城市智能交通系统建设方案doc 57页.docx

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扬州城市智能交通系统建设方案

总体设计篇

神州数码信息系统有限公司

2016年6月

第一章项目概述

一.1项目背景

智能交通是以交通需求为导向，以信息技术为支撑，以提高城市交通的运营效率、提升城市交通的服务品质、降低城市交通的运营成本为目的，通过信息发布、决策支撑等手段，充分综合利用城市内各种信息资源的新型城市交通系统。

在全球面临"碳金融"博弈的今天，在政府大力提倡"低碳经济"的中国，智能交通能够为城市交通带来节能减排效应。

近几年智能交通在中国凭借奥运、世博、亚运等契机，交通信息服务得到了大力发展的机会。

扬州十二五规划中部署全市交通信息采集网络和公交智能监控调度系统，建立交通流量、公交运营综合监控采集系统，构建涵盖车辆视频监控及车辆运行状态监控、城市主要道路流量监控的智能交通综合监控分析与指挥调度应用系统。

一.2现状分析

通过对扬州城市交通现状的调研，目前扬州公交，出租车现状如下：

公交总公司：

900辆共61条线路，720辆安装了定位设备，460辆安装了视频监控设备，所有权属公交公司，没有调度中心。

公交公司已和广告公司签约780辆车载广告，其中金螳螂（500辆）、海纳广告（280辆）。

时代公交有248辆车，共11条线路，248辆安装了定位和视频监控设备，所有权属时代公交，有调度中心，广告公司公司已签约170辆车载广告。

出租车：

1842辆，共24家公司1333辆，个体409辆，没有安装定位和监控系统，客管处掌握车顶灯箱广告、车内座垫广告等，现有对讲系统作用不大。

公交站台：

属扬州客管处下设的场站公司负责承建和运营，分为三种样式：

直杆式、雨篷式、古典式。

站台三年的广告权已被日报社买断。

一.3存在问题

1、道路交通安全形势依然严峻

2010年，扬州市交通事故死亡人数和万车死亡率出现较大幅下降，但交通事故总量依然在高位运行，重大交通事故还时有发生。

道路通车里程的增加和道路交通条件的改善，必将进一步刺激机动车和驾驶员的快速增长，带动交通流量的大量增多。

而目前，许多交通参与者的交通安全法规和交通安全意识淡薄，国省道干线公路交通违法行为仍然比较突出；县、乡两级道路交通安全综合治理机制不完善，农村道路交通失管失控的状态没有得到改善；高速公路交通安全管理工作机制不健全，恶劣天气条件下防范交通事故的能力严重不足；车辆和驾驶人源头监管还比较薄弱，各种交通安全隐患还大量存在，预防和减少交通事故的工作任务将更加艰巨。

2、交通信息化水平有待于进一步提高

公路交通发展现状与扬州市经济社会发展需求相比，还有不够协调的方面，具体表现为：

通道数量不足，能力亟待提高；公路网通达深度不够；航道等级结构不合理；交通总体服务水平较低，支持保障系统不能满足需求。

交通信息化发展水平与交通运输的发展需求、社会公众的需求相比还存在着差距，主要表现在：

交通行业缺乏一个服务于全行业的信息综合平台，各个行业的应用系统之间没有实现互联互通，信息资源的开发、利用、共享的有效性没有及时充分的发挥；交通信息化标准体系建设相对落后；信息化发展水平不平衡；公共信息服务水平有待进一步提高。

3、缺乏跨部门的智能交通共享与服务平台

缺少全市统一的智能交通规划，智能交通系统标准化建设远远滞后于智能交通发展。

信息化基础网络设施建设不足，无法实现智能交通基本的应用需求。

智能交通资源整合能力弱，信息不能共享，缺乏一个跨部门的交通信息资源共享的基础平台，难以满足日益增长的政府管理对跨部门数据交换和信息共享的管理需要。

交通信息服务供给与交通出行者日益旺盛的交通信息服务需求矛盾愈加突出。

4、智能交通支撑环境相对滞后

交通领域经济结构调整和增长方式转变效率低，成效不明显。

智能交通产业化程度低，产品单一，技术含量不高，效益差，规模小，竞争力不强；人才和教育逐步成为交通发展的瓶颈，智能交通教育不足，人才供给与市场的人才需求矛盾加剧，现有智能交通技术政策和人才政策难以支撑智能交通建设与发展的需要。

