城市智能交通系统总体设计.docx
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城市智能交通系统总体设计
■***rJ
3*
城市智能交通系统总体设计・ITS
第一章背景及需求4
1.1形势及背景4
1.1.1机动车出行需求不断增加,时间及空间分布模式转变
1.1.2城市化进程加快,交通建设及管理并重4
1.1.3打击多样化交通违法行为,维持交通管理秩序4
1.1.4打造绿色交通、节能减排的人居城市4
1.1.5ITS信息服务体系形成新架构5
1.1.6构建人性化执法服务环境,合理规划勤务信息5
1.2规划定位5
1.2.1强化指挥中心职能,紧密围绕“六大业务核心”开展城市ITS建设5
1.2.2依托城市己建成及规划格局,细分业务重点,构筑城市ITS感知网格6
1.2.3“打基础、上业绩、出成效”三年三大步,合理推进城市ITS进程6
1.2.4以人为本,推进人、车、路、环境协同发展7
1.3规划目标7
1.3.1提升全城路网实时态势监控和交通秩序监管水平7
1.3.2打造全城一体的城市智能交通数据中心7
1.3.3提升交通管理分析的智能化程度,加强涉牌违法目标车辆的打击能力8
1.3.4提升应急指挥协作水平,加强应急处突综合调度能力
8
1.3.5提升道路科学辅助决策能力,优化路网渠化、信号配
时等交通管理措施8
1.3.6增加互联网+智能交通应用,增加道路交通信息交互能力,提升城市交通形象9
1.17提高系统运维和数据运维的自主分析能力,提高智能交通系统健壮性9
1.3.8提升业务需求迅速转换为实际系统建设落地的能力,打造城市交通管理亮点9
第二章系统总体设计10
2.1城市智能交通总体建设规划10
2.2围绕六大业务核心开展ITS子系统建设12
2.3以人为本开展交通信息交换平台建设34
第—章背景及需求
1.1形势及背景
1.1.1机动车出行需求不断增加,时间及空间分布模式转变
公众机动车出行需求不断增加、时间及空间分布模式转变、交通拥堵范围及程度扩大,需要ITS构建宏观调控手段。
1.1.2城市化进程加快,交通建设及管理并重
城市化进程加快,交通建设及管理并重,在大规模进行城市交通基础设施建设的同时,需要ITS软环境为城市交通可持续发展提速。
1.1.3打击多样化交通违法行为,维持交通管理秩序
面对日益严峻的交通管理需求,通过开展多种专项整治活动,打击机动车闯红灯、行人闯红灯、机动车斑马线不礼让行人、非法占用公交车道、道路逆行压线等行为,规范出行交通新秩序。
1.1.4打造绿色交通、节能减排的人居城市
打造绿色交通、节能减排的人居城市,引进先进的IT手段,通过交通物联网等技术,缓解交通拥堵、提高岀行效率、减少交通事故、降低交通污染,实现“智慧交通、低碳出行”。
1.1.5ITS信息服务体系形成新架构
城市交通信息服务,借鉴国外先进经验,提岀“智慧交通、低碳出行、感知全程”的公众出行服务理念,全力打造城市ITS信息服务体系新架构。
1.1.6构建人性化执法服务环境,合理规划勤务信息
以人为本,构建人性化执法服务环境,确保道路执勤、执法、现场事故处理等工作的安全、严谨和规范性,并做到“警力跟着警情走”,合理规划勤务信息。
1.2规划定位
1.2.1强化指挥中心职能,紧密围绕“六大业务核心”开展城市ITS建设
指挥中心智能交通信息平台,作为城市ITS发展的基础,其依托作用是显而易见的。
城市ITS建设将依托指挥中心智能交通信息平台,围绕秩序管理、事故管理、路网管理、特勤任务、交通肇事逃逸追捕、城市交通服务这六大业务核心,建设交通运行指挥中心、交通监管指挥中心、城市交通信息管理服务中心;建设/改造15个子系统,即交通固定点监视系统、交通制高点监视系统、交通违法手动抓拍系统、车辆监测及参数采集系统、交通事件视频检系统、公路车辆智能监测记录系统、闯红灯自动记录系统、违法占用公交车道监测记录系统、城市道路违法停车监测记录系统、机动车超速监测记录系统、机动车区间测速系统、人行横道智能监测系统、动态交通诱导系统、交通信号控制系统、执法车辆车载取证系统执法系统。
1.2.2依托城市己建成及规划格局,细分业务重点,构筑城市its感知网格
城市ITS感知网格的合理建设,依托于对城市己建成及规划格局的深入解读,综合考虑城市出入口、工业聚集区、商业聚集区、市民居住聚集区、道路分布、铁路分布、水路分布、客(货)运交通枢纽、建筑物空间分布及高度等因素,同时结合城市发展历史,不同阶段的发展需求和侧重点,进行科学的点位设置和前端感知设备类型选择,构筑“点、线、面、空”多维度一体的城市ITS动态感知网格。
1.2.3“打基础、上业绩、出成效”三年三大步,合理推进城市its进程
