新奥交通解决方案试验室系统1文档格式.docx

新奥交通解决方案试验室系统1文档格式.docx

《新奥交通解决方案试验室系统1文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新奥交通解决方案试验室系统1文档格式.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

•支持各类交通控制及智能交通系统的仿真；

•输入和输出与出行需求模型接口；

•强大的路网编辑功能；

•灵活的交通需求描述方法；

•先进的驾驶行为和路径选择模型；

•自带动态交通分配（DTA）模型；

•开放的参数设置系统；

•GISDK全面支持二次开发；

2、自我调度网运营服务子系统

该系统作为一个集成展现和管理平台，负责实现静态的地理信息、交通设施信息以及动态的交通流检测信息的数字化、对象化展现和管理。

通过交通地理信息系统（GIS-T）技术，采集车道级的道路信息及道路两旁的基础设施,并综合电子地图及高清卫星影像数据，对道路的全面情况进行多元信息化展示的平台下进行操作控制。

该系统全面汇集了多种交通管理技术应用。

系统包含网络运营、站点管理、行车服务功能模块，提供了一个以交通地理信息系统（GIS-T）为基础的自我调度网运营服务平台（共享位置与路线，自我实现最优调度）。

1.3总体框架

系统的体系结构采用数据服务总线+模块插件式的设计思想，针对不同的业务功能和GIS功能封装成不同功能模块供用户定制，并通过定义标准的数据库访问服务接口协议，实现对业务数据和其他数据的共享与集成，充分体现系统结构的开放性和扩展性。

交通解决方案试验室系统平台采用CS/BS混合架构模式，CS模式主要用于对后台汇集数据的统一处理、交通仿真模型分析计算，行车路线优化分析等，利用CS架构的稳定性满足数据和交通仿真模型海量计算的需求；

BS模式主要用于网络运营、站点管理、行车服务功能模块等自我调度网运营服务，基于浏览器提供信息服务。

总体框架如下图所示：

图2.31系统总体逻辑结构图

按照多层体系结构设计观点，本项目分为几大部分：

基础设施层、数据资源层、核心平台层、应用服务层、用户系统层。

基础设施层为系统建设的软硬件设施，包括高性能服务器、高容量存储设施、网络交换设施、网络安全设施、网络监控软件、数据库管理软件、双机备份软件及输入输出设备等，为系统开发的底层基础。

数据资源层是本项目数据的管理核心，接受业务逻辑层对数据库操纵的请求，实现对数据库的查询、修改、更新等功能，并把运行结果提交给业务逻辑层。

本项目数据层包括基础地理数据库、交通信息数据库、线路规划数据库、应急预案数据库、系统运维及元数据库等几部分。

核心平台层，为本项目信息化建设的关键基础所在，主要为交通解决方案试验室系统平台建设所需的软件基础平台的部署与搭建，包括基础GIS软件、数据库软件、平台开发软件等，实现上层应用系统的功能服务。

应用服务层是通过对交通解决方案试验室系统平台的业务功能的接口服务封装实现，并基于面向服务架构（SOA）和企业服务总线（ESB）进行设计，在交通网络数字仿真系统数据内部接口方面提供了基于GIS的构建交通模拟网络数据接口、集成模拟充能站网点与能力系统数据接口、集成模拟行车定位系统数据接口的服务接口集。

用户系统层是本项目的门户，提供应用的用户界面，它根据用户的操作调用相应的功能，用户服务包括用户界面以及所有的显示规则。

用户层基于统一门户技术，根据不同部门用户的权限进行过滤与定制，生成符合该部门业务的自主页面框架。

1.4平台部署

本项目工程具备复杂的网络拓扑结构，GPS智能车载终端与调度指挥监控中心之间通过GPRS/CDMA/3G网络进行无线通讯，中心服务器采用标准机架式专业服务器，数据库采用Oracle10g，具有高效的数据处理能力。

各业务部门之间使用光纤连接，具备高速的数据传输能力和系统访问运行能力，并基于政府专网实现与数据的共享，网络之间采用标准TCP/IP协议和数据加密技术，保证其时效性。

此外，调度指挥监控中心配备大屏幕显示系统和专业图形工作站计算机系统，具有高效的图形处理能力和空间分析能力。

根据用户对系统性能的要求情况，基于提高性能、节约投资成本、充分利用现有资源的思想，交通解决方案试验室系统平台系统内部的网络拓扑结构如下图所示：

图31交通解决方案试验室系统平台网络拓扑结构图

根据上述平台部署图，智能交通运营与服务平台建设需要补充的主要硬件设备为：

1）数据库服务器一台，主要用于空间和属性数据的集中管理，用于存放采集的交通信息、预案信息等，推荐基本配置为CPU2630*2/8G*4/300G*4/H710/双电/DVD+1个WAN光纤卡。