经过努力显然扬州市公路交通长期成为经济发展的“瓶颈”制约问题取得了有效的缓解，但交通需求总量与交通供给的矛盾还依然存在，安全、便捷、舒适和个性化的交通需求的多元化（安全、便捷、舒适和个性化）与土地、能源、环境等交通资源制约的矛盾在短期内难以有根本性转变。

因而，大力发展交通信息化，用现代信息技术改造和提升智能交通的各领域、各方面，以提高交通的服务水平，已成为当前的一项重点工作。

一.4智能交通建设的必要性

当前，扬州市已进入必须更多地依靠科技进步和技术创新，来带动全市经济社会发展的新的历史阶段。

为了有效解决当前交通基础设施建设与经济社会发展日益突出的矛盾，有必要在全省建立起现代、科学、规范的智能交通体系，以适应经济社会的快速发展对交通运输管理的需求。

这既是推进全市交通产业结构调整和增长方式转变的重大举措，也是提升全市交通领域产业层次和技术水平的有效途径。

着力运用智能交通系统这一现代科学技术手段，解决当前交通领域急需解决的难点和热点问题，对于建设和谐社会，坚持科学发展观，努力践行“三个代表”，推进“智慧城市”战略深入实施，具有重大的现实意义和深远的战略意义。

一.5智能交通建设的可行性

扬州发展智能公交系统具有诸多有利条件：

1、扬州应用电子产业及信息产业发达，信息化建设进程快，信息技术基础雄厚；

2、GPS、GIS、IC卡收费系统等已在城市公交体系有了初步的应用，为进一步深化和成系统地发展打下了一定的基础；

3、ITS的应用发展受到市政府的重视，已被列为今年重大工作，使智能公交系统的发展有了一个良好的前提；

4、大交通管理体制实行，公共交通作为一个完整的体系归属扬州城市交通管理局管理，这为信息资源共享和一体化建设铺平了道路；

5、市民素质日益提高，对信息化接受程度高，有良好的人文环境；

6、良性竞争的公交发展环境促使公交企业有利用信息技术提高其管理和服务水平的强烈愿望。

因此，通过扬州城市智能交通系统建设来整合已有的公交基础设施资源，整合现有技术基础，从而适应扬州未来公共交通及社会交通模式快速变化的要求使公交服务向更高层次发展，最终达到以高新技术改造提升传统产业的要求。

一.6项目目标

部署全市交通信息采集网络和公交智能监控调度系统，建立交通流量、公交运营综合监控采集系统，构建涵盖车辆视频监控及车辆运行状态监控、城市主要道路流量监控的智能交通综合监控分析与指挥调度应用系统。

通过与市应急指挥中心平台的联动，实现平台对突发事件的应急指挥能力；通过智能出行信息服务平台建设，利用信息亭、终端、网站等方式，将交通、公交信息服务推送给广大市民游客。

（1）实现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，并提高对道路交通的科学化管理水平，工作人员的现代化管理及交通意外事件的预案报警和快速反应能力。

（2）实现交通指挥调度信息化

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，使交通管理部门指挥调度高效、统一。

（3）实现城市快速路网交通管理智能化

根据市政府城市快速路网系统的规划方案，将同步建设快速路网智能化交通管理系统，该系统能够协调和均衡快速路网及其进出口的交通流量和车速，充分提高路网的通行能力，保障快速路网系统的交通正常运行和整体效益的发挥。