智慧城市ITS建设,主要通过三个阶段(分三期工程建设),即第一期改造工程(2017年至2018年),打基础、快速见效;第二期扩建工程(2018年至2019年),突出重点、上业绩;第三期提升工程(2019年至2020年)再创新、出成效。
按城市ITS发展阶段性的需要和发展重点的不同,进行科学的规划、建设、实施,以“打基础、上业绩、出成效”三年三步走的原则合理推进城市ITS发展进程。
1.2.4以人为木,推进人、车、路、环境协同发展
实现以人为本,人、车、路、环境协同推进的发展模式,通过实时动态掌控交通出行热点的分布、出行方式选择、交通流在路网上的动态分配、交通岀行在时间上的动态分配等信息,将人的交通出行行为及实时道路交通信息进行对应关联,构建数据、信息、知识、智慧的信息交互体系,推进人、车、路、环境协同发展。
1.3规划目标
1.3.1提升全城路网实时态势监控和交通秩序监管水平
依托全城道路监控系统,根据路口、路段和全城态势不同级别的路网监控要求,实现“点、线、面”综合三位一体的全城路网态势综合监控,提升综合态势监管水平。
1.3.2打造全城一体的城市智能交通数据中心
紧跟“公安交通集成指挥平台”建设改造脚步,建设以海量数据存储为基础、结合数据清洗、分析和融合的大数据系统和深度结构化云分析系统和保证业务系统健壮性的云运维系统,实现标准的数据采集接入以及业务数据应用的城市智能交通数据中心。
1.3.3提升交通管理分析的智能化程度,加强涉牌违法目标车辆的打击能力
针对城市涉牌违法车辆(1、未悬挂号牌;2、光盘遮挡号牌;3、防撞梁、备胎遮挡号牌;4、泥浆、油漆污损号牌;5、翻转号牌架;6、胶贴、涂抹号牌等车辆)管理的管理难点,提升业务平台的智能分析能力,整治城市涉牌违法车辆,提升非现场执法和秩序管理能力。
1.3.4提升应急指挥协作水平,加强应急处突综合调度能力
针对当前交管难度和路而执勤民警资源短缺的矛盾现状,通过三步走战略,即1、补齐路面一线民警的可视化指挥调度终端,2、打通前后端指挥调度体系,3、整合城市交警应急指挥资源,实现“警力跟着警情走,事件跟着预案走”的目的,并打造具备城市特色的特勤安保任务管理体系!
1.3.5提升道路科学辅助决策能力,优化路网渠化、信号配时等交通管理措施
依托于交通数据中心的数据分析能力,研发交通流、交通违法行为以及交通事故事件等城市交通综合态势评估系统,提供专项整治辅助分析和决策系统,提升道路管理科学辅助决策水平,优化路网配置、路口渠化、信号配时等交通管理措施。
1.3.6增加互联网+智能交通应用,增加道路交通信息交互能力,提升城市交通形象
转换交通管理理念,从管理者角度转变为出现服务者角度,增加路面信息交互设施,提高交通信息交互能力;依托于互联网+智能交通的应用模式,横向打通交通态势监控可视化及路网综合分析能力,提供交通出行者可视化出行的服务能力,提升城市交通形象。
1.3.7提高系统运维和数据运维的自主分析能力,提高智能交通系统健壮性
加强交管系统的运维体系建设,依托于数据中心对异常数据的自主分析和系统自运维能力,以数据运维、设备运维和网络运维为交叉验证的系统综合运维体系,结合运维端的远程化管理和会诊协同的需求,提供智能交通系统的健壮性。
1.3.8提升业务需求迅速转换为实际系统建设落地的能力,打造城市交通管理亮点
参考思想,依托开放型的交通业务管理平台,将业务和基础数据及基础能力平台相分离,实现新需求、新功能(算法)以及新业务迅速植入系统能力,及当地的交管问题相结合,打造城市交通管理亮点。
第二章系统总体设计
2.1城市智能交通总体建设规划
序
号
项目名称
第一期改造工
程
第二期扩建
工程
第三期提升工
程
2017年-2018
年
2018年
-2019年
2019年-2020
年
1
交通综合
业务管理
平台
初步搭建以视频管理为核心的智能交通综合管控平台
扩容升级数
据接入和分
析功能
提升数据分析
价值和数据业
务可视化服务
r
Z
已建信息
资源整合
实现不同品
牌、不同类型设备端统一接入
以数据融合为中心,实现多表项、多维度类型数据的综合融合
以业务整合为目的,消灭假集成,结合数据中心实现业务和数据的统一归口
r
交通传输
网络改造
实现基础系统
的互联互通,
根据业务需求
实现网络链路
随数据中心
改造设计弹
性计算网络
及计算、存储、
分发等需求结合SDN/NFV设计智能网络
序
号
项目名称
第一期改造工
程
第二期扩建
工程
第三期提升工
程
2017年-2018
年
2018年
-2019年
2019年-2020
年
升级改造
L
交通综合
数据中心
存储、分析和计算能力池化,云存储系统改造。
大数据系统改造,ETL和kafka体系工具嵌入,统一纳管实时和历史数据。
形成以数据为
中心的云计算
平台。
匚
V
交通信息
建设标准
建设
发布数据接口
/数据协议前
端信息采集建
