基于大数据的智能交通管控指挥平台技术方案

1、项目背景

近几年来，随着国内经济的快速发展，高速公路建设步伐不断加快，全国机动车辆、驾驶员数量迅速增长，交通管理工作日益繁重，压力与日俱增。为了提高公安交通管理工作的科学化、现代化水平，缓解警力不足，加强和保障道路交通的安全、有序和畅通，减少道路交通违法和事故的发生，全国各地建设和使用了大量的“电子警察”、“高清卡口”、“固定式测速”、“区间测速”、“便携式测速”、“视频监控”、“预警系统”、“能见度天气监测系统”、“LED 信息发布系统”等交通监控系统设备。尽管修建了大量的交通设施，增加了诸多前端监控设备，但交通拥挤阻塞、交通安全状况仍然十分严重。

由于道路上交通监测设备种类和生产厂家繁多，目前还没有一个统一的数据采集和交换标准，无法对所有的设备、数据进行统一、高效的管理和应用，造成各种设备和管理软件混用的局面，给使用单位带来了很多不便，使得国家大量的基础建设投资未达到预期的效果。

各交警支队的设备大都采用本地的分布式管理，交警总队无法看到各支队的监测设备及监测信息，严重影响对全省交通监测的宏观管理；目前网络状况为设备专网、互联网、公安网并存的复杂情况，需要充分考虑公安网的安全性，同时要保证数据的集中式管理；监控数据需要与“六合一”平台、全国机动车稽查布控系统等的数据对接，迫切需要一个全盘考虑面向交警交通行业的智能交通管控指挥平台系统。

2、项目目标

以党的十八届三中全会全面深化改革的精神为指导，以建立科学的交通管理体系、逐步提高管理的科学化水平和“智能交通系统”的应用程度为宗旨，以维护公路通行秩序、保障公路畅通、有效预防和减少交通事故为目标，以科技信息化建设应用为支撑，安徽超远信息技术有限公司开始研发面向公安交警行业的智能交通管控指挥平台系统。

智能交通管控指挥平台建成后，达到了以下效果目标：

（1）交通监视和疏导：通过系统将监视区域内的现场图像传回指挥中心，使管理人员直接掌握车辆排队、堵塞、信号灯等交通状况，及时调整信号配时或通过其他手段来疏导交通，改变交通流的分布，以达到缓解交通堵塞的目的。

（2）交通警卫：管理人员随时掌握交通警卫录像，大型集会活动的交通状况，及时调动警力，以保证交通警卫录像畅通。对监控范围内的突发性治安事件录像取证，为内外事警卫工作服务，起到综合治理效果

（3）通过突发事件的录像，提高处置突发事件的能力。

（4）通过对违章行为的处理，发挥智能交通管控系统在经济效益和社会效益方面的积极作用。

（5）建立公路事故、事件预警系统的指标体系及多类分析预警模型，实现对高速公路通行环境、交通运输对象、交通运输行为的综合分析和预警，建立真正意义上的分析及预警体系。

（6）及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等，为指挥人员提供迅速直观的信息从而对交通事故和交通堵塞做出准确判断并及时响应。

（7）收集、处理各类公路网动静态交通安全信息，分析研判交通安全态势和事故隐患，并进行可视化展示和预警提示。

（8）提供接口与其他平台信息共享和关联应用，基于各类动静态信息的大数据分析处理，实现交通违法信息的互联互通、源头监管等功能。

3、主要内容

3.1系统框架设计

系统是一款面向道路交通监控系统建设、实现快速集成及各项监控基础业务应用为主要目标的平台软件，采用B/S架构设计，支持集中部署下的分级授权应用管理。系统实现公路卡口、固定测速、移动测速、区间、路口电子警察、车载平台、交通事件检测等各设备子系统的安全接入，支持国标（28181协议）视频接入，以及非国标视频监控接入，实现卡口过车、违法、交通事件图像视频数据和各种文本监测信息数据的可靠存储。支持主流厂商的各种卡口、电警、测速系统的接入；通过接入插件的简单定制，即可快速实现其它厂商监测系统的接入。

系统可与PGIS系统无缝集成，实现基于电子地图的设备在线监控、设备在线率统计、数据传输监控、设备抓拍数据监控、高清视频监控、交通流量及道路通行状态监控、交通事件监控、多条件任意组合的查车应用、车辆轨迹分析、车辆布控/比对/报警、区间违法合成、违法证据处理、交通监测数据综合统计分析等基础业务功能，并提供红/白名单管理应用、假牌比对/套牌检测、大车占道行驶检测、两客一危等重点车辆监管、交通执法服务站管理、交通事故统计分析等拓展性业务功能。

平台可实现与公安交通管理综合应用平台、机动车缉查布控系统等对接，实现车辆登记信息查询、假牌车比对，违法证据录入后上传六合一平台、卡口文本及特征车牌数据上传缉查布控系统。

图3.1 平台系统研发设计路线图

区间测速固定测速电子警察车载平台机动车缉查布

控系统六合一平台PGIS

支队用户大队用户移动测速交通事件检测总队用户

PKI/PMI 图3.2 系统整体框架图

3.2项目研发重点

1） 系统UI WEB 交互设计

平台系统开发采用Silverlight 富客户端技术。微软Silverlight 是一个跨浏览器、跨客户平台的技术，能够设计、开发和发布有多媒体体验与富交互(RIA,Rich Interface Application)的网络交互程序。因为Silverlight 提供了一个强大的平台，能够开发出具有专业图形、音频和视频的Web 应用程序，增强了用户体验，进步增加用户交互界面的友好度。

图3.3 系统WEB端UI 人机界面

2）平台系统数据库系统设计

系统数据库采用oracle 11g数据库，存储采用索引、分区等优化手段，增强查询效率。是一套解决信息管理问题的工具，是数据文件及处理这些数据文件的程序的集合。数据库系统实现在多用户环境下可靠地管理大量的数据，使得很多用户在并发处理时获得相同的结果，而且必须具有处理数据的高效性、可靠性、安全性和容错性，同时提供简便易用的客户端用户操作过程和应用接入。数据库采用数据库进程和应用程序分进程处理的Client/Server结构的关系型数据库，采用大型数据库的磁盘空间管理形式，支持大量用户同时操作相同的数据，实现高度可靠性、高度的安全性、高效率和在线备份机制。数据库的设计适合于各种不同的硬件环境和不同的操作系统，且具有接口方便和控制容易的特性，并支持多点实时复制。

3）系统平台数据通讯设计

软件系统的数据通讯采用ICE中间件及MQ队列中间件相结合的方式。在设计架构的时候使用ICE实现对系统应用的基础对象操作，将基础对象操作和数据库操作封装在这一层，在业务逻辑层以及表现层(java、php、.net、python)进行更丰富的表现与操作，从而实现比较好的架构，方便后期扩展。ICE支持分布式的部署管理、消息中间件及网格计算等，可用C++、Java及c#等进行分布式的交互计算。MQ队列为构造以同步或异步方式实现的分布式应用提供了松耦合