（4）实现与政府部门的信息共享

由于扬州市智能交通管理指挥系统与政府相关管理部门的关系密切，根据政府相关管理部门提供的资料和信息，更新交通管理指挥系统，如规划部门的扬州市最新电子地图，交通管理委员会有关部门公交网点布置问题，停车场设置问题的最新资料及时传送给智能交通管理指挥系统，使智能交通管理指挥系统能根据实际情况及时、准确地协调交通组织，同时实现与轨道交通、铁路、公路客运、机场等系统实现数据和信息的共享，使扬州市智能交通管理指挥系统能更好地为扬州市的交通服务，也为有关的新闻媒体提供有关交通的资料，更好服务市民，充分体现取之于民用之于民、便民利民的宗旨，提高扬州市大都市的形象。

由于公安系统网络的独立性、安全性的要求，因此在接口的设计时，要求慎重，必须通过公安部门认可的数据交换接口，在可研阶段对相关的接口进行细化和探讨。

鉴于扬州市特殊的地位和自然条件，路网结构基本形成，支撑着城市经济地高速发展。

然而近年来随着机动车保有量的不断增加，交通需求的增长也将远远大于道路建设的增长。

交通需求的发展和变化使得现有路网和管理手段日趋落后，不能有效地组织交通流，交通管理部门的警力配置和管理效果需要依靠科技的手段进行加强和提高。

传统的交通发展策略主要是通过规划、建设和人工管理等手段来提高网络的通行能力，这种交通发展策略已经难以满足不断增长的交通需求，扬州市的交通管理系统必须实现由传统手段、静态模式为特征的方式向交通信息采集、处理的现代模式转变，提高交通管理的效能，构筑21世纪具有中国特色的智能交通管理体系。

（5）加强各类运营车辆的监管，维护社会稳定与安全。

通过及时掌握各项运营数据，为应急预警、应急处置提供信息支撑；掌握出租汽车企业及司机的营收情况，在政治博弈当中具有优势。

一.7系统展望

一.7.1决策管理科学化

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，为管理决策提供可靠、准确的科学依据，并提高对车辆的科学化管理水平，调度人员的现代化管理及事件的快速反应能力。

一.7.2指挥调度信息化

借助车辆动态定位、无线通信及电子地图显示技术，实现对运营车辆动态位置的实时监控，从根本上提高调度指挥系统对运营状况的实时掌握与应变能力。

一.7.3社会运营平台

智能交通系统在运管部门应用完善成熟后，可以向社会车辆开放运营，向入网车辆提供车辆监控和安全管理等服务并收取一定的服务费，成为利润来源。

一.7.4管理信息平台

智能交通系统将作为扬州市交通车辆管理的重要信息平台，可以对全市入网车辆进行动态调度和实时管理，缓解交通压力，降低交通事故，提高安全系统。

一.7.5信息发布平台

通过使用GPS、GIS、无线通信技术，调度中心实时监控、跟踪、调度、管理各种类型的车辆，及时了解车辆运行情况，通过互联网、呼叫中心或手机短信发布车辆信息和交通信息，作为扬州市交通车辆信息综合发布平台。

一.7.6企业系统联动

智能交通系统具备开发性和拓展性特点，可以和企业内部系统（售票系统，安全管理系统，财务系统）充分整合。

一.7.7外部系统联动

智能交通平台具备良好的扩充性和开放性，可以和扬州市110系统、120系统、122系统、交通广播电台等无缝结合，成为江苏省智能交通工程的重要组成部分。

第二章需求分析、目标原则及建设策略

二.1系统需求分析

扬州市随着经济的高速发展，城市规模的不断扩大，人口数量急剧膨胀，城市公共交通面临着前所未有的压力，借助最新科技大力提高交通管理的信息化水平是公交管理部门亟待解决的问题。

（1）扬州市智能交通系统的用户需求

扬州市智能交通系统的用户群分析，主要有以下三个方面：

（1）道路交通使用者。

道路交通使用者希望得到更多的信息和服务，从而能够使出行更为舒适、快速、安全、高效和可计划。

（2）相关部门的管理者。

相关部门的管理者如交通管理部门、公安交警部门以及其他相关部门等。

管理部门希望能够减少管理成本，提高管理效率。

（3）企业。

智能交通系统用户中不仅包括了交通信息增值业务的营运业，还包括了车载设备等制造业。

（2）扬州市智能交通系统的功能需求

扬州市智能交通系统的发展将主要有以下功能需求：

交通信息采集、交通信息管理、交通信息发布、信息交换与共享、突发事件快速反应、公共交通系统优化、智能化管理与指挥、联动控制、车辆安全、交通诱导、物流信息服务、综合交通枢纽优化等。

