智慧交通建设方案Word文档下载推荐.docx
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3.5.3智能监测及应急处置系统 34
3.5.4交通决策分析平台 38
3.6基础子系统建设 44
3.6.1交通信号控制系统 44
3.6.2高清卡口布控系统 46
3.6.3交通视频监控系统 48
3.6.4交通流量监测系统 49
3.6.5交通诱导系统 51
3.6.6停车场管理与诱导系统 51
3.6.7交通仿真系统 53
3.6.8特种车辆监管系统 55
3.6.9公交线网优化辅助决策系统 58
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1背景介绍
交通作为国民经济和社会发展的基础性、先行性产业，在整个经济社会发展中具有举足轻重的地位，随着城市化进程的加快和汽车保有量的日益增加，城市的交通供需矛盾更加突出，城市交通面临着新的挑战。
利用先进的互联网技术、物联网技术、卫星导航与定位技术、电子控制技术以及计算机处理技术建设一个以全面感知为基础的新型智慧交通体系，已成为加强城市交通管理和服务的重要途径。
建设智慧交通体系有利于优化交通资源配置、提高交通运行效率、改善交通运行秩序、保障交通安全、促进节能减排、增强交通服务能力。
1.1需求分析
1、交通规划和管理层需求
目前，城市经济增长迅速，机动车保有量逐年增加，致使原有道路的通行能力远远不能够满足新的交通需求。
其中主要原因之一就是规划和管理的依据不充分，没有大量的OD数据，难以做出适合交通需求真实或接近真实发展趋势的交通决策。
而智能交通管理系统的实施能够为规划和管理的预测分析和决策提供准确和翔实的数据资料，促进城市宏观交通规划和微观交通设施建设以及土地利用规划的科学有效，减少道路规划不合理导致的交通问题。
2、交通事件应急指挥需求
目前城市道路的交通量大，在交通常态下运行能够保证顺畅运行，但是，一旦发生事故、车辆抛锚等交通事件，就会在交通流中产生阻滞点，由于车流量大，这种交通阻滞或交通阻塞快速反向蔓延，如果不能够及时检测和处理，形成“多米诺”效应，会导致整条路线，甚至区域交通瘫痪。
系统通过信息采集系统的检测功能，结合信息平台的处理能快速甄别事件点，通过合适的通信手段，及时进行现场处理和清除，同时做出相应的救援行为，并恢复交通常态，最终提高交通
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事件管理水平。
3、信息共享需求
城市多个组织机构（部门）（如公安局交警支队、交通运输局、城管局等业务部门）或者用户服务系统（如交通规划、交通控制、公共交通等）对交通信息具有相同或者类似的需求集合，这就要求系统具备将外场设备采集到的数据和信息进行融合和按需发布的功能，提升行业内部部门的数据信息的整合程度，建设交通大数据中心，融合各委办局业务系统，提升信息化管理和指挥水平，实现数据共享化。
4、交通管理与指挥需求
由于目前城市规模造成交通复杂度增大，系统的自组织性差，交通管理和指挥成为保证城市交通秩序的重要手段。
而作为完成城市交通管理和指挥的手段，无论信号控制，还是路边和车载诱导，都必须有路面信息作为基础，以相应的数学模型作为核心机理，并充分考虑城市本身的交通特点，所以集成的智慧交通指挥系统能够使信息采集、处理、方案生成、以及管理和控制指令的多模式发布成为现代城市交通顺畅运行的保证。
5、公众交通信息服务需求
城市居民、外地游客、外来公务人员，根据出行方式的不同，可划分为自驾车出行用户、公交出行乘客、出租车驾驶员与乘客、旅游出行用户及租车出行的用户。
