公路計算機監控系統GIS技術實踐應用

蔡文峰

(樂山市交通指揮中心，四川 樂山 614000)

0 前 言

四川省交通運行監測與應急指揮系統(二期)工程的總體建設目標是基本建成“三級應用、兩大體系”。三級應用即一套運行監測與應急指揮平臺，供省、市(州)和區(縣)三級用戶共同使用，如圖1所示；兩大體系即涵蓋公路水路交通重點業務領域、重點空間區域、運載裝備、一線作業人員的交通運輸運行監測體系；對突發事件及時預警、快速反應、協同聯動、高效服務的交通運輸應急管理體系，實現公路水路交通運輸運行狀態的可視、可測、可控，提高交通運輸安全保障、應急處置和運行服務水平。

樂山市交通指揮中心建設項目(二期)工程，基于省廳應急二期工程，著眼于強化樂山市交通局對樂山交通運輸領域的日常運行監測能力，將日常監管與應急指揮處置緊密結合，形成“平戰結合”的統一平臺，同時提升信息服務和分析決策能力，為構建樂山市暢通、安全、高效的現代綜合交通運輸體系提供重要的支撐保障。通過平臺建設，能夠緩解交通擁堵、增強公共交通吸引力、提升綜合交通運行指揮決策能力、提高社會化服務水平，基本實現基礎支撐平臺化、部門信息共享化、出行服務便捷化、運行管理智能化、行業管理精細化、物流運輸產業化[1-4]。因此，研究計算機監控系統GIS技術的應用具有重大意義。

圖1 省、市(州)和區(縣)三級用戶

1 樂山市運管系統現狀

樂山市道路客運班車安裝GPS車輛共計2 408輛，兩客一危955輛，中心城區出租車調度系統接入900輛，市公共交通總公司調度系統接入553輛公交車。全市治超站點共計建設33路監控視頻，并實現視頻實時回傳，客運場站已接入13個客運站500余路監控視頻。通過專線的方式接入公安天網監控視頻3 300余路，大佛景區和峨眉山景區交通相關視頻100余路。在國省干線關鍵線路布設了20套全自動交通流量觀測設備，初步實現了國省干線關鍵路段道路運行狀態監測。基于GIS(地理信息系統)整合各類交通相關的空間數據進行建設的，目前已接入整合了各類空間位置信息1 000多個，包含公路、橋梁、隧道、道路運輸、視頻監控點位等19大類。初步構建覆蓋道路運輸、城市公共交通的綜合交通運輸體系監測平臺。實現全市交通基礎設施、路網交通量、運行速度、路網事件等綜合運輸運行狀況的全面監測，實現了對地面公交、出租、客運、旅游、貨運、危險品運輸等運載工具運行狀況的日常監測及預警功能。

2 GIS技術存在的問題

2.1 應用系統建設

樂山市交通指揮中心建設項目(一期)工程建設了樂山市交通指揮中心及其相關配套設備，同時建設了樂山市綜合交通運行監測平臺，初步構建覆蓋道路運輸、城市公共交通的綜合交通運輸體系監測平臺。初步實現全市交通基礎設施、路網交通量、運行速度、路網事件等綜合運輸運行狀況的監測；初步實現對地面公交、出租、客運、旅游、貨運、危險品運輸等運載工具運行狀況的日常監測，應急處置管理初獲成效。但是，目前接入的監控視頻存在更新頻率低、監控數據存在時效性低的問題，且目前未實現對接入監控數據的全面分析，未能充分預防交通安全事件。

2.2 指揮中心、機房建設

機房在一期建設中，僅考慮了24個機柜使用所需要的UPS電源及空調需求，二期建設中，考慮整體IT機柜使用率達到90%，因此，需要對UPS電源及空調進行相應的擴容。機房設備布局凌亂，未做機柜功能性區域劃分。

指揮大廳室內凈空32 m×36.6 m×11 m，凈空體積12 880 m3，地面積1 170 m2。地面為防靜電地板，墻體正面為LED大屏，左右兩側為采光玻璃，背墻及頂部為鋁塑板或石膏板，現已移交政府心連心中心，交通局作為入駐單位入駐，可以使用大屏等設備。