设指导意见。
发布标准接口组件以及完善的标准体系。
形成完整的南北向接口以及数据分发管理权限控制。
6
交通服务
体系
发布渠道布建,信息发布管控可视化。
融合视频服
务和数据服务,实现精准
信息发布。
预留交通分析能力,横向打通民生服务和多政府部门协同合作能力。
表1城市智能交通总体规划表
2.2围绕六大业务核心开展its子系统建设
序
号
业
务
核
项
目
名
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
2018
2019年
心
称
-2018年
年-2019年
-2020年
1、实现对
高清路
高清路
路口、路
面监控系统
面监控系统
高清
段及周边
建设工程
扩建工程
路面
环境的远
【点位设置
【点位设置
固定
程实时全
原则】
原则】:
秩
点监
景监控及
1)随路建
1)根据已建
序
控系
录像记
设;2)交通
成点位格
点位建
管
统
录。
事故频发路
局,进行进
设基本完毕
理
(智
2、支持机
段;
步点位加
慧监
动车、非
3)道路交通
密;
控)
机动车、
管理重点、
2)道路交通
行人识
难点、复杂
管理重点、
别;
部位;
难点、复杂
序
号
业
务核心
项
目名称
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
-2018年
2018
年-2019年
2019年
-2020年
3、对机动车车牌进行识别;
4、监测路网通行状态的细节信息,可用于流量检测、事故检测、套牌车辆检测等其他附加功能。
部位需要建
设;
交通
制高
1、实现对
区域道路
高清制
高点监控系
高清制
高点监控系
点位建
设基本完毕
项
目名称
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
-2018年
2018
年-2019年
2019年
-2020年
点监
状况及周
统建设工程
统扩建工程
视系
边环境的
【点位设置
【点位设置
统
远程实时
原则】
原则】:
1)
监控及录
1)在道路交
根据己建成
像记录。
通管理重点
点位格局,
2、监测路
区域周边选
进行进一步
网通行状
取合适的高
点位加密;
态的宏观
层建筑;
2)道路交通
态势,发
管理重点、
现交通故
难点、复杂
障点。
部位需要建
设;
交通
1、建设在
交通违
交通违
违法
道路路
法手动抓拍
法手动抓拍
点位建
手动
口、重要
系统
系统
设基本完毕
抓拍
场所出入
【点位
【点位
业序务号核
心
序
号
业
务核心
项
目名称
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
-2018年
2018
年-2019年
2019年
-2020年
系统
口等不宜
设置原则】:
设置原则】:
对车辆违
1、利旧
1、根据
法行为进
现有监控点
已经建设的
行自动分
位,部署新
动态抓拍点
析判断的
的动态抓拍
位,进行进
场所,通
系统平台,
步点位加
过远程人
通过部署视
密,为保证
工手动抓
频综合平台
低时延性,
拍方式实
以及控制键
采用
现特定违
盘完成现有
HD-SDI高
法类型
监控点位抓
清数字球
(违法停
拍改造需
机;
车、违章
求;
变道、压
线、逆行
等)的违
序
号
业
务核心
项
目名称
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
-2018年
2018
年-2019年
2019年
-2020年
法视频和图片数据采集记录,用于解决交警非现场执法需求。
2、震慑交通违法,
通过规范驾驶员的操作行为改善交通秩序。
综合
高清
1、在路口
或路段对
综合型
高清视频电
综合型
高清视频电
点位建
设基本完毕
序
号
业
务核心
项
目名称
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
-2018年
2018
年-2019年
2019年
-2020年
人脸
车辆进行
子警察系统
子警察系统
取证
视频监
建设工程
扩建工程
电子
测,自动
【点位设置
【点位设置
警察
发现、跟
原则】:
原则】
系统
踪交通违
1、随路建
1)根据己建
法车辆,
设,即完成
成点位格
判断及记
对交通信号
局,进行进
录其交通
改造路口的
步点位加
违法行
电子警察系
密;
为,生成
统的新建;
2)违法行为
执法依
2、违法行为
多发路口需
据。
频繁的路口
要建设;
2、震慑交
必须建设;
通违法,
通过规范
驾驶员的
序
号
业
务核心
项
目名称
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
