s13系統(tǒng)模塊表系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)系統(tǒng)環(huán)境——外部實體清單BJ-ITMS與外部各系統(tǒng)的聯(lián)系，主要是經(jīng)過建設中的北京市智能交通指揮中心進行來實現(xiàn)的。實體名稱說明民警交警支隊、交警大隊在職交通警察的統(tǒng)稱。值班員指揮中心、交通調(diào)度中心系統(tǒng)用戶的統(tǒng)稱。支隊中心交警支隊交通指揮中心。市民可能使用到系統(tǒng)的出行者、駕駛?cè)说慕y(tǒng)稱分局中心北京市公安局指揮中心系統(tǒng)與外部聯(lián)系實體列表特殊說明為保證公安信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性和保密性，BJ-ITMS的外場系統(tǒng)和調(diào)度室計算機網(wǎng)絡之間進行網(wǎng)絡上的隔離，需要經(jīng)過有物理隔離措施的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。用戶定義本部分對系統(tǒng)建成后的用戶進行描述。用戶類別角色名稱簡單說明交通調(diào)度指揮中心值班領導負責轄區(qū)內(nèi)重大警情、大型活動的交通調(diào)度。值班主任負責轄區(qū)內(nèi)日常的交通調(diào)度工作，在授權(quán)范圍履行交通調(diào)度職責監(jiān)控員主要是經(jīng)過視頻監(jiān)視系統(tǒng)轄區(qū)交通狀況和突發(fā)事件情況信息采集和發(fā)布員在交通調(diào)度過程中采集和發(fā)布交通信息接處警員負責接收非“110”來源的警情、監(jiān)督、協(xié)調(diào)、指揮大隊接處警工作違法抓拍員經(jīng)過視頻監(jiān)控抓拍交通違法行為視頻監(jiān)視維護相關人員系統(tǒng)配置與系統(tǒng)管理對供應商進行協(xié)調(diào)，進行系統(tǒng)設施的管理使用者相關人員對交通狀況進行監(jiān)控對事故多發(fā)路段和出路口等進行監(jiān)控系統(tǒng)用戶列表總體邏輯結(jié)構(gòu)BJ-ITMS系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)，以數(shù)據(jù)流圖（DFD）和關聯(lián)數(shù)據(jù)字典為表示方式。是系統(tǒng)分析階段的重要工具，也是表示系統(tǒng)分析成果的重要手段。總體邏輯結(jié)構(gòu)主要表示BJ-ITMS系統(tǒng)與系統(tǒng)外部實體的數(shù)據(jù)流關系。 數(shù)據(jù)流圖BD–BD–ITMS系統(tǒng)頂層數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)字典編號數(shù)據(jù)名主要屬性D0-01交通信息經(jīng)過可變情報板、互聯(lián)網(wǎng)門戶網(wǎng)站、微博等方式發(fā)布的交通信息。D0-02交通警情信息交通警情單號、“110”報警流水號、報警時間、報警人姓名、報警電話、報警電話地點、案發(fā)時間、報警點代碼、案發(fā)地點、規(guī)范地址、規(guī)范地址代碼、所屬單位代碼、增援中隊代碼、所屬轄區(qū)代碼、案件對象、警情性質(zhì)、警情性質(zhì)代碼、警情類型、案件等級、警情階段、警情內(nèi)容、處理單位）、接處警接到時間、接警員、優(yōu)先級別、派警時間、到達時間、處警情況、是否出水、是否虛警、操作日志、地點位置等。D0-03交通監(jiān)控信息視頻監(jiān)控設備所監(jiān)視的影像信息D0-04警情處理報告根據(jù)處警過程，填寫的交通警情信息（見：D0-2），包括：,“110”警情流水號、處警大隊編號、處警民警編號、處警民警姓名、到達現(xiàn)場時間、處理過程描述、處理結(jié)果描述、警情級別、警情類別、警情地點、處理結(jié)束時間等。D0-05交通違法事件證據(jù)信息電子警察、視頻監(jiān)視所抓牌的超速、變線等交通違法事件證據(jù)信息。D0-06交通調(diào)度指令值班員操作的統(tǒng)稱。D0-07外場控制指令D0-08現(xiàn)場處警信息查詢現(xiàn)場處警時所需查詢的信息，包括車駕管、被盜搶、警力資源分布等信息的查詢。（預留）D0-09現(xiàn)場報告民警經(jīng)過對講機、電臺/電話的方式的口頭報告D0-10資源配置信息指揮中心經(jīng)過BJ-ITMS掌握警力資源、交通設施資源情況。D0-11資源配置要求指揮中心操作BJ-ITMS進行警力資源管理、交通設施管理。D0-12決策支持信息決策支持用的統(tǒng)計分析信息。（預留）D0-13信號相位信息主要是下載和上傳信號控制設備相位信息。D0-14設備工作信息主要是上傳設備工作狀態(tài)信息。D0-15視頻信息與分局共享8路視頻信息。系統(tǒng)頂層數(shù)據(jù)字典第一層邏輯結(jié)構(gòu)第一層邏輯結(jié)構(gòu)主要表示BJ-ITMS系統(tǒng)內(nèi)部各業(yè)務域間的數(shù)據(jù)流關系。 功能模塊組成根據(jù)對前面的業(yè)務分析，為完成以上業(yè)務需求，BJ-ITMS系統(tǒng)需至少由以下幾大功能模塊組成：1. 交通調(diào)度主要實現(xiàn)對外場系統(tǒng)集中控制：主要是經(jīng)過在指揮中心實現(xiàn)對閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、交通流檢測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、治安卡口系統(tǒng)、信號控制系統(tǒng)的集中控制；經(jīng)過使用事件驅(qū)動處理機制實現(xiàn)交通警情的處理。使用交通警情單來跟蹤交通警情處理的全過程，包括交通警情獲知、交通警情排隊、交通警情分派、交通警情處理及記錄、交通警情關閉。并經(jīng)過交通警情單實現(xiàn)支隊指揮中心、支隊交通調(diào)度中心等單位的警情信息共享；經(jīng)過使用任務驅(qū)動處理機制實現(xiàn)警保衛(wèi)交通調(diào)度任務、道路施工交通調(diào)度、周期性交通擁堵交通調(diào)度。即值班員針對具體任務制定預案/方案或者根據(jù)支隊交通調(diào)度中心制定的預案/方案，在合適的時候啟動，并在系統(tǒng)的輔助下經(jīng)過執(zhí)行預案/方案來完成交通調(diào)度任務。2. 交通監(jiān)控誘導經(jīng)過信號控制設備、事件檢測、視頻監(jiān)控設備、信息采集設備實現(xiàn)對交通信息的監(jiān)控、采集、發(fā)布等功能。3. 警力資源管理 實現(xiàn)勤務安排和執(zhí)勤崗位信息維護功能，具體包括記錄每個警員/組織/清障車的勤務安排（如執(zhí)勤時間、管轄區(qū)域、執(zhí)勤崗位、備勤地點等內(nèi)容），并對各種崗位信息（如管轄范圍、警區(qū)和重點執(zhí)勤崗位、警衛(wèi)路線崗位、保衛(wèi)區(qū)域崗位等）進行維護； 警用裝備管理：主要實現(xiàn)對警用裝備的管理功能：能夠維護裝備基本信息，記錄使用人和領用時間，跟蹤使用的過程。4. 交通設施管理 對外場設施，包括視頻監(jiān)控設備、信息采集設備、電子警察設備（固定式和移動式）、治安卡口設備和信號控制設備等外場設備信息進行維護； 對外場設施的故障信息進行統(tǒng)一監(jiān)控和維護管理。5. 非現(xiàn)場執(zhí)法包括信息采集、信息處理、系統(tǒng)遠程設置、違法信息接收/解密、設備檢測、設備狀態(tài)故障信息查詢；交通違法證據(jù)數(shù)據(jù)審核處理。第二層邏輯結(jié)構(gòu)第二層邏輯結(jié)構(gòu)主要表示系統(tǒng)各業(yè)務域內(nèi)部各功能模塊各自的數(shù)據(jù)流關系。交通集中調(diào)度 功能模塊組成交通集中調(diào)度主要經(jīng)過對外場系統(tǒng)/設備集中控制，經(jīng)過使用事件驅(qū)動處理機制和任務驅(qū)動處理機制實現(xiàn)交通調(diào)度任務。其主要功能模塊包括：交通監(jiān)控和誘導.1. 視頻監(jiān)視 功能模塊組成視頻監(jiān)視主要是提供經(jīng)過控制視頻監(jiān)控來發(fā)現(xiàn)擁堵、交通事故、治安、突發(fā)事件等警情或?qū)檫M行確認等服務。功能包括對攝像頭控制、頻道切換、設備配置、故障信息采集等。主要功能如下：1. 攝像頭控制：包括鎖定控制、云臺控制、鏡頭控制等方面。2. 頻道切換：包括頻道切換鎖定和頻道切換控制。3. 設備配置：包括故障、狀態(tài)信息的采集間隔。4. 故障信息采集：采集閉路電視設備所發(fā)出的故障信息。.2. 交通數(shù)據(jù)采集 功能模塊組成交通流信息采集主要實現(xiàn)對交通流數(shù)據(jù)的采集、處理、統(tǒng)計以及數(shù)據(jù)存儲以及對外場設備各種運行參數(shù)的配置。主要功能包括： 數(shù)據(jù)采集； 原始數(shù)據(jù)處理； 故障自檢； 參數(shù)配置； 數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計。警力資源管理實時記錄每個民警/組織/大型裝備的在特定時間段內(nèi)的崗位安排變動情況及裝備使用情況。 功能模塊組成警力資源管理包括對交警民警、警用裝備、勤務安排的統(tǒng)一管理，并為交通調(diào)度和輔助決策提供支持。警力資源管理主要包括以下功能模塊：民警信息的維護、勤務管理、警用裝備的管理等。1. 民警信息的維護：主要是對交警民警所在組織的基本信息進行維護，維護的結(jié)果可供勤務安排、警用裝備的領用、交通調(diào)度等操作時查詢和調(diào)用；2. 勤務管理：主要是記錄民警/清障車/中隊等在特定時間段的執(zhí)勤崗位，并對重要的執(zhí)勤崗位信息、警區(qū)信息等進行維護；3. 警用裝備的管理：主要是對交警所使用的各種警用裝備的使用（領用）情況等進行記錄和跟蹤。交通設施管理 功能模塊組成交通設施管理主要是對外場設施，包括視頻監(jiān)控設備、信息采集設備等分布信息進行維護，并對外場設施的故障進行統(tǒng)一監(jiān)控和維護管理。其功能模塊組成如下：1. 交通設施基礎數(shù)據(jù)管理：對外場設施屬性、供應商或維護單位信息等基礎信息進行統(tǒng)一維護。