（3）扬州市智能交通系统的信息需求

为公众、企业和管理部门提供准确、及时、完备的信息服务是智能交通系统的主要目标之一。

扬州市智能交通系统的信息需求主要包括两大类：

动态信息和静态信息。

其中动态信息包括交通流信息、公交运行信息、交通诱导信息、综合调度信息、车辆基本信息、车辆定位信息、交通管制信息、客货运运行信息、交通事件信息、物流信息、亚运会相关动态信息等；静态信息包括路网信息、交通管理法规制度信息、政府管理部门配套服务设施、交通附属设施信息、旅游点交通信息、停车场信息、运输企业联络信息、客货运站场信息、城市交通地理信息等。

通过系统的建设，扬州城市公共交通管理应在如下方面得到提高：

  --交通管理科学化

  充分发挥交通管理在缓解城市道路交通拥堵，特别是在有针对性的减少偶发性交通拥堵方面的促进作用，为管理决策提供科学的手段和方法。

对采用的交通技术，要求能够达到既可以为提高管理手段和管理水平服务，又可为交通管理科学决策提供理论依据和现代化手段，同时还能在交通管理工作中迅速、准确确定拥堵发生地点、及时采取措施提供技术保障。

如信息技术和通讯技术在gis动态显示系统中的应用：

根据动态显示信息，可以实时了解城区道路网或单个路段交通流状况，为突发性和严重性拥堵的排解提供可视化信息，有利于及时采取有效管理手段，有利于城市交通系统的稳定、畅通运营。

  --城市交通畅通与出行便捷

  通过采用高新技术，一方面可以缓解交通拥堵，以及保障城市道路交通网络安全与畅通，同时还给城市的物流和客流运输提供便利，为城市经济顺利发展创造条件。

另一方面，交通拥堵状况的缓解可改善城市居民日常出行环境，提高居民生活质量。

  --城市交通安全

  城市交通事故在现代的城市生活中已成为威胁城市居民生命财产安全的第一大社会问题，交通事故造成的人员伤亡和财产损失是当前社会财产损失的重要内容。

交通流运行紊乱是引发交通事故的重要因素。

通过相应管理措施和新技术的实施，将进一步提高交通流的有序程度，保障交通安全，提高城市道路交通管理水平。

  --路网资源优化配置

  道路上发生拥堵，是城市交通需求分布过于集中倾向的表现，造成城市道路网资源利用不均衡，产生资源浪费。

这在道路资源增长不适应交通需求增长的情况下显得尤其严重。

因此，如何缓解城市拥堵范围和程度，对合理利用路网资源、有效提高城市路网交通总容量是交通管理部门需要解决的重要问题。

在以上需求分析的基础上，系统应依托扬州市交通局综合业务管理信息系统和公交信息化试点工程等相关信息资源，探索建立对本市综合客运领域主体的公交行业进行“交互、监控、服务、协调、管理和决策支持”多位一体的示范系统；突出局领导和各职能部门进行常态及可预见状态下全局性、跨部门的宏观管理、决策分析和突发事件下的应急处置功能；通过对行业一线运行信息不同途径的撑控与整合，结合重大活动的实际需求，实现综合客运交通在线分析与预案演练功能，按预置条件集中调度与相关处置功能以及面向社会的多渠道信息发布功能。