2）应用服务器两台，一台用于交通网络数字仿真分析；

另一台作为地图应用服务器。

应用服务器的配置为CPU2609*2/4G*4/300G*4/H710/双电/DVD+1个WAN光纤卡。

3）磁盘整理一套：

用于统一存储本平台建设的数据资源，包括从外局交换的基础数据和本局自己的专题数据，推荐基本配置为，磁盘存储盘柜；

存储容量：

6TBSAS，平均传输率：

6Gb/s，冗余电源。

2硬件部分

2.1车载设备

（1）具备语音播放能力

（2）具备通信能力，可接入3G网络，可以连接互联网

（3）具有图形显示终端，支持触摸式操作

（4）可以连接交通工具电脑系统，具备OBD接口，可

以采集车载设备信息

数量3台

2.2OBD模拟器

OBD‐16针接口，根据接收到的车辆行驶速度模拟产生车

辆发动机转速、平均油耗等数据

3台

要求提供各硬件设备的生产厂商、设备型号。

3软件部分

3.1行车服务终端系统

行车服务终端系统，采用了世界领先的GPS全球卫星定位技术、GPRS/GSM全球移动通讯技术、GIS地理信息处理技术、大容量数据采集技术和大容量数据存储等计算机网络通信与数据处理技术，同时尽可能多的采集并记录车辆行驶过程中大量的数据信息，自动生成图形和数据，进行统计、比较、分析、列表，从而提高车辆营运管理工作的效率。

能够实现对车辆等移动目标的精确定位、跟踪及控制，具有定位精度高、稳定性强、使用效果好的特点。

本系统为车辆提供信息导航、车辆状态采集、行车服务等，为车辆提供最优的行车建议，从而在满足行车需求的条件下实现最大化节约能源、充储便利的目标。

行车服务终端系统的主要用户是各车辆的驾驶人员，主要以语音输入、语音提示、地图显示为主，尽量减少客户手动输入、功能点击等，保障驾驶安全性。

行车服务终端系统由通讯、车载传感、显示、存储、卫星定位、数据加密解密六个模块组成。

（1）通讯模块，用于接收/上传相关服务信息、与车载系统的通讯等；

（2）车载传感模块，用于获取车辆当前状态等信息；

（3）显示模块，用于将服务信息界面显示；

（4）存储模块，用于数据存储、读取、查询等；

（5）卫星定位模块，接收来自GPS卫星的信号，经数据处理，获得车辆的实时经度、纬度位置数据，用于实时获取车辆当前位置及交通拥堵情况监测等；

（6）数据加密解密，数据传输时需要加密解密算法，确保数据安全。

行车服务终端系统实现的功能有车辆信息采集、车辆动态导航、车载终端信息服务、驾驶行为管理、系统配置。

3.1.1车辆信息采集

3.1.1.1车辆当前状态

车辆当前状态是指车辆当前位置、里程，当前车速，当前基本信息，当前燃料存量，当前运输信息等信息。

通过车载设备接收来自GPS卫星的信号，经数据处理，获得车辆的实时经度、纬度位置数据及车速等信息。

车辆当前位置、里程：

实时获取车辆当前所在的位置信息，定位精度优于5米，在导航地图上标记显示。

当前车速：

实时采集车辆当前的速度信息。

当前基本信息：

实时采集车辆当前的发动机转速等信息，发动机转速、水箱温度、型号、胎压等信息。

当前燃料存量：

实时采集车辆当前的燃料存量（剩余量）。

当前运输信息：

实时采集车辆的运输信息（区分普通车辆与特种车辆（LNG槽车、危险品车辆）），特种车辆专有信息，客运车辆载客信息等。

3.1.1.2车辆等待时间

车辆等待时间是指发动机启动时的等待时间，采集车辆单次及全天累计的停车等待时间。

3.1.1.3当前已耗燃料量

采集当前车辆已耗油、耗气、耗电量（当天累计值），可对历史耗燃料量进行查询。

3.1.1.4行车目标

由客户手动输入行车目的地，可获取车辆的目的地信息。

3.1.2车辆动态导航

车辆动态导航，主要是以地图导航显示为主，实时显示车辆当前位置，客户通过语音或文字输入目的地信息后，系统经过一系列算法计算，提供最优行车路线，最优行车路线将在地图上标记显示，并通过语音提示客户行车路线。