2. 交通設施部署管理：對外場設施的分布、管轄單位等部署信息進行統(tǒng)一維護。3. 交通設施故障信息采集：提供各種便捷的交通設施報障手段，對報障結(jié)果能進行及時方便的匯總。4. 交通設施維護管理：對設施故障的維護過程進行統(tǒng)一管理。非現(xiàn)場執(zhí)法 功能模塊組成非現(xiàn)場執(zhí)法是指采用固定或移動，“超速自動監(jiān)控設備”或“視頻監(jiān)視”等采集設備對交通違法行為進行記錄，獲取交通違法信息，經(jīng)過預處理和復核確認交通違法信息的有效性之后，認定違法事實，包括信息采集、信息處理、系統(tǒng)遠程設置、違法信息接收/解密、設備檢測、設備狀態(tài)故障信息查詢。系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)設計系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)是一個系統(tǒng)的基礎性組織框架，它闡明系統(tǒng)的功能、構(gòu)成、系統(tǒng)環(huán)境及彼此之間邏輯關系和協(xié)作關系。軟件結(jié)構(gòu)設計系統(tǒng)軟件架構(gòu)設計.1. 系統(tǒng)邊界系統(tǒng)外部關聯(lián)關系圖BJ-ITMS是北京交警大隊的一個重要項目，BJ-ITMS經(jīng)過各種接口來實現(xiàn)與眾多公安網(wǎng)內(nèi)、公安網(wǎng)外各個應用系統(tǒng)的聯(lián)接。.2. 系統(tǒng)層次分解系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)層次圖如上圖所示，系統(tǒng)劃分為兩個層次，分別是： 信息數(shù)據(jù)處理核心業(yè)務層該層完成BJ-ITMS的核心業(yè)務邏輯處理，它包含的是綜合信息系統(tǒng)指揮中心。綜合信息系統(tǒng)指揮中心是一個BJ-ITMS核心應用子系統(tǒng)的集合，它包含了集成指揮調(diào)度系統(tǒng)、交通信息處理核心服務等子系統(tǒng)、大屏幕控制系統(tǒng)以及地圖數(shù)據(jù)。主要完成對交通信息數(shù)據(jù)的集中融合處理，包括交通流量計算、交通擁堵判斷和突發(fā)事件判斷等復雜運算、對交通數(shù)據(jù)和交通警情的展現(xiàn)、控制和管理等功能。 數(shù)據(jù)采集/設備控制層它負責及時采集所有外場硬件設備的檢測數(shù)據(jù)和故障報警信息，并進行初步的處理，然后交付給上層的信息數(shù)據(jù)處理核心業(yè)務層。同時它又準確及時地把控制指令發(fā)送到控制設備。該層的特點是不涉及業(yè)務處理，只負責數(shù)據(jù)的快速及時采集與設備的快速準確控制。.3. 系統(tǒng)軟件架構(gòu)設計在系統(tǒng)分解和系統(tǒng)邊界劃分的基礎上，能夠推導出系統(tǒng)軟件功能架構(gòu)如下圖所示。系統(tǒng)軟件功能架構(gòu)圖也是系統(tǒng)層次分解圖的進一步細化描述。系統(tǒng)軟件功能架構(gòu)說明：1. 系統(tǒng)軟件功能架構(gòu)圖著重描述BJ-ITMS的軟件構(gòu)成和各個重要構(gòu)件（業(yè)務子系統(tǒng)）的關聯(lián)協(xié)作關系；2. 綜合信息系統(tǒng)集成平臺是BJ-ITMS的核心子系統(tǒng)，并包涵集成調(diào)度系統(tǒng)和交通信息處理核心服務等系統(tǒng)。綜合信息集成平臺一方面與交通調(diào)度中心對接，實現(xiàn)警情共享和協(xié)同處警，并經(jīng)過交通信息核心處理服務集成各個外場子系統(tǒng)，另一方面，經(jīng)過消息、功能調(diào)用和數(shù)據(jù)共享等方式直接集成內(nèi)部的任務管理、警力資源調(diào)度管理、外場交通設施管理、輔助支隊指揮中心人員進行交通調(diào)度；3. 綜合信息集成平臺實現(xiàn)了對各外場子系統(tǒng)（交通流量檢測子系統(tǒng)、交通視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、交通誘導子系統(tǒng)、電子警察、治安卡口子系統(tǒng)）的統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集，然后將采集到的各種交通數(shù)據(jù)融合換算成各種道路交通信息，進行綜合交通調(diào)度。還有外場設備的統(tǒng)一控制和管理，它打斷各業(yè)務系統(tǒng)與各外場設備的直接偶合關系，使各業(yè)務子系統(tǒng)能控制各外場設備的同時，又不需要關心具體設備的特性。系統(tǒng)軟件部署設計.1. 系統(tǒng)軟件部署圖系統(tǒng)軟件部署圖如上圖所示，系統(tǒng)軟件部署圖中分3個邏輯模塊，綜合信息系統(tǒng)集成平臺和外場內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)和外場外網(wǎng)。另外支隊指揮中心專網(wǎng)和外場外網(wǎng)是經(jīng)過物理隔離網(wǎng)閘來進行連接。系統(tǒng)數(shù)據(jù)體系設計根據(jù)系統(tǒng)功能架構(gòu)中各子系統(tǒng)的劃分和上一章中列出的各個功能模塊的基礎上，得出各個子系統(tǒng)中處理的各種數(shù)據(jù)的部署圖。系統(tǒng)數(shù)據(jù)部署示意圖硬件結(jié)構(gòu)設計 主機/服務器體系設計根據(jù)系統(tǒng)軟件部署規(guī)劃提出的初步要求，經(jīng)過系統(tǒng)具體應用需求分析和可靠性、可擴展性、可用性設計，以及數(shù)據(jù)和應用集中模式和數(shù)據(jù)和應用分散模式的比選，得出主機/服務器示意圖如所示：物理部署圖說明：此圖是采用數(shù)據(jù)庫和應用集中模式時的主機/服務器示意圖。經(jīng)過數(shù)據(jù)庫和應用集中模式/數(shù)據(jù)庫和應用分散模式的比選，我們認為數(shù)據(jù)庫和應用集中模式雖然前期的投入要高一些，但考慮后期的維護以及將來的升級、擴展，應該是一種較優(yōu)的方案。根據(jù)性能要求和用途，主機/服務器可分為應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和管理服務器。各數(shù)據(jù)庫設置獨立的集群分區(qū)，構(gòu)建集群系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的高可靠性；各應用服務器設置獨立的分區(qū)，采用負載均衡技術實現(xiàn)應用的可靠性。通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計1. 主干光纖網(wǎng)由外場的節(jié)點機和調(diào)度室的匯聚端機組成。2. 外場系統(tǒng)與中心系統(tǒng)的聯(lián)接：采用單模光纖進行聯(lián)接。經(jīng)過單模光收發(fā)器實現(xiàn)外場前端系統(tǒng)工業(yè)交換機與中心系統(tǒng)的聯(lián)接。3. 外場系統(tǒng)前端設備的聯(lián)接：可變情報板、車流檢測器、視頻監(jiān)控攝像頭等經(jīng)過系統(tǒng)內(nèi)部定義的方式實現(xiàn)與控制主機的聯(lián)接?？刂浦鳈C經(jīng)過光收發(fā)器轉(zhuǎn)接后經(jīng)過光纖匯集到支隊指揮中心。4. 外場系統(tǒng)分組：外場系統(tǒng)根據(jù)距離的遠近、系統(tǒng)功能的要求、項目實施的要求等進行分組。分組在路口實現(xiàn)交換后以光纖以太網(wǎng)的方式與支隊指揮中心系統(tǒng)相聯(lián)。網(wǎng)絡體系設計BJ-ITMS調(diào)度專網(wǎng)的建設，根據(jù)前面設計原則的前提下進行設計外，主要以TCP/IP協(xié)議建設為主，路口的相關設備，如視頻監(jiān)控、VES、VDS、卡口等，也將采用支持TCP/IP設備。為保證公安網(wǎng)的安全性，未來的支隊指揮中心專網(wǎng)將和公安網(wǎng)在資源互用的前提下，進行物理隔離。

綜合信息系統(tǒng)集成平臺設計概述交通綜合信息系統(tǒng)平臺經(jīng)過利用高新技術對各部門系統(tǒng)進行組織優(yōu)化，對各交通決策、交通管理、出行者交通方式及交通路線選擇等起到了引導和支持作用，提高了交通信息在系提高了交通信息在系統(tǒng)中的流通效率，引導了合理的交通。在關鍵技術方面,由于綜合信息集成系統(tǒng)十分重視交通信息的實時性、準確性、動態(tài)性，信息采集、傳輸、發(fā)布能夠采用先進的衛(wèi)星定位技術和GIS地理信息系統(tǒng)技術，無線移動通信技術以及網(wǎng)絡技術等,向公眾提供全方位的交通信息服務，從而達到充分發(fā)揮道路和設施系統(tǒng)的全部功能的目標。系統(tǒng)建設目標應用先進技術，解決交通管理的問題，解放警力，提高效率；充分發(fā)揮現(xiàn)有交通管理設施的潛能，集成各功能系統(tǒng)，打破信息孤島、發(fā)揮整體效能；開發(fā)從“信息采集、統(tǒng)計分析處理、信息發(fā)布到輔助決策的智能指揮調(diào)度系統(tǒng)，為交通管理提供一套滿足業(yè)務管理需求“工具”；綜合信息軟件平臺的開發(fā)、應用和后續(xù)不斷完善，有利于提高城市路網(wǎng)的通行能力和交通管理服務水平。圖3SEQ圖\*ARABIC\s11綜合信息平臺建設目標系統(tǒng)建設層次系統(tǒng)分層次搭建，主要由采集層、處理分析層和應用層構(gòu)成。圖3SEQ圖\*ARABIC\s12系統(tǒng)建設層次系統(tǒng)的建設內(nèi)容包括：圖3SEQ圖\*ARABIC\s13系統(tǒng)建設內(nèi)容信息平臺建設兼容現(xiàn)有交通設施全部功能，內(nèi)容包括短信告知平臺、GPS定位圖像顯示、事件分析報警、350M通信監(jiān)聽、總機電話錄音、350M電臺錄音、大屏幕顯示系統(tǒng)、室外誘導屏接入、所有在用點位數(shù)據(jù)（含視頻）接入、系統(tǒng)監(jiān)控接入、“監(jiān)控平臺”接入，保證接入平臺帶寬，接入平臺符合公安部安全接入要求；違法證據(jù)處理一審、二審兩次審核，能夠接駁“六合一”接口；并與市公安局PGIS平臺對接。