交通管理数字化项目初步设计方案Word文档下载推荐.docx

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此次城市道路监控系统建设的特点是技术起点高、实用性强、建设内容丰富，其中在建设内容上，要充分考虑公安交通管理工作的实际需求，设计了路口、路段、制高点和违法取证等多种监控种类，目的是构建立体的、多元的电视监控体系，使交警部门领导可以足不出户既能掌握城市交通状态，科学决策指挥，精准调配警力，提高工作效率，实现由“经验型管理”向“科学型管理”的跨越。

强化视频信息共享

信息共享是“信息主导警务”的前提和保障，视频信息最大化共享应用是此次城市道路监控系统建设追求的目标。

通过联网技术要在智能交通管控中心实现对全地区所有视频监控点的集联，在实现显示、存储和“模数转换”的基础上，实现交警视频信息的网络化应用，实现交警各战斗管理单元和公安诸警种对道路电视监控视频资源的共享，为一线服务、为实战服务。

第二章　需求分析

一、目前市区道路交通管理现状和需求

对道路交通建设比较重视，道路里程和等级逐年增加和改善，道路交通环境正向安全畅通有序的方向发展。

目前机动车、非机动车辆拥有量逐年递增，但随之而来的违法现象也明显增加，由于违法导致的交通事故时有发生。

事故逃逸较多，且因外地车辆较多，破获率较低。

目前主要的违法行为是闯红灯、不按车道行驶、超速等。

市区交通流量逐渐增大，上下班高峰期多发生堵塞情况，交通信号控制路口的相位和配时还需要改善。

执行警卫任务时主要依靠民警，采用的手段是无线通讯，急需更高层次的科技手段支持以更好完成警卫任务，解放警力。

二、交通管理对策

为改善交通管理状况，传统的解决措施往往是增加交通基础设施、增加警力、加大交警工作强度等，但实际上这些措施已经难以解决好交通管理所面临的日趋严峻的问题，必须综合运用高新技术和先进的管理手段来解决交通管理科学化、现代化问题。

应采取的对策如下：

建设交通管理数字化工程，走“科教强警”之路，向科技要警力；

优化城市交通组织管理与交通工程设施；

进一步优化交叉口设计，提高道路通行能力；

加大交通管理设施投入，规范交通标志、标线设置；

加强交通安全宣传工作，强化驾驶员管理；

规范停车管理，建设公共停车场；

加强交警职业培训；

优先发展城市公共交通。

在这些对策中，首先考虑的是建设交通管理数字化工程。

城区中心路段的道路视频监控系统、闯红灯监控系统、卡口系统、交通诱导系统；

三、拟建设的子系统

分析如下：

1）针对警卫任务多、警力不足的问题，需要建设集中协调式交通信号控制系统，辅之以交通电视监视等系统。

用交通信号控制系统对路口信号机的系统控制取代民警的对信号机的手动控制，结合交通电视监视系统，随时掌握警卫线路交通状况，方便快捷的进行指挥调度，确保警卫任务的顺利完成。

对于交通信号控制系统中路线编排的功能特别提出要求，该应用需简便、快捷。

2）针对交通事故逃逸多发且破获率较低的问题，需要将各违法监控点的特写视频纳入交通电视监视系统中进行记录，以方便根据车辆号牌查找破案线索。

3）针对当前建成系统网络化程度低、信息资源利用率低、共享程度低，信息的处理深度不够，缺乏信息发布手段等情况，急需构建通信系统、交通指挥集成系统、交通信息发布系统（诱导系统）等，实现信息快速采集、处理和发布。

4）针对当前违法仍较多的现象，需要扩充建设可采集各种交通违法行为的监测记录系统，包括闯红灯、不按车道行驶（如压双黄线）、超速等，并将违法处罚落到实处，从而达到减少违法的目的。

综上，应考虑建设的子系统如下：

信号采集及交通信号控制系统

交通诱导系统

交通通信系统

城市道路监控系统

违法抓拍系统

整体建设步骤应充分考虑道路交通和科技设施的现状，采取整体规划、分步实施的方法，在设计各子系统时，考虑到子系统的可扩展性以及与后续设备的兼容性，通过建设使的公安科技居于先进水平。

