智慧交通系统解决方案.docx
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智慧交通系统解决方案
CityOS
智慧交通系统解决方案
北京智城伟业科技有限公司
2016年03月01日
第1章系统概述
1.1系统描述
智慧交通是在整个交通运输领域充分利用物联网、空间感知、云计算、移动互联网等新一代信息技术，综合运用交通科学、系统方法、人工智能、知识挖掘等理论与工具，以全面感知、深度融合、主动服务、科学决策为目标，通过建设实时的动态信息服务体系，深度挖掘交通运输相关数据，形成问题分析模型，实现行业资源配置优化能力、公共决策能力、行业管理能力、公众服务能力的提升，推动交通运输更安全、更高效、更便捷、更经济、更环保、更舒适的运行和发展，带动交通运输相关产业转型、升级。
物联网、云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术的快速发展为智慧交通提供了强大的技术支撑。
利用物联网技术可以全面感知交通运输基础设施、交通运载工具的建设状况，同时监控整个交通的运行情况。
利用大数据技术则可以充分挖掘和利用信息数据的价值，盘活现有数据，在此基础上进行应用、评价、决策，服务于交通部门的管理与决策。
云计算则为各类交通数据的存储提供了新模式，“交通云”的建立将打破“信息孤岛”，彻底实现信息资源共享、系统互联互通。
通过使用移动互联网技术，则可以实现信息在各种运输方式间的顺畅传输、交换，从而达到各种运输方式的合理布局及协调、高效运行。
1.2系统设计原则
系统设计，遵循以下原则：
遵循行业规范，符合相关标准
界面人性化设计，简单易用
注重实用，为实战服务
安全性、稳定性优先考虑
可持续性发展，平滑演进，快速迭代
绝对的向下兼容，保护用户已有投资
灵活可配置，满足个性定制，快速实现用户个性化需求
外部接口协议适应性强
面向服务架构设计（SOA）
1.3系统设计依据
《信息技术?
系统间远程通信和信息交换?
无线高速率超宽带媒体访问控制和物理层规范》（GB/T26229-2010）
《信息技术?
系统间远程通信和信息交换?
无线高速率超宽带媒体访问控制和物理层接口规范》（GB/T26230-2010）
《城市用地分类代码》（CJJ46-91）
《地名信息交换格式》（GB/T?
28226-2011）
《城市基础地理信息系统技术规范》（CJJ100-2004）
《信息安全技术?
信息安全管理体系审核指南》（GB/T28450-2012）
《信息安全技术?
信息系统安全管理评估要求》（GB/T28453-2012）
《信息安全技术?
引入可信第三方的实体鉴别及接入架构规范》（GB/T28455-2012）
《城市地理空间信息共享与服务元数据标准》（CJJ/T144-2010）
《城市道路交通规划设计规范》（GB50220-95）
《数字城市地理空间信息公共平台技术规范》（CH/Z9001-2007）
《中华人民共和国道路交通安全法》；
《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》；
《道路交通标志和标线》（GB5768-2009）；
《道路交通信号灯设置与安装规范》（GB14886-2006）；
《道路交通信号控制机》（GA47-2002）；
《道路交通信号灯》（GB14887-2003）；
《道路交通信号倒计时显示器》（GA/T508-2004）；
《城市道路交通信号控制方式适用规范》（GA/T527-2005）；
《闯红灯自动记录系统通用技术条件》（GA/T496-2009）；
《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》（GA/T497-2009）；
《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》（GA/T832—2009）；
《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》（GA/T652-2006）；
