兆維智能化交通監控系統解決方案（一）

分類：解決方案日期：2009-02-09 00:00:00

　　××地處我國××省××部地區，是一座省級重要城市，經濟建設和基礎建設正在蓬勃發展。與此同時，機動車的擁有量也在急速增長，道路交通管理滯后于城市交通需求，隨都市現代化建設步伐的加快，全國的城市都在致力于該現狀的改善。

　　為了提高交通管理的科技含量，改善社會治安和交通管理秩序，貫徹“依靠科技進步，振興交通管理”，向科技要警力、向科技要效益的思想，根據初步規劃和需求，公安局交警支隊和我方共同考慮本技術方案。

　　工程的實施范圍以城市主要交通干線和城市出入口為主，將進行××個交叉口的交通工程改造；×××個點的閉路電視監控；××個電子信息顯示牌的安裝；×××公里的光、電纜架設；同時建立1個交通指揮控制中心，1個公安監控中心，還會包括必要的分中心。

　　該市道路密集，主要道路較窄，會經常出現交通擁堵現象，需解決行車秩序問題，解決機動車駕駛員及行人違章，解決非法占道違章，解決現有管理手段和裝備的落后狀況，使警力從崗臺上解放出來，解決對一些違章事件的處罰所提供必要的證據，通過對道路實施全方位的監控，有效地組織交通流，有效地遏制利用交通工具犯罪和震懾街道上的犯罪，使公安交通管理部門的警力配置和管理效果依靠科技的手段得到加強和提高。同時，配合法律道德、交通法規宣傳教育工作，基本上可以有針對性的解決以上問題，同時進一步提高該市的交通管理水平和社會治安效果。

　　第一章綜述

　　1.1 現狀
　　地理、人口及經濟（調研）
　　交通情況現狀（調研）
　　該市現有道路×××公里，其中國道××公里，主干道南北××公里，東西××公里，共有路口××個，其中有控制信號燈路口××個，無控制信號路口××個；共有車輛××萬輛，其中農用車××萬輛，摩托車××萬輛，自行車××萬輛，路網通行能力為××公里/小時。

　　1.2 設計依據
　　公安部公交管[1997]231號文件
　　總體方案設計任務書（略）
　　××城市交通指揮管理系統總體規劃（略）

　　1.3 設計原則
　　系統設計應符合公安部公交管[1997]231號文件提出的“中心建設應遵循的基本原則的六項要求”，且應符合國家的有關標準和規范。
　　系統應具有實用性、可靠性、先進性、開放性、可維護性。
　　系統應具有良好的升級、擴展能力，應具有一定的容量，為保持系統的先進性留下充分的發展余地。
　　系統設備選型要在符合系統設計要求的前提下，綜合考慮其性能價格比、性能指標和外觀的一致性、產品的合格性及設備的環境適應性等因素。
　　子系統技術應充分合成，做到信息的采集、傳輸、處理的有機結合，充分發揮系統的整體功能。
　　系統的信息發布系統和交通誘導系統應保持暢通、發達。
　　系統設計要針對具體實際情況，體現自身形象。

　　1.4 系統建設目標
　　順應國際交通管理“智能化”的發展趨勢，綜合運用計算機、信號控制、通信、自動控制、視頻監控等高新技術，全面發揮其整體效益，按照系統工程原理，將交通工程規劃、交通信號控制系統、交通流檢測系統、交通閉路電視監視系統、違章處理系統、光纖傳輸通信系統、智能交通信息管理系統、可變情報系統、交通管理計算機網絡系統等有機地結合成為一個整體，建立城市交通控制指揮中心，使城市交通控制中心具有現代化的交通信息采集、處理、指揮、調度能力，實現真正意義上的科學智能化交通管理，提高現有道路的通行能力，緩解交通堵塞，改善交通秩序，增強對各種突發事件的快速應變能力，全面提高城市整體交通管理水平，與國際化都市接軌。