随着社会经济的进一步发展、城市人口和车辆将不断增长，道路交通状况会日趋复杂。
为降低出行成本、提高出行效率，大众出行者开始普遍接受利用交通综合信息服务帮助进行出行模式的选择和出行计划的制定，同时利用出行中对交通信息的及时掌握，来决定改道、换乘，以提高出行效率。
6、交通信息决策分析需求
基于现有的基础业务系统，实现GPS数据、交通违法数据、道路过车数据、车速、流量等基础数据都的大规模采集。
在缓解道路交通拥堵，提升路网运行效率等方面发挥了重要作用。
但是各系统独立运行，未实现数据的共享，未对现有数据进行深度数据挖掘，缺乏针对性智能决策支持，无法了解城区路网的
运行状况、不能为城区路网的拥堵疏通、交通组织、交通管制、紧急事件处置、路网优化、交通规划等提供决策依据。
因此，建设智慧交通决策分析系统，实现跨部门、跨系统的信息的共享应用，对于提升各级城市的道路交通综合管理和应用水平，实现对城市主要路段交通运行状况的实时、动态掌控具有重要的意义。
2智慧交通总体规划设计
2.1建设目标
确立“以服务为核心的智慧交通”发展战略，明确“‘智’于管理，‘慧’及民生，人、车、路、场、站一体化协同”发展思路，立足交通、服务社会，统筹及整体推进交通动态感知、资源共享、智慧管理、社会服务等智慧交通功能建设，基本实现公路、水路、铁路、航空、公交等多种运输方式无缝对接，全面建成适合于城市道路交通特点的、具有高效快捷的交通数据采集处理能力、决策能力和组织协调指挥能力的智慧交通管理系统，实现交通管理指挥扁平化、管理数字化、信息网络化、办公自动化的服务优质、运行高效、节能环保的智慧交通管理与服务体系，通过智慧化的管理手段，解决交通拥堵问题，通过“指挥调度扁平化、交通调控智能化、管理决策科学化、公众服务多样化、交通业务一体化、交通资源共享化”的六化目标，打造安全畅通城市，让老百姓能够充分享受到智慧交通带来的便捷畅通、安全环保的交通出行体验。
一、实现交通指挥调度扁平化
以交通地理信息系统和交通流动态现实系统为基础，以视频、检测、监控、诱导等技术为手段，对交通进行宏观、动态、实时的调控。
同时，配之以先进的警务管理机制，使城市公安局交警支队警务指挥调度高效、统一。
二、实现交通调控智能化
对中心区信号灯实现中央集中控制，建立起点、线、面相结合的交通控制系统。
在控制模式上将实现集中与分散相结合；
在控制方式上实现自适应（集中式）与感应式（单点控制）相结合；
在控制范围上将实现常规控制与优先控制（公交优先、特种车优先）相结合，协调、优化交通流，从而提高点、线、
面及整个路网的通行能力。
三、促进交通管理决策科学化
通过对各种业务信息的高度集成，建立共享的数据库，实现定性管理与定量分析管理相结合，为交通管理决策提供可靠、准确的科学依据，并提高对道路交通和交通运输的科学化管理水平，促进现代化管理及交通意外事件的预案报警和快速反应能力。
四、完善公众信息服务多样化
通过构建综合交通信息服务平台，全面提升交通信息公众服务水平，强化交通信息数据的服务质量，实现多渠道、多方位、人性化、高效率的综合交通信息服务。
系统访问渠道，包括：
公众可以通过互联网Internet，利用PC、手机、移动终端等访问交通信息服务平台。
交通信息服务内容：
交通出行服务、交通便民服务、交通安全服务等。
五、实现交通业务一体化
通过大交通的建设，实现交通管理各部门的业务作为一个整体对内实现管理，对外提供服务，依托智慧交通云平台整合各委办局（交警、交通局、城管、气象等）交通行业资源，可以直接实现数据交换，使多个智慧交通系统配合协调运作，达到快速响应、一体化管理目的。
六、加强与政府部门的信息共享，实现资源共享化