《公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求》（GA/T651-2006）；
《公安交通指挥系统建设技术规范》（GA/T455-2010）；
《交通管理系统工程设计制图规范》（GA/T515-2004）；
《环形线圈车辆检测器》（JT/T455-2001）；
《机动车测速仪》（GB/T21255—2007）；
《公安综合信息系统规范》（GA417，1-2003）；
《机动车、驾驶员及违章管理等相关数据库规范》2004版；
《道路违法管理信息代码》（GA408，2-2003）；
《全国道路交通管理信息数据库规范》（GA329，3-2003）；
《全国道路交通管理系统数据交换格式》（GA409，3-2003）；
《公路交通安全设施设计技术规范》（JTJ074-2003）；
《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）；
《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）；
《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》（CECS81-96）；
《计算机信息系统安全》（GA216.1－1999）；
《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》（GA267－2000）；
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）；
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB50168-92）；
《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-92）；
《机动车、驾驶员及违章管理等相关数据库规范》2004版；
《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》（GB4943-1995）；
《民用闭路电视系统工程技术规范》（GB50198-94）；
《国家电子计算机房设计规范》（GB50174-93）；
《计算机场站安全要求》（GB9361-88）；
《中华人民共和国建设部关于发布<工程建设标准强制性条文>（信息工程部分）的通知》（建标[2000]259号）；
《中华人民共和国通信行业标准<通信设备安装抗震设计规范>》（YD5059-98）；
《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）；
《中华人民共和国通信行业标准电缆、光缆技术要求》（YD/T926.2-1997）；
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）；
《中华人民共和国通信行业标准连接硬件通用技术要求》（YD/T926.3-1997）；
《电器装置安装工程电器设备交接实验标准》（GB50150-91）；
《安防视频监控系统技术要求》（GA/T367-2001）；
《闯红灯自动记录系统验收技术规范》（GA/T870-2010）。
1.4系统指导思想
1.4.1立足现状，定位问题，把握主要矛盾
通过分析、参考、借鉴国内外各大城市智慧交通运输系统建设和运营的相关案例，吸取成功案例经验，全面掌握智慧交通运输系统的最新成果和发展趋势；同时立足现状，针对当前城市智慧交通运输系统的信息孤岛、烟囱等问题，把握标准数据接口整合、内部信息共享、出口数据统一的基本解决方案；做好信息对外共享、对外接口兼容及扩展的基本需求。
1.4.2面向未来，战略引领，做好统筹规划
通过引进先进的技术科技手段，推进交通业务的信息化建设，实现交通管理可视化、交通组织科学化、交通运行有序化、指挥救援一体化、交通出行信息化。
最终形成运行高效、以人为本的智慧交通运输系统。
第2章系统分析
2.1智慧交通系统现状分析