第三章　总体建设方案

一、总体设计原则

整体性原则

整体性原则主要体现在：

一是前端建设要形成多元、立体的监控整体，满足交警基础业务的实际需求；

二是后台建设要形成控制、存储、检测和显示的应用整体，充分发挥视频资源的多维作用。

实用性原则

实用性原则的具体体现：

一是是要从交警四大基础业务的实际需求出发，紧密围绕实际工作进行建设，突出“建设为实际应用服务”的原则；

二是在具体建设设计中不搞花架子，采用成熟稳定的技术，在节约建设资金的同时，确保实际使用效果。

先进性原则

一是在建设理念上要保证先进性，重点是突出“技术为交警业务服务”和“交通管理数字化”的主题，要把法规、业务和技术进行通盘考虑，在吸收全国各地先进建设理念和经验的基础上，形成具有实际特点的先进建设理念；

二是在具体技术应用上，要在成熟、稳定的基础上力求先进性，特别是要注重新技术在具体业务工作上的应用，力争在新技术应用上有所突破。

可扩展性和易维护性原则

一是扩展性原则，主要体现在后台，要在系统建设中充分考虑未来的发展问题，后台建设不仅要留足充分的冗余，还要在建设时考虑未来，能够进行“积木式”扩展，在原有系统基础上完成下一步建设；

二是易维护的原则，前端和后台都要考虑这个问题，重点是在设备选型上一方面要突出整体化和模块化，另一方面要求设备供应商和工程商公开数据格式和通信协议，以便维护。

二、总体目标

总体规划系统建设目标，分步建设、逐步实施，完善交通管理数字化集成。

系统设计具有一定的前瞻性，不但遵照现有国内外标准和规范，根据本市地理环境等特点，而且参照国内外现有建设模式，争创全省或全国先进。

系统建成后有助于创造良好的治安和交通环境，服务社会，为经济建设保驾护航。

三、总体建设任务

以“高起点、高标准、高技术含量”为要求建设系统，优先考虑成熟、先进的技术方案，如：

数字化视频监控技术、高清违法抓拍技术、EPON光纤接入技术。

结合道路条件、交通状况和目前的管理职能，设计本系统的主要功能如下：

5）用成熟、先进的交通信号控制系统取代现有老式的只能手动操作单点运行的路口信号机，并结合交通电视监视系统，随时掌握警卫线路交通状况，方便快捷的进行指挥调度，确保警卫任务的顺利完成。

6）具有市区范围内的信息采集、汇总能力，达到稳定、可靠的软硬件设施配置和运行环境。

有效监测管辖区内的交通行为，为纠正交通违法提供可靠依据。

及时发现监视区域内社会治安事件，并为快速处理提供相关信息，为维护社会稳定提供技术保障。

7）应具有发布交通信息的能力，以调节、诱导或控制相关区域内交通流变化。

发布内容可以是交通拥挤，交通事故、天气预报等信息。

发布的方式是诱导标志。

8）对系统设备有故障监测功能，使系统的运行管理人员能及时了解设备状况。

以上系统总体功能要求，在各子系统的设计中结合子系统的管理职能要求进行细化。

四、系统总体结构和逻辑结构

交通管理数字化系统包括交通违法行为抓拍系统、交通电视监视系统、交通地理信息系统和道路交通管理信息系统等。

执行系统包括交通诱导系统、交通信息发布系统、交通信号控制系统和GPS警用车辆定位系统等。

系统所需设备和总体结构图如下（各前端子系统具体的系统结构将在“子系统设计方案”中详细介绍）：

交通管理数字化工程系统结构图

第四章项目设计方案

一、建设目标、规模与内容

公安交通监控中心需要建设“信号采集及交通信号控制系统”、“交通诱导系统”、“GPS警车定位系统”、“道路交通综合监控系统”、“违法行为自动抓拍系统”等交通管理基础应用系统，对上述各应用系统进行有效整合实现信息共享及各系统间的联动，实现真正科学的交通指挥调度。