城市智慧交通管理系统通过统一的数据交换接口，提供信息系统数据至交换平台，可以实现交通数据及信息服务于大众的目的，达到便民的目的，同时也可以减少因为沟通问题而造成的投诉现象，改善交通管理部门的工作效率。
需要共享的信息，包括：
交通路况、交通事故、交通违法、交通视频、车驾管数据、停车管理等数据。
2.2建设原则
充分考虑城市交通所面临的现状、问题和需求，进行城市智慧交通的规划设计与建设实施，具体遵循以下设计原则：
（一）加强指导、统筹规划
智慧交通系统是一项巨大的系统工程，具有多元化、层次化、多学科交叉的特点，具有很强的广泛性和综合性，涉及政府、企业多个层面，必须在统一领导下进行统筹规划建设，使各单位遵照统一的规范建设，充分发挥整体作用和整体效益，避免重复建设和开发，确保交通智能化建设的顺利实施。
（二）面向需求、重点突出
智慧交通系统建设项目要根据交通运营与管理的需要，满足社会公众对交通行业信息的要求，加强智能管理信息系统特别是公共交通相关信息系统的开发利用，讲求实效，以应用促发展。
项目建设要突出重点、分层建设、各负其责、共同发展、稳步推进，要根据实际情况和发展需求，制订项目实施计划，分步实施。
（三）互联互通、资源共享
把握“十三五”时期经济社会发展的新形势、新任务、新要求，从城市交通运行系统的全局出发进行智慧交通系统建设，对各部门现有的基础资源加以整合，统一管理资源，避免交通行业内部资源分隔、各自为政，进而理顺城市各交通部门间信息交互关系，实现交通信息网络的互联互通和资源共享。
（四）求实勿虚、提升服务
坚持以人为本，以具有鲜明时代特征和行业特点的交通信息服务为重点，以智慧交通信息化工程为推手，以支撑解决行业发展中的重大经济社会问题为宗旨，以需求、效果并重为导向，加快推进交通信息服务规范化、产业化发展，推动建立丰富实用、经济便捷的综合交通信息服务体系，使交通信息真正服务于民。
（五）覆盖全局，深化应用
以信息化覆盖智慧交通现代化建设的全局，实现信息技术在智慧交通系统运行监测、管理与服务领域的深度渗透与融合，加速推进深化应用，促使智慧交通信息化在加快转变发展方式中发挥更重要的牵引和支撑作用，有效提高智慧交通的发展质量和效益。
（六）示范引领、分类指导
继续以“行业联动、共建共享”的有效推动模式，围绕发展重点，集中优势资源，深入实践和深度应用物联网等先进技术，建设一批带动性强的重大工
程及示范、试点项目。
分别按照“政府主导”、“政府引导”、“政府倡导”的推进方式，加强对不同领域、不同区域信息化建设的分类指导，采用差别化投资政策，促进行业信息化协调发展。
2.3总体架构设计
智慧交通的总体方案架构下图所示：
图智慧交通总体架构
为了更好地理解上述功能设计架构图，我们对其各部分定义如下：
（1）感知层
感知层利用任何可以随时随地感知、测量、捕获贺传递信息的设备、系统或流程。
协调人、车、路相关感知设备，实现一体化交通运行状态可视、可测、可控；
通过使用这些新设备，从城市交通状况等任何信息都可以被快速获取并进行分析，便于立即采取应对措施和进行长期规划。
感知网络汇集了来自各部门、各用户、各种流程、各种设备和系统的信息。
同时感知网络为不同应用服务，使多种应用所感知的信息的范围扩展，深度加深，信息的“搜全率”和“搜准率”有极大的提高。
（2）网络层
能够通过互联网、无线网和物联网，实现企业内外信息互联互通，使用户的需求得到精准和及时的满足，资源得到充分利用，工作效率得以实现最大
化，各种浪费被控制在最低程度，节能减排取得巨大成功。
（3）平台层
作为城市交通系统交换信息的枢纽，是集数据交换、信息存储、综合处理及支持服务于一体的综合中心。