智慧交通系统产业目前处于产业发展的初级阶段，根本特征是技术手段落后、部署规划匮乏、商业模式缺位。
技术手段落后——目前的智慧交通系统中，数据信息的采集手段单一，无法综合分析多种信息感知节点的数据来源，获得准确的信息决策结果。
现有系统的节点设备存在明显缺陷。
例如地埋线圈可靠性差，部署工程量大。
部署规划缺乏——智慧交通系统部署没有统一规划，主要体现在，系统重复建设、系统独立运行、系统信息采集和管理决策无统一协调。
商业模式缺位——智慧交通系统涉及节点和设备数目众多，部署后系统维护是用户面对的关键难题，工程项目方式不能有效推动智慧交通系统的健康快速发展。
2.2智慧交通系统发展方向
基于物联网的智慧交通系统解决方案采用先进的数据采集手段、综合的数据出来方法、强大的信息处理平台，结合有效的商业模式，能够有力推动智慧交通系统产业的蓬勃发展。
基于物联网技术的智慧交通系统首次实现了交通管理的“动态化、全局化、自动化、智慧化”。
动态化——节点和系统能够即时采集并传输交通信号，从而动态地反映和判别交通系统的运行状况，并支持动态实时的交通管理。
全局化——低成本使得传感器节点的大规模部署经济可行，按照“共性平台+应用子集”的模式，不同应用场景和应用领域统一在相同的“共性平台”体系架构下，既避免了智慧交通系统建设的重复投资，又保证了全局的和局域的系统交通信息的全面掌握。
自动化——多种类异构节点的叠加部署实现了信息采集手段的多样性，结合协同处理和模式识别，能够保证智慧交通系统判知和决策的准确性和自动化，减少人工干预工作量和交通管理资源投入。
智慧化——基于物联网技术的智慧交通系统具有可感知、可判断、可控制、可管理，以及自动、动态、全局的基本智慧特征。
第3章智慧交通系统描述
3.1整体架构
3.2核心组成
3.3系统亮点
3.3.1大数据
3.3.2数据挖掘
3.3.3一键搜车
3.3.4智慧运维
3.3.5智慧勤务管理
3.3.6电子护城河
3.3.7车辆实时追踪
3.3.8主干道流量监测
3.3.9车辆频繁违章告警及短信通知车主
3.4集成平台
3.4.1平台组成
3.4.2功能模块
3.4.2.1.电子地图
支持PGIS:
PoliceGeographicInformationSystem警用地理信息系统;
支持Googlegis:
一种互联网地图，允许离线使用。
并提供地图数据下载工具，用于定期下载更新地图数据。
支持XXgis。
3.4.2.1.1地图操作
GIS地图具备平移、测距、测面积、放大、缩小、标注点位信息、分图层显示等功能。
3.4.2.2.缉查布控
3.4.2.2.1布控预警、消息推送
3.4.2.2.2布控车辆追踪
3.4.2.2.3布控审批
3.4.2.2.4批量导入布控
3.4.2.2.5批量导入撤控
3.4.2.2.6布控信息浏览
3.4.2.3.违法审核
3.4.2.3.1违法信息录入
支持数据自动入库和手动录入两种方式。
3.4.2.3.2违法信息删除
违法信息初审过程中不符合要求的信息支持批量删除。
但初审通过的违法信息不允许删除。
3.4.2.3.3违法信息审核
包括违法信息初审和违法信息复审，违法信息通过复审后方可通过六合一接口上传至公安网。
能够将审核后的车辆信息单条或批量与公安网对接。
能够根据用户配置来决定上传违法数据时上传到已审核接口或是未审核接口违法处理模块中，用户可以根据需要设置上传或不上传图片，并且可以根据需要设置上传图片大小或压缩比例。
在通过六合一接口获取车辆信息时，如果上传接口类型选择为已审核则将本地车辆上传到已审核接口，外地车辆上传到未审核接口。
本地车辆是属于本省还是本市则由用户自行设置。
在获取车辆详细信息过程中，如果人工判断为套牌车辆，则可以通过六合一套牌写入接口上传至公安网。
3.4.2.3.4违法处理回退
对审核的违法车辆信息进行处理。
系统可以根据开始时间、结束时间、车牌类型、车辆类型、操作员、数据来源、回退原因、本地异地等条件进行查询，将误操作的审核数据进行复审。
3.4.2.3.5违法审核查询
包括违法初审查询、违法复审查询。
根据号牌号码（精确与模糊）、时间范围、号牌种类、违法行为等对审核完毕的违法信息进行查询。