 通过系统的建设，应该实现如下功能：

1、能提供完善的公交信息服务，包括

◆完整、充实的基本信息；

◆信息获取渠道的多样化和方便性；

◆信息必要的综合化和实时性；

◆信息的经济性和普及性；

◆可获得面向个体的、能够辅助个体决策的实用信息；

◆部分信息的互动性。

2、提高公交服务水平

◆运行管理智能化使公交服务准时性和可预见性提高；

◆运行管理智能化提高调度适应客流的水平，增强公交服务灵活性，缩短等候时间，提高舒适性；

◆使换乘衔接更为高效，换乘方案可预见性强；

◆便于乘客更有效利用候车时间和乘车时间；

扩展服务内容，推出新形式的服务。

　　3、提高信息的有效应用水平：

◆多种公交运输方式间信息的互通和综合；

◆事故等紧急信息的有效应用；

◆信息维护更新的及时性；

◆建立多方式间、不同运营公司间、政府与企业间、不同区域间横向信息服务体系及企业内部管理层、车队、场站、公交工具、司乘人员等之间的纵向信息交换服务体系。

4、实现公交运营的智能化管理

◆丰富和完善实时掌握公交车辆运行状况的技术手段；

◆调度管理的灵活性和适应性；

◆事故等紧急信息运用的有效性和及时性；

◆多方式换乘和接驳的协调有序性；

◆实时掌握客流数据；

◆车辆、人力资源开发运用的高效性、经济性；

◆便于为线路调整、规划等方面的决策提供基础数据信息。

二.2发展目标

1、构建智能交通服务体系

以国家智能交通体系框架为基础，结合扬州市交通的具体情况，构建起全市智能交通服务体系，建设并完善交通管理、交通信息服务、交通运输安全、运营管理、综合运输、基础设施管理、智能交通数据管理等服务领域功能，以及运输安全管理、运政管理等用户服务内容。

2、构建智能交通总体框架

根据国家智能交通总体框架原则，考虑本市交通需求变化趋势和未来智能交通技术发展走向，确定“十二五”，扬州市智能交通总体框架为：

交通综合信息平台、智能基础设施、智能运输、智能城市交通、智能出行及公众信息服务、交通安全防护体系等六大体系，重点发展和建设交通综合信息平台、公路管理、客运管理、城市交通管理、城市公共交通、交通信息服务、交通安全防护与紧急事件救援管理等应用领域，构成一个综合性的智能交通应用系统。

二.3建设原则

二.3.1经济性

系统设计在性能最优的情况下尽量降低成本，追求性价比的最大化；

B/SC/S混合架构设计，优势互补，最大化满足连通集团多业务需求；

充分利用移动通讯网络的资源优势、服务优势、安全优势、运营成本优势。

采用先进的GPRS/GPS技术，使系统结构最优化，运营成本最低。

二.3.2开放性

为了满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求，必须要求系统的开放性和标准性。

不建议采用独家垄断性技术，任何系统都必须按照开放性和标准性原则设计和提供全套的技术资料和全面的技术培训。

系统采用多协议中间件技术，实现业务无关性、终端无关性和平台无关性。

Ø业务无关性

采用分布的“逻辑解释组件”与“业务解释组件”，将业务与通信平台的功能进行有机的分离,所以设计的GPS平台可以承载出租车、特种车、长途客运、邮政、物流等不同业务类型的特定需求。

Ø终端无关性

不同厂家的车载终端，只要按照终端的协议和引擎所定制的规则开发相应的软件包，即可接入系统使用，充分引入竞争机制并提高终端提供商的服务质量。

Ø平台的无关性

使用WEBservices技术对外提供二次开发接口，实现开发平台无关性。

二.3.3稳定性

在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间；

系统由应用层、通信层、终端用户层组成,其中：

应用层中心系统软、硬件在生产及配置上均按照高稳定性、高可靠性的要求进行;

通信层利用国家GSM/CDMA移动通讯网，依托国家公众网等高可靠稳定性;

电子地图采用MapInfoGIS平台，MapInfo是全球信息可视化技术的领导者，其软件产品的用户已遍及全世界58个国家，有22种语言版本，用户数达1100万，占全球桌面地图信息系统60%的市场份额。

