智能交通整体解决方案.doc

智能交通整体解决方案
1.智能交通建设目标
交通的本质是将“人、车、路”的内部要素进行相互关联，其结果的好坏不仅取决于内部要素之间的整合协同，还受地理环境、产业结构及社会环境等诸多外部环境的制约。经济的快速发展，使系统中不确定的因素越来越多，如何有效的协调三者之间的关系，成为交通系统高效运行的关键。基于此，智能交通的整体框架主要划分为物理感知层、软件应用平台及分析预测及优化管理的应用。其中，物理感知层主要是对交通状况和交通数据的感知采集；软件应用平台是将各感知终端的信息进行整合、转换处理，以支撑分析预警与优化管理的应用系统建设；分析预测及优化管理应用主要包括交通规划、交通监控、智能诱导、智能停车等应用系统。
智能交通系统利用先进的视频监控、智能识别和信息技术手段，增加可管理空间、时间和范围，不断提升管理广度、深度和精细度，以达到以下4各目标：
² 提高通行能力；
² 减少交通事故；
² 打击违章事件；
² 出行信息服务；
智能交通整体应用框架图如下图1所示：

2. 智能交通组成部分
智能交通整体系统主要组成部分包括：信息综合应用平台、信号控制、视频监控、智能卡口、电子警察、信息采集和处理、信息发布和信息服务等板块。
2.1 信息综合应用平台
信息综合应用平台并非将各个子系统在数据和空间信息在物理上的简单堆砌，而是在数据层面实现真正的融合和统一，并基于这些统一的数据实现城市交通的综合管理职能，真正成为“无缝集成管理、综合信息分析”的应用平台。
通过整合集成各个子系统，集视频监控、事件检测、数据分析、诱导发布、违章记录为一体的先进交通综合控制平台。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具有系统监控功能、事件检测功能、交通诱导功能、电子警察功能、事故处理功能等。大幅提高交通网络的运行效率，有效地解决交通拥挤的问题。
当一个事故或报警产生上报或者发生时，由监视模块负责向管理员工作站发出警报提示，之后根据事故的级别地点等在地里信息系统上标注出相应的信息，并根据相应规则标注出有效的监控摄像机、信号机、GPS警车、卡口等电子设备为综合指挥提供支持。同时根据相应的预案提出需要通知的相关人员名单，由管理员确认后对相关人员发出通知。之后，指挥决策者可以根据电子地图上反映的情况快速合理的部署解决方案。直至事件处理完成。整个操作过程都会有相应的日志记录，以便为以后更好的处理同类事件提供依据。
2.2 信号控制系统
城市交通信号控制系统是智能交通系统的重要组成部分，也是交通管理系统的中枢，其管理和控制手段的优劣直接影响城市道路交通拥堵或疏通的效果。虽然城市道路交叉口信号控制有改善交通流秩序与保障安全的优点，但是若不能提供优化的控制，将会产生交通流停顿与拥堵的负面效果，会成为城市交通拥堵的一个重要原因。
信号控制通常具有控制系统和网络发布控制指令，业务应用软件根据业务要求和规则提供现场及周边状况，与专业控制系统如“动态信号灯控制系统”联动发布控制指令，或者直接与技术信号设备如“特殊通道信号灯”联动发布控制指令。随着技术信号设备管理使用应用模型得以建议、验证和修正后，才会依据预案或是说方案，根据现场情况是说智能控制。
2.3视频监控系统
交通监控系统对摄像头实时采集交通路口信息，系统将传回的交通视频信息进行智能化提取和行为分析。根据城市监控区域的不同，根据不同的场景部署相应的采集设备。通常选择高清枪型网络摄像机对固定区域进行监视，选择高清至高云台摄像机作为至高点远距离大范围监控，或者高清高速球型网络摄像机对大范围区域进行巡视和重点监控。
作为前端路面监控点部署设备，网络摄像机必须采用高性能设备：产品温湿度范围和工业防护设计，符合城市治安监控系统路面部署的要求。设备需专门针对室外恶劣环境使用设计，应采用工业级元件，温度范围广；平均无故障间隔时间(MTBF)>500000小时，适合高要求的室外监控场合。
为满足全天候7*24小时数据的采集，网络摄像机要求具备全天候监控功能(彩色黑白日夜转换)，同时高速球型摄像机可集成红外补光灯，以便适应夜间环境监控要求。枪型摄像机外置补光照射距离可达到30米，具体点位补光照射距离及角度根据监控覆盖范围选择，高速球型摄像机自带红外补光灯照射距离可达到100米，与其图像监控范围相匹配。
