智能交通管理系統(tǒng)總體技術(shù)方案

智能交通管理系統(tǒng)總體技術(shù)方案1.1技術(shù)思路1.1.1建立接口規(guī)范由于智能交通管理系統(tǒng)設計的到數(shù)據(jù)種類及專項業(yè)務系統(tǒng)繁多，系統(tǒng)需要將各種數(shù)據(jù)進行采集、清洗、整合，為減少系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生的誤差，建立并逐步完善功能接口和數(shù)據(jù)規(guī)范。本次建設的系統(tǒng)除了對現(xiàn)有多個系統(tǒng)進行集成，開發(fā)出新的集成聯(lián)動功能之外，同時在技術(shù)的層面上應當站在平臺的角度，從集成調(diào)度和資源綜合利用的需求出發(fā)，對于智能化應急指揮調(diào)度業(yè)務抽象出一些公共的功能接口，訂制出統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準，這些標準需要隨需求發(fā)展逐步完善。這樣有利于集成功能資源、數(shù)據(jù)資源的共享和靈活運用。同時這些標準應當反饋給其他系統(tǒng)，甚至作為其他系統(tǒng)建設標準的一部分，為將來新建以及改造的各個分系統(tǒng)使用，從而促進分系統(tǒng)內(nèi)部以及分系統(tǒng)之間的標準化和規(guī)范化，利于將來系統(tǒng)的升級和維護。圖1.1.1-1智能交通系統(tǒng)關(guān)系圖1.1.2建立組件化思想本系統(tǒng)建設的核心思想是組件技術(shù)。在組件化設計思想下，軟件的開發(fā)變得更加簡單。提供了標準的封裝接口，使應用層以組件的形式實現(xiàn)為可能。用戶可以根據(jù)自己的需要將各個組件有選擇地進行組合，像搭積木一樣，構(gòu)成自己的應用系統(tǒng)。組件是建立在面向?qū)ο箝_發(fā)之上的，它為用戶提供多個接口，接口封裝了組件提供的服務，隱藏了實現(xiàn)細節(jié)的可見性。由于組件表示一個或多個較細粒度類的邏輯集合，封裝了一系列的服務，因此組件提供了更高級別的重用性，從而極大提高了應用系統(tǒng)的開發(fā)效率。系統(tǒng)尤其需要組件化開發(fā)思想的支持，一方面集成系統(tǒng)要封裝各業(yè)務系統(tǒng)的功能，并按照綜合指揮調(diào)度的需求進行集成；另一方面，綜合指揮調(diào)度功能的集成具有復雜的地理操作特性，還需要將業(yè)務系統(tǒng)的功能與GIS功能相集成應用；同時，集成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源復雜，數(shù)據(jù)交換方式復雜，因此系統(tǒng)的集成要支持各種數(shù)據(jù)流在數(shù)據(jù)庫中的存貯、轉(zhuǎn)換、獲取和通信。這些需求都要依賴于組件化的思想和技術(shù)來實現(xiàn)。例如，針對GIS功能的集成需求，我們可以采用組件式GIS的技術(shù)思想，這是面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件式軟件在GIS軟件開發(fā)中的應用，GIS組件封裝了一系列空間信息處理相關(guān)的操作，并向用戶提供了標準的接口。這樣用戶可以使用通用的程序開發(fā)語言，通過接口調(diào)用GIS組件中相應的空間操作功能，實現(xiàn)GIS應用系統(tǒng)的開發(fā)。在組件技術(shù)的支持下，將龐大的GIS功能分解成按應用需要針對一定功能集合的GIS組件，這些GIS組件能通過標準的系統(tǒng)環(huán)境，與其它的GIS組件或非GIS組件連接，有效地實現(xiàn)了本系統(tǒng)的集成。又如，我們可以將數(shù)據(jù)源定義、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)通訊接口進行組件化封裝，從而使業(yè)務功能設計不需要過多的考慮底層數(shù)據(jù)處理的問題。