3.4.2.3.6违法回退查询
根据号牌号码（精确与模糊）、时间范围、号牌种类、违法行为等对审核不通过的违法信息进行查询。
3.4.2.3.7违法综合查询
根据号牌号码（精确与模糊）、时间范围、号牌种类、违法行为等对整个违法处理过程中产生的信息数据的查询。
包括违法信息处理结果，审核员等。
3.4.2.3.8违法车辆统计
对所有违法车辆信息进行统计。
系统可以根据开始时间、结束时间、监测点名称、号牌名称、方向、违法类型、车道号、本地异地为条件进行查询，点击‘查询’左下侧位置将会显示出所有满足条件的车辆记录，右侧部分会以饼状图、柱状图、现行图等不同形式显示出来，重置后重新选择条件。
3.4.2.3.9违法处理总统计
系统提供按照处理人员、处理结果等进行统计，统计结果支持导出。
对所有违法处理信息进行统计。
系统可以根据开始时间、结束时间、监测点名称、号牌名称、方向、违法类型、车道号、本地异地为条件进行查询，点击‘查询’左下侧位置将会显示出所有满足条件的车辆记录，右侧部分会以饼状图、柱状图、现行图等不同形式显示出来，重置后重新选择条件。
3.4.2.3.10违法行为统计
根据时间、地点、违法行为等信息对违法行为进行综合分析统计，为改善交通做贡献。
3.4.2.3.11违法超速统计
违法超速统计，统计出超速违法多发地点，进行重点整治，改善交通，提高出行安全。
3.4.2.3.12均分违法审核
系统支持审核员均分违法处理的功能，不同审核员进行不同的违法信息的审核，做到了高效、合理的违法审核。
3.4.2.3.13审核员工作量统计
系统支持审核员工作量统计的功能，能够直观的反映审核员的工作表现。
3.4.2.3.14车辆详细信息查询
系统通过调用公安网六合一服务接口，可以根据号牌号码和号牌种类查询出车辆的详细信息，包括号牌号码、号牌颜色、号牌种类、车辆类型、车辆品牌、车身颜色、机动车所有人、发动机号。
3.4.2.3.15驾驶人信息查询
系统通过调用公安网六合一服务接口，可以根据身份证号，查询驾驶人姓名、身份证号、性别、登记住所详细地址、联系住所详细地址、联系电话。
3.4.2.3.16频繁违法车辆告警
系统统计分析出车辆的违法数据，根据指定违法次数规则，系统对频繁违法的车辆发出告警信息，可支持通过短信提醒的方式发送给车主，同时系统会对此部分数据进行重点关注。
3.4.2.4.综合研判
（1）同行车分析
（2）车辆区域关联性查询分析
（3）区域碰撞分析
（4）电子护城河
（5）车辆轨迹分析
（6）车辆异常行为预警
（7）异常车辆实时预测跟踪监控
（8）出入案发地点车辆分析
（9）车流量高发路段预警
（10）违法多发路段统计分析预测
（11）平均速度分析
（12）旅行时间分析
（13）套牌车分析
（14）车辆限号限行分析
（15）城际车辆流动统计分析
3.4.2.5.视频监控
3.4.2.5.1实时视频
值班人员可以通过大屏对不同点位的视频进行巡逻，预览试试视频，对覆盖区域进行不定时的监控。
3.4.2.5.2视频回放
支持对历史视频的检索和播放、下载等功能。
视频播放支持不同速率的快进和快退，并且支持单帧播放和单帧回退。
对于感兴趣的画面可以手动截图，保存到本地。
3.4.2.5.3视频存储
根据存储计划，对视频进行实时存储。
3.4.2.5.4监控点位查询
基于电子地图，搜素制定区域的监控点位，调取实时视频。
3.4.2.5.5视频预案
视频预案包括执行任务和高峰查岗。
选择多路视频，定时自动加载呈现，间隔一定时间后，自动切屏。
可针对每块大屏设置视频轮循方案。
同时可以针对某块视频进行单点锁定，暂停其他视频的轮询。
3.4.2.5.6视频追踪
输入车牌号后，系统自动发现车辆所出现位置，显示过车实时视频，并自动打开与当前路口连接的其他路口的视频。
同时在地图上显示车辆行驶轨迹。
同时显示车辆通行记录，车辆经过一个卡口增加一条记录。
3.4.2.5.7用户操作日志查询
系统会记录用户的操作记录，确保系统的安全。
3.4.2.6.指挥调度
3.4.2.6.1车辆轨迹显示