智慧交通云平台是一个高速、安全、可靠、互联互通的支撑平台，实现交通委、公安交警、城管以及交通相关部门之间网络的相互通信，采集、处理及存储分散在各部门的交通行业数据，形成基础数据库、业务数据库和主题数据库，实现信息共享与交换，以信息化促进规范化，以信息资源整合促进交通各方面资源的整合，为一体化交通业务系统深化应用提供支持。
（3）应用层
应用层深入分析收集到的数据，以获取更加新颖、系统且全面的洞察来解决特定问题。
这要求使用先进技术（如数据挖掘和分析工具、科学模型和功能强大的运算系统）来处理复杂的数据分析、汇总和计算，以便整合和分析海量的跨地域、跨行业和智能部门的数据，并将特定的知识应用到特定行业，特定的场景，特定的解决方案中以更好地支持决策和行动。
3方案设计
3.1城市交通指挥中心
城市交通指挥中心建设的核心是“普通事件专业处置，重大事件协同指挥，横向纵向网格状立体联动”的总体目标，整个立体化应急联动体系由两大体系组成：
一个是立足于日常接处警的应急指挥战术体系，另一个是立足于协调指挥和应急指挥决策分析的战略体系。
在系统建设过程中将本着多途径报警接入、高度集成统一消息网络传输模式，将程控交换通信系统、电子地理信息系统、计算机辅助调度系统以及有线、无线综合调度系统、全球定位监控系统、指挥预案系统、视频监控系统、视频会议系统以及政务专网充分集成的原则，提供统一的报警接入平台、综合的决策中心平台、及时的调度中心平台、功能强大的警情分析预防平台和内容丰富的政务公众平台。
交通指挥中心建设主要包括：
呼叫中心系统、接处警系统、数字调度系
统、计算机辅助调度系统、城市空间地理信息GIS系统、视频监控和视频会议系统、大屏幕系统、数据中心和系统应用集成平台等，能够快速的对各种警情进行响应，并且在应对各种重大警情时，将现场的实时画面传回指挥大厅，指挥长官在对现场情况作出足够观察后对各种警力人员做出行动指示。
各子系统功能如下：
（1）呼叫中心系统：
能够对多种形式的报警（包括固网、手机语音、手机
3G视频、短信、网络以及视频监控点和传感器点报警等）进行统一排队及调度分配处理，并自动判定是否误报或恶意报警。
（2）接/处警系统：
实现接警、处警功能。
接警中心统一接听和处理市民的报警、求助电话，处警中心接收接警中心转发的警情数据，并借助地理信息系统（GIS）的定位、空间分析功能，对所有的资源和警力通过一体化的数据传输和通讯调度台进行统一管理、指挥和调度。
（3）数字调度系统：
完全综合了调度机和大型局用交换机的优点，不仅具有调度机的内外线调度功能、排队功能、录音功能，而且综合了局用交换机强大的交换、组网能力，提供给用户众多新业务、数字业务，为控制中心操作人员提供一个强大和调度平台。
（4）计算机辅助调度系统：
计算机辅助调度系统通过对数据的时空分析和综合信息的全面掌控，自动生成或启动相关处理预案，有效地提高应急处置能力和工作效率。
（5）GIS/GPS系统：
地理信息系统（GIS）录入测绘部门提供的地图空间测绘数据及属性信息，形成丰富的城市地理信息中心，可提供道路分布、政府、公安、消防、医院、驻军等静态目标的位置信息，还能通过各种定位技术
（LBS或者GPS）获取并显示各种价值目标的移动位置信息，并且在GIS屏幕上对各分布警力、视频监控点、传感器监控点等进行集中监控和可视化的调度指挥。
（6）视频监控/会议系统：
视频监视/会议系统为指挥中心提供实时的可视化监控平台，并可即时召开视频会议。
该系统可对现场图像进行各项处理，并实现大屏幕显示集中监控与切换。
（7）系统及应用集成平台：
各子系统之间通过统一集成平台实现系统间数
据共享及互联互动。
各子系统作为集成平台的终端注册到平台，由平台实现各终端之间的联动功能。
各终端可向平台申请资源，平台可根据给定的图形化界面定制业务流程，当各终端申请的资源达到定制业务的阀值后，平台将自动触发定制的业务。
