分布式智能交通視頻系統設計

趙國民+盧滌非

摘 要： 針對集中式交通視頻數據的管理模式不能滿足公安交通管理的需求，提出了分布式智能交通視頻系統設計框架和接口規范，實現了道路監控的信息共享及各級集成指揮平臺的聯網運行，同時規范了交通指揮系統與應用系統的建設應用。

關鍵詞： 分布式； 智能化； 交通視頻； 系統框架

中圖分類號：TP391.41 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2016）12-39-03

Abstract： For the centralized traffic video data management model cannot meet the needs of public security traffic administration， this paper proposes the design framework and interface specification for distributed intelligent traffic video system， realizes the information sharing of the road monitoring and the networking operation of the all levels' integrated command platforms， at the same time， regulates the construction and application of the traffic command system and application system.

Key words： distributed； smart； traffic video； system framework

0 引言

目前，公安交通視頻系統多采用第三方平臺統一管理數據，其優點是數據統一和管理方便，但主要問題是沒有一家企業能夠處理所有問題，而且一旦一家企業控制了數據，其他企業就無法進入相關業務，阻礙了公安交警業務的發展。不同產商的平臺主要以自有定義的接口為標準，共享能力較差，隨著交警數據資源逐步完善和龐大，以大數據、云計算為核心技術的深化應用對系統數據的共享和正確性要求越來越高，需要對整個交警信息化系統做整體規劃。

1 相關研究

1.1 分布式架構

采用集中式管理數據，不同廠家的終端設備不同，系統復雜，運維保障要求高。采用分布式架構[1，4]，數據由終端供應商直接負責，能夠做到對終端設備的物盡其用。另外，集中式系統一旦出現了故障，整個系統將停止工作，隨著業務的拓展，系統規模也在不斷擴大，在單一數據中心中進行系統擴容比較困難。

視頻監控系統規模變得越來越大，采用集中式管理數據越來越不能滿足當今城市交通管理需求。越來越多廉價的智能設備成為了交警視頻監控和卡口系統的首選，分布式的處理方式越來越受到青睞。

1.2 智能化是強大生產力

傳統的視頻監控由人工進行視頻監測來發現安全隱患或異常狀態，或者用于事后分析，這種應用難以實現實時的安全監控和檢測管理。智能監控技術最初起源于20世紀70年代。智能視頻監控技術可以通過區分監控對象的外形、動作等特征，做到主動收集、分析數據，并根據預設條件執行報警、記錄、分析等動作。此外，道路車流量的不斷增多，傳統的視頻監控技術已經遠遠不能夠滿足交警監控系統的需要，將智能視頻監控技術應用于交警監控系統中，是對傳統監控系統的完善和補充，彌補了監控力度的不足和無法智能判斷分析處理等缺陷。同時，智能視頻監控技術可以對道路交通情況進行自動化、智能化管理，交警在開展各項工作的時候變得更加方便、快捷。智能監控系統可以運行于服務器，也可以運行在嵌入式系統上，而后者已逐漸成為主流[1，5]。

2 系統總體設計

2.1 系統架構

在整個系統架構中（圖1），數據子中心由各設備供應商建立，其數據標準要遵循本技術規范設定的輸入結構標準。使用該技術規范提供的輸出接口標準，各業務應用可以靈活地調用各數據子中心的實時數據。

2.2 分布式部署

支隊數據硬件通道與大隊數據硬件通道僅在硬件層次上提供連接，無軟件業務功能（圖2）。在邏輯上，所有應用直接與各廠商的子數據中心連接，盡可能地利用終端設備的各種功能。

3 平臺接口

主要信息接口的定義在相應標準[6-7]基礎上定義，主要包括以下接口。

⑴ 車輛通行信息上傳接口

卡口系統或前端設備實時上傳行駛車輛的基本信息至集成指揮平臺，信息內容包括號牌號碼、號牌種類、車輛類型、車身顏色、經過時間、經過地點、車輛圖片、設備狀態等。

⑵ 非現場交通違法信息上傳接口

交通違法取證設備通過集成指揮平臺提供的接口將采集的各類非現場交通違法行為實時上傳。包括文本信息和圖片信息。

⑶ 交通流量信息上傳接口

交通流量監測設備或系統通過集成指揮平臺提供的接口實現道路交通流量信息的實時上傳，信息項包括：平均速度、平均流量、占有率、平均車頭時距、平均排隊長度、飽和度等。

⑷ 交通氣象信息上傳接口

交通氣象監測設備或系統通過集成指揮平臺提供的接口實現路面氣象信息的實時上傳，信息項包括：監測地點、監測時間、溫度、能見度、濕度、風向、風速等。

⑸ 交通施工信息上傳接口

交通管理部門可將采集的道路施工占道等信息可通過集成指揮平臺提供的接口實現實時上傳，信息項包括：施工地點描述、開始時間、結束時間、管理單位及電話、對道路的影響、建議。

⑹ 交通事件信息上傳接口

交通事件檢測設備或系統通過集成指揮平臺提供的接口實現路面異常交通事件信息的實時上傳，異常交通事件包括：車輛違停、車輛逆行、行人上路、拋灑物遺棄物、交通擁堵、交通事故等。