智慧交通流量管控系統(tǒng)技術(shù)方案

1、智慧交通流量管控系統(tǒng)技術(shù)方案目錄第一章建設(shè)原則1（一）加強指導(dǎo)、統(tǒng)籌規(guī)劃1（二）面向需求、重點突出1（三）互聯(lián)互通、資源共享1（四）求實勿虛、提升服務(wù)1（五）覆蓋全局，深化應(yīng)用1第二章總體框架2第三章交通流量管控系統(tǒng)31.系統(tǒng)建設(shè)分布32.技術(shù)選型43.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)54.系統(tǒng)功能65.系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)指標8第一章 建設(shè)原則（一）加強指導(dǎo)、統(tǒng)籌規(guī)劃智能交通系統(tǒng)是一項巨大的系統(tǒng)工程，具有多元化、層次化、多學(xué)科交叉的特點，具有很強的廣泛性和綜合性，涉及政府、企業(yè)多個層面，必須在統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下進行統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)，使各單位遵照統(tǒng)一的規(guī)范建設(shè)，充分發(fā)揮整體作用和整體效益，充分運用云計算等先進技術(shù)，同時避免重復(fù)建設(shè)和

2、開發(fā)，確保交通智能化建設(shè)的順利實施。（二）面向需求、重點突出ITS建設(shè)項目要根據(jù)交通運營與管理的需要，滿足社會公眾對交通行業(yè)信息的要求，加強智能管理信息系統(tǒng)特別是公共交通相關(guān)信息系統(tǒng)的開發(fā)利用，講求實效，以應(yīng)用促發(fā)展。項目建設(shè)要突出重點、分層建設(shè)、各負其責、共同發(fā)展、穩(wěn)步推進，要根據(jù)實際情況和發(fā)展需求，制訂項目實施計劃，分步實施。（三）互聯(lián)互通、資源共享把握“十二五”時期經(jīng)濟社會發(fā)展的新形勢、新任務(wù)、新要求，從交通運行系統(tǒng)的全局出發(fā)進行 ITS 建設(shè)，對各部門現(xiàn)有的基礎(chǔ)資源加以整合，統(tǒng)一管理資源，避免交通行業(yè)內(nèi)部資源分隔、各自為政，進而理順各交通部門間信息交互關(guān)系，實現(xiàn)交通信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通和

3、資源共享。（四）求實勿虛、提升服務(wù)堅持以人為本，以具有鮮明時代特征和行業(yè)特點的交通信息服務(wù)為重點，以 智能交通信息化工程為推手，以支撐解決行業(yè)發(fā)展中的重大經(jīng)濟社會問題為宗旨， 以需求、效果并重為導(dǎo)向，加快推進交通信息服務(wù)規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，推動建 立豐富實用、經(jīng)濟便捷的綜合交通信息服務(wù)體系，使交通信息真正服務(wù)于民。（五）覆蓋全局，深化應(yīng)用以信息化覆蓋智能交通現(xiàn)代化建設(shè)的全局，實現(xiàn)信息技術(shù)在智能交通系統(tǒng)運行監(jiān)測、管理與服務(wù)領(lǐng)域的深度滲透與融合，加速推進深化應(yīng)用，促使智能交通信息化在加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式中發(fā)揮更重要的牽引和支撐作用，有效提高智能交通的發(fā)展質(zhì)量和效益。第二章 總體框架通過路段設(shè)置的流量檢

4、測設(shè)備、號牌識別設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備和路口的車輛檢測采集的數(shù)據(jù)，進行有效融合，經(jīng)處理分析形成交通誘導(dǎo)信息后，再通過路側(cè)的 LED顯示屏、交通電臺、電視等手段向公眾發(fā)布，形成集采集、處理、發(fā)布為一體的交通信息系統(tǒng)，建成全新的智能交通管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)還能充分利用現(xiàn)有交通卡口、交通違法抓拍系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等信息資源，建立車輛號牌識別、車輛運行軌跡監(jiān)測功能模塊，為交通肇事逃逸和治安逃逸的查處提供先進的技術(shù)手段。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：圖 1 系統(tǒng)總體架構(gòu)第三章交通流量管控系統(tǒng)交通信息包括道路狀況信息、交通狀況信息、氣象信息等。本方案中的交通信息采集主要是指交通狀況信息，主要包括交通流量、車道占有率、平均車速等交通

5、特性、交通事件和擁擠程度信息。這些信息是智能交通信息系統(tǒng)的重要信息來源，通過與云計算技術(shù)結(jié)合的交通信息采集為指揮調(diào)度、交通信號控制、交通誘導(dǎo)等提供決策依據(jù)。通過建立路網(wǎng)動態(tài)交通流量采集系統(tǒng)，通過云計算技術(shù)融合視頻、微波等多種檢測技術(shù)，可以實時了解城區(qū)路網(wǎng)的運行全貌，并通過云計算技術(shù)對數(shù)據(jù)進行分析，指引交通管理工作方向，從而為交通信息分析和交通誘導(dǎo)等服務(wù)提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù)；同時可以提高指揮中心對城市動態(tài)交通異常事件的快速反應(yīng)能力。1. 系統(tǒng)建設(shè)分布本次項目建設(shè)的流量檢測系統(tǒng)將覆蓋市區(qū)所有主干道路，同時考慮到今年的發(fā)展需求，將同時覆蓋新城區(qū)的主要道路。具體點位分布如下圖所示。圖例流量檢測系統(tǒng)建設(shè)點