1.1.3C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)相結(jié)合本系統(tǒng)由于要在集成現(xiàn)有的多個指揮調(diào)度系統(tǒng)的功能，且是基于GIS平臺的可視化集成模式，綜合考慮集成系統(tǒng)的應用需求、GIS圖形數(shù)據(jù)處理需求以及系統(tǒng)平臺安全性、穩(wěn)定性，系統(tǒng)的建設將采用已經(jīng)成熟的C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)相結(jié)合的混合模式。采用C/S實現(xiàn)的功能包括系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)整合管理、部分現(xiàn)有應用系統(tǒng)功能的封裝，基于事件的資源關(guān)聯(lián)調(diào)度，統(tǒng)一協(xié)同控制等。采用B/S實現(xiàn)的功能包括部分現(xiàn)有應用系統(tǒng)功能的調(diào)用、數(shù)據(jù)信息維護應用、信息發(fā)布、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。利用ArcIMS可以實現(xiàn)三層體系結(jié)構(gòu)的地圖應用服務。ArcIMS是ESRI的第二代WebGIS產(chǎn)品，同時支持WindowsDNA和J2EE體系結(jié)構(gòu)，所以它能夠很好地與其它Internet工具協(xié)調(diào)工作。用戶的空間數(shù)據(jù)和應用可通過ArcIMS在Intranet/Internet環(huán)境中進行發(fā)布和共享。ArcIMS提供用戶在服務器端選擇以影像方式或矢量數(shù)據(jù)流方式進行發(fā)布?？蛻舳擞脩敉ㄟ^工業(yè)標準的通用瀏覽器即可對ArcIMS服務站點進行訪問和交換操作。ArcIMS支持包括Servlet、ASP等多種WebServer端技術(shù)，同時其開發(fā)的ArcXML語言是對XML的擴展，是專門用于地理信息的XML標準，為數(shù)據(jù)的交流和共享奠定了基礎。1.1.4基于標準的應用中間件BEAWebLogicServer是一種多功能、基于標準的應用服務器，為企業(yè)構(gòu)建自己的應用提供了堅實的基礎。各種應用開發(fā)、部署所有關(guān)鍵性的任務，無論是集成各種系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，還是提交服務、跨Internet協(xié)作，起始點都是BEAWebLogicServer。由于BEAWebLogicServer具有全面的功能、對開放標準的遵從性、多層架構(gòu)、支持基于組件的開發(fā)，基于Internet的用戶都選擇它來開發(fā)、部署最佳的應用。BEAWebLogicServer完全遵循行業(yè)標準Java2EnterpriseEdition(J2EE)，它是服務器端開發(fā)企業(yè)級應用可以選擇的編程模型。J2EE包括Java服務器頁面(JSP)、JavaServlet、企業(yè)JavaBean(EJB)規(guī)范，使開發(fā)人員能創(chuàng)建可伸縮、可重復使用、基于組件的應用。它還包括J2EE連接器架構(gòu)(J2CA)，不但使開發(fā)人員能將遺留應用連接到J2EE平臺上，而且還能將J2EE組件模塊、事務、安全性基礎結(jié)構(gòu)應用于系統(tǒng)的集成之中。除此之外，J2EE既提供經(jīng)由JDBC的標準化數(shù)據(jù)庫訪問，經(jīng)由Java消息服務(JMS)的消息，又支持事務、安全和其他核心服務的管理。開發(fā)人員可以充分利用許多第三方提供的Java包、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動器和廠商特定的應用適配器，還能開發(fā)自己的定制應用。BEAWebLogicServer已經(jīng)實現(xiàn)了許多標準接口，還支持許多工具，以幫助開發(fā)人員以最小的成本和代價定制必要的軟件。