3.1.2.1地图显示

在地图上显示车辆位置、最优路线、充储站位置、路况信息、紧急事件。

（1）车辆位置：

实时显示车辆当前所在地图的位置。

（2）最优路线：

将计算出的最优行车路线在地图上标记显示。

（3）充储站位置：

标记显示城市范围内全部能源充储站位置。

（4）路况信息：

图形显示交通的拥堵情况、路况信息（绿色代表畅通、红色深浅程度代表拥堵严重程度）

（5）紧急事件：

当路况出现紧急事件（如车祸等）在地图上标记显示，并在地图上用文字提醒注意。

3.1.2.2语音播报

语音播报紧急事件，当所行路线中出现紧急事件时，进行语音提示。

语音提示充储站信息：

根据自身燃料存量，行驶至附近充储站时，语音提示。

3.1.2.3智能最优行车路线

提供三种情况的最优路线供客户自助选择，行车过程中均伴有语音提示，根据GPS定位确定目前的位置，以语音提示并在地图上显示路线进行路径诱导。

最优路径的计算可以采用Dijbstra算法、Floyd算法、启发式搜索算法（A*算法）、蚁群算法等方法进行，同时可以提供几条次优路径以供备选。

三种情况的最优路线分别为：

（1）基于行车目的地计算行车最优行车路线；

（2）基于动态路况信息计算最优行车路线。

动态路况信息，是指在行车过程中，前方某路段出现紧急事件（例如交通事故）或出现交通拥堵时，将重新计算最优路线，避免等待时间过长。

（3）基于车辆自身状况（如燃料充储需求）计算最优行车路线。

3.1.2.4出行信息上报

出行者在出行过程中发现的某些紧急信息，如事故、拥堵、路况、路面破损等，可通过此项服务上报给相关单位。

3.1.3车载终端信息服务

3.1.3.1基本信息查询

能查询车辆行驶的基本信息，包括行驶公里数、总用时、总耗燃料量，可以进行历史数据的查询。

（1）行驶公里数查询：

统计并查询单日行驶公里数以及目前全部公里数累积值。

（2）总用时统计：

统计并查询累计单日行车总用时。

（3）总耗燃料量：

统计并查询累计单日行车总消耗燃料量。

3.1.3.2行车路线记录

记录行车路线信息，可在地图上显示历史行车路线记录，并可进行历史行车路线记录的查询。

3.1.3.3耗燃料量计算

（1）理想耗燃料量：

依据行驶公里、用时等信息，计算理论上消耗燃料量。

（2）单位能耗：

计算实际单位能耗。

（3）理想单位能耗：

依据行驶公里记录及理想耗燃料量，计算理论单位能耗。

3.1.3.4排放废气量计算

依据耗燃料量，计算当前已排放量的信息（当天累计值），废气包括（CO、CO2、NO、NO2、SO2、Pb）,可进行历史信息的查询。

3.1.3.5信息接收

（1）路况信息：

接收来自智能交通调度服务系统提供的路况信息。

（2）充储站信息：

接收来自充储站管理系统的充储站位置、车辆排队情况、燃料价格、燃料种类等信息。

（3）其他信息显示：

车载终端具有显示其他信息的功能，例如广告、节能宣传、节能常识等。

3.1.3.6驾驶行为记录

使用行车记录仪记录驾驶员的驾驶行为，可进行历史查询。

3.1.4驾驶行为管理

3.1.4.1驾驶行为分析

根据驾驶行为记录，包括紧急制动、急速加油、车道切换、油料消耗等数据，提供算法进行驾驶行为分析。

3.1.4.2行车历史信息统计分析

根据历史行车记录，进行历史行车数据统计分析。

3.1.4.3驾驶行为矫正建议

依据驾驶行为分析及行车历史信息统计分析结果，提供节能驾驶，安全驾驶的相关建议。

3.1.5系统配置

系统配置可根据客户自身需求，选择需要显示的服务信息，全部信息均可以配置显示，包括如下功能：

车辆信息采集的全部功能；

动态导航的全部功能；

车载终端信息服务提供的全部功能；

驾驶行为管理的全部功能；

其他增值服务配置。

3.2智能交通调度服务系统（含GIS系统）

智能交通调度服务系统，以下简称调度服务系统，是城市交通能源解决方案的核心。

该系统通过收集城市车辆的状态数据，形成城市交通状况数据中心；

通过收集能源充储站库存信息、待充储车辆排队信息、价格信息等数据，形成城市交通能源数据中心。

调度服务系统在充分利用交通数据和能源数据的基础上，为车辆提供行车路线服务及其他增值服务，为能源充储站提供调度服务、价格分析服务等，为宏观能源管理者提供交通能源布局规划服务。

