城市智能交通管理系統(tǒng)淺析

朱昭海

摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市基礎設施逐漸完善，城市中的車輛數(shù)在逐年增加。車輛給人們出行帶來便利的同時，也給城市的交通造成了擁堵。人們越來越關注城市交通問題，城市的交通問題已迫在眉睫，成了人們必須要解決的關鍵問題。而智能交通管理系統(tǒng)給解決城市交通問題帶來新的希望。通過對貴安新區(qū)中心大道智能交通管理系統(tǒng)的研究，分析了城市智能交通管理系統(tǒng)在具體工程的應用及功能。

關鍵詞：智能交通;城市交通;電子警察

貴陽市的貴安新區(qū)將建設成為內(nèi)陸開放型經(jīng)濟示范區(qū)，形成以航空航天為代表的特色裝備制造業(yè)基地、重要的資源深加工基地、區(qū)域性商貿(mào)物流中心和科技創(chuàng)新中心。隨著城市建設的進步，同步配套交通信息化建設，是區(qū)域發(fā)展的必然要求，是提升區(qū)域管理水平的重要手段。從當前貴陽市整體交通監(jiān)控建設情況看，智能交通監(jiān)控系統(tǒng)是貴安新區(qū)中心大道重要的一部分，包含有路口視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)、交通信息采集與發(fā)布系統(tǒng)及為支持系統(tǒng)所需的附屬通信供電設施的建設。

一、交通監(jiān)控設計原則

在滿足規(guī)范要求，經(jīng)濟實用，應用合理的基礎上，應遵循適應市區(qū)復雜路況下的交通管理要求，加強對這些重點區(qū)域的交通監(jiān)控以獲得最佳的道路服務水平、保障交通連續(xù)通行的能力，獲取更大的經(jīng)濟和社會價值的原則。智能交通系統(tǒng)的設備配置“應在道路主要交叉口等重點區(qū)段，設置交通參數(shù)檢測器、攝像機等監(jiān)控設施”，地面平面交叉口“進行交通渠化、人車隔離和設置交通信號燈”。

二、道路監(jiān)控子系統(tǒng)

1.交通監(jiān)視

地面輔路交通監(jiān)視設計選用一體化遙控高清攝像機，在地面交叉口布設一臺監(jiān)視攝像機，懸臂立柱式安裝，全面監(jiān)視地面交叉口的交通通行情況。

2.交通信息采集

交通信息采集是一切交通信息化管理的基礎，準確的交通數(shù)據(jù)是精確管理的根本。交通信息采集的內(nèi)容包括交通參數(shù)信息采集和視頻信息采集。視頻信息采集主要通過高清交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)獲得的視頻圖像信息經(jīng)過加工處理獲得。前端高清數(shù)字攝像機獲取高清圖像經(jīng)過通信系統(tǒng)傳到后臺視頻分析儀中，對異常交通事件自動檢測。同時操作員通過監(jiān)控中心的閉路電視顯示墻，通過觀察以發(fā)現(xiàn)或者確認異常事件。交通參數(shù)信息采集主要通過沿道路布設的交通參數(shù)檢測器獲得，路口交通檢測線圈的布置如圖1所示。

各種交通檢測器采集到的交通信息是智能化交通管理的基礎，但這些原始數(shù)據(jù)需要處理后才能生成有用的信息。因此需要建設完善的交通信息數(shù)據(jù)庫、進行交通信息預處理、交通信息融合、交通擁擠和交通事件自動識別。這些功能主要通過監(jiān)控中心的管理軟件實現(xiàn)。

三、闖紅燈電子警察

交通信號控制的路口，同時設置電子警察系統(tǒng)。電子警察具有的系統(tǒng)功能有：

闖紅燈違法行為的抓拍功能。系統(tǒng)采用線圈觸發(fā)為主，視頻觸發(fā)為輔方式，通過地埋電磁感應線圈或是對視頻圖像上做虛擬線圈作為主要檢測方式，對于紅燈亮后進入停車線且繼續(xù)向前行駛越過停車線的違法車輛進行記錄，可自動判別車輛進入停車線的時間。

高清視頻錄像功能。系統(tǒng)要求提供高清晰度的實時監(jiān)控視頻。

車輛特征識別功能。系統(tǒng)能夠通過對機動車號牌定位，字符切分，字符匹配和圖像預處理實現(xiàn)號牌自動識別功能。

電子警察信息記錄處理功能。數(shù)據(jù)信息包括設備編號、時間、地點、方向、車道、車牌號碼、顏色、車型、車身顏色及車輛速度等。

四、通信接入系統(tǒng)