二.3.4先进性

系统设计既采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。

不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位。

二.3.5实用性

采用各种技术和手段应该具有很强的实用性，既考虑先进性又要考虑实用性，系统建设应始终贯彻面向应用、注重实效的方针，坚持实用、经济的原则。

二.3.6资源共享

信息资源共享是GPS项目的主要目标之一，系统可以和企业的售票系统、安全系统、物流系统等可以双向调用其中的数据，充分体现资源共享原则。

二.3.7可扩展性

可扩展性的基础是开放性、标准性和技术的可持续性，应该采用先进的理论和方法保证可扩展性，包括采用先进的软件工程理论、系统论，以及分层和代理的方法等多种方法来保证扩展性。

按照系统分析、统筹规划的观点对系统终期容量及网络发展设想进行方案设计，中心系统采用叠加式模块升级方式，逐步实现平滑扩容；

软件系统使用先进的网络开发平台，以客户机/服务器和浏览器/服务器体系结构为框架，结合模块化和结构化的设计思想，既考虑到当前使用的易用性，更具有适当的超前性。

二.3.8安全性

在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、资料存取的权限控制等，安全体系应该独立提出，提供整体的安全解决方案。

在与网络的接入接口上，采用专用防火墙系统，防止非法用户的恶意入侵，提供系统总体死循环检测及网管方案，包括对车辆智能调度系统的死循环检测，实现对整个网络的自检、实时监控和自动故障报警检测以及一定程度的自恢复。

二.3.9人性化

系统人性化设计，充分考虑到操作员的电脑使用水平；

系统容易管理，无需高级计算机管理员即可管理日常工作；

终端、网站等方式，将交通、公交信息服务推送给广大市民游客。

二.4建设依据

二.4.1扬州十二五规划

利用网络技术、传感技术、视频处理技术、GIS技术及其它信息技术实现扬州市区道路和各类交通工具之间的信息互动，实现综合监控、交通控制、指挥调度以及多种信息服务功能，实现对市区道路的交通监控、设施管理、路政养护等的综合管理，强化无线电监测手段，净化机场周边和航线电磁环境，确保航空导航安全可靠，从多个方面提升扬州交通基础设施的运行效益。

二.4.2扬州智慧城市对智能交通的要求

部署全市交通信息采集网络和公交智能监控调度系统，建立交通流量、公交运营综合监控采集系统，构建涵盖车辆视频监控及车辆运行状态监控、城市主要道路流量监控的智能交通综合监控分析与指挥调度应用系统。

通过与市应急指挥中心平台的联动，实现平台对突发事件的应急指挥能力。

二.5系统建设策略分析

第三章系统总体设计

三.1系统总体结构

采集层：

包括GPS数据采集、行车数据采集、视频采集、音频采集设备以及编码设备，无线传输设备。

互联层：

包括网络硬件平台及操作系统、安全设备等。

支持HTTP、TCP、C网数据业务协议、UDP、SOAP等网络协议。

应用层：

主要包括数据中心，公共出行服务体系，企业生产管理体系，政府指挥决策体系。

数据标准化体系：

根据国家、省、市关于交通数据管理的标准和公交企业的业务数据标准制定适合的交通数据标准。

安全管理体系：

主要是相关安全措施，如防火墙、入侵检测；另一个方面是相关的安全管理措施。

三.2系统逻辑结构

扬州市智能交通系统整体的逻辑结构如下图所示，主要包括信息采集层、数据层、信息交换层、应用层和展示层，以及法规与标准规范、安全支撑体系等。

系统逻辑结构图

采集层：

包括GPS数据采集、行车数据采集、视频采集、音频采集设备以及编码设备，无线传输设备。

数据层：

包括基础地图数据库、车辆位置数据库、系统业务数据库、数据仓库，以及对数据存储、传输方面的统一接口服务。

信息交换层：

包括数据交换共享和数据仓库分析挖掘等功能模块。

数据中心层：

包括数据采集、数据存储、数据处理和数据共享等功能模块。

应用层：

主要政府监管指挥决策平台体系、企业生产运营调度平台体系和综合信息服务平台体系。

表现层：

通过门户网站、监控中心大屏、呼叫中心、电脑终端、移动手持终端