-2018年
2018
年-2019年
2019年
-2020年
操作行为
改善交通
秩序。
采用移动
违法占
违法占
车载式建
用公交车道
用公交车道
违法占
设模式,
监测记录系
监测记录系
用公交车道
违法
部署在公
统
统
监测记录系
占用
交车驾驶
【点位
【点位
统
公交
台上,实
设置原则】
设置原则】
【点位
车道
现对机动
1、随公
1)区域
设置原则】
监测
车辆违法
交线路和公
公交线路需
1)在扩
记录
占用公交
交专用车道
要建设;
建的基础上
系统
车道行为
建设;
2)城乡
完成剩余城
的自动检
2^市区
结合区域、
市公交线路
测和取
拥堵路段、
城际公交区
建设;
证,达到
景区公交占
域需要建
项
目名称
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
-2018年
2018
年-2019年
2019年
-2020年
规范驾驶
道、BRT车道
设;
人员出行
多发路段必
违法占用
须建设;
公交车道
的行为。
1、通过前
城市道
城市道
城市道
端抓拍球
路违法停车
路违法停车
路违法停车
城市
机,内置
监测记录系
监测记录系
监测记录系
道路
智能分析
统
统
统
违法
算法,利
【点位
【点位
【点位
停车
用机器视
设置原则】
设置原则】
设置原则】
监测
觉代替人
1、因违
1、城市
在扩建
记录
工视觉进
停引起的拥
次干道、支
的基础上,增
系统
行车辆目
堵高发路段
路需要建
加城市主干
标提取、
必须建设;
设;
道、快速路等
违法行为
2、学
2、小区
城市道路的
业
务
核
心
第一期
第二
第三期
及作用
自动判
定、自动
跟踪放
大、自动
车牌识
别;
2、兼具机
器连续工
作优势和
人类部分
认知能
力,准确、
快速地对
机动车违
法停车行
为进行检
期扩建工
改造工程
提升工程
2017年
-2018年
2018
年-2019年
2019年
-2020年
校、医院、
出入口、超
违停建设,实
公众服务机
市路口等人
现城市一体
关人员聚集
员朝夕聚集
的违停抓拍。
区域等违停
现象明显的
行为多发路
路段需要建
段必须建
设;
设;
序
号
业
务
核
项
目
名
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
2018
2019年
心
称
-2018年
年-2019年
-2020年
测记录。
1、系统建
设在非灯
控路口,
人行横
人行横
前端采用
道智能监测
道智能监测
高清网络
系统
系统
人行
摄像机,
【点位
【点位
横道
配合前置
设置原则】
设置原则】
点位建
智能
视频分析
针对学
在改造
设基本完毕
监测
记录仪,
校、医院等
的基础上加
系统
对机动车
行人较多的
密点位,在
“不礼让
非灯控斑马
城市道路其
行人”行
线路段必须
他中间路段
为自动检
建设;
需要建设
测并取证
记录,同
序
号
业务核心
项
目名称
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
-2018年
2018
年-2019年
2019年
-2020年
时具有卡口记录功能。
2
事
故
管
理
交通
事件
视频
检测
系统
1、实现交通事故自动检测,报警及预案联动,并提供过程录像取证。
2、快速发现、定位交通事故,缩短事故处
交通事
件检测系统建设工程
【点位设置
原则】
1)随路建设;
2)交通事故频发路段必须建设;
3)拥堵、违法停车现象频发路段必
交通事件检测系统扩建工程
【点位设置
原则】
1)交通事故频发路段需要建设;
2)拥堵、违法停车现象频发路段需要建设;
3)高速
点位建
设基本完毕
序
号
业务核心
项
目名称
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
-2018年
2018
年-2019年
2019年
-2020年
理、紧急救援、恢复交通的时间,减轻交通事故对动态交通的影响。
3、针对不同应用场景(高速公路、桥梁、隧道),提供违停、逆行、倒
须建设;
4)高速公路匝道出入口、隧道、桥梁路口需要建设。
公路其他重
要路段需要
建设
序
号
业
务核心
项
目名称
功能
及作用
第一期
改造工程
第二
期扩建工
程
第三期
提升工程
2017年
-2018年
2018
年-2019年
2019年
-2020年
车、拥堵、抛洒物、行人、烟雾等可能引发交通事故的事件进行检测。
移动
车载
执法
取证
系统
1、实现交通道路路况现场移
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