综合交通检测与指挥调度平台解决方案.docx
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综合交通检测与指挥调度平台解决方案
综合交通运行监测与调度指挥平台
解
决
方
案
第一章背景7
1.1应用背景7
1.2国家政策相关要求8
1.3现状分析8
1.4设计原则10
1.5设计依据11
1.6设计目标12
第二章需求分析14
2.1现有问题聚焦与定位14
2.2市场需求分析15
2.3行业发展趋势分析16
2.4技术发展趋势分析16
2.5业务需求分析16
2.5.1运行监测16
2.5.2协调联动17
2.5.3安全应急17
2.5.4信息服务17
2.6数据需求分析18
第三章平台难点及解决方案攻克23
3.1开放灵活的系统架构23
3.2强大的数据资源整合23
3.3大数据量处理及动态地图展示23
3.4Web页面显示性能提升24
3.5视频结构化数据获取25
第四章总体设计26
4.1设计思路26
4.2逻辑架构27
4.3业务构架28
4.4技术架构29
4.5数据中心云架构30
4.6数据库设计30
4.6.1综合交通运行监测数据库30
4.6.2应急资源数据库32
4.6.3数据接入和融合步骤33
第五章平台功能34
5.1视频监控34
5.2交通运行监测34
521车辆管理34
5.2.2营运车辆监测35
5.2.3车辆搜索36
5.2.4车辆监测及预警36
5.2.5重点车（船）运行监测38
5.2.6营运船舶监测38
5.2.7入城营运车辆监测（主要针对外地两客一危）38
5.2.8重点停车场监测39
5.2.9重点场站监测39
5.3出租车运营车辆数监测及预警39
5.3.1出租车出车率监测及预警40
5.3.2出租车空驶率监测及预警40
5.3.3重点区域出租车分布密度监测及预警40
5.3.4出租车异常聚集监测及预警41
5.4交通应急管理41
5.4.1应急工作范围41
542应急资源的日常管理系统41
543应急处置人员信息管理42
544资源管理系统42
5.4.5预案库管理43
5.4.6应急事件处置43
5.4.7系统管理44
5.4.8移动终端应急应用45
5.5交通信息服务46
5.6交通仿真与辅助决策46
5.7大屏显示功能46
5.7.1显示系统配置47
5.7.2大屏显示47
5.7.3大屏展示内容48
第六章平台性能49
第七章平台亮点及价值解析50
7.1总体优势50
7.2系统架构50
7.3业务架构51
7.4数据资源整合51
7.5大数据52
7.6地图53
7.7视频结构化53
7.8交互与视觉设计53
第一章背景
1.1应用背景
随着我国城市经济水平的迅速提高，交通基础设施建设加快，城市交通需求大幅增加，交通供需矛盾日益突出，交通拥堵、交通污染、交通事故频发、停车难等一系列问题已成为制约城市社会与经济发展的瓶颈，成为当前交通管理部门关注的焦点，传统城市交通规划、建设、管理方式面临转型。
随着“互联网+”、
大数据时代的来临，利用大数据技术收集城市交通数据，并将数据分析技术与数据通信技术、传感技术等综合应用于交通监测、交通应急、辅助决策和市民出行，能够提供比以往更快、更精确的城市交通状况分析及预测，并对能够影响复杂交通潜在因素进行全面洞察，分析城市交通拥堵问题中的出行规律和拥堵成因，并
基于分析结果进行宏观调控，处理紧急突发事件，已成为当前交通管理部门的首要工作，也是城市建设智慧交通的重要基础。
国家交通信息化规划提出，要结合行业转型升级发展要求，推进信息技术与行业管理和服务的深度融合；要大力促进大数据发展应用，深化政府与企业间合作，共同打造交通信息服务产业新生态。
按照这一思路，十三五期间，交通应急部将有力推进落实“互联网+”重点项目