　　1.5 系統內容與規模
　　1.5.1 系統控制和監視的范圍見附圖，主要涉及地點如下：
　　1.5.1.1 交通信號控制點和電子警察點××個，主要是市區的繁忙路口，包括：
（1）×××××× （2）×××××× （3）×××××× （4）×××××× （數量與投資及實際需求有關）
　　1.5.1.2 電視監視點：
　　除了上述××個控制點包括在監控范圍之內，以下×××個點因特殊需要安裝監控設備：
（1）加油站（2）火車站（3）倉庫（4）廣場（5）大橋（6）市委（7）市政府（8）商廈（9）賓館（10）市場（11）醫院（12）集貿
（13）銀行（14）長途汽車客運站（15）立交橋（16）東出口（17）南出口（18）西出口（19）北出口　?。〝盗颗c投資及實際需求有關）
　　1.5.1.3 計算機網絡節點分布（可選擇）
（1）交通指揮中心（2）公安指揮中心（3）車管所（4）各交警大隊（5）銀行
　　1.5.1.4 電視監控控制中心（主控室）
（1）支隊指揮中心（2）公安局指揮中心
　　1.5.1.5 電視監控分控中心
（1）消防指揮中心（2）急救中心　　
　　1.5.1.6 交通信息發布（××個點）：略
　　1.5.2 ××市公安交通智能指揮中心系統是以“ 公安交通智能指揮中心多媒體監控系統（配備公安交通管理智能平臺）”為基礎，在交通信息地圖（GIS）的主菜單下，進行操作，界面清晰、友好，通過前端路口信號機，視頻圖象采集設備，GPS信息系統，光纜通信系統等設備實現諸如路口交通流視頻檢測，信號燈控制，交通狀況實時監控，交通誘導，車駕管及交通違章事故管理等功能，充分發揮現代高科技優勢，逐步實現交通管理現代化。
　　系統由信息采集系統、信息分析處理系統和信息發布系統三部分共九個分系統，包括以下幾部分組成：
　　1.5.2.1 交通工程規劃與設計UTPD
　　對交通信號控制的××個路口所涉及的路口、路段進行交通流量調查，實施整體道路規劃和交通流組織，將現有的路口進行渠化改造和信號控制改造，實現 “機非分離、人車分離”，封閉一些路段開口，增加必要的標志、標線、標牌。
　　1.5.2.2 交通信號監控系統UTC
　　對××個路口實施交通信號控制改造，安裝必要的流量檢測器、多相位信號控制機和多相位燈具，增加人行道、非機動車道的信號燈控制。利用多相位信號控制，對路口實施動態控制方案，建立具有單點自適應及指揮中心遠程控制能力的信號控制系統，提高路口通行能力。
　　1.5.2.3 閉路電視監控系統CCTV
　　在××個燈控路口，××個交通路口，××個重點治安點安裝電視監控設備，實現全市范圍的24小時實時監控；安裝計算機視頻檢測系統，并在市公安局指揮中心設立第二監控中心。
　　1.5.2.4 違章處理系統
　　在××個燈控路口安裝電子警察系統。實現燈控路口“無警”管理‘闖紅燈’及各類違章。
　　1.5.2.5 交通事故接處警系統（納入三臺合一接處警系統）
　　接處警辦公計算機化
　　1.5.2.6 光纖通信系統
　　建立以光纜為主的的通信干線，傳輸系統的視頻影象、數據信息和控制命令，并充分考慮系統的擴容。
　　1.5.2.7 交通信息發布系統
　　在××個繁華路口設立LED大屏幕顯示牌，將各種交通信息和其他公眾信息通過大屏幕顯示牌提供給出行者，以便于其合理安排出行路線，節約時間，方便群眾。
　　1.5.2.8 交通管理計算機網絡系統
　　組建交通管理計算機網絡系統，建立骨干網（支隊），連接車管所和各大隊，并開發相應的軟件系統。
　　1.5.2.9 交通指揮中心主控室建設
　　建立功能完善的交通監視、控制、指揮中心。視頻圖象、信號狀態、交通流信息通過光纜傳輸到指揮中心，使指揮中心可以對現場、路口的交通情況進行實時監視，并可以對前端攝象機、云臺、鏡頭、交通信號機進行人工控制，提高對突發事件現場應變的指揮能力。
　　1.5.2.10 公安監控中心主控室建設
　　建立治安監視、指揮調度中心。視頻圖象通過光纜傳輸到治安指揮中心，使指揮中心可以對現場、路口的治安、交通情況進行實時監視，并可以對前端攝象機、云臺、鏡頭進行人工控制，提高對突發事件現場應變的指揮能力。
　　1.5.2.11 智能交通管理平臺ITGIS
　　開發要具體基于××市電子地圖顯示控制的多媒體交通管理綜合平臺，集成交通信號監控、電視監控、信息發布、計算機網絡的各個子系統功能，能夠在電子地圖上實時顯示道路設施、標線，信號燈狀態、視頻圖像、車流量、路段擁堵狀態等信息，并可以對交通信號、監視器材、可變信息標志等進行控制，設立指揮預案，真正實現“監控合一”。
　　
　　1.5.3 通過建設具有智能控制功能的現代化交通指揮控制中心，可以實現如下的系統功能：
　　1.5.3.1 科學地調度管轄區域內的警力、緊急救援和路障清理力量，快速處理緊急事件和交通事故。
　　1.5.3.2 對管轄區域內的交通狀況實施檢測、監視，有效組織交通流。為有效監測管轄區內的交通行為，為糾正交通違章提供可靠依據。
　　1.5.3.3 自動采集、分析、處理、發布管轄區內的主要交通管理信息，合理分配信息資源。
　　1.5.3.4 與市局指揮中心、消防指揮中心、急救中心、市府等相關機構保持渠道通暢，使信息快速交換、高度共享。

