智慧高速公路工程信息化系统集成整体设计方案

智慧高速公路大数据信息化平台系统集成整体建设方案

北京XX科技有限公司

2018年X月

第一章设计总述 (11)

1.1项目概述 (11)

1.1.1项目名称 (11)

1.1.2建设单位概况 (11)

1.1.3公司具备的优势 (11)

1.2对项目的理解分析 (12)

1.2.1项目现状分析 (12)

1.2.2建设目标分析 (15)

1.2.3建设内容分析 (18)

1.2.3.1 智慧高速综合管理服务平台 (18)

1.2.3.2 收费运营稽核系统 (22)

1.2.3.3 ETC运营分析系统 (22)

1.2.3.4 运维管理系统 (22)

1.2.3.5 视频管理系统 (23)

1.2.3.6 出行服务系统 (23)

1.2.3.7 支撑软件 (24)

1.2.3.8 相关标准和技术要求的编制 (24)

1.2.3.9 建立预案化的应急流程 (24)

1.2.3.10 系统安装、调试等工作 (24)

1.2.4项目建设重难点分析 (25)

1.2.4.1 项目建设重点 (25)

1.2.4.2 项目难点分析 (26)

1.2.5项目风险分析 (27)

1.2.5.2 风险应对措施 (28)

1.2.6各中心职能需求理解 (28)

1.2.6.1 省监控总中心（运营管理中心）功能 (28)

1.2.6.2 区域监控中心（管理处监控中心）功能 (30)

1.2.6.3 路段监控分中心功能 (32)

1.2.6.4 监控所（基层监控单元）功能 (33)

1.3项目总体开发思路 (34)

1.3.1采用中控HoneyComb平台作为软件基础开发平台工具 (34)

1.3.1.1 消息中间件 (35)

1.3.1.2 数据库支持 (35)

1.3.1.3 缓存中间件 (35)

1.3.2采用SOA服务体系进行系统架构 (36)

1.3.3采用消息中间件实现内（外）部系统之间的数据传输 (37)

1.3.4采用ESB作为数据交换系统的技术实现 (38)

1.3.5采用云计算技术实现大数据的存储 (38)

1.3.6采用分布式模式进行系统部署 (38)

1.3.7采用统一的用户管理实现多系统的登录 (38)

第二章优化提升合理化建议 (40)

2.1管理体制方面 (40)

2.2功能设置方面 (40)

2.3数据共享交换方面 (41)

第三章系统总体架构及技术方案 (42)

3.1系统总体架构设计 (42)

3.1.2数据服务架构设计 (42)

3.1.3技术架构设计 (43)

3.1.4网络拓扑设计 (46)

3.1.5本项目工程界面 (49)

3.1.5.1 本项目界面概述 (49)

3.1.5.2 本项目内部各系统的界面 (49)

3.1.5.3 本项目与其它合同段的界面 (50)

3.1.5.4 本项目与外部单位之间的界面 (52)

3.2系统技术方案 (53)

3.2.1智慧高速综合管理服务平台 (53)

3.2.1.1 GIS平台 (53)

3.2.1.2 应急调度系统 (59)

3.2.1.3 信息报送系统 (66)

3.2.1.4 出行服务接口 (69)

3.2.1.5 交通诱导管理系统 (71)

3.2.1.6 交通事件管理系统 (74)

3.2.1.7 交通流管理系统 (86)

3.2.1.8 数据采集平台 (91)

3.2.1.9 设备管理 (93)

3.2.1.10 隧道展示管理 (94)

3.2.1.11 统计分析 (96)

3.2.1.12 系统管理 (105)

3.2.1.13 数据共享与交换系统 (110)

3.2.2收费运营稽核系统 (119)

3.2.2.2 功能结构图 (119)

3.2.2.3 系统功能设计 (120)

3.2.3ETC运营分析系统 (129)

3.2.3.1 总体架构设计 (129)

3.2.3.2 功能结构图 (130)

3.2.3.3 系统功能设计 (130)

3.2.4运维管理系统 (136)

3.2.4.1 总体架构设计 (136)

3.2.4.2 系统网络架构图 (137)

3.2.4.3 功能结构图 (137)

3.2.4.4 系统功能设计 (138)

3.2.5视频管理系统 (149)

3.2.5.1 系统总体功能 (149)

3.2.5.2 视频网络结构图 (151)

3.2.5.3 平台基础应用功能 (151)

3.2.5.4 平台基础管理功能 (158)

3.2.6出行服务系统 (163)

3.2.6.1 微信公众号（XX省智慧高速） (163)

3.2.6.2 手机APP（XX省智慧高速） (165)

3.2.7数据库设计方案 (171)

3.2.7.1 遵循标准与规范 (171)