3.2智慧交通基础支撑平台
交通数据资源中心负责系统的数据存储及维护数据的完整性与一致性。
数据可以根据需要存储在数据库管理系统、文件、外部存储设备中。
数据资源系统通过对跨行业、跨部门的基础和业务数据采用统一的数据清理转换工具进行整合处理，建立全局统一的数据资源视图，为应用建设提供一个高质量、可靠的数据基础。
同时将业务数据按照面向分析应用的方式进行组织和重构，提供灵活的查询分析手段，为各业务系统和各部门、各级人员提供全面、及时、准确的数据查询、分析和信息发布服务。
具体建设目标如下：
1.建设交通基础库、业务库、主题库，对信息资源进行规划设计，对交通各领域的数据、管理方式和服务方式进行逻辑结构上的划分，形成交通三大数据资源库，为各类应用系统建设提供丰富的基础数据支持，规范数据内容，提高数据质量和标准化水平。
2.建立一套数据管控体系，逐渐建立规范可行的数据采集机制、数据更新、数据共享、质量管控、备份恢复等机制，从根本上保证信息资源的全面规范采集、及时有效更新、合理共享应用。
3.形成以平台为“中心”的数据应用体系，基于数据资源系统，提供数据综合查询、数据分析、报表等应用服务。
具体功能设计如下：
3.2.1数据资源库建设
数据资源库包括基础数据库、业务数据库、主题数据库以及TGIS库等。
基础数据库：
是共享程度最高的数据，描述对象或环境的基本信息，为行业管理和信息服务提供基础数据支撑，这类数据具有较低的变化速度，但系统间的共享程
度很高。
基础库通过对各行业领域的信息实体进行归类、抽象，形成领域数据模型，消除系统之间的差异。
主要包括：
交通参与者、交通工具、交通设施、运输网络、地域、基础地理、行业标准等几个基础信息域。
业务运行库：
是应用运行过程中产生的数据，面向不同的应用存放相关的规则、业务、运营数据等，存放系统运行或从外围系统抽取的各层面业务数据。
北斗定位监测信息、交通行政处罚信息、车辆动态\船舶运行数据、联网售票数据、交通行政许可信息、航道航行数据、客管视频信息、外场感知设备数据、高速公路管理信息、高速公路气象信息、高速公路应急数据、重大枢纽、主干线交通信息、交通管理信息、交通运行数据、公路养护、施工数据、交通违章信息等。
主题数据库：
来源于业务数据库和基础数据库，采用面向主题的方式，对原始数据进行分析与挖掘，形成针对某一主题的综合数据库，为综合应用提供数据支撑，支持交通资源数据的统计分析和综合展现，提供对分析结果的查询。
包括：
路网规划主题、交通评价主题、公共交通主题、应急处置主题、风险隐患主题、城市环境分析主题等。
TGIS库：
交通地理信息数据是指与交通运输行业管理业务密切相关、且为全市各交通行业单位所共同需要的一些公用性信息。
交通地理信息数据建设包括公路、水运、航空、铁路及其相关设施的点、线、面数据的空间属性的采集、加工以及审核录入等工作。
3.2.2服务总线建设
交通数据中间件系统是以数据分析平台为基础，通过对各业务系统如：
驾驶人登记管理系统、机动车登记管理系统、事故处理系统、违法系统、勤务管理系统等所产生的数据，进行综合统计和分析，并结合交通管理决策分析数据模型，建立起面向主题存储的数据仓库，然后通过报表工具、分析工具、数据挖掘工具对数据进行分析，为交通管理决策者提供定量的决策支持依据，以便他们进行深入地观察，准确掌握各种情况，制定正确方案，提高效益。
服务总线用于解决系统间实时性、流程性的协作需求，服务总线是面向服务架构的骨干，在完成服务的接入，服务间的通信和交互基础上，还提供安全性、
可靠性、高性能的服务能力保障。
采用SOA架构，基于ESB总线进行企业应用集成，应用系统之间的交互通过总线进行，这样可以降低应用系统、各个组件及相关技术的耦合度，消除应用系统点对点集成瓶颈，降低集成开发难度，提高复用，增进系统开发和运行效率，便于业务系统灵活重构，快速适应业务及流程变化需要。