　　第二章交通工程技術方案

　　交通工程是整個系統的基礎工程,是關系到整個系統能否充分發揮其效能的重要前提。因此必需采取強有力的措施進行交通工程規劃和設計，減少道路“瓶頸”，提高通行能力；優化道路結構，改善交通秩序；增加交通標志，美化環境，完善投資環境。

　　具體方案如下：

　　1. 組織力量進行交通流調查（O/D調查），進行交通流發展預測，利用先進的交通管理模型進行數據分析和處理，進而得到每一個路口的交通控制改進方案。
　　2. 對現有交通流狀態和控制方案，以及規劃的設計方案進行計算機仿真，直觀顯示交通流組織規劃和設計效果。
　　3. 對所有路口進行渠化，增設隔離護欄，實行“機、非、人”空間分離；更換先進的、具有自適應控制功能和雙向通信功能的交通信號機，加裝非機動車道、人行道信號燈，實施“機、非、人”時間分離。
　　4. 增加各個十字路口主路方向進口車道數，減少出口方向車道數，并適當縮短路口通過距離，減少排隊長度和通過時間。
　　5. 封閉部分不必要的出入口，提高通行速度。
　　6. 對全市進行標志、標線、指示牌改造，利用高反光性能的玻璃微珠材料，鋪設車道線、中央黃色隔離線、導向箭頭、人行橫道線等標線，增加必要的安全警示標志，提高行車（尤其是晚間）安全；在十字路口等重要分支路口，架設指引標志牌，建設可變信息顯示板，為出行者提供方便，規范道路交通，引導市民遵守交通法規的意識。

　　第三章交通信號控制技術方案

　　××市公安交通指揮系統工程的道路交通信號控制方案是極為重要的組成部分，是交通工程規劃效果得以實現的有力保障，直接關系到整個系統效能重要環節。

　　交通控制系統是以路網整體通行能力和有序的交通秩序為最高控制目標，在未飽和交通條件下，降低車輛行駛延誤，減少紅燈停車次數，縮短車輛在路網內的行駛時間，提高路網的整體通行能力。對于飽和交通條件，則盡量減少車輛在路口的停車時間，控制路網交通狀況朝較好的方向發展，實現良性循環。

　　3.1 交通信號控制現狀
　　道路范圍：略
　　道路全長：略
　　主要交叉口：略
　　以上部分交叉口已經安裝了信號控制設備,采用定時定周期的控制方案。部分交叉口目前尚無信號控制設備，交通秩序不容易控制。