技術選擇概述對信息交換平臺的設計和技術選型會影響整個ITMS是否能成功實施，因此在本節(jié)詳細分析實現(xiàn)信息交換平臺的技術，并選擇本設計中所要使用的技術。信息交換平臺是ITMS的各外場系統(tǒng)、交通信息系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)之間進行信息交換的橋梁，它完成交通信息的采集、處理、發(fā)布，以及交通控制，并實現(xiàn)交通管理的智能化。為了滿足這些功能信息交換平臺應具有如下性能：圖3圖3SEQ圖\*ARABIC\s14平臺功能分析下面是本章節(jié)選擇信息交換平臺技術的選擇步驟，這個技術必須能滿足上面所述信息交換平臺應具有的性能的。圖3圖3SEQ圖\*ARABIC\s15信息交換平臺技術選擇軟件開發(fā)技術C++與windows底層接口技術過往車輛、違法車輛等數(shù)據(jù)由路口設備上傳并存儲于數(shù)據(jù)庫的軟件，是采用高效的C++技術平臺進行開發(fā)，對于上傳、入庫等數(shù)據(jù)的檢索，采用了基于“數(shù)據(jù)生成即被發(fā)現(xiàn)”的windows底層接口技術，保證了車輛多種數(shù)據(jù)入庫的速度和效率。J2EE的MVC開發(fā)體系圖片用中文圖3SEQ圖\*ARABIC\s16J2EE架構(gòu)J2EE是一套全然不同于傳統(tǒng)應用開發(fā)的技術架構(gòu)，包含許多組件，主要可簡化且規(guī)范應用系統(tǒng)的開發(fā)與部署，進而提高可移植性、安全與再用價值。J2EE核心是一組技術規(guī)范與指南，其中所包含的各類組件、服務架構(gòu)及技術層次，均有共通的標準及規(guī)格，讓各種依循J2EE架構(gòu)的不同平臺之間，存在良好的兼容性，解決過去用戶后端使用的信息產(chǎn)品彼此之間無法兼容，導致企業(yè)內(nèi)部或外部難以互通的窘境。MVC(Model/View/Controller，即模型-視圖-控制)模式是流行的軟件設計模式，最早是在Smaltalk中出現(xiàn)。MVC包括三類對象。Model是應用對象，View是它在屏幕上的表示，Controller定義用戶界面對用戶輸入的響應方式。現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的使用。MVC是一個設計模式，它強制性的使應用程序的輸入、處理和輸出分開。使用MVC應用程序被分成三個核心部件：模型、視圖、控制器。它們各自處理自己的任務。如圖：三層結(jié)構(gòu)包含：表示層(Struts)，業(yè)務邏輯層(Spring)，數(shù)據(jù)訪問層(Hibernate)數(shù)據(jù)訪問層：圖3SEQ圖\*ARABIC\s17數(shù)據(jù)訪問層主要是對原始數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫或者文本文件等存放數(shù)據(jù)的形式）的操作層，而不是指原始數(shù)據(jù)，也就是說，是對數(shù)據(jù)的操作，而不是數(shù)據(jù)庫,具體為業(yè)務邏輯層或表示層提供數(shù)據(jù)服務。業(yè)務邏輯層：主要是針對具體的問題的操作，也能夠理解成對數(shù)據(jù)層的操作,對數(shù)據(jù)業(yè)務邏輯處理，如果說數(shù)據(jù)層是積木，那邏輯層就是對這些積木的搭建。表示層：圖3SEQ圖\*ARABIC\s18表示層主要表示W(wǎng)EB方式，也能夠表示成WINFORM方式，WEB方式也能夠表現(xiàn)成JSP的方式，如果邏輯層相當強大和完善，無論表現(xiàn)層如何定義和更改，邏輯層都能完善地提供服務。企業(yè)服務總線（ESB）企業(yè)服務總線(EnterpriseServiceBus，簡稱ESB)，是消息中間件的發(fā)展，采用了“總線”這樣一種模式來管理和簡化應用之間的集成拓撲結(jié)構(gòu)，以開放標準為基礎來支持應用之間在消息、事件和服務的級別上動態(tài)的互連互通。平臺提供消息總線、消息路由、數(shù)據(jù)服務等服務，具體功能如下：傳輸協(xié)議支持多種傳輸協(xié)議，如File、FTP、JMS、TCP/IP、HTTP、SOAP、SMTP/POP3/IMP等。Web服務支持WebService服務，可將不同的系統(tǒng)及服務進行服務封裝及整合。適配器適配器是面向SOA的ESB為解決系統(tǒng)之間的連接而開發(fā)的可重用的、統(tǒng)一的接口，適配器提供了一個抽象層，把應用基礎設施的其余部分隔離開來，經(jīng)過提供適配器對已包裝的應用，數(shù)據(jù)庫，文件，消息服務器。消息路由能以多種方式（推、拉、異步）傳遞，同時配以安全、事務，可信可靠操作，提供對消息狀態(tài)的監(jiān)控，保證消息傳遞的可靠性及完整性。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換平臺經(jīng)過定義好的映射文件，來完成消息在不同格式間的轉(zhuǎn)換。消息間的映射能夠是XML-XML，XML-非XML，非XML-XML，非XML-非XML的。集群化平臺設計技術智能交通綜合管控平臺融合了全部的交通、治安數(shù)據(jù)，其穩(wěn)定性和高效性必須能夠得到保證，為此，我們采用了“集群”化的設計思路包括：車輛圖片F(xiàn)TP服務的集群卡口數(shù)據(jù)上傳軟件的集群平臺部署WebSphere集群數(shù)據(jù)庫雙機熱備服務集群PGIS網(wǎng)格化應用技術智能交通綜合管控平臺采用的網(wǎng)格化車輛偵控和軌跡分析功能基于警用地理信息系統(tǒng)（P_GIS）的接口功能實現(xiàn)，且接口還支持其它WebGis技術，主要技術包括：地址匹配技術將地理位置信息輸入計算機，由計算機對信息進行解析處理，并在相應的電子地圖上將用戶指定的位置進行定位顯示。地址匹配技術的應用將大大提高數(shù)據(jù)資源的應用效率。WebGis技術利用Internet技術在Web上發(fā)布地理信息系統(tǒng)，在公安專網(wǎng)上的任何一個節(jié)點都能夠瀏覽WebGIS站點中的地理信息，為地理數(shù)據(jù)開放和共享提供切實可行的技術。業(yè)務關聯(lián)技術與現(xiàn)有的業(yè)務系統(tǒng)進行關聯(lián)，實現(xiàn)信息的交換和共享，實現(xiàn)有效信息的抽取。預案管理技術勤務圖形標繪功能提供豐富的圖形標繪資源庫，能夠根據(jù)需要制作武警和公安領域的標圖符號。建立于GIS平臺基礎上的數(shù)字化圖形標繪，使標圖更加準確、快速、簡明、美觀、實用。經(jīng)過圖形標繪能夠準確快速地制作行動預案，對圖形標繪的目標能夠進行動態(tài)推演，從而能夠更加有效地協(xié)助指揮者進行決策分析。智能交通綜合管控平臺采用的網(wǎng)格化車輛偵控和軌跡分析功能是基于PGis的接口功能實現(xiàn)，主要功能包括：車輛報警網(wǎng)格化車輛的布控報警可在PGis直接定位顯示軌跡分析網(wǎng)格化車輛的軌跡分析具備網(wǎng)格化智能處理能力，即：軌跡是連續(xù)、動態(tài)、優(yōu)化的展示，且采用了最優(yōu)路徑、最短路徑等合理性算法進行實現(xiàn)。WebService開放的服務接口技術Webservice是一種構(gòu)建應用程序的普遍模型，能夠在任何支持網(wǎng)絡通信的操作系統(tǒng)中實施運行；它是一種新的web應用程序分支，是自包含、自描述、模塊化的應用，能夠發(fā)布、定位、經(jīng)過web調(diào)用。WebService是一個應用組件，它邏輯性的為其它應用程序提供數(shù)據(jù)與服務。各應用程序經(jīng)過網(wǎng)絡協(xié)議和規(guī)定的一些標準數(shù)據(jù)格式（Http，XML，Soap)來訪問WebService，經(jīng)過WebService內(nèi)部執(zhí)行得到所需結(jié)果。webservice的主要優(yōu)勢在：跨防火墻的通信；與操作系統(tǒng)、開發(fā)平臺的無關；便于多個系統(tǒng)的整合和集成；提高軟件和技術的可重用。AJAX技術AJAX全稱為“AsynchronousJavaScriptandXML”（異步JavaScript和XML），是指一種創(chuàng)立交互式網(wǎng)頁應用的網(wǎng)頁開發(fā)技術。我們在系統(tǒng)開發(fā)中，將應用ajax技術來解決當大量用戶訪問服務器時，服務器處理速度慢的問題。圖3SEQ圖\*ARABIC\s19傳統(tǒng)web模型與Ajax模型對比傳統(tǒng)的web應用允許用戶填寫表單，當提交表單時就向web服務器發(fā)送一個請求。服務器接收并處理傳來的表單，然后返回一個新的網(wǎng)頁。與此不同，AJAX應用能夠僅向服務器發(fā)送并取回必須的數(shù)據(jù)，它使用SOAP或其它一些基于XML的webservice接口，并在客戶端采用JavaScript處理來自服務器的響應。因為在服務器和瀏覽器之間交換的數(shù)據(jù)大量減少，結(jié)果我們就能看到響應更快的應用。同時很多的處理工作能夠在發(fā)出請求的客戶端機器上完成，因此Web服務器的處理時間也減少了，能夠提升系統(tǒng)和工作的效率。流媒體技術智能交通綜合管控平臺包括了流媒體服務，流媒體服務是將所有卡口設備錄像集中進行管理。流媒體服務平臺可與錄像機存儲經(jīng)過接口進行交互，其技術特點包括：跨網(wǎng)段監(jiān)控錄像獲取卡口錄像的集中檢索短信服務接口技術短信發(fā)送程序，可采用C++技術實現(xiàn)，程序經(jīng)過檢索數(shù)據(jù)庫消息記錄，與預警參數(shù)進行比對，可對多項功能進行短信報警：設備故障報警嫌疑車輛報警統(tǒng)一身份及權(quán)限管理平臺提供強大的統(tǒng)一身份及權(quán)限管理，為平臺進行統(tǒng)一的用戶權(quán)限管理提供支持；平臺對權(quán)限的控制，基本上從三個維度進行：從部門、職級、特殊崗位（職務）來進行從系統(tǒng)角色來進行從軟件本身的入口、功能、數(shù)據(jù)指標集來進行平臺經(jīng)過提供一個多維的權(quán)限控制模型來解決應用軟件復雜的權(quán)限控制需求，使用權(quán)限分配工具經(jīng)過這些途徑就能夠完成比較復雜的權(quán)限控制。平臺可提供多種授權(quán)方式，具體包括：按職務級別進行授權(quán)按組織機構(gòu)+職務級別授權(quán)按系統(tǒng)角色授權(quán)。