3.2.7.2 数据库总体设计 (172)

3.2.7.3 路网静态数据设计 (172)

3.2.7.4 路网动态数据设计 (182)

3.2.7.6 应用主题数据设计 (188)

3.2.8监控系统 (191)

3.2.8.1 系统概述 (191)

3.2.8.2 监控系统功能 (194)

3.2.8.3 监控系统软件 (208)

3.2.8.4 计算机系统 (231)

3.2.8.5 高清网络监控系统 (234)

3.2.8.6 微波车辆检测器 (243)

3.2.8.7 气象检测器 (245)

3.2.8.8 交调站 (246)

3.2.8.9 信息传输设备 (248)

3.2.8.10 太阳能黄闪灯 (249)

3.2.8.11 监控设备配电 (250)

3.2.8.12 路政执法大队信息化 (267)

3.2.8.13 技术条件 (282)

3.2.8.14 安装、完工测试和调试 (286)

3.2.8.15 培训 (288)

3.2.8.16 技术文件 (291)

3.2.9通信系统 (298)

3.2.9.1 系统概述 (298)

3.2.9.2 光纤数字传输系统 (302)

3.2.9.3 语音软交换系统 (319)

3.2.9.4 光、电缆线路工程 (360)

3.2.9.5 接地系统 (376)

3.2.9.6 测试仪表 (378)

3.2.9.7 技术条件 (378)

3.2.9.8 安装、完工测试与培训 (385)

3.2.9.9 技术文件 (394)

第四章系统的安全性及可靠性 (397)

4.1系统安全性 (397)

4.1.1网络安全 (397)

4.1.1.1 访问控制 (397)

4.1.1.2 网络设备防护 (397)

4.1.2主机安全 (397)

4.1.2.1 身份鉴别 (397)

4.1.2.2 访问控制 (398)

4.1.3应用安全 (398)

4.1.3.1 身份鉴别 (398)

4.1.3.2 访问控制 (399)

4.1.3.3 通信保密性 (400)

4.1.3.4 软件容错 (400)

4.1.3.5 操作日志记录 (400)

4.1.4数据安全及备份恢复 (400)

4.1.4.1 数据完整性、一致性 (400)

4.1.4.2 数据保密性 (401)

4.1.4.3 备份和恢复 (401)

4.2系统可靠性 (401)

4.2.1.1 系统可靠性定义 (401)

4.2.1.2 影响系统可靠性的因素 (401)

4.2.1.3 提高系统可靠性的方法 (402)

第五章项目计划、实施方案及质量控制措施 (406)

5.1项目计划 (406)

5.1.1角色说明 (406)

5.1.2沟通计划 (406)

5.1.2.1 内部沟通计划 (406)

5.1.2.2 与招标方的沟通计划 (407)

5.1.3项目进度计划 (408)

5.1.4评审计划 (409)

5.1.5风险管理计划 (411)

5.1.6会议活动 (413)

5.2实施方案 (413)

5.2.1施工工期总述 (413)

5.2.2工程进度安排 (414)

5.2.3工程进度计划 (416)

5.2.4进度控制的措施 (418)

5.3质量控制措施 (421)

5.3.1质量管理体系与软件管理体系标准 (422)

5.3.2提供专人负责质量管理 (422)

5.3.3完善的项目开发与服务保障体系 (423)

5.3.4高素质而且稳定的系统设计开发人才 (423)

5.3.5丰富的软件工程项目建设经验 (423)

5.3.6相关领域的技术领先性 (424)

第六章后续服务的安排及保证措施 (425)

6.1质保期限 (425)

6.2售后服务体系 (425)

6.3售后服务范围 (426)

6.4售后服务流程 (428)

6.5售后服务响应时间 (430)

6.6售后服务方式 (432)

6.6.1现场支持服务 (432)

6.6.2电话和传真支持服务 (432)

6.6.3短信支持服务 (433)

6.6.4邮件支持服务 (433)

6.6.5即时通讯工具支持服务 (433)

6.7售后服务相关保障措施 (433)

6.7.1质量保障 (433)

6.7.2问题跟踪 (434)

6.7.3档案管理机制 (435)

6.7.4服务监督机制 (435)

6.8缺陷责任期后售后服务计划 (436)

6.8.1服务对象 (436)

6.8.2服务方式和服务内容 (436)

6.8.3服务人员 (437)

6.8.4服务费用 (437)

6.8.5服务质量保障 (437)

第七章培训计划 (439)

7.1培训服务综述 (439)

7.2培训内容需求 (439)

7.3培训服务方式 (441)

第八章系统初验方案 (443)

8.1验收控制 (443)

8.2系统验收方案 (444)

第九章源代码移交方案 (444)