建设，包括实施“互联网+便捷交通”、“互联网+高效物流”、促进“大数据”发展和应用，以及加快城市交通大数据中心的建设。
交通大数据是为了发现从单一数据中无法获取的信息，通过数据融合，分析
城市交通拥堵、交通事故以及车辆运营的规律，做到提前预警和规范交通管理，提高交通管理防灾、减灾和应急保障能力，加强车辆、道路、使用者三者之间的联系，以人为本，实现交通与生活的和谐，提高城市的宜居性，为政府规划管理提供基于数据支撑的综合决策依据。
而要切实发挥互联网+,大数据在城市交通中的作用，核心应该是交通数据，没有数据一切无从谈起。
因此，建设跨部门、跨业务的集数据采集、处理、共享交换和综合利用的多种功能为一体的交通大数据中心已成为当前交通信息化工作的重中之重。
1.2国家政策相关要求
《国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》（国发【2015】50号）
提出，在健康医疗、社保就业、教育文化、交通旅游等领域，要推动传统公共服务数据与互联网、移动互联网、移动穿戴设备数据的汇聚整合，鼓励社会机构开展应用研究，开发便民服务应用，优化公共资源配置，提升公共服务水平。
交通与民生密切相关，交通环境的好坏直接影响着民众对政府的评价，交通体系复杂，涉及面广，亟需站在城市的角度分析交通问题，亟需政府开放交通数据，鼓励企业、科研机构参与度，共商解决方案。
交办科技【2016】113号文件《交通应急部办公厅关于推进交通应急行业数据资源开放共享的实施意见》旨在推动交通应急大数据的资源共享和创新应用。
依托行业统一的数据资源开放共享平台，以及物流、运政、海事等专业数据资源共享平台，促进行业数据资源和社会数据资源整合共享，鼓励企业和社会机构创新应用，支持建立促进创新应用的开放式技术平台，提升交通应急指挥中心服务能力和品质，最终建立健全行业数据资源开放共享平台，促进建成协调联动、高
效运转的行业数据资源管理体系，完善城市交通数据资源开放共享技术体系，建立互联互通的数据资源开放共享平台，达到跨部门、跨地区、跨领域的协同应用，满足科学决策、精准治理、便捷服务等重点需求。
《意见》指出：
进一步完善行
业管理业务规则，着力促进业务流程再造，明确跨部门、跨地区、整体性、协同性业务对数据资源的开放共享需求，以业务需求驱动数据资源开放共享，以数据资源开放共享促进业务流程优化和管理模式创新，从而推动交通基础设施与数据采集系统同步建设、同步养护，从源头保障数据完整性和真实性。
《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》（国发〔2015〕40号），促进交通与互联网深度融合，推动交通智能化发展，全面提升质量效率，实现在线交通运行态势推演、多模式交通协调管理决策支持，为提升城际区域交通运输网络运行效率和协调联动能力提供技术支撑。
1.3现状分析
交通运输体系信息化建设复杂，拥有类似出租车监控平台、两客一危平台、
决策分析平台、路网交通指数平台、运政管理平台、公交调度平台、交通信息服务平台等多套应用系统，各系统独立运行，系统产生的应用数据由各系统独立管理，数据分别位于不同的服务器上，存在信息系统建设分散、数据互不交换等问题，难以对数据进行有效利用，具体总结如下：
1、部门间信息共享程度低
下属单位、部门数量较多，其信息化、数据系统多数由不同的软件公司在不同时期开发，系统独立运行且不能互联互通，导致交通数据呈现碎片化分布、信息利用率低且融合程度差，各部门间缺乏有效的信息沟通和共享。
2、交通数据格式标准不统一
交通业务系统之间的数据有交叉和重复，数据结构、数据传输方式等均不尽一致，既有存储在数据库中的结构化数据，也有存储在数据库中的GIS数据以及存储在文件系统的中的数据文件等，难以保证数据的准确性和一致性，不利于数据的综合分析及价值挖掘。