一個用戶能夠具有多個系統(tǒng)角色，擁有這些系統(tǒng)角色的用戶擁有這些系統(tǒng)角色下所有的權(quán)限。按組織授權(quán)，經(jīng)過給組織分配角色，使得組織下的所有人員擁有該角色所有的權(quán)限。按用戶組授權(quán)，用戶組經(jīng)過自定義規(guī)則進行定義。按照職務進行授權(quán)。綜合信息系統(tǒng)集成平臺的功能設計功能模塊結(jié)構(gòu)交通管理綜合信息交換平臺最主要的功能是整合現(xiàn)有的各子系統(tǒng)，即實現(xiàn)各交通信息的采集，并處理采集的信息，生成可發(fā)布、可查詢的數(shù)據(jù)用于交通誘導和信息發(fā)布，同時生成交通管理用的數(shù)據(jù)用于交通管理。下面是交通管理綜合信息交換平臺的功能模塊設計圖。圖3SEQ圖\*ARABIC\s110平臺分層次功能模塊圖功能模塊設計設備控制設備控制的技術手段，主要包括交通監(jiān)控攝像機、信號控制設備、交通誘導可變情報板設備、交通信息采集設備、大屏幕等。操作交通監(jiān)控攝像機操作員經(jīng)過操作交通監(jiān)控攝像機，掌握實時路況；也能夠經(jīng)過操作交通監(jiān)控攝像機交通警情發(fā)生地點的實時情況。當用戶需要監(jiān)控路況或者需要經(jīng)過交通監(jiān)控攝像機對某個交通警情進行確認時，啟動本處理。系統(tǒng)顯示有交通警情分布情況的GIS地圖。用戶能夠經(jīng)過點擊GIS地圖上交通警情圖標調(diào)閱交通警情信息。系統(tǒng)提供有交通監(jiān)控攝像機分布圖層的GIS地圖。系統(tǒng)提供監(jiān)控點信息維護功能。用戶可在GIS地圖上，對監(jiān)控點的坐標對應的攝像頭編號、對應的預制位等信息進行維護。用戶能夠選擇GIS地圖上的交通監(jiān)控攝像機圖標，系統(tǒng)將指定的交通監(jiān)控攝像機信號切換到視頻輸出端。默認情況下，系統(tǒng)將交通監(jiān)控攝像機視頻信號切換到座席顯卡指定的視頻輸出屏幕。如果座席顯卡指定的視頻輸出屏幕是管控大廳某個大屏幕顯示單元，則系統(tǒng)在大屏幕相應顯示單元中顯示閉路電視信號。圖3SEQ圖\*ARABIC\s111系統(tǒng)監(jiān)控錄像查看信號控制日常的信號控制操作，由負責信號控制的值班員在交通信號控制系統(tǒng)的工作站上完成。不需要使用中心管控系統(tǒng)的功能。信號控制與其它指揮調(diào)度工作的協(xié)調(diào)，由值班員口頭進行協(xié)作。如信號控制與可變情報板交通誘導信息發(fā)布之間的協(xié)作。信號控制方案與閉路電視監(jiān)控方案、交通誘導方案的同步與協(xié)調(diào)，由值班主任以口頭方式下達指揮簡令，值班員執(zhí)行指揮簡令的方式來完成。集成管控系統(tǒng)不參與處理。值班員能夠經(jīng)過GIS地圖選中某個路口控制機并切換到交通信號控制路口信息界面來監(jiān)控。當值班員需要監(jiān)視交通信號控制子系統(tǒng)的各個路口控制機的運行狀態(tài)，啟動本處理。系統(tǒng)提供有路口控制機分布圖層的GIS地圖。用戶能夠雙擊GIS地圖上的路口控制機圖標，系統(tǒng)將用戶選定的路口控制機編號作為參數(shù)，傳遞給交通信號控制子系統(tǒng)中心控制界面，啟動控制界面中顯示指定路口信息界面。界面內(nèi)容包括該路口控制機的工作狀態(tài)、周期、相位、綠信比、相位差、其它參數(shù)值對。信號控制設備出現(xiàn)故障，GIS地圖上相應坐標顯示為故障狀態(tài)，詳細故障信息可在信號控制系統(tǒng)界面查看。圖3SEQ圖\*ARABIC\s112GIS界面監(jiān)控交通流在交通警情處理、警保衛(wèi)交通指揮、道路施工交通指揮、日常交通監(jiān)控誘導中，管控中心和大隊的值班員經(jīng)過查看交通流檢測系統(tǒng)檢測和加工過的交通流信息，掌握實時的道路擁堵情況。能夠是全面掌握道路擁堵情況，也能夠是針對性了解某個地點附近道路的擁堵情況以確認交通警情。當用戶需要了解道路擁堵情況時，啟動本處理。系統(tǒng)顯示有交通警情分布情況的GIS地圖。用戶能夠經(jīng)過點擊GIS地圖上交通警情圖標調(diào)閱交通警情信息。系統(tǒng)提供有檢測器分布信息的GIS地圖。顯示擁堵信息（擁堵地點、擁堵發(fā)生時間、擁堵級別等內(nèi)容組成），在GIS地圖中以不同顏色顯示交通流信息。擁堵級別分為嚴重擁堵、一般擁堵、暢通等三個級別。突發(fā)事件報警：交通信息核心處理服務判斷結(jié)果表明有突發(fā)事件發(fā)生時，則向值班員發(fā)出突發(fā)事件警報，由值班員執(zhí)行相關的操作。突發(fā)事件信息主要由突發(fā)事件地點、突發(fā)事件發(fā)生的時間等內(nèi)容組成。通行時間/速度預測：對于快速路，交通消息核心處理服務能夠判斷道路通行時間和速度。用戶點擊特定路段，可對通行時間/速度信息進行查詢。通行時間/速度信息主要包括路段起點、終點、時間/速度等。預測的通行速度精確到整數(shù)，以Km/h為單位。預測的通行時間精確到分鐘。用戶能夠雙擊GIS地圖上的檢測器圖標，查看該檢測器的工作參數(shù)（正常/故障/停用，檢測器參數(shù)值對）。用戶能夠雙擊GIS地圖上的某個路段，系統(tǒng)顯示該路段各個車道速度、流量、隊列長度。交通誘導交通誘導類型包括：可變情報板誘導信息發(fā)布、交警網(wǎng)站（外網(wǎng)）發(fā)布、交通電臺發(fā)布?？勺兦閳蟀逭T導信息發(fā)布：值班員預定義或者即時錄入可變情報板誘導信息；也能夠是交通誘導系統(tǒng)對交通流檢測的數(shù)據(jù)進行加工判斷后形成交通誘導信息，在有值班員干預的情況下實現(xiàn)半自動可變情報板信息發(fā)布；向可變情報板系統(tǒng)手工發(fā)布信息的處理要求：當用戶在交通警情處理、警保衛(wèi)任務交通指揮等情況下，需要向外發(fā)布交通誘導信息時，啟動本處理。系統(tǒng)顯示有可變情報板分布圖層的GIS地圖。用戶能夠雙擊GIS地圖上的可變情報板圖標，系統(tǒng)顯示該可變情報板的主要工作狀態(tài)（狀態(tài)類型、狀態(tài)發(fā)生時間）、控制類型、控制值等參數(shù)的當前值，也能夠顯示該可變情報板正在執(zhí)行的信息發(fā)布內(nèi)容（圖形類型、圖形信息、第一屏文字、第二屏文字等）。并提示用戶能夠修改這些可變情報板工作參數(shù)和信息發(fā)布計劃。用戶錄入新的發(fā)布集合，包括發(fā)布內(nèi)容、顯示時間、顯示時長、優(yōu)先級別，要求可變情報板系統(tǒng)中斷正在執(zhí)行的信息發(fā)布計劃，按優(yōu)先級高低顯示新的顯示內(nèi)容。系統(tǒng)經(jīng)過向可變情報板發(fā)送控制命令。如果控制成功，給出控制成功的提示；如果控制不成功，提示可變情報板系統(tǒng)反饋的錯誤信息。向交警網(wǎng)站（外網(wǎng)）發(fā)布信息的處理用戶在獲得交通流信息后同時選擇是否將該條信息在交警網(wǎng)站（外網(wǎng)）發(fā)布；如用戶確認發(fā)布，系統(tǒng)將該條信息發(fā)布到交警網(wǎng)站（外網(wǎng)）。向交通電臺發(fā)布信息的處理用戶在獲得交通流信息和交通警情信息后，及在向可變情報板發(fā)布交通誘導信息時，能夠同時選擇是否將該條信息向交通電臺發(fā)布；如用戶確認發(fā)布，系統(tǒng)將該條信息發(fā)布到交警網(wǎng)站（外網(wǎng)）上。系統(tǒng)提供交通電臺交通誘導信息發(fā)布手工錄入界面，用戶能夠錄入需要向交通電臺發(fā)布的交通誘導信息：發(fā)布時間、信息內(nèi)容。由交通電臺工作人員經(jīng)過交警網(wǎng)站（外網(wǎng)）的欄目查看。交通信息采集處理信息基礎體系拓撲圖：光纖傳輸網(wǎng)絡光纖傳輸網(wǎng)絡市公安局大隊大隊大隊大隊VESCCTV無線通信網(wǎng)絡VDS視頻矩陣互聯(lián)網(wǎng)管控中心管控中心管控中心管控中心PDAGPS外部WebDMZ外場外場外場外場防火墻隔離網(wǎng)關路由器核心交換機光端機大屏幕VMS光端機SCATS服務器控制矩陣DVR主控鍵盤光端機交換機監(jiān)視器光端機圖3SEQ圖\*ARABIC\s113信息基礎體系拓撲圖信息采集與交互（1）數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集功能由系統(tǒng)后臺完成，經(jīng)過與各支撐系統(tǒng)建立標準的接口，實現(xiàn)交通流數(shù)據(jù)、業(yè)務信息、設備狀態(tài)的采集和存儲，形成共享數(shù)據(jù)中心，為交通管理綜合應用平臺提供數(shù)據(jù)支撐。主要包括：交通流數(shù)據(jù)：采集速度、流量、占有率等交通流參數(shù)；監(jiān)控數(shù)據(jù)：采集現(xiàn)場影像信息；信號控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)：采集交叉口車流及信號系統(tǒng)信息；違章車輛信息：采集違章車輛的車牌、圖片等信息；卡口信息：采集經(jīng)過卡口車輛的車牌、圖片等信息；設備狀態(tài)：采集設備的故障信息、故障處理信息；交通管理信息：交通事件信息、交通管制信息、占路施工信息等；其它信息：110和122信息、浮動車數(shù)據(jù)、公交優(yōu)先數(shù)據(jù)等平臺支持信息的人工錄入，并為北京市未來相關ITS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入預留接口（2）數(shù)據(jù)交互功能隨著交通系統(tǒng)的不斷完善和所覆蓋交通管理業(yè)務的不斷豐富，采集設備之間、采集設備與智能交通系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)之間的交互變得越來越復雜，兩兩互連的規(guī)模越來越大，將交互從業(yè)務系統(tǒng)中抽離出來，并以服務的形式實現(xiàn)信息交互，集成XML、WebService、API等技術，能夠達到隱藏各系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、明確交互語義、規(guī)范交互接口等目的。