Ø

运行环境

智能交通调度服务系统，是城市交通参与者的自我服务平台，由专业的运营服务公司为交通－能源相关业务的参与者提供自我服务的支撑。

该系统的数据基础，是自我服务体系的参与者，包括：

车辆驾驶员和能源充储站管理者。

车辆驾驶员之间的数据共享，形成了城市交通状况的总体概貌，车辆驾驶员之间的数据互动，则最终形成城市交通流。

调度服务系统在城市交通总体状况和能源充储站大数据的基础上，通过其强大的计算能力，为交通－能源相关业务参与者提供各类定制服务。

调度服务系统在城市交通总体状况的大数据基础上，为服务订购者提供交通信息服务，包括：

动态路况最优路线导航服务、驾驶行为诊断服务、能源价格服务和其他定制服务等。

调度服务系统在城市交通总体状况和能源充储站大数据的基础上，通过其强大的计算能力，为能源充储站提供价格诊断分析、能源调度、排队车辆控制引导等服务。

系统用户

智能交通调度服务系统支持以下用户：

（1）管理者：

查询服务数据、能源数据等；

（2）系统管理员：

调整、配置系统，查询系统数据；

（3）服务订购者（OK）：

关注自己的交通数据、能源消耗数据、驾驶行为描述。

3.2.1行车服务

3.2.1.1动态导航路径计算

动态导航路径计算是点对点型服务，该服务针对服务订购者所提交的行车计划、采集到的行车状态，依据当前交通路况以及对下一周期路况预计，计算下一周期车辆行车路线，并以点对点服务的方式，将新的行车路线发送到服务订购者的车载终端。