同时应用系统各数据存储单元独立分布，不利于数据服务器的管理。
3、仍然使用传统的数据采集与应用模式
各交通信息系统没有实现互联互通，数据不能共享，监管部门采集数据需要一个个从系统中导出，缺乏有效的技术手段保证大量数据的交换需求，目前系统
之间的数据交换除极少数采用接口自动交换外，大部分都采用人工拷盘或是人工网络传输方式完成。
同时交通监管部门仍然存在手动采集数据、人工进行分析管理的的模式，缺乏多媒体可视化信息，表达不直观，严重影响了交通监管部门的工作效率和质量。
现有交通委（局）信息交互方式比较欠缺，指挥中心缺少领先的显示系统，面向公众缺少APP相关应用，日常服务、战时应急科技手段欠缺，效率低下。
4、海量交通数据难以得到充分利用
由于各个部门信息系统相互独立，数据标准和格式各不相同，对存在于各个业务系统中的海量数据无法共享运用，导致对交通信息的感知和收集能力有限，数据潜在价值没有得到有效挖掘，使得数据没有发挥其应有的价值，导致对交通态势的研判和预测缺少数据支撑，对公众的交通信息服务很难满足需求。
5、数据安全基础薄弱
由于信息系统由各部门独立建设与运营，大部分业务系统仅采用传统的“用户名+口令”进行登录，系统用户身份真实性难以确认；数据均以明文形式进行传播与存储，存在信息被篡改和泄露的风险；系统权限设置不够合理，容易导致敏感数据的泄露；系统缺少严格的审计功能，一旦有人非法篡改系统数据也难以被发现；系统设计时未考虑容灾备份，一旦系统出现问题则会导致核心数据的丢失与损坏，给交通应急指挥中心系统留下信息安全隐患。
6系统数据交换周期和性能要求不一
有的系统半年或一年与其他系统交换一次数据，有的系统每分钟都要与其他系统交换。
由于各应用系统相对独立，数据分散存储，非常不利于数据的管理，与此同时增加了数据处理、数据挖掘、数据分析的难度。
因此，迫切需要建立统一的大数据中心，整合公路、铁路、水路、民航、邮政、物流各行业数据，对各个独立系统的数据进行集中管理、统一调度，进一步增加交通数据中心建设应用系统的附加值。
同时，在大数据中心的基础上，我们可以对数据进行更多的价值发现，通过综合的数据挖掘与数据分析，可以得到更多有价值的分析结果。
1.4设计原则
综合交通运行监测与指挥调度平台设计上遵循“技术先进、可靠实用、安全可扩展、保护现有投资”的原则，坚持以需求为导向，充分利用现有资源，注重实效的原则。
（1）标准化与规范化原则
在统一的标准和规范条件下进行建设，以确保建成的系统具有开放性、兼容性和可扩展性。
（2）开放性
综合交通运行监测与指挥调度基于开放式架构设计，工程设计与施工规范都结合与执行国家和交通部门的规定及国家工业标准。
系统应用软件设计采用开放式结构，提供通用数据接口，使系统能够与现有业务系统连接，同时易于今后系统功能的增加，系统规模的扩容。
（3）兼容性
根据已有的一些交通业务系统，在设计和建设时充分考虑新建系统对现有系统的兼容性，使原有系统功能发挥最大功效。
（4）先进性
平台设计将充分利用现有资源，符合当前技术和管理方向，对当前的各交通业务系统进行整合与升级；系统设计中既考虑采用先进的概念、技术和方法，又注意到结构、设备、工具的相对成熟，使系统具有更强的发展潜力。
（5）可靠性
确保对现有系统的兼容而且确保该系统能长期稳定可靠地运行，尽最大限度地减少系统故障的发生。
整个系统设备具有长期连续工作的能力和容错能力，平台具有冗余备份功能。
（6）可扩展性
平台具备良好的产品兼容和技术兼容性能，以确保将来系统在升级换代时对原始投资的保护，即可大大减少系统拥有资源的成本，从而使得系统有较高的综合性能。
（7）安全性