采用開放的接口與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、交通流自動檢測系統(tǒng)、交通違法監(jiān)測系統(tǒng)、旅行時間檢測分析系統(tǒng)、交通信號控制系統(tǒng)、GPS車輛定位系統(tǒng)、交通誘導系統(tǒng)等支撐系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)；信息包括控制信息數(shù)據(jù)和動態(tài)交通信息數(shù)據(jù)；建立開放的接口協(xié)議，將來提供給外網(wǎng)系統(tǒng)實時路況信息；數(shù)據(jù)交換須遵循相關國際及國家標準，包括：GB/T20606-智能運輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典要求GB/T20607-智能運輸系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)服務GB/T20611-智能運輸系統(tǒng)中央數(shù)據(jù)登記簿數(shù)據(jù)管理機制要求系統(tǒng)所有違法記錄將與全國公安交通管理綜合應用平臺對接信息處理/分析信息處理/分析是交通管理綜合應用平臺的核心部分，經(jīng)過對各支撐子系統(tǒng)上傳數(shù)據(jù)的挖掘，提取出交通狀態(tài)信息，以及可供各級交通管理部門使用的業(yè)務信息，為指揮調(diào)度、輔助決策、公眾出行提供數(shù)據(jù)支持。對采集交通流數(shù)據(jù)首先進行預處理，然后進行擁堵判斷、突發(fā)事件判斷，對同一路段不同數(shù)據(jù)進行融合，同時進行數(shù)據(jù)加工處理，保存在數(shù)據(jù)庫中。經(jīng)過視頻檢測器能夠獲得地點的平均車速、占有率、流量三個參數(shù)。這三個參數(shù)的數(shù)值反映了路段的交通狀態(tài)。而經(jīng)過這三個參數(shù)判斷路段狀態(tài)的擁堵判別算法自60年代開始就有人研究。其中經(jīng)典的加州算法、McMaster算法等使用比較廣泛。最近幾年的研究成果表明，基于人工智能方法的判別方法在準確率和誤判率上都要優(yōu)于經(jīng)典方法，人工智能方法中又以神經(jīng)網(wǎng)絡的使用最為廣泛。根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的特點，判別算法又能夠分為單截面判別算法和雙截面判別算法。單截面算法判斷的是截面附近路段的交通狀態(tài)，而雙截面判斷的是兩截面間路段的交通狀態(tài)，其中兩截面間路段必須是封閉的，無出入口的。根據(jù)當前道路狀況以及檢測器安裝特點，擬采用雙截面的加州算法和單截面、雙截面的神經(jīng)網(wǎng)絡算法。這樣既能夠適應不能組成區(qū)間的單截面的交通狀態(tài)判別，又能適應能夠組成封閉區(qū)間的雙截面的交通狀態(tài)判別。由于檢測設備的誤差以及環(huán)境因素的影響，獲得的三個檢測參數(shù)存在噪聲，經(jīng)過對已安裝的交通流檢測設備觀察試驗證明了這一點。因此在進行判別之前，需要對檢測數(shù)據(jù)進行預處理，經(jīng)過濾波去噪聲。加利福尼亞算法比較相鄰檢測站之間的交通流的相關參數(shù)，主要是比較環(huán)型線圈檢測器獲得的占有率數(shù)據(jù)。步驟如下：計算上下游檢測器之間占有率的絕對差，和閾值T1比較，如果超過T1繼續(xù)第二步。計算上下游之間占有率量測之差與上游占有率之比，和閾值T2比較，如果超過T2繼續(xù)第三步。計算上下游之間占有率量測之差與下游占有率之比，和閾值T3進行比較，如果超過T3就預示著可能有擁堵發(fā)生，并重復第二步。如果再一次超過閾值，就表明有擁堵發(fā)生。基于神經(jīng)網(wǎng)絡的單截面、雙截面擁堵判別算法分別以單截面、雙截面的當前周期和上一周期的三個檢測參數(shù)為輸入，路段交通狀態(tài)為輸出。對于不同的輸入維數(shù)，設置不同的隱層數(shù)。確定了神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)后，經(jīng)過采集的樣本數(shù)據(jù)對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練。訓練后的神經(jīng)網(wǎng)絡即可用于路段交通狀態(tài)判別。數(shù)據(jù)融合由于交通流采集手段的多樣性，使得這些數(shù)據(jù)包含的信息豐富程度不同，包含信息的種類不一樣。進而表現(xiàn)為采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不一樣。而且對于人工和機器采集的數(shù)據(jù)，其可信程度也是不一樣的。根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的特點，不能照搬已有的各種數(shù)據(jù)融合算法，而必須根據(jù)數(shù)據(jù)的特點，根據(jù)現(xiàn)實規(guī)律，設計融合的邏輯，開發(fā)針對該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合算法。首先讀取從采集數(shù)據(jù)分析處理得到的路段交通狀態(tài)信息。判斷其來源和類型，與相同來源的數(shù)據(jù)進行融合。相同來源數(shù)據(jù)由于采集的時間不一樣，前后會出現(xiàn)不一致。不一致主要體現(xiàn)在狀態(tài)的不一致，以及路段位置的重疊。相同來源數(shù)據(jù)融合的原則是：以后到數(shù)據(jù)為準，更新路段狀態(tài)，合并空間重疊的路段。對于不同來源的數(shù)據(jù)，其可信程度不一樣，為此需要給不同來源的數(shù)據(jù)賦予不同的可信度。一個路段如果存在多種采集數(shù)據(jù)，而且這些采集數(shù)據(jù)的分析處理結(jié)果是不一致的或者空間上存在重疊，則以可信度高的數(shù)據(jù)的為準，取它為空間重疊部分的交通狀態(tài)。數(shù)據(jù)加工主要對采集交通流數(shù)據(jù)按照1小時、周、月和年進行數(shù)據(jù)加工。數(shù)據(jù)保存計算出整條路日流量及高峰時段分布情況及日流量中大型車、中型車、小車數(shù)量；計算出路段的日流量、高峰時段分布情況及日流量中大型車、中型車、小車數(shù)量；計算出某路段實時交通流量、平均車速、飽和度；基于PGIS集成展示警用地理信息系統(tǒng)（PGIS）是北京市智能交通系統(tǒng)集成平臺進行集成展示的基礎，是用戶與平臺交互的界面，涵蓋電子警察、卡口、動（靜）態(tài)數(shù)據(jù)、信號系統(tǒng)、交通誘導、調(diào)度指揮、輔助決策、統(tǒng)計查詢等功能的展示，具體包括：集成展示功能集成展示是基于PGIS的用戶與平臺交互界面，涵蓋電子警察、卡口、動（靜）態(tài)數(shù)據(jù)采集管理、信號系統(tǒng)、交通誘導、調(diào)度指揮、輔助決策、統(tǒng)計查詢等功能的展示。具體包括：路口或路段視頻監(jiān)控圖像信息；VMS上發(fā)布的實時信息，并可經(jīng)過平臺控制誘導信息的發(fā)布；交通流實時路況信息；交通信號系統(tǒng)的控制方式、控制狀態(tài)、信號燈色等信息，并能夠經(jīng)過平臺控制信號機，實現(xiàn)步進、相位駐留等控制功能；GPS車輛定位信息；目標車輛的行駛軌跡；交通管制路段信息；勤務路線信息；占路施工路段信息；重大活動、交通事件、天氣情況等信息；電子地圖功能本系統(tǒng)的電子地圖，考慮到平臺的交通管理特點，需要標注北京市城市的所有交通設施。系統(tǒng)對電子化地圖和地圖比例的要求為1：10000或1：的北京市電子地圖、地理位置圖和街道分布圖。電子地圖類型為矢量圖或示意圖。矢量圖的具體建議格式和比例如下：格式：Shapefile矢量圖比例：主要道路和路口采用1：或1：10000的比例尺如采用示意圖，圖示效果比矢量圖更加美觀。但信息點的經(jīng)緯度位置將不準確，會影響GPS警車的位置動態(tài)顯示。在本系統(tǒng)設計中建議采用標準的、開放的地理信息軟件開發(fā)平臺。交通設施平臺中需要提供各個子系統(tǒng)的業(yè)務圖層及屬性信息，主要指各子系統(tǒng)的設備位置信息。每類設備應單獨建立圖層存儲，便于顯示和查看統(tǒng)計設備狀態(tài)。包括：視頻檢測器的位置、編號、類別、所屬系統(tǒng)等；交通信號控制器的位置及編號、類別、所屬系統(tǒng)等；視頻監(jiān)控攝像機的位置及編號、類別、所屬系統(tǒng)等；可變標志（誘導大屏）的位置及編號、類別、所屬系統(tǒng)等；闖紅燈、超速抓拍檢測器的位置及編號、類別、所屬系統(tǒng)等；卡口車牌識別檢測器的位置及編號、類別、所屬系統(tǒng)等。交通標志的位置及編號、類別等。指揮決策信息指揮決策信息主要提供進行數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計的輸入界面，以及比較分析結(jié)果的展示界面，具體包括：支隊、大隊民警的崗位、責任區(qū)和巡區(qū)信息；警員、警車基本信息；警員、警車當前勤務布局信息；警員、警車派勤安排、到位情況信息；交通運行狀態(tài)統(tǒng)計信息；交通違法行為統(tǒng)計信息；事故分析信息；交通應急預案信息；交通組織與管控措施評價。路網(wǎng)圖層根據(jù)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、道路等級、實際交通狀況、交通設施等因素劃分路段，并能以單獨圖層存儲，便于交通運行狀態(tài)的顯示。地圖操作實現(xiàn)地圖放大、縮小、漫游等基本功能。實現(xiàn)地圖快速定位集成指揮調(diào)度交通警情處理使用事件驅(qū)動處理機制實現(xiàn)交通警情的處理。經(jīng)過“110”轉(zhuǎn)發(fā)警情、市民報警、自動報警等方式，指揮中心值班員獲知交通警情信息并“填寫交通警情單”，開始對交通警情的事件處理流程；系統(tǒng)管理交通警情單隊列并協(xié)助指揮中心值班員實現(xiàn)在指揮中心、和“110”社會聯(lián)動指揮中心之間“轉(zhuǎn)發(fā)交通警情”；經(jīng)過“確認交通警情”后，有可用預案方案時“使用指定預案/方案指揮調(diào)度”進行處警，沒有可用預案方案時進行“無預案/方案指揮調(diào)度”進行處警，“記錄處警過程”并向合適的報告對象進行“報告”；處警完畢后“填報交通警情處理結(jié)果”并“關閉交通警情”，完成整個的事件處理流程。