除了J2EE之外，BEAWebLogicServer還實現(xiàn)了所有重要的編程集成和網(wǎng)絡標準，這些標準是構(gòu)建應用基礎結(jié)構(gòu)的基礎，其中包括XML、SOAP、WSDL、WS-Security、UDDI、JMX等。1.1.5Socket信息定制化數(shù)據(jù)調(diào)用圖1.1.5-1：數(shù)據(jù)調(diào)用關(guān)系圖本系統(tǒng)所需處理的數(shù)據(jù)分實時和非實時兩部分。非實時數(shù)據(jù)只需調(diào)用交管局數(shù)據(jù)中心所存儲的數(shù)據(jù)即可，而實時數(shù)據(jù)則需從各科技系統(tǒng)實時讀取，這部分需要重新開發(fā)。實時數(shù)據(jù)的讀取可采用信息定制的方式，通過為每個系統(tǒng)開發(fā)的Agent，根據(jù)應急指揮系統(tǒng)的需求獲取各科技系統(tǒng)的信息。系統(tǒng)以電子地圖和模型庫、預案庫為基礎，主要實現(xiàn)事件評估、預案調(diào)用和事后評價三部分功能?？茖W化、智能化、扁平化的指揮調(diào)度建立在這個平臺之上，與各個科技系統(tǒng)通過Socket進行通訊，定制所需信息。1.2總體架構(gòu)圖1.2-1：系統(tǒng)架構(gòu)圖根據(jù)以上架構(gòu)圖，采用組件化指導思路，形成主要子系統(tǒng)，通過對指揮調(diào)度集成采集的數(shù)據(jù)結(jié)合經(jīng)過空間分析加工后的數(shù)據(jù)，以及基于各子系統(tǒng)處理維護形成多種信息庫最終為本次招標的八大類功能需求服務。GIS支持子系統(tǒng)主要是基于GIS和WEBGIS技術(shù)，集成相關(guān)的產(chǎn)品（ARCGIS的空間數(shù)據(jù)的維護和服務管理能力、ARCSDE的空間數(shù)據(jù)存儲接口能力、圖片引擎的空間數(shù)據(jù)發(fā)布能力、ORACLESPATIAL的空間分析能力），將應用軟件所需要的邏輯操作（空間操作、展示、空間分析）封裝成高層及的功能組件，提高整體系統(tǒng)的組件化程度和開發(fā)維護效率，屬于整個系統(tǒng)中的基礎部分。接口數(shù)據(jù)空間整理子系統(tǒng)：這一部分重點處理所采集的接口數(shù)據(jù)進行邏輯規(guī)則整理以符合對于本系統(tǒng)對空間數(shù)據(jù)的分析需求，整理包括數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)有效性判斷、數(shù)據(jù)空間化處理、數(shù)據(jù)分析預處理等。預案的制作管理子系統(tǒng)：這一部分從業(yè)務角度抽象了日常指揮調(diào)度方預案管理、特勤勤務方預案管理、重大活動專題方預案管理、事件快速應急預案制作相關(guān)的基礎公共部分，如預案的線路制作、區(qū)域制作，資源搜索、資源分配等技術(shù)操作，在補充各類預案所特有的屬性與需求，完成包括方預案的靜態(tài)方式和動態(tài)方式的編輯制作以及資源的關(guān)聯(lián)等功能。預案發(fā)布管理子系統(tǒng)：這一部分主要是針對方預案制作完成后，對于審批，反饋，根據(jù)不同用戶的權(quán)限、保密規(guī)則、管控區(qū)與來進行資源、內(nèi)容發(fā)布的完整流程環(huán)節(jié)進行管理，以達到方預案充分應用的目的，其中包括了日常指揮調(diào)度方預案管理、特勤勤務方預案管理、重大活動專題方預案管理、事件快速應急預案管理中涉及到的方預案發(fā)布、展示、關(guān)聯(lián)應用。警情研判分析子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)首先解決研判過程中對于數(shù)據(jù)的計算方式和方法的管理。