2.4 智能卡口系统
智能卡口分为城市道路卡口和高速公路卡口两种类型，两种类型的卡口有其工作的重点，但也有共同的作用。一般的情况下这两个系统并不联通，所以在这种情况下将其接入到交通综合管理平台就显得十分的重要。
在交通综合管理平台中，高速卡口和治安卡口的数据是共享的，而且还可以共享电子警察的数据，这样我们在追捕肇事逃逸、嫌疑车辆和交通违章时不仅能得到该车辆的即时地点，而且还能形成其运动的轨迹，通过地理信息系统直观的显示到作战指挥屏幕，或者是决策者的面前，为其制定科学合理的追捕方案提供强有力的依据。
智能卡口系统应具备的基本功能包含如下几类：
² 各类前端监控设备的实时视频监控和抓拍图片监控，卡口能够实现全天候工作，能够自动适应不同光照条件，在白天和黑夜都可以提供清晰的车辆抓拍图片；
² 采集数据的统一存储以及数据安全性保障；
² 车辆查询和车辆统计，例如根据车牌查询车辆、根据点位查询过车、根据时间统计流量等；
² 目标车辆的布控，例如根据车牌布控、根据车身颜色布控等。
系统除了要满足最基本的功能外，还可以提供多种业务应用来提供公安和交警的实战能力：
² 各类治安监控、社会监控资源的深度融合；
² 电子地图的统一化应用，在地图上宜支持查看各类设备的实况、生成事中或事后的行车轨迹等；
² 布控车辆的告警联动，例如治安监控视频联动、相关联动视频的自动存储、各类球机、云台摄像机的预置位联动、各类手持单兵的信息发布等；
² 数据存储生命周期管理，可根据不同类型的采集数据设置存储策略，使得有限的存储发挥最大的作用。
² 交通管理功能，例如设置尾号限行、单双号限行、车型限行等，更好的利用各类公路交通控制点来提高城市交通通行效率；
² 车辆研判，可根据捕获车辆的数据分析套牌车、嫌疑人跟车以及区间测速；
² 多级联网，统一管理，可实现一点布控，全网响应。
2.5 电子警察系统
电子警察系统作为一种采用现代高科技的非现场执法手段，通过近十年来的推广应用工作，已成为交通管理工作中必不可少的装备。电子警察系统的广泛应用缓解了警力不足和事故攀升之间的矛盾，扩大了交通管理的监控时段和监控范围，减轻了一线交警的劳动强度，对有效抑制机动车辆违章取得了较好的效果。
由于电警在城市交通中的广泛应用及重要作用，所以作为交通综合管理平台，对于电子警察的集成则是必须具备的功能。在联动视频监控、卡口、GIS地图及调度通讯等子系统后，这样在一个统一的平台下电子警察所具备的功能则更加丰富。
新一代高清电子警察已经得到了越来越广泛的应用，并且在稳定性、证据合法性都有了极高的提高。这使得电子警察在城市交通的控制中作用不言而喻。
电子警察系统应具备的基本功能包含如下几类：
² 实现全天候视频监控和抓拍图片监控，自动适应不同光照条件，在白天和黑夜都可以提供清晰的车辆记录图片；
² 对每辆通过路口车辆进行抓拍，并通过车牌识别系统进行识别，记录所有通过路口车辆车牌号码、时间等信息。有了这些基础数据，就可以对一条线路、一个片区、整个城市的车辆出行线路进行分析；
² 车辆查询和车辆统计，可对于时间、空间不同纬度进行流量分析；
² 通过对系统可以通过对视频的智能分析判断逆向行驶、压线、跨线、不按标线行驶等违法行为，系统抓拍三张违法图片，以记录违法的整个过程。
2.6 信息采集系统
信息采集和处理板块包括外场交通参数检测设备和中心数据存贮处理模块。主要包括交通参数检测系统、基于GPS系统的FCD交通数据采集系统、交通仿真系统等。
2.7 信息发布系统
智能诱导应用由监控、审核、发布功能组成。监控功能提供诱导设备覆盖区域内交通流量和流速编号，并提出变化参考数据和实际获取流量流速数据；审核功能提供发布信息审核确认；发布功能实现指令向设备或控制系统发布数据。
信息采集、处理、发布的整体框架如下图2所示：

主要包括事件发布、人工强制发布以及撤销发布命令、撤销人工强制命令4个主要入口，通过后续处理流程，最终发布在诱导屏上。
3 智能交通系统价值
智能交通系统的价值体现在它本身能够创造三方面的效益：
首先，智能交通系统依靠通信网络和信息及时，增加了交通运输能力，带来的经济效益；
其次，依靠各种控制手段，提高了行车安全性，带来的社会效益；
最后，使车辆在道路上的行驶和停留时间大量减少，带来生态环境效益。