處警的全過程，值班員都能夠經(jīng)過“信息查詢”實時掌握指揮調(diào)度需要的各種信息；系統(tǒng)接近實時地向“110”接處警系統(tǒng)反饋警情信息和處理信息；能夠使用預定義的預案、方案進行交通警情的處理。圖3SEQ圖\*ARABIC\s114交通警情處理界面示例警衛(wèi)任務執(zhí)行制作與調(diào)整警衛(wèi)路線圖調(diào)度室特勤或者是值班員，能夠根據(jù)某個警衛(wèi)任務要求，定義警衛(wèi)路線圖；也能夠在平時定義一些警衛(wèi)路線圖，豐富警衛(wèi)路線庫以便在有警衛(wèi)任務的時候能快速定義。當特勤人員接到警衛(wèi)任務需要制作本次警衛(wèi)任務的路線圖，或者是特勤人員在平時按照自己的經(jīng)驗制作路線圖以豐富警衛(wèi)圖庫時，啟動本處理。1.用戶能夠經(jīng)過路線名稱、起點、終點、警衛(wèi)級別，來查詢警衛(wèi)圖庫里的警衛(wèi)路線圖。系統(tǒng)調(diào)出與查詢條件相似的警衛(wèi)路線圖，用戶能夠在舊警衛(wèi)路線圖的基礎上編輯出新的警衛(wèi)路線圖。2.用戶錄入本次制作的警衛(wèi)路線圖的標引項目：路段名稱、警衛(wèi)級別、路線經(jīng)過的監(jiān)控點、VMS發(fā)布點、警力部署點、中途停留點、中途停留時間等。3.用戶能夠使用相同的方法，編輯一條或者多條備用路線。備用路線和主路線能夠疊加顯示和打印。4.系統(tǒng)檢查警衛(wèi)路線的合理性（主要檢查是否能連接成線）。檢查經(jīng)過后系統(tǒng)保存警衛(wèi)路線，在警力路線圖庫中產(chǎn)生一新的警衛(wèi)路線圖。制作與調(diào)整閉路電視方案1.當值班員需要為某個交通調(diào)度方案定義閉路電視監(jiān)控子方案，或者專門針對某個獨立的目的，需要預定義閉路電視的使用方法或調(diào)整已經(jīng)存在的閉路電視監(jiān)控方案。2.用戶錄入閉路電視監(jiān)控方案文本內(nèi)容和方案的標引項（方案名稱、適用條件、關鍵字）。3.系統(tǒng)顯示包含交通設施之閉路電視分布點分布圖層的地圖。4.用戶按照一定的時序，逐個定義閉路電視方案中的操作的內(nèi)容。即操作編號、啟用條件（如時間觸發(fā)、手工觸發(fā)等）、優(yōu)先級別、指定使用的攝像機、使用時長、控制參數(shù)（顯示輸出參數(shù)、預制位參數(shù)）、操作說明：5.用戶選中攝像機后，系統(tǒng)提示能夠編輯與該攝像機相關的控制參數(shù)（顯示輸出參數(shù)、預制位編號）、使用時長等；6.系統(tǒng)逐個將用戶定義好的操作放入操作列表中。并在列表中顯示操作的概要信息（操作序號、攝像機號、預制位號、操作時間）7.用戶能夠選中操作列表中某個操作，系統(tǒng)會在地圖上突出顯示該操作使用的攝像機，用戶能夠重新定義操作中的各個參數(shù)。8.用戶能夠在操作列表中調(diào)整操作的順序和時間。9.定義好的操作能夠在“執(zhí)行閉路電視監(jiān)控方案”中執(zhí)行。10.處理完畢后，系統(tǒng)產(chǎn)生新的閉路電視監(jiān)控方案，該方案能夠與某個交通調(diào)度方案關聯(lián)、能夠打印輸出、能夠在滿足啟用條件時由系統(tǒng)輔助執(zhí)行。制作與調(diào)整交通誘導方案交通誘導方案能夠是某個交通調(diào)度方案的子方案，也能夠是為了解決某個獨立問題（如上班高峰的某個區(qū)域的交通誘導、針對某個路口可能發(fā)生的交通事故進行交通誘導）而獨立存在的方案。方案由調(diào)度室值班員負責制作和調(diào)整。交通誘導方案中，主要是定義了經(jīng)過可變情報板進行交通誘導的主要參數(shù)。當值班員需要為某個交通調(diào)度方案定義交通誘導子方案，或者專門針對某個獨立的目的，需要預定義交通誘導的方法或調(diào)整已經(jīng)存在的交通誘導方法時，啟動本處理。1.用戶錄入交通誘導方案文本內(nèi)容和方案的標引項（方案名稱、目的、啟用條件、適用條件、關鍵字、優(yōu)先級別）。2.系統(tǒng)顯示包含交通設施之可變情報板分布圖層的地圖。3.用戶按照一定的時序，逐個定義交通誘導方案中的操作的內(nèi)容。即操作編號、啟用時間、優(yōu)先級別、指定使用的可變情報板、使用時長、控制類型、控制終了狀態(tài)，圖形區(qū)域發(fā)布內(nèi)容、文字區(qū)域發(fā)布內(nèi)容：4.用戶選中可變情報板后，系統(tǒng)提示能夠編輯的控制參數(shù)（VMS控制參數(shù)值對）；5.系統(tǒng)逐個將用戶定義好的操作放入發(fā)布指令組中。6.用戶能夠選中某個操作，系統(tǒng)會在地圖上突出顯示該操作使用的可變情報板，用戶能夠重新定義操作中的各個參數(shù)。7.用戶能夠調(diào)整發(fā)布指令組中各項操作的順序和時間。8.定義好的操作能夠在“執(zhí)行交通誘導方案”中執(zhí)行。9.處理完畢后，系統(tǒng)產(chǎn)生新的交通誘導方案，該方案能夠與某個交通調(diào)度方案關聯(lián)、能夠打印輸出、能夠在滿足啟用條件時由系統(tǒng)輔助執(zhí)行。制作與調(diào)整警力配置方案警力配置方案能夠是某個交通調(diào)度方案的子方案，也能夠是為了解決某個獨立問題（如安排某個路段上班高峰的現(xiàn)場交通調(diào)度警力）而獨立存在的方案。調(diào)度室的值班員制定和調(diào)整，并保證警力配置方案與警力資源管理的一致。當值班員需要為某個交通調(diào)度方案定義警力配置子方案，或者專門針對某個獨立的目的，需要預定義警力安排與部署或調(diào)整已經(jīng)存在的警力安排與部署時，啟動本處理。1.用戶錄入警力配置方案文本內(nèi)容和方案的標引項（方案名稱、目的、啟用條件、適用條件（如警衛(wèi)級別）、關鍵字、優(yōu)先級別）。系統(tǒng)顯示包含崗位分布圖層的地圖。2.用戶調(diào)用勤務安排中的功能，實現(xiàn)對民警、警車特定時段在特定崗位上的部署。3.定義好的操作，能夠在界面進行預演，模擬時鐘加速倍數(shù)可配置。4.定義好的操作，能夠在“執(zhí)行警力配置方案中執(zhí)行”。5.處理完畢后，系統(tǒng)產(chǎn)生新的警力配置方案，該方案能夠與某個交通調(diào)度方案關聯(lián)、能夠打印輸出、能夠在滿足啟用條件時由系統(tǒng)輔助執(zhí)行。查詢和調(diào)度查詢和調(diào)度包括：警力的查詢和調(diào)度、協(xié)助單位的查詢和調(diào)度。從管理上來說可是只能對轄區(qū)警力進行調(diào)動。警力的查詢和調(diào)度主要手段主要以“350M集群通話系統(tǒng)”為基礎，呼叫執(zhí)勤民警，通知到達現(xiàn)場處理警。呼叫同時，系統(tǒng)顯示包含警員/警車定位信息圖層的GIS地圖，并顯示警力條件查詢提示（能夠按照地點、警員編號、警車編號，警員/警車所屬單位進行警力查詢）；用戶能夠按照系統(tǒng)提供的兩種方式分別查詢或者組合應用查詢警力分布情況：用戶在GIS地圖上，經(jīng)過GIS地圖標準操作，以圖形形式查詢事發(fā)地點附近的警車分布及執(zhí)勤狀態(tài)；用戶按照系統(tǒng)提示輸入地點、警員編號、警車編號，警員/警車所屬單位的任何一個內(nèi)容或者是幾個內(nèi)容的組合，要求系統(tǒng)進行查詢。系統(tǒng)在GIS地圖上顯示查詢的警員/警車分布情況；用戶選擇要調(diào)度的警車/警員標志；系統(tǒng)顯示警車/警員的電臺呼號和呼出的操作按鈕；協(xié)作單位的查詢和調(diào)度指揮調(diào)度過程中與相關單位協(xié)作，并經(jīng)過合適的方式向協(xié)作單位傳遞協(xié)作信息。經(jīng)過GIS地圖顯示協(xié)作單位標志圖層；顯示協(xié)作單位的基本信息，主要是單位名、業(yè)務類型、聯(lián)系人、聯(lián)系電話號碼；呼出電話，系統(tǒng)經(jīng)過自動撥號呼叫目標協(xié)作單位的電話號碼呼號，接通后用戶經(jīng)過電話聯(lián)系說明情況。用戶也能夠手工撥打協(xié)作單位的電話。圖3SEQ圖\*ARABIC\s115指揮調(diào)度界面示例查詢道路施工信息值班員交通調(diào)度所有過程中（包括日常交通監(jiān)控誘導、交通警情處理、警衛(wèi)任務交通調(diào)度等），都能夠經(jīng)過系統(tǒng)來查詢道路施工信息。系統(tǒng)顯示包含道路施工信息圖層的地圖，并顯示道路施工查詢提示（能夠按照施工地點、道路名稱，施工單位名稱、聯(lián)系人、聯(lián)系方式、施工類型、施工時間、影響范圍等進行查詢）。預案方案管理交通管理預案建立各個預案文件（如突發(fā)事件預案、警衛(wèi)交通管理指揮預案、保衛(wèi)任務交通管理指揮預案），需要中心或大隊的值班員整理錄入到系統(tǒng)中，并進行標引。在指揮調(diào)度過程中，能夠隨時查詢調(diào)閱。查詢交通管理預案“錄入預案”后，系統(tǒng)預案庫中保存有多個預案文本，數(shù)據(jù)交換中心或大隊的值班員能夠在“啟用預案/方案”中為指揮調(diào)度提供參考。也能夠經(jīng)過查詢從預案庫中調(diào)閱、打印預案。制作交通管理方案用戶需要對這三種情況（事件）進行研究并制定交通管理方案：用戶針對某個突發(fā)性事件（可能的交通警情、突發(fā)事件等）產(chǎn)生的交通擁堵；周期性擁堵、道路施工產(chǎn)生的交通擁堵；警保衛(wèi)任務，細化制定詳細的警力配置方案、裝備設施配置方案。警衛(wèi)任務交通管理，需要“制作警衛(wèi)路線圖”和“保衛(wèi)區(qū)域圖”；優(yōu)化交通管理方案對交通管理方案庫里的方案進行修改（優(yōu)化）。經(jīng)過方案的標引信息：方案類別、方案標題、適用情況、適用時間、啟用條件、關鍵字，從交通管理方案庫內(nèi)調(diào)出某個方案進行修改；修改交通管理方案的標引信息和詳細文本內(nèi)容：方案類別、方案標題、適用情況、適用時間、啟用條件、關鍵字和詳細操作步驟說明文本及操作指令；修改由系統(tǒng)輔助執(zhí)行的子方案，經(jīng)過“制作交通視頻監(jiān)控方案”、“制作交通誘導方案”、“制作警力配置方案”、“制作相關單位協(xié)作方案”來修改相關的子方案。平臺非功能性設計系統(tǒng)數(shù)據(jù)精度要求時間數(shù)據(jù)：要能夠精確到秒；GIS經(jīng)緯度數(shù)據(jù)：對于GIS的經(jīng)緯度一般要精確到小數(shù)點后8位；GIS地圖的顯示：使用矢量地圖。時間響應特性要求視頻監(jiān)控畫面的刷新要求：每秒25幀以上的刷新率。