1.信号采集与交通信号控制系统

✓以《信号控制方式适用规范》（GAT527-2005）为基本依据；

交通流量采集以“地感线圈检测”方式为主，采用开放的、标准的NTCIP通信协议。

✓对主要路口安装信号控制系统。

2.交通诱导系统

✓以《LED道路交通诱导可变标志》（GAT484-2004）为基本依据；

能与综合管理平台、信号控制系统有机结合。

✓在主要路口建设可变标志诱导屏。

3.GPS警车定位系统

✓对警车实现行动定位。

4.道路交通综合监控系统

✓实现对指定路口全方位24小时监控记录，能对指定路口的违法停车、不系安全带、不按车道行驶等交通违法行为手动抓拍。

✓所有前端球机经编码器A/D转换编码后以IP网络传入中心，图像延时小于300ms，画面质量达到D1效果，保存时间不少于15天，在有条件的情况下使用EPON传输，没有条件的采用点对点光纤传输。

为其它部门（市政府、总队、各县交警大队等）提供的信息统一采用IP方式接入。

5.违法行为自动抓拍系统

违法行为自动抓拍系统包含了闯红灯自动检测抓拍、压黄线自动检测、道路车辆超速监测记录、逆行自动检测等：

✧闯红灯自动检测系统

✓以《闯红灯自动记录系统通用技术条件》（GA/T496-2004）为基本依据；

✓前端采用高清工业级摄像机，130万以上像素的高清彩色摄像机，对所有车道实时记录，并能号牌识别，能对车辆行驶轨迹进行查询。

✧道路车辆超速监测记录系统：

✓前端采用高清工业级摄像机，130万以上像素的高清彩色摄像机。

✧逆行自动检测

二、应用支撑系统设计

1.信号采集及交通信号控制系统

本次建设所采用的信号系统为区域协调控制系统，其主要功能是根据交通状况，自动协调和调整整个控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间和环境污染减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。