随着社会和信息技术的发展，各种高科技手段的入侵和网络病毒的传播，严重地威胁到系统的正常运转，造成了许多不必要的财力、物力上的损失；尤其是该系统直接与交通系统网络连接，平台的建设要求具有较高的安全性，保密性；平台建设保证对使用信息和操作人员进行高强度的身份认证以及细粒度的权限管理；确保系统数据的采集、传输、存储是安全可靠的；确保对系统的各种操作有详细记录，并具备保护和恢复文件信息、数据信息的功能。
（8）易维护性
平台采用模块化结构，可以根据系统的需要进行相应模块的增加和替换，使
得系统具有较好的可维护性。
（9）充分利用和保护现有资源原则
平台充分利用好原有的系统和资源，最大程度上保护现有的投资。
1.5设计依据
国务院《关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》
《推进“互联网+”便捷交通促进智能交通发展的实施方案》
交通运输部《关于推进交通运输信息化智能化发展的指导意见》
《信息产业科技发展“十一五”规划2020年中长期规划纲要》
《城市公共交通“十三五”发展纲要》
《交通运输部办公厅关于推进行业数据资源开放共享的实施意见》
《交通运输信息化“十三五”发展规划》
《交通运输科技“十三五”发展规划》
《交通运输标准化“十三五”发展规划》
《全国公路水路交通运输环境监测网总体规划》
《公路水路交通运输环境监测网总体规划编制办法（试行）》
《公安交通集成指挥平台结构和功能》（GA/T1146—2014）
《城市交通运行状况评价规范》（GB/T33171-2016）
《道路运输车辆卫星定位系统+车载终端技术要求》（JT/T794-2011）
1.6设计目标
综合交通运行监测与指挥调度平台通过汇聚城市交通路网、车流、客流、停
车场、场站等交通数据，架构城市交通数据中心，以提高管理的精细化、服务的精准化为核心，以构建各级协同工作平台为抓手，搭建综合交通运行监测与协调联动框架，形成一体化多方式公众信息服务体系，推进综合交通运行协调体系建设，提升交通决策支持的应用效能，加强多种运输方式间精细化协调联动，提高公众交通信息服务水平，以智能交通推动城市经济和交通运输的可持续发展。
总体目标体现在“四个转变”：
（1）实现数据融合的转变：
实现交通行业数据的融合与共享，将传统分散在各行业的交通行业数据融合至数据中心，促进数据高效的融合与共享。
（2）实现监管手段的转变：
从城市交通传统的人工巡查与手工记录向自动的监测与统计分析转变，提高数据采集与行业监管的及时性，降低监管人员工作强度，使得管理部门对综合交通服务质量的考核更加准确、可靠。
（3）实现管理模式的转变：
利用信息化手段提高行业管理效能、提升行业数据获取能力和科学决策水平，进而提升行业管理部门的执政水平与管理效率，
使交通运输企业享受更加高效、便捷的行政服务
（4）实现服务方式的转变：
从原有静态、单一、信息匮乏的信息服务向动静态结合、内容丰富、手段多样的信息服务方式转变，打造人性化和精准化的信息服务，为出行者提供及时、便捷、精准的综合交通出行信息服务。
第二章需求分析
2.1现有问题聚焦与定位
交通智慧化是软化城市交通“血栓”的重要举措，也是智慧城市建设的具体任务。
城市发展到一定规模后，单纯依靠道路“硬件”设施的升级，道路交通拥堵、事故突发、道路安全、环境污染、经济竞争力下降等问题就无法从根本上得到改善。
而融合了物联网、大数据、云计算、网络通信等先进技术的智慧交通，将会在软化城市交通“血栓”中发挥突出功效，城市业越来越需要统一的交通智能信息管理系统来监控和管理交通。
目前，全国各地尤其是大城市交通普遍面临的问题与挑战如下：
1、现有交通指挥中心各业务领域明确且较单一，缺乏综合交通信息共享。