系统利用车辆通过卡口信息记录，根据号牌号码、时间等查询条件，将指定车辆信息按照时间顺序进行查询显示，并通过调用地图信息平台，将车辆通行数据以动态方式展现在地图平台上，地图轨迹在数据不连贯的情况下采用最优路线计算方法，保证了车辆动态轨迹显示的准确连贯性。
同时，系统还支持实时车辆运动轨迹显示功能。
3.4.2.6.2警力部署查询
电子地图上通过警员配备的无线单兵终端上传的GPS信息，并根据图层过滤只显示移动警务，即可显示整个警力部署情况，通过圈选，可以查询指定区域的警力情况。
为应急指挥，重大安保的警力部署提供强有力的警力保障。
3.4.2.6.3区域警力查询
基于电子地图，可以根据地图坐标，查询附近的警力部署，根据案情状况，对区域警力进行指挥调度。
3.4.2.6.4警员轨迹显示
电子地图上可以根据前端移动警务终端上传的GPS信息，在电子地图上可以查询配备无线单兵终端的民警活动轨迹信息。
3.4.2.6.5车辆实时追踪
基于GIS展示出车辆最后一次落脚点的位置。
基于GIS实时展示车辆经过卡点的位置，同时借助视频监控系统，可以及时的调取经过某个卡点的视频。
基于大数据挖掘出的车辆轨迹规律，可以预测出车辆下一步的行驶卡点位置，从而可以预先打开预测卡点的视频，预先布控。
3.4.2.6.6过车实时显示
系统能够自动对选择的监控路口进行实时数据显示，每当获取一条新的通行数据后实时的显示在监控窗口中，在发现违法或车辆状态异常时会明显标识该车辆的状态信息，提醒用户进一步监控。
当监控范围较大或监控方向较多时，没能在监控窗口显示的通行车辆信息会以列表的形式自动更新显示，用户可以直接选取进行查看。
实时监控页面支持暂停、继续功能，对辅助布控破案以及指挥调度起到显着作用。
3.4.2.6.7视频追踪
输入车牌号后，系统自动发现车辆所出现位置，显示过车实时视频，并自动打开与当前路口连接的其他路口的视频。
同时在地图上显示车辆行驶轨迹。
同时显示车辆通行记录，车辆经过一个卡口增加一条记录。
3.4.2.6.8位置追踪
3.4.2.6.9视频预案
视频预案包括执行任务和高峰查岗。
选择多路视频，定时自动加载呈现，间隔一定时间后，自动切屏。
可针对每块大屏设置视频轮循方案。
同时可以针对某块视频进行单点锁定，暂停其他视频的轮询。
3.4.2.6.10语音对讲
借助电子地图，根据电子地图警力分布，根据需要，可进行单点对讲，配合现场实时录像，完成指挥调度工作。
3.4.2.6.11视频巡逻
值班人员可以基于大屏，任意查询某一个点位的视频，进行视频巡逻。
同时，基于电子地图，值班人员可以点击某个坐标的监控设备，预览当前的视频，做到精确视频定位，达到高效的视频巡逻。
3.4.2.6.12视频查岗
视频高峰查岗，借助视频巡逻和电子地图，定时定点对出勤人员进行检查，辅助勤务管理。
3.4.2.6.13车辆位置实时显示
系统支持在定制区域内，定制关注车辆，只要定制的车辆出现在定制的区域内，那么系统基于GIS实时显示此车辆位置。
定制车辆支持选择外地车等类型。
3.4.2.7.流量监测
3.4.2.7.1车流量统计
车流量是最能反应城市道路交通运行情况的数据，每天都产生了巨大的车流量信息，系统要求能够把这庞大的数据信息进行统计分析，产生统计报表，这就对系统的统计分析效率和性能有了极高的要求，应用大数据，提高统计分析效率。
根据操作员选择查询路口、监测点、车道、统计时间以及统计时间间隔对该路口的车辆通行数量进行数据统计。
系统默认在只选择路口时，统计对象为该路口下所有的通行方向的通行数据，在选择路口下某一方向时，统计为该方向下所有车道的通行数据。
统计结果将以柱状图、折线图、曲线图、表格方式进行显示。
3.4.2.7.2报警车辆统计
系统提供根据号牌号码、车牌颜色、车牌种类、布控时间、报警类型等进行统计，以表格和图形展示。
3.4.2.7.3主干道交通状况监测
基于大数据进行数据挖掘，科学合理的检测出主干道的交通流数据。
计算出主干道的车辆平均旅行时间、平均速度。
预测交通拥堵，基于GIS通过红黄绿三种颜色表示某路段交通流的拥堵、缓行、畅通的状态。
3.4.2.7.4突发事件及时告警，释放交通压力。