必要时可通过监控中心直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。

1.1系统组成

交通信号控制系统（含中心、路口管理控制软件），其设计依据主要是新国标GA47-2002、并吸收了SCATS、SCOOTS、SANKO系统的优点。

逻辑结构如下：

中心控制级

……

中心计算机用于系统的监视、控制、协调系统的运行；

监控台实时显示被控区域内的交通状态和信息，同时作为交通工程师操作台，下达人机对话命令，控制系统运行；

电视监视接口以电视图像形式实时显示路口交通情况；

数据通信控制机为中心计算机与户外设备提供通信通道；

路口信号机负责采集、处理、传送交通流信息。

1.2系统结构

1.3系统功能

1.3.1基本控制功能

控制区内路口交通信号控制机与区域控制计算机机联网运行，信号配时方案由系统应用其优化算法软件根据实际交通状况实时生成，下载给路口交通信号控制机执行。

系统可实现区域、线控、单点控制。

1.3.2特殊控制功能

在特殊情况下，如消防、警卫、救护等，由指挥中心发出指令，进行特殊控制，主要有：

绿波控制

在特殊情况下，如警卫、消防、救护、工程抢险等，信号灯按预定的路线进行绿波推进，以保证车辆畅通无阻。

绿波线路由指挥中心指挥员预先设置。

黄闪控制

信号灯黄灯按固定频率闪烁，向车辆和行人发出警告。

（主要用于夜间或车流量稀少的情况）

指定相位控制

根据路口交通需求，由指挥中心发出命令控制信号相位的执行时间，进行交通疏导。

1.3.3交通信息采集功能

系统具有采集、处理、存储、提供控制区域内的交通信息的功能，以交通指挥集成系统指挥决策使用。

1.3.4系统监测功能

具有完善的系统自检功能，并具有完备的记录和实时的报警提示，系统监视功能包括：

评估路口运行

如需要，对路口运行进行修正

特别（事件）方案的调用

手动选择计划

检测线圈的状态或视频检测摄像机的状态

信号灯组的运行

路口的计划

相位的绿信比、周期时间、相位差

所有的系统报警，包括：

数据库、通讯、路口控制器、灯等

1.3.5降级控制

故障降级顺序可由区域控制机设定。

当出现通信中断等其他故障时，可降级为无电缆线协调控制方式或进一步降级为多时段定时控制；

可降级为单点优化控制方式、单点全感应控制方式、单点半感应控制方式。

1.3.6遥设信号机参数

通过不同的通讯方式，区域控制计算机以及相连的工作站等设备经授权可调看路口控制器的配时参数及运行状态等。

1.3.7系统远程维护

可通过PSTN、DDN、ISDN、LAN等以远程联网方式注册进入用户系统，进行远程故障诊断和软件维护。

1.4主要设备配置

1）集中协调式交通信号控制机

集中协调式交通信号控制机由主控板、灯驱动板、电源板、通讯板、车辆检测器输入接口板等共5种功能模块插件板和底板以及配电板、接线端子排等组成。

功能与特点：

系统通讯方式多样：

可采用光缆，PSTN公用电话网、无线电专网等联网方式。

信号机的设置方式灵活：

具备指挥中心设置、手提电脑现场设置，利用本机的键盘与LED显示屏现场设置。

采用模块化结构，利用工业现场总线技术，具有一定的系统可扩展性.根据工程要求，可扩展：

环境参数监测，三色倒计时的实时显示，VMS交通信息发布，路口语言提示等。

具备多种控制模式：

⏹多时段多方案（设有16种时段控制方案（节假日、平时、周末），18个时段，16个配时方案。

包括黄闪与熄灯模式。

）

⏹交通管制

⏹黄闪控制

⏹定周期控制

⏹指挥中心步进控制

⏹干线协调控制

支持环形线圈，超声波、微波（雷达）、视频识别等多种车辆检测器。

外接车辆检测器时，可实现半感应全感应控制。

具备过载与漏电保护，软/硬件双重监视的绿冲突保护。

对系统硬件、软件的工作状态和故障情况进行全面监视。

支持远程监视，路口灯组可在指挥中心实时显示。

60路（20组）机动车三色灯驱动与检测，每路驱动能力为600W（AC220V），并全部采用光电转换隔离技术。

16路（8组）人行二色灯驱动与检测，每路驱动能力大于600W（AC220V），并全部采用了光电转换隔离技术。

所有灯组的灯泡是否正常工作，都能及时反映到指挥中心。

降级顺序：

指挥中心控制-无电缆协调控制-多时段多方案-定周期控制-黄闪。

2）环形线圈车辆检测器

车辆检测器设置在上游距离停车线10-30米处，当车辆通过时，检测器的电气特性发生变化，从而可测定车流交通信息。

技术指标：

抗干扰能力强，可在强电场环境下工作；

能有效检测系统所需的交通数据。

能自动避免线圈间干扰；

具有八级灵敏度调节，高速型有四级速度误差调整；

自动跟踪环境变化，动态平衡；

自动灵敏度调节（自举）；

具有完整的自检功能，清晰地指示故障现象，一旦故障消失，自动恢复工作；

可选择输入电压AC：

220V，DC：

12V；

输出可灵活选择继电器、光电偶合器或RS-232、RS-485信号；

3）通讯计算机系统

通讯方式包括：

RS232、RS422、TCP/IP、GPRS、PSTN等等。

本方案中选用光纤通讯方式。

专用（或PSTN）电话通讯MODEM系统指标

CUP主频12MHz；

内存容量≥8KRM

通讯速度：

1200BPS（可升级为2400BPS）

环境：

-30/70度

带宽：

300-3400HZ

输出：

0-20DBM（可调）、