实时交通运行情况掌握不够，目前掌握的数据，尤其是动态数据依然严重不足，例如，公路交通流检测器密度太低，仍未建立统一的轨道交通基础数据库，无法掌握公共交通换乘客流情况，另一方面公安、交警、城管等都建设了道路交通信息采集和视频监控设备，交通部门间缺乏相应的交通信息资源交换与共享，造成
大量基础交通设施的重复建设，不仅浪费人力资源和时间，还大大降低了工作效率。
2、交通基础数据利用不足，尤其是动态数据利用率较低，现有的数据缺乏统一的规范和标准，各部门之间的交通信息数据兼容性差。
例如：
城市路网中的浮动车数据与公路交通流数据并未融合，无法获取全路网的动态路况；交通应用数据规范在交通行业内部并未统一，使用范围有限等等。
3、交通辅助决策支持能力不足。
现有交通基础数据远不能满足交通规划设计、交通需求管理等需求，由于交通运行分析指标体系未建立，统一交通仿真平台、交通应急指挥专家系统等尚未建立等。
缺乏对建立完备、实时的交通信息采集网的投入，缺乏对基于实时交通信息的交通突发事件检测技术以及其他信息融合技术的研究与开发，无法提供为道路交通决策提供足够的数据支撑。
4、公众信息服务能力不足且内容不够丰富，民众出行使用意愿不高。
交通信息展现手段和方式不够丰富，未针对交通出行特点研发专门的公众信息服务系统；动态信息服务质量参差不齐，未建立统一标准；动态信息服务覆盖范围比较窄等。
对各自业务领域的专注导致信息服务内容不够丰富，缺乏交叉信息共享。
5、交通资源协调能力有待提高。
目前各指挥中心之间仍然是简单的网络设备组合，实质性的相互业务集成与交通信息共享实现程度低，影响了整体效益的
发挥。
在重大活动期间，只能依靠成立临时的交通保障机构来应对缺乏综合运输保障协调指挥机构的现状。
由于缺乏常态化的综合交通中心、人员和信息化支撑系统，无法实时掌握综合交通运行状况和根据具体情况进行高效协调指挥；无法
实现及时预警和高效处理。
因此，整合交通数据资源，构建覆盖前端传感检测、传输通信、系统集成、
信息服务在内的完整产业链。
在此基础上，以物联网为核心，依托4G、云计算
等新技术，对道路交通设施、交通信息服务进行全面升级，提高整体交通公众信息服务水平，打造智慧、畅通、高效、和谐的交通综合监测与协调指挥体系至关重要。
建设交通运行协调指挥中心，协调现有的各种交通资源，实现综合运输协调指挥，实现对全市路网交通量、运行速度、事件、气象等运行状况的监测，加强交通基础设施与运输、各种运输方式、城乡运输、相关单位和行业企业之间等的协调配合力度。
实现综合交通安全应急指挥，为“信息交互、统一协调、分级指挥、一致行动”的应急联动机制提供强有力支撑。
实现交通辅助决策支持与公众信息服务，实现对综合交通行业数据的整合与分析，形成交通行业数据共享交换中心和统一的综合信息报送体系；以大屏展示、领导桌面、短信服务、网站、服务热线、动态导航等方式，为政府决策与管理、企业运营与服务、公众出行提供准确及时的信息服务。
支撑交通行业监管和精细化管理，提高政府公众服务、决策和应急处置能力；支撑行业企业间数据共享、协调联动，提高企业服务水平和运行效率；支撑政府与公众的沟通、互动，为公众提供超前的交通信息服务。
2.2市场需求分析
TOCC是交通部十三五重点建设内容之一，十二五期间交通基础设施建设逐渐完善，但各自为政的体系已经严重制约了交通运行效率的提升，也无法满足城
市交通运行监测、行业监管、辅助决策、信息服务的需要，因此，开展综合交通
信息化建设，提供一体化出行服务，便捷公共交通体系建设，高效物流运输体系建设，综合交通枢纽建设等成为交通运输信息化建设的关注焦点。
2.3行业发展趋势分析
首先看问题：
从全国各大城市交委（局）信息化建设现状来看，普遍反馈能够开展交通运行监测、交通信息服务、交通辅助决策及应急指挥调度的综合性集成应用平台需求迫切，但目前各地建设基本停留在单一的子系统或单一平台应用层面，无法满足综合交通信息化建设的需求。
其次看市场：