第十章其他建议 (445)

第一章设计总述

1.1项目概述

1.1.1项目名称

本项目为XX省公路开发投资有限责任公司智慧高速建设工程综合管理服务平台软件开发（以下简称为“智慧高速”），建设单位为XX省公路开发投资有限责任公司（以下简称为“XX省公投”）。

1.1.2建设单位概况

XX省公路开发投资有限责任公司是由XX省政府出资于2006年1月1

日设立的大型国有独资企业。公司注册资本20亿元，高速公路总资产为558亿元。公司机关有12个职能部门，下设6个经营子公司、5个区域性高速公路管理处、1个全省高速公路运营管理机构、1个财务结算中心和5个在建、收尾、新开工、拟建高速公路项目指挥部。

1.1.3公司具备的优势

（一）交通行业优势

本公司一直从事专业的智能交通领域方面的系统集成、软件研发、产品研发、工程实施。公司目前从事智能交通方向上划分有城市交通事业部、公路交通事业部、轨道交通事业部、大交通研究室、研发中心，从事交通领域员工近120人，对应交通领域研发近230人，在公路交通行业领域有较深的技术沉淀，同时具备较强的技术支撑力度和技术服务能力。

（二）研发实力优势

本公司在研发中心设有平台研发部、综合技术部、应用研发分中心、测试部、研发管理部等，拥有各项基础技术平台产品，对于本期

项目软件开发过程中涉及到的各项技术均有成功实施案例。

公司设有专业研发、实施部门负责“智慧交通”及“智慧公路”项目研发。

（三）类似成功案例优势

本公司目前在XX省省已实施类似工程项目有：

（1）“XX省省公路应急处置体系建设试点（XX市）建设”暨“X

X市公路局智慧公路应急指挥与信息服务系统”项目（XX市智慧公路）；

（2）XX市市公路管理局公路应急指挥与信息服务系统（XX市智慧公路）；

(3) XX市交通局智慧交通综合信息中心项目（XX市智慧交通）；

（4）XX市交通局智慧交通综合信息中心项目（XX市智慧交通）；

（5）XX市交通局智慧交通综合信息中心项目（XX市智慧交通）。

1.2对项目的理解分析

1.2.1项目现状分析

本节在于阐明和论述本公司对于本期项目建设背景的充分了解，具体论述如下：

（一）各级主管部门的规划及要求为本项目指明了方向

交通运输部、XX省交通运输厅、XX省公路开发投资有限责任公司先后颁布了《公路水路交通运输信息化十二五发展规划》、《高速公路监控技术要求》、《高速公路通信技术要求》、《公路网运行监测与服务暂行技术要求》、《XX省公路水路交通运输“十二五”发展规划》、《XX省公路网规划（2005-2020年）》、《XX省高速公路监控通信技术要求》、《XX省公路开发投资有限责任公司智慧高速建设总体规划》等规划和技术指导文件。

2013年12月27日，在召开的全国交通运输工作会议中，杨传堂部长提出要加快综合交通、智慧交通、绿色交通和平安交通建设。

2014年2月13日，在XX召开的XX省交通运输工作会议要求，集中力量加快推进综合交通发展，让各种交通运输方式充分发展，让各种交通运输方式的比较优势充分体现，让各种交通运输方式实现无缝对接，让用户和社会实现效益最大化；加快智慧交通发展，实施及时、便捷、安全、髙效的交通管理和服务，努力实现基本公共服务均等化、交通公众服务信息化、交通运输服务人本化。

各级主管部门的规划及要求，对智慧高速建设的总体架构、建设内容、建设方案、技术标准、步骤工期、与其他系统的界面等做了全面、深刻的阐述，为本项目的实施指明了方向，本项目的技术方案、实施内容、工期进度、经济效益等符合公路交通运输信息化建设的需要和上级主管部门的部署，方案科学、合理、经济、适用。

（二）其他省（市）已经提供了示范工程

上海市在2008年建成全市交通综合信息平台，为交通管理相关部门进行交通组织管理和社会公众进行交通综合信息服务提供基础信息支持的信息集成系统；北京在2013年建成了全国首个省级综合交通运行监测调度中心（TOCC),形成了北京交通运行协调指挥信息化基础环境支撑；湖南省在2011年大力实施《湖南省交通运输信息化“十二五”发展规划》构建的智慧交通“1842”工程；山西省在2011年完成《山西省交通信息化“1166”专项工程》一期建设：河北省在2012年规划了信息化建设总体框架“111365”工程；XX省省在2012 年启动了“智慧高速”建设。