通信系統(tǒng)是外場設備信息傳輸?shù)闹鞲傻溃侵悄芙煌ㄏ到y(tǒng)有機運行的血脈。通信系統(tǒng)為各個業(yè)務系統(tǒng)之間、業(yè)務系統(tǒng)內(nèi)部提供必要的數(shù)據(jù)、圖像信息傳輸通道。信號傳輸如圖2所示：

1.通信系統(tǒng)設計

通信系統(tǒng)的架構布設，其主要設計出發(fā)點是滿足項目建設需求，契合監(jiān)控系統(tǒng)的架構，提供可靠的數(shù)據(jù)、圖像通信鏈路服務。業(yè)務需求包括視頻傳輸和數(shù)據(jù)傳輸，均為以太網(wǎng)標準數(shù)據(jù)流。視頻數(shù)據(jù)流容易造成網(wǎng)絡擁堵風暴，其風險均布。因而根據(jù)此特點，采用自愈環(huán)網(wǎng)以太網(wǎng)業(yè)務傳輸平臺。在各業(yè)務設備外場配置工業(yè)級外場遠端接入設備，接入高清攝像機視頻流或者外場控制機數(shù)據(jù)。

2.系統(tǒng)設計

自愈環(huán)傳輸平臺采用多業(yè)務冗余技術實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)自動倒備切換保護。同時利用時分復用技術提供極高的QoS能力，將各個遠端設備的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流物理分割傳輸，不會互相影響，避免了傳統(tǒng)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)中廣播風暴的風險，保障了主路每個監(jiān)控設備所需的最低帶寬需求。

3.監(jiān)控中心擴容

監(jiān)控中心主要承擔三個功能層級：外場信息接入、中心數(shù)據(jù)處理、人機交互操作。路段接入主要解決路段外場設備與中心處理及控制設備之間的通信問題，它允許各路段具備一定的獨立性，以標準接口和一致的數(shù)據(jù)格式建立中心處理及控制設備。中心處理及控制層是監(jiān)控中心關鍵主體，包括信息采集服務器和信息管理發(fā)布服務器。承擔交通信息的管理，數(shù)據(jù)的處理，信息的組織發(fā)布，系統(tǒng)自動預案匹配等監(jiān)控系統(tǒng)本職功能。人機交互操作層面則通過監(jiān)控人員操作坐席，提供了交通運行管理員與系統(tǒng)之間對話界面，是中心處理和控制層面的延伸，也是各類監(jiān)控命令發(fā)布的最高權力層。

五、附屬工程子系統(tǒng)

1.監(jiān)控系統(tǒng)供電防雷

道路監(jiān)控系統(tǒng)含各類用電外場設備，如攝像機、檢測器、信號燈、信號控制機及闖紅燈自動記錄系統(tǒng)等。為這些機電設備提供可靠的供電是整個監(jiān)控系統(tǒng)運行的根本。電氣設備防雷保護分為直接雷擊防護和感應電涌保護兩大部分。直擊雷防護包括對懸臂式可變信息板、遙控外場攝像機等小范圍的物體建議進行直擊雷防護。感應雷防護包括電源防雷，為提高弱電設備供電電源質量，防止電源過電壓對弱電設備的損害。視頻信號防雷，防止雷電通過外場金屬信號線傳入兩端弱電設備。

2.管道工程

為便于建立數(shù)據(jù)傳輸通道，本次設計在主線道路中央綠化帶內(nèi)縱向預埋兩根光纜管線通道，內(nèi)穿一根主干光纜及所需分支光纜。主要用于信號燈、路口視頻監(jiān)視及電子警察系統(tǒng)的穿線。

六、結論

交通監(jiān)控系統(tǒng)是貴安新區(qū)中心大道道路建設的一部分，是為了提升道路交通科學管理水平，創(chuàng)新社會管理方式，更好地服務貴陽市交通管理機關指揮疏導交通、防范交通事故工作，最大化發(fā)揮道路服務能力。建議配置一臺單獨的千兆以太網(wǎng)商用交換機，接入監(jiān)控中心計算機局域網(wǎng)，實現(xiàn)本項目監(jiān)控系統(tǒng)通信的接入通道。根據(jù)整體區(qū)域的信息化建設發(fā)展情況及管理需求，后期可配套建設停車誘導系統(tǒng)和公交信號優(yōu)先系統(tǒng)等。

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