根据突发事件跟交通压力的关系，提高任务优先级。
3.4.2.7.5交通拥堵预测
基于大数据，挖掘出不同时间段，整个路网不同区域不同道路的拥堵规律，以此为基础进行拥堵预测。
3.4.2.8.事件监测
3.4.2.8.1检测类型
非法变道、抛撒物、烟雾、拥堵、停车、逆行、行人、排队超限等。
3.4.2.8.2事件查询
系统提供对前端事件检测器检测的历史交通事件查询功能。
3.4.2.8.3事件检测统计
平台提供对事件的统计功能，对改善交通提供重要的理论数据支持。
3.4.2.9.车辆规律分析
3.4.2.9.1交通流量预测
基于大数据，挖掘出交通流量的变化规律，从而预测下一个周期内不同时间段的交通流量。
3.4.2.9.2行为轨迹预测
基于大数据，挖掘出车辆出行规律，从而能够在某一个卡点预测出车辆下一步的行驶路线。
3.4.2.9.3车辆异常行为告警
频繁出入敏感区域（银行等）、经常在后半夜出行、长时间在道路上循环行驶（赌、绑架）
3.4.2.9.4车辆出行规律分析
基于大数据，挖掘出不同时间段，车辆规律性行驶的路线、区域以及起止点。
3.4.2.9.5车辆轨迹补全
车辆经过没有卡口设备的卡点或者经过卡点但未被记录下来的情况会造成车辆轨迹的丢失。
基于车辆起止卡点的位置、经过起止的旅行时间、当时当地起止卡点之间各卡点的距离、起止卡点之间各卡点的车辆平均速度、借助大数据挖掘出的当前车辆的行车规律，可以计算出车辆在当时当地的交通状况下，在规定的时间内，通过何种线路行驶才能从起始点到达终止点。
最终补全车辆缺失的轨迹。
3.4.2.10.短信管理
3.4.2.10.1系统描述
以短信猫或者运营商短信网关方式，系统自建短信平台。
支持短信自动发送功能。
用于重要通知、告警、指挥调度等重要信息向指定人员发送。
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3.4.2.10.2总体框架?
整个系统的设计上，在保证系统效率的前提下，将突出系统的开放式、标准化、模块化、易用实用、性能优化、可靠稳定等特点。
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统遵循“一个数据中心、一个基础平台、一套标准体系，多个业务应用”的原则。
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3.4.2.10.3系统组成
A.网络基础设施层?
网络基础设施层为系统提供了必要的网络基础环境，提供了可靠、有效的信息传输服务通道，是各类信息系统的最终承载者。
在门户网站建设中，利用公司已有的软硬件平台资源来进行系统部署，建立完善的安全保障措施来保障系统安全。
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B.数据层?
数据层为系统提供数据存储功能，是信息系统的信息资源中心。
门户网站系统的信息库主要包括资源数据库、备份数据库和文件数据库等。
C.应用层
应用层通过读取预先设定的用户号码信息，将指定内容通过短信猫将短信发送到指定号码的用户。
同时系统支持历史编辑输入手机号码，临时性将相关内容发送给临时用户。
3.4.2.10.4安全管理?
对于整个系统而言，安全管理将贯穿系统的始终。
信息安全为系统建立了一个完整的安全体系框架，在各层面为系统提供机密性、完整性、可用性、安全提醒、鉴别、防抵赖等安全服务。
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3.4.2.10.5系统维护?
同安全管理相类似，系统维护管理也是贯穿于整个系统的各个层面。
完成系统的初始化管理、配置管理、运行维护管理和监控等。
3.4.2.11.接处警处理
3.4.2.11.1接警受理
当指挥中心值班人员接到电话报警进行接警受理，进行警情单据填报，主要分为警情、投诉、建议、求报、表扬五种类型。
此处需要优化的地方为，当值班警员填写完
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