查詢的響應要求本系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢響應要求：一般業(yè)務查詢，總歷時小于5秒。對于日、周、月的統(tǒng)計性查詢，總歷時小于20秒；外場系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)刷新要求：外場系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集到達集成指揮調(diào)度平臺，延時小于15秒；交通管理業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢響應要求：一般條件查詢，總歷時少于10秒。對于日、周、月的統(tǒng)計性查詢，總歷時小于20秒。指令響應要求外場系統(tǒng)控制指令響應要求：從向外場系統(tǒng)發(fā)布控制指令始，到外場系統(tǒng)返回執(zhí)行結(jié)果，總歷時小于8秒；平臺參數(shù)設置響應要求：從向平臺發(fā)送參數(shù)設置指令始，到平臺返回執(zhí)行結(jié)果，總歷時小于8秒。對GIS操作的響應要求地名查詢響應要求：總歷時小于5秒；地圖放大（縮?。╉憫螅嚎倸v時小于3秒；距離計算響應要求：總歷時小于3秒；路徑選擇響應要求?？倸v時小于3秒。對視頻切換的響應要求：從向視頻控制主機發(fā)送視頻切換指令到新畫面切換到座席顯示器（或者是指定大屏幕）的時間，小于5秒。對大屏幕切換的響應要求：從大屏幕控制程序界面執(zhí)行切換大屏幕的指令到大屏幕切換完畢的時間，小于8秒。對“110”交通警情的響應要求從“110”接收交通警情：從“110”社會聯(lián)動中心系統(tǒng)發(fā)送交通警情信息，到集成指揮調(diào)度平臺接收并提示交通警情信息，總歷時小于10秒；向“110”發(fā)送交通警情處理情況：平臺處理完交通警情單后，到“110”社會聯(lián)動中心系統(tǒng)接收到交通警情處理情況，總歷時小于10秒。系統(tǒng)容量系統(tǒng)支持終端數(shù)總數(shù)最少5000個，其中并發(fā)終端總數(shù)最少1000個。交通警情單的處理數(shù)量，每日平均值最少30000單。（保衛(wèi)、警衛(wèi)的業(yè)務數(shù)據(jù)量較交通警情單少，不單獨計算）。系統(tǒng)聯(lián)機保存1年的業(yè)務數(shù)據(jù)（主要是交通警情單處理相關數(shù)據(jù)），1年以上的業(yè)務數(shù)據(jù)進行脫機轉(zhuǎn)存處理。其中預案/方案聯(lián)機保存3年以上。最少支持5年、每年有25%業(yè)務量增加的發(fā)展。平臺內(nèi)部接口設計接口圖圖3SEQ圖\*ARABIC\s116平臺接口圖接口功能描述設備數(shù)據(jù)交換接口主要采集交通視頻監(jiān)控、交通違法抓拍、交通信息采集及交通信號控制等，設備故障、狀態(tài)信息；下發(fā)配置參數(shù)：采集周期、上傳周期等；接口實現(xiàn)方式 Socket消息。 信息采集接口主要采集交通信息、信號控制機數(shù)據(jù)庫交通流數(shù)據(jù)。接口實現(xiàn)方式 Socket消息。 信息發(fā)布接口主要發(fā)布實時交通信息、突發(fā)事件等信息。接口實現(xiàn)方式 Socket消息。 信息發(fā)布接口主要發(fā)布實時交通信息、突發(fā)事件等信息。接口實現(xiàn)方式 Socket消息。 GPS信息采集接口接收警車定位信息：發(fā)布的警車定位信息。接口實現(xiàn)方式 Socket消息。接處警信息交換接口向“110接處警系統(tǒng)”的“110接處警信息交互接口”進行簽到。接口實現(xiàn)方式 Socket消息。大屏幕控制接口經(jīng)過大屏幕控制器提供的接口，在大屏幕控制器既有顯示模式設置的基礎上，經(jīng)過改變大屏幕控制器的信號源輸入實現(xiàn)改變大屏幕上顯示內(nèi)容的切換。接口實現(xiàn)方式 Socket消息。地圖操作接口經(jīng)過GIS系統(tǒng)的接口，顯示內(nèi)容。接口實現(xiàn)方式 Socket消息。與非公安信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換平臺對外聯(lián)系目標及對策智能交通管理指揮系統(tǒng)不是一個孤立的系統(tǒng)，需要與外部系統(tǒng)交換信息，因此，我們需要明確的目標和對策，指導與外部系統(tǒng)的聯(lián)系。表3表3SEQ表\*ARABIC\s11系統(tǒng)對外聯(lián)系目標與對策對外聯(lián)系背景智能交通管理系統(tǒng)不是一個孤立的系統(tǒng)，需要與外部系統(tǒng)交換信息。與ITMS系統(tǒng)有聯(lián)系的外部結(jié)構(gòu)主要有銀行，電臺，電視臺，氣象臺，以及其它智能交通系統(tǒng)。而ITMS系統(tǒng)要對外發(fā)布的系統(tǒng)主要有交通管理網(wǎng)站及其它對外業(yè)務。這些結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)都需要經(jīng)過非公安平臺實現(xiàn)與ITMS的信息交換。圖3圖3SEQ圖\*ARABIC\s117系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的聯(lián)系非公安平臺的作用是從信息交換平臺接受的信息再轉(zhuǎn)發(fā)給各非公安系統(tǒng)，再從各非公安系統(tǒng)接受的信息轉(zhuǎn)發(fā)給信息交換平臺。經(jīng)過非公安平臺來實現(xiàn)與非公安系統(tǒng)的信息交換是因為國家公安部規(guī)定，公安計算機網(wǎng)絡與其它網(wǎng)絡特別是國際互聯(lián)網(wǎng)必須進行物理隔離。因此采用國家公安部認可的公安網(wǎng)范圍內(nèi)使用的“數(shù)據(jù)安全交換網(wǎng)關”。經(jīng)過非公安平臺對外聯(lián)系的信息有三種，一種是數(shù)據(jù)信息，一種是圖像信息，另一種是文件。有三種實現(xiàn)方式：1）數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的傳輸；2）視頻數(shù)據(jù)的傳輸，3）文件傳輸?？傮w實現(xiàn)概要對外聯(lián)系有三種類型的信息，一種是數(shù)據(jù)信息，一種是圖像信息，另一種是文件。有三種實現(xiàn)方式：1）數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的傳輸；2）視頻數(shù)據(jù)的傳輸，3）文件傳輸。下圖是其實現(xiàn)原理圖：圖3圖3SEQ圖\*ARABIC\s118系統(tǒng)與其它系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)系的原理1）視頻數(shù)據(jù)當前還沒有一個成熟的產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的物理隔離，同時由于視頻網(wǎng)絡的獨立性，考慮經(jīng)過防火墻傳輸?shù)诫娨暸_。2）數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)從內(nèi)部到外部：所有的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過交通管理綜合平臺的對外接口，傳輸需要交換的數(shù)據(jù)到非公安平臺的前置數(shù)據(jù)庫，然后前置數(shù)據(jù)庫經(jīng)過安全隔離網(wǎng)閘，傳輸?shù)礁鞣枪蚕到y(tǒng)的前置數(shù)據(jù)庫。從外部到內(nèi)部：從非公安系統(tǒng)的數(shù)據(jù)首先傳輸?shù)狡淝爸脭?shù)據(jù)庫，然后經(jīng)過安全隔離網(wǎng)閘傳輸?shù)椒枪蚕到y(tǒng)的前置數(shù)據(jù)庫，然后經(jīng)過交通管理綜合平臺的對外接口，傳輸?shù)礁鲬玫臄?shù)據(jù)庫。采用了安全隔離網(wǎng)閘的數(shù)據(jù)庫交換模塊，同時需要在交通管理綜合平臺設計一個對外接口。3）文件數(shù)據(jù)主要針對網(wǎng)站的圖像播放文件，在內(nèi)部，首先經(jīng)過編碼，視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成3～5分鐘的高壓縮率的視頻播放文件，然后傳輸?shù)角爸玫奈募掌鞯墓蚕砟夸洠?jīng)過安全隔離網(wǎng)閘的文件交換模塊，就能夠傳輸?shù)骄W(wǎng)站的文件服務器。數(shù)據(jù)安全交換網(wǎng)關國家公安部規(guī)定，公安計算機網(wǎng)絡與其它網(wǎng)絡，特別是國際互聯(lián)網(wǎng)Internet必須進行物理隔離。如確需要與其它非公安信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，能夠采用經(jīng)國家公安部認可在公安網(wǎng)范圍內(nèi)使用的“數(shù)據(jù)安全交換網(wǎng)關”。