图服务总线架构示意图
3.2.3GIS交通地理信息业务图层
地理信息平台的设计思路是深化和扩展已有的系统，实现全市公安、交警、城管应用“一张图”，满足“纵向集成、横向贯通”目标，严格遵照国家公安部
《城市警用地理信息平台建设规范》，提供面向专题业务应用且跨平台的二次开发服务接口，以便其它应用系统调用。
警用地理信息平台能够基于电子地图实现警务相关的数据的查询与定位，可以综合展现业务数据与集成应用，并实现定位查询、空间查询、属地查询及周边信息关联查询；
实现重大案事件或突发事件地理关联信息上图；
实现视频监控、
GPS地理关联信息上图。
智慧交通地理信息共享系统以交通基础支撑平台为基础，采用基础支撑平台提供的基础设施环境、数据交换能力，对外提供统一的地理信息服务。
图智慧交通地理信息共享系统
1、数据管理
提供基础的空间数据和交通运行数据存储和管理的能力，包括空间矢量数据库引擎、栅格数据管理引擎和数据仓库管理引擎，并提供对多源GIS数据格式的采集、转化、导入、数据质量管理、空间数据模型管理、空间数据更新、以及与外部数据的接口等功能。
空间数据库包括交通基础地理数据、交通专题数据、交通应用数据和交通地理元数据，数据类型包括矢量数据、切片数据、影像数据、高程数据、业务属性数据、统计分析数据等。
2、GIS服务
GIS服务是对空间数据和业务数据的逻辑结合，展现GIS的基本的功能服务，包括2D地图服务、目录服务、地理编码服务、OGC服务和地图分析等服务。
业务应用通过服务调用和服务接口的方式使用GIS服务能力。
服务调用以嵌入式组件的方式实现对GIS服务的调用，实现紧耦合的应用系统的功能和设计，支持C/S和B/S的界面操作管理。
服务接口是GIS服务系统对外所提供的访问接
口，通过基于SOA的SOAP或REST、以及OGC的服务，向外提供GIS的功能服务，并可集成到企业服务总线（ESB）上，实现与应用系统的集成。
3.3综合管控平台
3.3.1系统概述
综合管控平台子系统主要是基于GIS的指挥调度信息的统一管理与集成，使在同一指挥平台上完成多种业务操作，保证各相关系统、人员自动地快速地交换信息，实现各系统的联动。
从而快速处理突发性交通和治安事件，及时处理由此而引发的交通堵塞，恢复正常交通秩序，为警卫、抢险、救护、消防等特殊紧急任务提供快速通路。
3.3.1.1交通指挥调度
1、警情接报
系统提供交通警情的添加、修订、查询、定位、删除等管理功能。
结合GIS电子地图，系统可将各种警情（110报警、黑名单车辆报警、布控报警、违法车辆报警事故报警、拥堵报警等）在地图上用不同的图标进行标记，建立警情图标与警情信息记录的关联，用户可根据不同的输入条件，查询相关警情信息，警情处理完毕，系统自动记录处警信息，在GIS上消除显示图标。
2、事件处置调度
突发事件包括：
重特大交通事故、自然灾害事件等，突发事件发生后，平台获取事件发生位置后，可以通过GIS地图及时获取警力分布状况信息，并进行快速的指挥调度，并启动相关的关联设备，对交通流进行疏导。
3、设备联动控制
支持管理路网上可使用的监控资源信息，在处置调度时，通过电子地图选取事件周边资源，实现视频资源、信号设备、诱导屏幕、匝道控制等设备的联动控制；
4、特勤任务管理
特勤任务管理功能包括特勤任务方案制定、方案演练、方案执行、执行评估的全过程。
特勤方案基本内容包括特勤时间、特勤方案级别、基本特勤路线、执行时间段、任务车队、负责单位、装备保障信息等，按照特勤方案中的对应子任务分配给相应的交警支队或大队。
5、大型活动交通保障
升级会员 