　　3.2 現行路網特點
　　目前道路擁堵問題日趨嚴重，存在的主要是交通秩序問題，機動車輛違章行駛，搶道、占道現象較多。許多路口需要安裝交通信號控制設施?，F有的交通信號控制機缺乏連網通訊和自適應控制功能，無法實現信號“監控”的功能，無法適應交通流變化的特點。
　　現行交通信號控制系統的主要缺陷：
　　1) 交通信號控制采用定時定周期或多時段定周期方式，控制方案來源于歷史數據或經驗數據，缺乏自適應能力，無法適應多變的交通狀況。
　　2)“又聾又瞎”，交通管理者無法獲得當前交通流狀況，和信號狀態。
　　3) 缺乏遠程控制能力，交通管理者無法在指揮中心直接實現交通信指揮控制意圖，沒有聯網能力。

　　3.3 系統控制改造
　　現代化交通信號控制系統一般是由交通流采集子系統、決策子系統和執行子系統組成。整個控制系統是由人、計算機、控制器、檢測器、信號機在通信網絡的支持下共同組成一個有機的整體，以人的智力為主，輔以計算機的記憶、運算、檢測、監控手段的一種多環節、多功能和實用動態管理系統。其最大的優點是各個環節能取長補短最終達到優勢互補的目的。

　　為了實現對全市交通狀況的動態監視，并實現遠程信號控制，需要更換或安裝智能型多相位交通信號控制機和系統監控軟件，鑒于工程的實用性需求，控制方案通過交通流調查得出，采用安裝檢測線圈及通過視頻檢測來獲取交通流數據：

　　智能型多相位交通信號控制機：××臺
　　智能型交通信號控制主機：　 ×臺
　　交通流視頻檢測系統：　　　　××套
　　多相位信號燈燈具：　　　行車道　4x4x（）組(每組3個)
　　　　　　　　　　　　　　人行道 4x2x（）組(每組2個)
　　信號燈桿：　　　　　　　機動車道　4x（）個
　　　　　　　　　　　　　　非機動車道 4x（）個
　　　　　　　　　　　　　　人行橫道 4x2x（）個

　　監控信息傳輸：采用光纜傳輸，與視頻圖象、云鏡控制信號復用方式。

　　交通流視頻檢測系統是信號控制系統方案優化的基礎，可以檢測流量、車型、車速、道路占有率等原始數據。

　　路口由要由智能多相位信號控制機、多相位信號燈組成，路口信號機可存貯多個不同的配時方案，在脫機工作時能由人工任意指定或分時段自動調用；路口信號燈的狀態在任意時刻均可由授權值班交警更改或設定，并定期向指揮中心報告各種狀態碼，從全自動控制到全手動控制分為多個等級，在系統出現不同故障時能自動降級直至全部手控操作。

　　在指揮中心，能對信號控制機的信號周期、相位差、相位綠信比等進行實時調整和控制；對各路口的工作狀態和故障情況進行實時監測和記錄；

　　3.4 主要設備選型
　　路口
　　路口信號控制機采用智能交通型多相位單點自適應交通信號控制機。該控制機采用微處理器可編程控制技術，集成程度高，穩定可靠?？蓪崿F自動降級控制，始終保持對路口實行動態、實時控制。其主要性能指標如下：

　　1.可編程模塊化設計，在線編程，可擴展、升級；全數字功能鍵輸入和LED數碼顯示面板；
　　2.最多可提供48路輸出信號；可提供兩級通信端口；
　　3.最多可提供32種信號配時動態備選方案；最多可提供16相位信號控制；可提供18路綠信號硬件檢測功能；
　　4.可區分三種日期類型，且每日可劃分為10個段；
　　5.自動降級處理，自動記錄（自動跟蹤）故障編碼及狀態；
　　6.主電源：AC180V-250V 50/60HZ，功率：100VA（信號燈關閉時）
　　7.全天候、防腐蝕、抗震防撞擊保護機箱外殼。

　　第四章交通電視監控技術方案

　　交通閉路電視監控系統（CCTV）是公安交通指揮中心不可缺少的“眼睛”，是進行實時交通信息收集、安全防范的主要手段之一。根據公安部關于電視監控系統設計的有關要求，CCTV的設計實現應保證以下幾個方面：