主要依据路况、车辆燃料存量及充储需求，根据计算提供最近路线、最快路线、最节能路线、最经济路线四种情况的路径。

3.2.1.2驾驶行为分析及矫正建议

驾驶行为分析，针对服务订购者的驾驶记录，包括紧急制动、急速加油、车道切换、油料消耗等数据，发现驾驶员的不正确行车方法。

针对驾驶员的行车习惯，提供矫正建议，有以下两种方式：

1）实时发送矫正建议及时提醒驾驶员；

2）事后调用行车记录、重放行驶过程，针对不正确行车方法逐点提出矫正建议。

3.2.1.3信息广播

信息广播包括路况信息广播、能源充储站信息广播和其他服务信息广播。

3.2.1.3.1路况广播

（1）按照预定的行车路线，定期、不定期地向车载终端发送行车路线相关路段的路况广播，包括各类突发路况、路段车辆行驶状态等。

（2）向所有服务订购者广播推送紧急路况。

3.2.1.3.2能源充储站信息广播

广播能源充储站价格信息，从而引导车流和充储排队车辆。

3.2.1.3.3其他服务信息广播

提供其他与车辆定位相关的增值服务信息的广播。

3.2.1.4预警预测

3.2.1.4.1能源存量与需求发展趋势的预测

通过对能源充储站网的监测，综合分析交通流量数据、全局能源存量、能源消耗数据，对能源存量及能源需求的发展趋势做出预测。

3.2.1.4.2路况发展趋势预测预警预报

通过监测收集路况信息，并对路况信息进行分析；

识别道路中已发生的事故、将要发生的事故或道路拥堵情况；

对已被识别的各种事故，进行成因分析和发展趋势预测；

通过对事故发展趋势的分析，发出警示信息，即对某些可能的错误行为或一些可能诱发交通师傅的现象发出警告，从而保障道路的畅通。

3.2.2特种车辆调度

面向社会应急联动应用车辆，如110、120、119、运钞车、贵宾车辆、危险品运送车辆等，保障特种车辆的行车安全、及时调度、更好地完成行业任务，服务于人民大众。

3.2.2.1车辆监控

实时查询：

能够在实时查询车辆的位置信息，包括所在位置、行驶道路、速度、经纬度值、方向、时间、GPS状态、设备编号等。

历史轨迹回放：

可显示过去某天某车辆行驶状态，包括车辆信息回传时间、车牌号、该车当时的位置、速度、状态、方向等。

提供限界行驶、遥控断油断电等功能；

提供速度报警、越界报警等报警功能。

3.2.2.2通讯中心

车辆信息报告：

如车辆位置和状态信息，显示故障、报警、行驶方向等内容，并生成相关报表，作为调度参考。

发送文字信息：

通过系统发送文字信息，如调度指令或路况信息等；

具有单呼、组呼、群呼等功能。

单向监听：

紧急情况下，监控中心可以单向监听车内的情况。

双向通话：

实现监控中心与车辆上的人进行通话的功能。

通讯记录查询：

对历史通信记录或调度记录进行查询。

3.2.3能源充储站管理

3.2.3.1能源充储站网监控

对受控的全部能源充储站进行状态监控，包括：

全局能源存量、能源消耗数据等。

3.2.3.2基于交通流控制的能源价格分析

根据交通流数据，计算并分析合理的引导性价格，指导能源充储站调价，从而引导车流和充储排队车辆。

3.2.3.3下发能源充储站信息

以服务广播的形式发送能源充储站价格信息到需要补充能源的特定车辆，发送能源充储站优惠信息等。

3.2.3.4能源充储站供应补给分析

对能源充储站存量与消耗之间的关系进行分析，并做出能源调度规划，并对能源充储站的供应关系进行长期的需求分析。

3.2.3.5泛能平台上传信息

系统向泛能平台上传能源充储站的能源调度相关信息。

3.2.4统计分析

3.2.4.1交通流量数据统计分析

（1）按照标准道路划分，统计道路交通流量：

包括日平均车速，总通过车辆数量，最高车速，高峰时段平均车速，最大通过车辆数量，平均通过车辆等信息。

（2）按照道口统计，平均通过时间，排队车辆数量等。

（3）按照全部服务对象，统计车辆平均车速，出行时间分布，每日总出行量，月平均出行车辆数量。

（4）按日、周、月、季度统计车辆出行数据的变化曲线。

（5）按日、周、月、季度统计车辆出行的高峰时段。

（6）按道路车辆信息统计道路的拥堵、畅通等信息。

（7）对充储站充储过程的平均等待时间进行统计。

（8）对服务数据进行对比分析，重点在于发现时间、里程方面的变化。

3.2.4.2交通能源数据统计分析

（1）按能源站统计日、周、月、季度、年度能源存量、消耗量。

（2）全局所有能源站日、周、月、季度、年度能源存量、消耗量。

（3）定制查询单个站、组合站的日、周、月、季度、年度能源存量、消耗量。

（4）按服务订购者的数据统计日、周、月、季度、年度能源消耗量。

（5）按照站内排队情况统计日、周、月、季度、年度能源消耗量。

（6）按服务订购者统计其充储规律，加注周期、平均日消耗量、出行关系等。

（7）对服务数据进行对比分析，重点在于发现能源消费的变化。

3.2.5交通充储站规划

3.2.5.1基于当前交通需求的能源充储站布局规划

（1）按照能源充储站存量、消耗、排队状况，分析其供应变化，从而发现能源充储站的供应缺口。

（2）按照路段交通情况，从其充储需求发生规律，分析可增加的充储站站点位置。

3.2.5.2基于道路布局更新的能源充储站布局规划

（1）通过输入道路布局更新，模拟交通量发生情况，从而按照路段交通模拟数据，从其充储需求发生规律，分析可增加的充储站站点位置。

（2）对规划的充储站点可能的充储需求进行预测，并规划其供应能力和管网或槽车供应计划。

3.2.6数据管理

主要实现对车辆各类相关信息的收集与管理、能源充储站各类相关信息的收集与管理以及对长期积累的历史数据的存储管理和访问服务，以支持各类交通－能源服务功能的实现。

1.1.1.1接收车辆信息

向车载系统发起数据采集请求，获取车辆信息，包括：

行车计划、车辆速度、车辆位置、发动机转速、燃料存量等。

1.1.1.2接收能源充储站信息

接收能源充储站上传的站点燃料存量、消耗量、车辆排队情况、能源补给需求等。

1.1.1.3车辆信息管理

对车辆信息进行分类管理，包括行车计划、实际行车路线。

将车辆信息存入数据库生成历史数据库。

1.1.1.4瞬态路况信息

通过第三方数据接入、手工录入等方式对车辆信息等进行计算分析，完成瞬态路况，即实时路况信息库。

将瞬态路况信息存入数据库生成历史数据库。

1.1.1.5总体能源需求数据管理

通过对能源充储站的需求分析，得到总体能源需求数据，将其存入数据库生成历史数据库，并对总体能源需求数据进行管理。

1.1.1.6总体能源消耗数据管理

通过对能源充储站的消耗分析，得到总体能源消耗数据，将其存入数据库生成历史数据库，并对总体能源消耗数据进行管理。

1.1.1.7泛能平台上传信息

相关的能源信息，即总体能源需求数据、总体能源消耗数据，需向泛能平台进行上传。

1.1.1.8路况回放及分析

可按时间进行路况回放，还可设置选定车辆、地图、时间段、回放速度进行历史路况回放。