如采集的數(shù)據(jù)來源上包括的多類的數(shù)據(jù)源，如接處警系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，交通流產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，每一部分數(shù)據(jù)的有效性和空間尺度存在不一致性，分析標準不一致，參考的報警閥值不一致，如何融合這些信息，如何建立和維護分析模型，都需要進行專門的功能進行分析和管理。之后要解決分析結(jié)果展示問題，主要將研判后的結(jié)果通過不同的業(yè)務角度進行展示出來，以供指揮者決策。即將分析結(jié)果結(jié)合GIS的空間表現(xiàn)能力、結(jié)合實時多樣的對比表現(xiàn)形式（GIS專題圖、對比曲線圖、熱點圖等）進行充分展示，追蹤和研判警力、指揮調(diào)度、警情的相互關(guān)系，并通過建立指標體系及時發(fā)現(xiàn)警力與警情的不符，輔助指揮調(diào)度人員及時調(diào)整警力的部署綜合分析決策子系統(tǒng)：充分發(fā)揮GIS平臺的空間分析優(yōu)勢，分析違法/事故的時空變化趨勢；充分結(jié)合集成的流量、警力、秩序管理等信息，分析相關(guān)信息對交通違法與事故的影響趨勢；通過趨勢分析建立指標體系，實現(xiàn)對異常高發(fā)變化、重點地區(qū)/重點時段的示警，輔助指揮調(diào)度決策。事件影響綜合分析子系統(tǒng):針對各類事件包括點事件、線路事件、有大面積影響的區(qū)域事件，建立與事件相關(guān)的主要受影響路網(wǎng)監(jiān)測分析模型，結(jié)合流量變化、接處警擁堵報警、違法、事故等信息統(tǒng)計分析形成事件影響評估分析，并形成不同時期、不同區(qū)域的對比分析，達到輔助指揮調(diào)度措施的建立與有效性評價。事件快速應急處理子系統(tǒng)負責提供事件過濾能力、預案關(guān)聯(lián)驅(qū)動能力，并可以依據(jù)預案調(diào)度地理信息支持子系統(tǒng)進行周邊范圍警力資源搜索、周邊有效科技工程設備的搜索，并通過資源關(guān)聯(lián)的集成功能驅(qū)動響應資源、發(fā)布響應信息，并部署警力資源。1.3技術(shù)架構(gòu)縣公安局交通警察大隊指揮中心管理系統(tǒng)基于Java平臺，Java（J2EE標準）以其開放性、與平臺無關(guān)性引領(lǐng)著技術(shù)發(fā)展方向，并迅速在各類應用系統(tǒng)中得到廣泛應用與推廣，在市場領(lǐng)域不斷擴大。J2EE是一組規(guī)范、技術(shù)框架及技術(shù)的集合，用于創(chuàng)建分布式企業(yè)系統(tǒng)。J2EE由一些程序語言和腳本語言組成，包括Java、XML、JSP、HTML、SQL等等。J2EE的優(yōu)點有：跨平臺可移植性（cross-platformportability），開源代碼庫的可用性（availabilityofopen-sourcelibraries），服務端的大容量部署基數(shù)（ahugeserver-sidedeploymentbase）、符合大多數(shù)W3C標準等。J2EE提供了一個企業(yè)級的計算模型和運行環(huán)境用于開發(fā)和部署多層體系結(jié)構(gòu)的應用。它通過提供企業(yè)計算環(huán)境所必需的各種服務，使得部署在J2EE平臺上的多層應用可以實現(xiàn)高可用性、安全性、可擴展性和可靠性。在本項目中采用J2EE標準可以確保系統(tǒng)的大容量吞吐和應用軟件的健壯性。采用的J2EE技術(shù)框架結(jié)構(gòu)如下圖所示。采用JSP+Struts+Spring+Servlet+Hibernate+DataBase的主流J2EE體系結(jié)構(gòu)。MVC多層（模型－視圖－控制器）架構(gòu)框架：Struts；表示層：JSP，Applet，JavaScript；數(shù)據(jù)層：Hibernate，結(jié)合DAO模式；業(yè)務層：Servlet，Spring。圖1.3-1：MVC構(gòu)架在系統(tǒng)中的應用圖1.3-2MVC構(gòu)架在系統(tǒng)中的流程圖基