電子警察系統(tǒng)系統(tǒng)概況“電子警察”的應用是道路交通管理中體現(xiàn)“科技強警”的一項重要舉措，她一方面能夠緩解日益繁忙的交通勤務管理與警力嚴重不足之間的矛盾，同時在一定程度上消除了道路交通管理在時間和空間上的“盲點”，有效地抑制了機動車駕駛員的違章行為。實踐證明“電子警察”的應用取得了良好的社會效應，不但改進了交通效率，對道路交通事故的降低也起到了積極的作用。幾年來，一方面“電子警察”在技術上不斷改進，功能上不斷完善，性能上不斷提高，逐漸成為一種成熟產(chǎn)品；另一方面，在管理上采取了一系列措施，使得“電子警察”的應用日趨完善，逐漸成為道路交通管理隊伍中重要的一員。布點選擇選擇策略建設闖紅燈電子警察系統(tǒng)的目的簡單來講就是為了滿足確保交通安全的需要。違法抓拍選點要充分考慮到各地點的交通事故發(fā)生頻率、道路幾何構(gòu)造和交通流特性，具體的選點策略如下：優(yōu)先選定交通事故多發(fā)地點；考慮道路幾何構(gòu)造及交通特性，將監(jiān)攝效率最大化；與已建設系統(tǒng)的有效連接集成及防止重復投資。選擇原則安裝地點選擇原則如下：優(yōu)先選定交通事故多發(fā)地段和重要交通違法抓拍地段：大車多，通行速度高的區(qū)間；各個時間段交通量變化大的區(qū)間；安全隱患高的人行橫道附近；重要的機關、學校、醫(yī)院和大型商業(yè)中心等需要重點監(jiān)測的路口和路段；城市出入口交通比較混雜的路口和路段；合流或分流地段；交通事故發(fā)生率高和交通事故危害度大的地點?？紤]實用性、通用性及經(jīng)濟性，分析現(xiàn)有的違法抓拍系統(tǒng)及未來的擴展計劃，能夠最大化提高監(jiān)測效率的地點；其它有潛在的交通事故發(fā)生要素的地點；不妨礙主要交通誘導設施正常運作的地點；現(xiàn)場安裝條件(電源及通信)方便的地點。系統(tǒng)技術路線前端設備技術分析主流電子警察方案前端設備對比分析當前，電子警察系統(tǒng)各方面技術迅速發(fā)展，不同的廠家使用不同的技術組合，形成了多種多樣的電子警察系統(tǒng)方案。整體而言，電子警察系統(tǒng)的發(fā)展方向為：圖像采集技術由標清系統(tǒng)向高清系統(tǒng)發(fā)展，視頻檢測技術日漸成為主流，控制處理系統(tǒng)向高度集成化發(fā)展，系統(tǒng)功能突破單項違法檢測，向多功能檢測功方面發(fā)展；采用高效節(jié)能產(chǎn)品?，F(xiàn)在就市場上流行的幾種電子警察方案進行對比分析，以尋找適合北京市電子警察監(jiān)控系統(tǒng)。對比表見。對比喻案抓拍設備配置車輛檢測方式/紅綠燈檢測方式夜間補光方案視頻監(jiān)控功能抓拍圖片執(zhí)法說服力可實現(xiàn)監(jiān)測功能方案不足標清相機視頻觸發(fā)+高清抓拍攝像機+工控機高清攝像機（200萬像素2車道，500萬像素3車道）+一臺標清全景攝像機視頻觸發(fā)/紅燈信號檢測器閃光燈視頻流暢，25fps，分辨率768x576可在一張圖片上清晰拍攝完整的闖紅燈三要素，違法過程不清楚闖紅燈，逆行，非機動車，壓黃線，違法左右轉(zhuǎn)標清錄像，視頻不夠清晰，閃光燈造成光污染線圈觸發(fā)+高清攝相機抓拍+工控機200萬攝像機覆2車道，500萬攝像機覆蓋3車道線圈觸發(fā)/視頻檢測紅綠燈，具有信號燈相位同步功能閃光燈/LED頻閃燈可選24小時高清視頻錄像功能，編碼格式為H.264記錄三張不同位置的高清全景圖像顯示違法過程；紅綠燈顏色顯示準確闖紅燈記錄功能、卡口記錄功能、速度測定功能、號牌識別功能需要切割路面埋設線圈，線圈使用壽命短視頻觸發(fā)+高清攝相機+工控機200萬攝像機覆蓋2車道，500萬C攝像機覆蓋單向3車道視頻觸發(fā)/視頻檢測紅綠燈，具有信號燈相位同步功能LED常亮燈/頻閃燈24小時高清視頻錄像，編碼格式為H.264記錄三張不同位置的高清全景圖像顯示違法過程；紅綠燈顏色顯示準確闖紅燈記錄功能、卡口記錄功能、速度測定功能、號牌識別工控機系統(tǒng)功耗高，體積大視頻觸發(fā)+DSP嵌入式控制200萬攝像機覆蓋2車道，500萬攝像機覆蓋單向3車道視頻觸發(fā)/視頻檢測紅綠燈，具有信號燈相位同步功能紅外燈加頻閃燈復合補光實現(xiàn)24小時高清視頻錄像，編碼格式為H.264記錄三張不同位置的高清全景圖像顯示違法過程；紅綠燈顏色顯示準確闖紅燈記錄功能、卡口記錄、速度測定、號牌識別、車流檢測前端需要多臺處理主機全功能一體機200萬攝像機覆蓋單向2車道，500萬C攝像機覆蓋單向3車道視頻觸發(fā)/視頻檢測紅綠燈，具有信號燈相位同步功能LED閃光燈/頻閃燈24小時高清視頻錄像，編碼格式為主流H.264記錄三張不同位置的高清全景圖像顯示違法過程；紅綠燈顏色顯示準確闖紅燈記錄功能、卡口記錄、測速、號牌識別、車流檢測不宜解決大量數(shù)量的存儲問題表STYLEREF1\s7SEQ表\*ARABIC\s12電子警車系統(tǒng)對比表傳感芯片成像芯片是相機高清攝像機的重要器件，當前高清攝像機中主要采用的兩類光電傳感芯片分別為CCD芯片和CMOS芯片。CCD是ChargeCoupledDevice（電荷耦合器件）的縮寫，CMOS是ComplementaryMetal-Oxide-SemiconductorTransistor，無論是CCD還是CMOS，她們的作用都是經(jīng)過光電效應將光信號轉(zhuǎn)換成電信號（電壓/電流），進行存儲以獲得圖像。CCD和CMOS基本成像過程是相同的：光電轉(zhuǎn)換，將入射光信號轉(zhuǎn)換成電信號；電荷收集，以一定的形式收集并貯存代表入射光能量的電荷信號；信號轉(zhuǎn)換與輸出，CCD以模擬信號的形式輸出，CMOS能夠直接輸出數(shù)字信號。它們的區(qū)別在于采用不同的方式和機制來實現(xiàn)以上功能。由于實現(xiàn)技術的不同，使得CCD與CMOS各有特點。CCD成像技術的優(yōu)勢在于靈敏度高、噪聲低、動態(tài)范圍高、圖像質(zhì)量好、快門速度快、像元響應一致性高；劣勢在于成本高、速度低、窗口受限、系統(tǒng)復雜度高、功耗高。CMOS成像技術的優(yōu)勢在于芯片價格低，動態(tài)范圍高，可連續(xù)或隨機輸出，成像速度快，芯片制作工藝簡單，耗電量低。劣勢在于圖像質(zhì)量低，靈敏度低，噪聲高，像元響應不均勻，快門不可控，拍攝快速移動的物體時圖像扭曲。經(jīng)過行業(yè)一些專業(yè)的測驗，對于CCD成像技術和CMOS成像技術的測驗結(jié)果如下：圖4SEQ圖\*ARABIC\s11CMOS相機與CCD相機白天成像效果對比圖4SEQ圖\*ARABIC\s12CMOS相機與CCD相機晚上成像效果對比從以上對照相片能夠看出，CCD成像效果細膩自然，夜間成像效果好，靈敏度高，噪聲低。考慮到交通監(jiān)控需全天24小時不間斷高清成像的要求，使用CCD攝像機是非常有必要的?；诟咔鍒D像處理技術的采集手段電子警察是隨著科技的發(fā)展而產(chǎn)生的，是時代的產(chǎn)物，這也決定了其必然會隨著科學技術的發(fā)展不斷進步，不斷發(fā)展。隨著光學技術的不斷發(fā)展，作為電子警察系統(tǒng)最基礎的也是最重要的前端信息采集設備——相機，也在快速發(fā)展。智能交通行業(yè)來講，行業(yè)所用標清攝像機一般是指攝像機像素在40W左右，視頻格式為分辨率在400線左右的VCD、DVD、電視節(jié)目等標清視頻格式，圖片分辨率最大為768×576。圖像質(zhì)量較差、視野窄，嚴重影響了系統(tǒng)的整體性能。當需要拍清楚車牌時，無法拍到整個車身；而拍到了整個車身卻看不清車牌，因此單個相機最多只能負責一個車道，往往造成一根桿子上需要架設多個攝像機，引起施工安裝以及設備維護的不便；同時模糊的圖像也對案件偵破或者違章處罰的事后取證帶來了不便。隨著高清攝像機的發(fā)展，標清電子警察系統(tǒng)正在慢慢退出歷史的舞臺。圖4SEQ圖\*ARABIC\s1340W標清效果圖圖4SEQ圖\*ARABIC\s14500萬像素高清效果圖高清攝像機一般是指相機像素在百萬像素以上，電子警察常見的高清攝像機當前一般為200萬像素、500萬像素，也有少量使用130萬像素、300萬像素。視頻格式一般為720P、1080P，圖片格式為1600x1200、2540x1920等。高清攝像機像素大幅度提高，畫質(zhì)清晰流暢，畫面細節(jié)清晰可見。畫面視野寬闊，監(jiān)測范圍大，200萬高清攝像機可監(jiān)測2車道，500萬像素高清攝像機可監(jiān)測3車道。基于動態(tài)視頻識別技術的車輛捕獲傳統(tǒng)視頻車輛檢測技術使用虛擬線圈的檢測方式。其工作嚴原理是在視頻檢測范圍內(nèi)劃定虛擬線圈，車輛進入檢測區(qū)域使背景灰度發(fā)生變化，從而感知車輛的存在，捕獲車輛，并以此檢測車輛的流量和速度。在紅燈狀態(tài)下，系統(tǒng)檢測到有車輛經(jīng)過則觸發(fā)抓拍相機進行抓拍。這種檢測方式只針對虛擬線圈所標識的區(qū)域進行分析計算，無法處理車輛被遮擋和車速較快的情況，對車輛捕獲率低，誤觸發(fā)率高。而且對光照和天氣變化非常敏感，對環(huán)境適應能力比較差。全視域目標動態(tài)跟蹤視頻檢測技術，采用國際領先的計算機智能跟蹤算法，對高清視頻流中的每一輛車都能進行實時跟蹤并記錄其運動軌跡，根據(jù)車輛運動軌跡智能判斷車輛行駛方法，自動識別車輛違法過程。此種檢測系統(tǒng)的主要原理及使用的技術為：系統(tǒng)采用一種綜合性混合優(yōu)化的計算機人工智能算法，利用大量學習樣本，加入了在線學習模塊，采用最新的反饋型學習模型來自適應環(huán)境的變化，提高了系統(tǒng)對環(huán)境的適應能力；其次本系統(tǒng)在時間軸上對圖像信息密集采樣，對每一幀的全景信息進行實時分析計算，用一種完全基于學習的多種特征融合的車輛定位新算法對圖像進行車輛定位，判別出真正的車輛，進行車輛鎖定并對鎖定的車輛進行實時跟蹤。然后得到車輛的精確位置以及車輛運動的矢量軌跡曲線圖。由于本系統(tǒng)基于車輛軌跡跟蹤，從而能夠判斷不按規(guī)定車道行駛的行為。另外基于軌跡跟蹤，能夠判斷直帶右和右行車道直行闖紅燈的違法行為。對比虛擬線圈視頻檢測技術只是把識別的目標限定在虛擬線圈所標識的區(qū)域，而使得系統(tǒng)對光照和環(huán)境的變化非常敏感，檢測率較低。全視域動態(tài)跟蹤視頻檢測技術則結(jié)合對虛擬線圈所標識的區(qū)域信息的識別處理和車輛的運動矢量軌跡兩方面的信息來對車輛是否闖紅燈進行判斷，這樣就大大的提高了對環(huán)境變化的適應能力，綜合分析各種噪聲的整體特征和局部特征，并采用國際上先進的計算機啟發(fā)式混合智能優(yōu)化算法，實現(xiàn)對各種噪聲的過濾和衰弱。經(jīng)大量實驗分析，該算法對噪聲的濾除作用明顯，對攝像機的系統(tǒng)噪聲、車輛以及樹木等等的陰影、行人、非機動車輛、公交車道行駛的公交車輛、夜晚車輛大燈、大雨、雪、地面有水時的反光等等各種環(huán)境干擾都有很好的濾除和衰減作用，大大提高了系統(tǒng)的捕獲正確有效率。對比項目全視域動態(tài)跟蹤視頻檢測技術虛擬線圈視頻識別技術車輛捕獲率>98%>95%非機動車與行人捕獲率>98%>90%,誤觸發(fā)高跟車漏車捕獲能夠捕獲比較困難受光照、陰影影響較小較大抗抖動性好差表4SEQ表\*ARABIC\s13虛擬線圈檢測與全視頻動態(tài)跟蹤技術性能對比基于高清技術的車牌自動識別技術車牌識別技術一般過程為圖像預處理、車牌定位、二值轉(zhuǎn)換、車牌分類、車牌分割、字符識別、結(jié)果優(yōu)化等過程。要準確識別一個車牌，車牌水平寬度在圖像中所占的大小因不低于100像素，而以前標清圖片，每個車牌所占的像素一般為80-90個像素點，車牌識別準確率不高；而在高清圖像中每個車牌所占的像素一般可保證在100-120之間，車牌的識別率大大提高。而且采用高清視頻流檢測車牌，系統(tǒng)會對抓拍的每幀都進行車牌識別，最后重復率高