输入：

0-3DBM（可调）

阻抗：

600欧

ROM容量≥8K

调制方式：

FSK

光端机（光纤收发器）方式

与交通监视系统，共用一套光缆与光端机（光纤收发器），占用光端机（光纤收发器）一路RS232/RS485数据通讯口。

波特率：

9600BPS

数据格式：

RS232（RS422）

无线通讯方式

空中传输速率：

1200bps/2400bps

传输距离：

≤40km（开阔无遮挡）

发射功率：

25W

射频频率：

230MHz

工作电压：

13.8V

4）信号灯具

信号灯外观、形状、光学性能、色度性能、电气性能、物理性能等所有指标均应符合GB14887-2003《道路交通信号灯》的规定。

机动车信号灯

红色、黄色、绿色三个圆形几何位置分立单元，发光单元透光面直径为400mm。

机动车信号灯发光单元基准轴线上光强为标准规定的2级1类，即最小光强200cd，最大光强800cd。

发光单元光强分布符合标准规定的窄角度光强分布。

人行横道信号灯

人行灯发光单元透光面直径为300mm，二联组合。

上联灯中红色站立人形，下联中绿色行走人形。

人行横道信号灯安装连接环在灯杆上可在一定范围内调整并固定，确保在同一层面上可满足在不同角度安装两组人行灯。

方向指示信号灯

发光单元透光面直径为300mm，同一方向红、黄、绿三色方向指示信号灯应为三个箭头几何位置分立单元。

发光单元应采用先进合理的光学配光设计原理，使灯面呈面发光特性，没有明显的光点；

灯面亮度均匀，灯色目视明亮、清晰不刺眼，两条相邻车道安装灯具无视觉差异；

5）中心计算机

✓结构：

机架式安装结构

✓处理器：

ImtelXeonMP处理器，3.0GHz/667/8MBL3

✓处理器数量（标配/最大）：

2/2，使用IntelXeonMP处理器

✓预装两颗处理器

✓缓存（最大）：

1MBL2/8MBL3每机箱最大256MBXceL4VTM4级动态缓存配置4M

✓内存（最大）：

64GBPC2-3200DDR2SDRAM

✓配置2G（2×

1GB）

✓扩展插槽：

每机箱6/6ActivePCI-X2.0每个插槽最高支持266MHz

✓磁盘托架（总/热插拔）：

6/6，2.5英寸串行SCSI（SAS）

✓内置硬盘：

IBM146GB×

210K2.5”SAS热插拔HDD

✓网络：

集成双10/100/1000M以太网

✓电源（标准/最大）：

1300W2/2热插拔220V

✓热插拔组件：

电源、风扇、硬盘、PCI-X适配器和内存DIMM

✓RAID：

ServeRAID8i，支持RAID-0，1，10，1E，5，5EE，50，6

✓系统管理：

AlertonLan2、自动服务器重启、IBMDirector、IBMServerGuide、远程监视适配器IIslimline、光通路诊断（独立供电）、针对硬盘驱动器、处理器、VRM、风扇和内存的predictivefailureanalysis以及WAKEonLAN.

✓支持的操作系统：

✓WindowsServer2003，（32位和64位5Standard,Enterprise和Datacenter版），32位64位的RedHatEnterpriseLinux和SUSEEnterpriseLinux5、MicrosoftWindows2000（Server_AdvancedServer）、VMwareTMESXServerTM

✓可靠性要求：

不停机时间>

99.99%

配备交通信号优化控制等应用软件。

容量：

单个区域可控制32台信号机。

6）PC终端

硬件：

Intel奔腾4/3.0GHz/内存1GDDR/120G硬盘/CDROM48倍速/显存64M/网卡10/100Mbps自适应型快速以太网卡；

操作系统：

WindowXPprofessional

显示器：

17″液晶显示器

鼠标、键盘标配。

1.5系统技术指标

集中协调式信号控制机：

控制12个信号相位以上，可以扩展至16个信号相位。

16路环形线圈车辆检测器输入或4~6路视频检测信息输入。

2个串行通信口。

可配置网络通讯传输方式。

功能

⏹具有防电网浪涌和抗雷电袭击措施。

⏹停电时，保证至少一个月不丢失数据。

⏹整机全模块化（插件单元）设计，使系统的硬件配置作弹性调整，机器维修为功能模块的现场快速代换。

⏹可向区域计算机传送信号灯等多种设备、器件状态故障信息。

⏹设有“节假日”、“星期”和“普通”三种模式共30个以上时段和12种以上配时方案。

⏹当控制方式变化时，红绿灯信号自动平滑过渡。

⏹具备系统对时功能。

工作方式

⏹单点工作方式：

自适应控制、多时段定时控制、感应控制、黄闪、全红、关灯、手控、行人请求控制。

⏹无电缆协调工作方式：

信号机组按时钟选择预置方案进行协调控制。

⏹联机控制工作方式：

交通信号机的控制方式与配时方案由区域控制计算机决定。

额定电压：

220V±

20%,50Hz±

5%。

工作环境温度：

-20℃～+70℃。

相对工作湿度：

45%—95％。

防水、防潮、防尘，并能满足当地在任何恶劣气候条件下（如雷电、大风，大雨，大雪，冰雹等）的正常运行。

信号机能全年连续运行；

在正常条件下的使用寿命至少为15年以上。

环行线圈车辆检测器的技术指标

尺寸：

2M*1M

电感：

15-1500UH