6、位圖 2 流量檢測系統(tǒng)點位分布圖具體的流量監(jiān)測點位如下表所示。2. 技術(shù)選型從國內(nèi)、外的應(yīng)用來看，目前對交通數(shù)據(jù)檢測的方法有許多種，主要包括侵入式方法和非侵入式方法，侵入式方法需要進行破路施工，檢測設(shè)備主要包括地感線圈，這種方法檢測精度較高，但容易損壞，在進行維護和安裝過程中需封閉道路，對已建成的流量較大的道路應(yīng)用起來較困難。非侵入式方法對于交通流的干擾小，安裝方便，檢測設(shè)備主要包括紅外、電 磁、微波、脈沖超聲波、視頻等。其中視頻檢測器可同時完成多車道的交通參數(shù) 采集，還具有采集視頻圖像的功能，安裝設(shè)置靈活，檢測區(qū)域面積大，維護簡單， 但其檢測精度受到天氣等環(huán)境影響較大；微波檢測器具有檢測精度

7、高、可檢測多 車道信息及不受天氣影響等優(yōu)點，但道路上存在金屬分隔帶或周圍存在較高建筑 物時，其檢測精度會受到影響；超聲波檢測器采用懸掛式安裝，不需破壞路面， 也不受路面變形的影響，但其檢測效果易受環(huán)境影響；紅外檢測器的檢測精度也 容易受到風、雨、雪等自然環(huán)境的影響。綜上所述，各種交通檢測器的性能各有千秋，對應(yīng)用環(huán)境的適應(yīng)性也不同。根據(jù)道路施工難度大、交通流干擾小等特點，同時結(jié)合建造成本等方面考慮，本次選擇視頻檢測方法進行交通流采集，同時為了全面掌握城區(qū)道路交通狀況，以交通信號控制系統(tǒng)、智能治安卡口系統(tǒng)采集的交通信息作為補充，各種交通信息采集方式在信息采集中互為補充，相互融合，既提高了交通信息采

8、集覆蓋面，又提高了交通信息采集效率。項目建設(shè)中依托于交通信號控制系統(tǒng)等其他系統(tǒng)的交通信息采集將與上述系統(tǒng)的建設(shè)同步。3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)交通流量采集系統(tǒng)由交通信息采集層和交通信息處理層組成。信息采集層主要指前端專用交通信息采集設(shè)備，如微波車輛檢測器、視頻車輛檢測器、地磁車輛檢測器和線圈車輛檢測器等，本期工程根據(jù)城市道路特點，前端道路設(shè)備采用微波車輛檢測器進行交通事件、交通流量信息的采集。交通信息處理層指部署于智能交通指揮中心機房的中心管理系統(tǒng)。視頻交通檢測器圖像采集設(shè)備（視頻攝像機）通信設(shè)備（有線、無線）分支交換機核心交換機交通信號服務(wù)器交通集成平臺服務(wù)器交通流量（事件）服務(wù)器圖 3 交通流量采集系

9、統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4. 系統(tǒng)功能4.1.1.1 交通流數(shù)據(jù)采集按照約定的采樣周期提交流量、占有率、平均車速、車頭時距等交通數(shù)據(jù)。系統(tǒng)將數(shù)據(jù)按照系統(tǒng)規(guī)則進行預(yù)處理后存入指揮中心交通流量數(shù)據(jù)庫中。4.1.1.2 數(shù)據(jù)預(yù)分析處理數(shù)據(jù)處理首先將各類檢測器采集的異樣數(shù)據(jù)進行過濾，去掉非法、無效的數(shù) 據(jù)，將有效、合法的數(shù)據(jù)按照標準進行格式化處理，以保證采集到的數(shù)據(jù)安全性、可靠性、有效性。然后對于缺失的數(shù)據(jù)進行擬合、填補，以保證數(shù)據(jù)的完整性。 然后將數(shù)據(jù)換算為統(tǒng)一格式的有效數(shù)據(jù)，并進行存儲。系統(tǒng)定時（如 5 分鐘、15 分鐘、1 小時）進行數(shù)據(jù)的分析計算，將目前流量數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)進行分析計算，換算成小時流量寫入流量歷