综合交通运行监测与指挥调度平台由于具备整合交通各行业，业务系统数据的能力，开展统一的交通运行监测与预警、应急指挥调度、交通仿真与辅助决策、交通信息服务业务应用，优势明显，因此，十三五期间，各地建设需求迫切。
2.4技术发展趋势分析
交通运输信息化建设正朝着大集成、大融合、大联网的方向稳步推进，加强信息分析研判，深化信息系统应用，扩大信息共享范围已形成共识。
围绕这一顶层设计趋势，人工智能、大数据、交通仿真与辅助决策、交通信息化服务、一体化交通出行涉及到的技术要素是未来的核心方向，其中，人工智能是备受关注的
发展领域之一，人工智能涉及到的客流统计、事件检测、人脸识别、车辆识别等在交通运输应用极其广泛，将推动交通运输管理更加精细化、高效化。
2.5业务需求分析
2.5.1运行监测
在综合交通日常监测工作中，需要对地面公交、轨道交通、出租汽车、自行车、水上巴士、省际客运、铁路客流、机场客流、高速车流、停车场等的运行状况及客流趋势进行监测，并实现分级预警，及时掌握交通各行业的运行状况及运输态势变化，为不同运输方式之间的协调指挥提供支撑，也为交通安全风险管理及事件发生时及时发现提供保障。
在重大活动、春运、黄金周等特殊情况下，需要在全面掌握综合运输运行状况的基础上，协调相关部门、指挥行业企业米取保障措施，跟踪保障情况，完成指令执行的闭环检查，为交通运行有序、居民出行安全提供保障。
2.5.2协调联动
协调联动主要面向交通行业管理部门、行业企业调度中心等需求，在全面掌握综合运输运行状况的基础上，通过信息共享，协调相关部门、行业企业采取保障措施，为交通运行有序、居民出行安全提供保障。
掌握接驳地面公交客流、异常情况信息、掌握机场到港客流、航班延误等信息、掌握铁路到站客流、火车晚点等信息需求。
2.5.3安全应急
交通安全应急综合管理工作中，需要利用视频监控设备、无人机、专业队伍巡查等多种手段，对交通运输行业需要重点监控的公交场站、路网环境、重要场所等进行安全监控。
当有交通安全事件发生，交通应急综合指挥进入应急处置阶段，全部应急力量实现充分调动。
指挥中心对交通安全事件影响范围、严重程度等相关信息进行收集、分析和评估，动态掌握交通救援队伍、应急储备物资和装备、应急通信系统等情况，及时向上级应急指挥单位报送相关情况，下达应急指挥调度命令，实
现对应急资源的有效调配与管理，保障应对过程中所需资源及时到位。
2.5.4信息服务
信息服务主要面向出行公众，通过多渠道发布全路网动态路况信息、公共交通运营信息、动态停车信息、交通客运信息等，为出行者提供全面、准备、及时地信息服务，提高出行效率。
需要及时掌握目的地周边空余停车位信息、节假日
掌握由城区与郊区之间道路拥堵、施工、事件、天气等信息、能够通过智能手机、电话等提供更多个性化驾车出行服务。
需要掌握出行地与目的地之间公共交通乘坐信息、掌握地面公交下一班车辆预计到达时间、拥挤程度、异常等信息、掌握轨道交通站点封站限流情况、客流拥挤程度、异常等信息、能够通过智能手机、电话等提供更多个性化公共交通出行服务。
能够实现城际、城内交通一体化出行服务，基于地图直观呈现地铁接驳、公交换乘、自行车最后500米的综合出行服务支持体系。
2.6数据需求分析
表i数据需求分析表
序号
监测对
象类别
监测对
象
数据类型
详细数据内容
数据来源
1
重点车
（船）
行政执法
车
运行数据
GP（位置、即时速度等）、车载视频等
公路局公路路政巡查车
（定位）系统、运管局数据中心
基础数据
车牌、所属单位等
执法数据
行政处罚情况等
公路局、运管
局行政处罚
系统
行政执法
船
运行数据
GP（位置、即时速度等）、
AIS等
港航GPS和
AIS平台；
船载视频等
港航局视频
平台
基础数据
船号、所属单位等
港航综合数
据平台
执法数据
行政处罚情况
升级会员 