2.3 外場終端建設

現有外場終端缺乏對國省干道的監控，使得監控存在盲區，由于目前設置的監控終端較少，導致國省干道的監控覆蓋率無法滿足各級部門的日常運行監測和應急處置需求，需要進一步強化監控機制，在國省干道增設外場終端，滿足公路監管部門對于公路的監管需求。

3 公路計算機監控系統GIS技術實踐應用設計

3.1 聯網監控監測管理平臺設計

1)設備的配置。樂山市建設市和縣(區)兩級聯網監控監測管理平臺，樂山市聯網監控監測管理平臺方面交通局已經完成了交通指揮中心的建設，視頻架構已按“存儲管理服務器+IP-SAN”方式搭建，視頻存儲、管理和流媒體轉發均配有服務器，IP-SAN磁盤陣列(品牌宏杉MS2000)用于視頻數據的存儲，該磁盤陣列最大支持16塊磁盤，配置磁盤支持SATA/1T、2T、3T、4TB，現已配置磁盤數量6塊，每塊硬盤容量4TB (7200轉SATA)，共計24TB。新增IP-SAN由現有服務器統一管理(服務器不再增配)，現有視頻監控平臺應進行擴容，并實現與省廳聯網大平臺的對接。縣(區)聯網監控監測管理平臺僅配置客戶端設備，通過網絡從市州聯網監控監測管理平臺調用所需的視頻圖像，實現縣(區)視頻監控功能。

2)視頻存儲配置。按照“市州集中存儲”總體設計原則，維持樂山市現有視頻存儲架構，設計考慮增配IP-SAN設備來保存視頻監控圖像。新增視頻終端的圖像存儲期限為30天，所需存儲容量(單位TB)的計算公式為：存儲容量=攝像機路數×帶寬(Mbps) ×3600×24×天數/(1024×1024×8) ×利用系數(一般為1.4)。每路攝像機視頻圖像帶寬按照6 Mbps進行保守考慮，實際運行過程中視頻帶寬優化功效轉換為視頻存儲時間的延長。新建44路外場視頻終端，機房視頻監控按8路。為滿足視頻存儲需求，并為將來視頻擴容預留空間，樂山聯網監控監測管理平臺配置1臺IP-SAN存儲設備，IP-SAN存儲設備配備24塊4T硬盤(存儲總容量為144T)，外場和機房視頻采用循環錄像方式。另外在IP-SAN存儲設備劃出獨立的存儲空間(建議取總存儲容量的5%)，是實現重要視頻圖像的長期保存(3年)。

3.2 監控監測資源整合設計

樂山市信息化進程迅速，在交通指揮中心建成的過程中已經同步完成了對整個樂山市交通視頻資源的整合工作，只需要和現有視頻平臺對接，將其整合的視頻資源納入到全省聯網監控監測管理平臺中即可。設計中聯網監控監測平臺應與樂山市視頻平臺進行完全無縫對接，對接所需的硬件設備和軟件開發費用同意含在視頻對接費用中。施工階段承包人可根據自身技術特點和現有平臺廠商配合情況，適當調整視頻對接方式，以視頻最終對接成果作為驗收標準。視頻整合過程中，要對現有平臺的時間進行校準(從市州平臺獲取時間源信號)，同時要負責采集、整理該平臺的視頻資源情況，以設備資源數列表的方式提供。

3.3 監控監測外場終端設計

視頻外場終端基本按照工可規模控制數量，對于市州提出的超工可規模的新增外場視頻終端需求，進一步整合接入全省現有終端監控視頻和監測數據，形成聯網監控監測管理平臺。通過自建與租用電信部門服務相結合的方式，新建普通公路重點路段視頻監控終端、可變情報板、車載和船載移動監控終端，以及全省二級及以上客運站視頻監控終端等。計劃在樂山境內共新建6個可變情報板，具體位置如表1所示。

表1 樂山市新建可變情報板位置

4 結 語

樂山市交通指揮中心建設項目(二期)工程將進一步強化交通運輸行業整體運行安全保障能力，促進信息資源共享，提高公路水路運輸管理效能，同時也能提升交通運輸公共服務水平，滿足人民群眾安全便捷出行的新需求、新期待，從而為全省經濟社會發展提供助力。因此，該項目具有很強的緊迫性、必要性和可行性，能夠為樂山市帶來可觀的社會效益、經濟效益，為我國的經濟發展和社會進步保駕護航。

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