　　1.視頻主控制機具有可擴充性，能夠根據城市的發展，進行系統容量擴充，采用功能模塊式主機
　　2.視頻主控制機具有多路的視頻輸入、報警輸入、鍵盤控制和視頻輸出、報警聯動功能
　　3.多個主、副控鍵盤、多媒體計算機可同時操作，但只有一個（系統管理員）具有最高級別，享有編程、管理功能
　　4.可以顯示監視器信息、系統狀態、時間
　　5.控制靈活，方便可靠地實現對前端攝象機、云臺的控制，包括光圈、焦距、聚焦、快門的手動/自動調節，云臺的上、下、左、右旋轉，自動定位（預置）。
　　6.系統技術指標基本要求：
　　a）信噪比：高于42db
　　b）分辨率：中心水平線480TVL
　　c）灰度等級：大于8級
　　d）幾何失真：小于2.5%

　　4.1 監視系統構架

　　電視監控系統是由圖象監視、視頻控制、視頻檢測三部分組成。以安裝在路口、路段、重要監視點的視頻信號為主要信息源，附以不同軟件對其進行處理，達到監視、檢測和監察等不同目的。

　　攝像機拍攝路口、路段狀況、交通流的視頻圖象，通過視頻光端機送到指揮中心，再由光端機、視頻分配器、切換主機送至電視墻上的指定監視器上顯示（或錄制）。通過主控（或分控）發出的指令，將指定的圖象在對應的主、分監視器上顯示，并執行相應的動作。

　　多媒體系統監控主機可以控制視頻切換主機，執行操作人員的操作命令。

　　視頻檢測主機將圖象的視頻信號數字化后進行處理和計算，可以實時得到各監視點的車流信息：車型分類、車速、車流量、道路占有率等，為交通分析提供直接數據。

　　系統特點：
　　1、實時獲取道路交通狀況，以及重要場所的直觀圖象信息，為后續處理提供直接視頻信息；
　　2、方便快速調動警力，及時處理現場，為迅速疏導交通創造條件；
　　3、通過視頻后臺處理系統，如視頻檢測、違章檢測、視頻報警，可對交通狀況進行監察、分析，保障行車安全、通暢，同時也可以服務于社會綜合治安防范，以便對突發性事件做出及時快速反應；
　　4、系統采用操縱桿及多媒體界面，使用靈活、操作簡便；
　　5、具有容量擴展功能，既能保證目前所需的輸入輸出的路數，又能保證系統日后增容的需要；
　　6、采用主控、分控結構，全部視頻信息統一由主控直接管理，根據需要分配不同的權限給不同的分控部門；實現資源共享;
　　7、管理分層：保證不同級別的人，具有不同的權限，達到管理分層、控制分權；
　　8、保護功能：具有異常自檢、報警和復位等功能；
　　9、可在所需視頻畫面（PC）開設檢測窗口，進行視頻檢測。得到車輛時速、交通流率、交通流量、道路占有率等各種信息；

　　4.2 系統設備
　　1、球形前端設備×××套
　　a) 高速球形攝象一體機
　　b) 室外懸掛式球形防護罩
　　c) 電源、支架
　　2、光傳輸設備×××套
　　a) 單路或多路單向視頻、反向控制信號、雙向數據光端機（收、發）；網絡傳輸及網管功能可選
　　b) 多芯光纖
　　3、中心設備1套
　　a) 視頻切換矩陣，最大×××路輸入，××路輸出，連網配置（支隊+公安局）
　　b) 主控三維變速鍵盤1套，副控三維變速鍵盤2套
　　c) 控制碼分配器1臺
　　d) ××英寸彩色監視器××臺，分辨率大于500HTVL；××英寸彩色專業監視器××臺，分辨率大于500HTVL
　　e) 彩色十六畫面分割器×臺、長延時錄象機（或硬盤錄像機）×臺、彩色視頻打印機1臺
　　f) 主機柜、光纖配線架、UPS電源各1套
　　g) 大屏幕投影系統，采用高亮度背投系統，××單元1套
　　h) 計算機若干臺
　　i) 操作臺、電視墻架