10、史記錄表，以供查詢、統(tǒng)計、分析使用，并對目前流量數(shù)據(jù)表中的已處理的數(shù)據(jù)進行刪除清理。4.1.1.3 檢測設(shè)備管理指揮中心用戶對系統(tǒng)中用于流量檢測的設(shè)備進行管理。用戶可添加、刪除系統(tǒng)中的檢測設(shè)備，在指揮中心 PGIS 地圖中顯示檢測點的分布。并可以對檢測設(shè)備的基本信息進行查看、修改和保存。檢測設(shè)備的信息包括：檢測設(shè)備編號、設(shè)備類型、設(shè)備名稱、設(shè)備型號、設(shè)備狀態(tài)、檢測器類型、通道數(shù)、端口、通信參數(shù)、通信速度、采集時間間隔和安裝地點等。4.1.1.4 云存儲數(shù)據(jù)完成每日的系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份及重要文件的存檔，并帶有時間記錄，以便在需要時可以復(fù)制每日數(shù)據(jù)或調(diào)出歷史數(shù)據(jù)進行各種分析。l數(shù)據(jù)要求交通流量、阻塞程度

11、、平均速度、飽和度、延誤、占有率等，以上這些數(shù)據(jù)需要做長期存儲。五分鐘、十五分鐘統(tǒng)計流量存儲一年，一小時流量存儲五年。一日、一月、一季度流量統(tǒng)計存儲十年。阻塞程度、平均速度、飽和度、占有率一小時統(tǒng)計存儲五年。日以上時間統(tǒng)計數(shù)據(jù)要求存儲十年。針對存儲的數(shù)據(jù)的海量特性，根據(jù)后期的業(yè)務(wù)發(fā)展，需要高擴展性，高并發(fā)， 以及實時處理海量數(shù)據(jù)的能力，因此采用業(yè)界成熟先進的云平臺架構(gòu)思想，利用 軟件實現(xiàn)對大量普通商用服務(wù)器存儲空間資源進行虛擬化整合，實現(xiàn)軟硬件故障 高度容錯，將系統(tǒng)控制流與數(shù)據(jù)流分離，同時使得數(shù)據(jù)在邏輯上集中、物理上分 散，每臺服務(wù)器同時對外提供服務(wù)，以達到多并發(fā)高吞吐量的性能要求，采用自 注

12、冊機制、故障自動屏蔽、自動冗余重建技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)自我維護和平滑擴展，系 統(tǒng)服務(wù) 724 小時不間斷。系統(tǒng)采用先進的編解碼容錯技術(shù)，可根據(jù)數(shù)據(jù)可靠性要求設(shè)置適當?shù)娜哂嗑幗獯a策略進行系統(tǒng)部署，可以以極小的磁盤和硬件冗余度， 實現(xiàn)高度的可靠性數(shù)據(jù)容錯。4.1.1.5 綜合統(tǒng)計查詢系統(tǒng)可以根據(jù)時間范圍、查詢周期（周、日、60 分鐘、10 分鐘、5 分鐘、1 分鐘）進行查詢統(tǒng)計；推算參數(shù)查詢，包括車輛折算當量、密度、飽和度或占有率。統(tǒng)計、報表分析，根據(jù)流量歷史數(shù)據(jù)庫，可以瀏覽任意檢測點的日、周報表， 能夠進行任意檢測點任意時段的車道流量、車型、平均車速等多種條件組合的數(shù) 據(jù)查詢，可同時選取多個檢測點進行比

13、較，并能生成報表，提供多種顯示方式顯 示上述分析結(jié)果，提供報表存盤、打印功能。報表形式為統(tǒng)計圖表、統(tǒng)計表格或 柱狀圖?？蓪?dǎo)入人工流量調(diào)查的流量、車型等數(shù)據(jù)。自動統(tǒng)計評價全市路網(wǎng)的通行水平功能，定期對阻塞頻率較高的路段，通過對周邊路網(wǎng)的流量分析后提出調(diào)整交通組織的預(yù)選方案。系統(tǒng)自檢功能，對檢測點的硬件或傳輸故障，系統(tǒng)能自檢并產(chǎn)生報警信息通知系統(tǒng)值班員。4.1.1.6 故障監(jiān)測系統(tǒng)有自檢功能，可以自動對前端檢測設(shè)備、電源、通信鏈路等以及中心系統(tǒng)設(shè)備和軟件的工作狀態(tài)與故障情況進行全面監(jiān)測、自診斷，在指揮中心可以顯示系統(tǒng)和設(shè)備的狀態(tài)，不能正常工作可以發(fā)出報警或提示。所有故障信息及其它操作錯誤或事件發(fā)生可記錄在系統(tǒng)日志中。4.1.1.7 系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理包括用戶管理、身份認證管理、資料管理、角色管理、權(quán)限管理、訪問控制管理、日志管理等。l用戶管理如添加刪除維護用戶資料、角色分配、給使用用戶分配權(quán)限，可以添加或刪除該用戶操作的權(quán)限，以及對操作人員的查看權(quán)限、控制權(quán)限、維護權(quán)限或無操作權(quán)限。具體內(nèi)容詳見集成系統(tǒng)的系統(tǒng)管