XX市市交通局智慧交通综合信息中心项目目前已经在实施阶段，

在2011年11月全面启动“智慧交通”总体规划，2012年11月通过市政府组织的专家评审。《规划》提出要全面建立交通感知体系、出行体系、物流体系、服务体系、管理体系“五大体系”。其中作为“智慧交通”建设的标志性、基础性、战略性、综合性的民生工程--“智慧交通综合信息中心”，将打造成集交通综合信息汇聚、交换、处理、服务和指挥为一体的市级交通运行指挥枢纽中心。

XX市市目前已基本完成XX市交通信息指挥中心的升级改造，整合、升级了XX市市综合交通运行监测系统、交通统一服务热线管理系统、接口管理系统、视频综合平台、指挥中心综合运维监控平台、形象展示等一系列软件，成为具备交通信息采集、集中、展示、指挥、决策和服务的多功能综合交通信息指挥中心。

（三）自然灾害、信息化现状等因素为本项目建设提出了迫切需求

XX省高速公路存在易结冰、地震、弯路、高边坡较多等特殊路段。2013年12 月，XX省出现10年一遇的大范围持续低温和雨雪天气，省内多条高速公路出现不同程度的拥堵，并因不具备通车条件实行了道路封闭；2014年8月，XX省昭通市鲁甸县境内发生6.5级地震，造成了通信和交通的中断，给救援行动带来众多不便。 XX省作为西南地区旅游大省、资源大省，公路运输业必须满足日益增长的公众出行服务需求。

XX省公投已建成高速公路约占全省高速公路总里程的80%，其范围涉及滇西、滇南、滇东北和滇东南四大片区，于2013年3月建成的XX省公投公司运营管理中心可以大幅提髙XX省髙速公路管理水平，但由于管理处监控中心以下机电设施的落后，造成运营管理中心未能

完全实现相应功能，针对管理处监控中心、路段分中心及路段机电设施改造是实现交通部、XX省高速公路管理要求的迫切选择。

1.2.2建设目标分析

本节在于阐明和论述本公司对于本期项目建设目标的充分了解，具体论述如下：

（一）基于SOA模式进行平台建设

基于SOA、统一标准的方式建设智慧高速综合管理服务平台，系统支持多级管理模式。通过服务总线实现数据、应用的快速集成和业务流程的创新，构建面向“智慧高速”各种基础数据接口的标准化和数据服务组件、信息服务组件的服务体系架构，为“智慧髙速”项目提供标准、规范、安全、髙效的基础数据处理和信息服务的技术支持。

（二）提供多样化的公众出行信息服务手段

建立基于多媒介、全时空的“智慧高速”公众出行服务系统，旨在整合动静态交通信息资源，采用手机APP、微信公众号、呼叫中心等多种服务方式，为公众提供丰富、全面、多样化的出行信息服务，满足人民群众便捷、高效的出行需求。

（三）建立统一的信息报送制度、实现信息共享与业务协同

结合《交通运输部公路交通阻断信息报送制度》以及各中心（运营管理中心-管理处监控中心-路段监控分中心-基层监控单元）的职责和管辖范围，建立统一的信息报送系统，通过系统网络和人工手段向运营管理中心报送和传输公路网运行信息，并且与出行服务系统和智慧高速综合管理服务平台实现信息共享与业务协同。

（四）建立多方位的感知系统、实现路网信息的监测监控

建设面向“智慧高速”运营管理和出行服务需求的、基于GIS平台的感知系统，实现路网运行状态、施工养护、外场感知设备（隧道监测、交调监测、气象监测、交通事件检测、防雷监测、太阳能设备监测、情报板）等信息的动态展示；实现全省高速路网交通运行状况和环境运行状况的监测、监控；实现全省异常事件的监测、监控；实现全省高速路网交通的调度、诱导；最终实现对全省高速路网常态和异常态下的“可视、可测、可控”，全面提高路网监测、监控能力。

（五）建设数据资源体系的标准规范接口、实现基础数据资源的整合

通过数据资源体系的规范、标准、整合，统一标准的信息交换接口，完成系统相关各方之间的信息交换，保障感知信息的采集、交互、存储、服务，满足地理基础信息、各级监控中心下发的指令、共享事件信息、共享的气象信息和业务协同的要求。

（六）构建基于云计算技术的大数据应用服务体系

“智慧高速综合管理服务平台”在保障支持Oracle和SQL Server 现有数据库应用，通过配置可以进行现有数据库资源应用的同时，构建基于云计算技术的“智慧高速”大数据应用服务体系，实现各项具体的“智慧高速”应用。

（七）制定相关标准和技术要求、实现统一化及标准化

通过制定相关标准和技术要求，为后期的项目扩展或下级单位建设内容提供指导性意见。统一编码规则、设备参数标准、接口标准、网络传输标准、业务流程标准，实现原有监控管理系统、外接系统联网联控。