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1、 I 目录目录 第第 1 1 章章 总体描述总体描述 1 1 1.1 建设背景 . 1 1.2 建设目标 . 1 第第 2 2 章章 现状及需求分析现状及需求分析 2 2 2.1 现状 . 2 2.2 存在问题分析 . 2 2.3 需求分析 . 2 第第 3 3 章章 系统设计方案系统设计方案 3 3 3.1 系统架构 . 3 3.1.1 技术架构 . 3 3.1.2 系统部署设计 . 4 3.2 功能设计 . 5 3.2.1 功能架构图 . 5 3.2.2 流量统计 . 6 3.2.3 流量对比 . 6 3.2.4 流量预测 . 6 3.2.5 行程分析 . 6 3.2.6 流向分析 . 6
2、 3.2.7 交通状态预警预报 . 6 3.2.8 交通出行特质分析 . 7 3.2.9 交通运行现状评价功能 . 7 3.3 业务流程说明 . 8 3.4 数据库设计 . 8 3.4.1 数据库表汇总列表 . 8 3.4.2 数据库表结构设计 10 3.4.3 系统接口 14 3.4.3.1 与流量采集系统之间的系统接口. 14 3.4.3.2 与外部流量应用系统的接口 14 第第 4 4 章章 软件和硬件设备配置软件和硬件设备配置 1515 4.1 硬件配置依据 15 4.1.1 软件所需（事务处理能力）TPC 的计算 . 15 4.1.1.1 数据库服务器 15 4.1.1.2 应用服务
3、器 15 4.1.1.3 WEB 服务器 . 16 4.1.2 存储空间设计 16 第第 5 5 章章 系统配置清单系统配置清单 1717 5.1 硬件设备清单 17 5.2 应用软件清单 18 II 第第 6 6 章章 投资估算投资估算 1818 6.1 应用软件 18 6.2 系统软件 19 6.3 硬件 19 第 1 页 第第1 1章章 总体描述总体描述 1.11.1 建设背景建设背景 为进一步推动 XX 市智慧交通信息资源共享应用，面向交通管理需求开展数据的 深度整合和综合利用，建立道路交通流量分析与预测系统，完善智慧交通流量数据中 心，在数据汇聚层面整合各类数据，在数据接口层面封装各
4、类服务，在数据应用层面 运用大数据、云计算等技术开发满足一线智能交通实战需求的各类数据集、工具集与 服务集。实现对全市公安交通管理动态及静态信息进行有效地汇总整合、综合分析和 深入挖掘，建立起先进实用、反应快速、运转协调、安全可靠的现代化公安交通监控 和服务体系，充分发挥交警支队的宏观协调、微观管控的作用，并为领导决策提供更 有效的技术和数据支持，从而达到完整流畅的动态指挥调度。 道路交通流量分析与预测系统平台是以 XX 市交管部门各个功能平台数据需求为 重点，以数据分析为核心，按照“操作可视化、分析智能化、勤务数字化、应用普及 化” 的思路，以“数字化布警、数字化信息、数字化指挥、数字化督察
5、”为主要需 求内容，以 GIS 警用地理信息系统为基础，对各业务功能产生的交通业务数据流进行 横向、纵向的数据流转控制。 平台应用系统的前端流量采集硬件设施，如交通视频设备、卡口、电警、浮动车 GPS、警务通 GPS、微波检测设备、线圈设备等，利用已存在的硬件设施，系统主要是 在已有的硬件设施和基础系统下，进行软件平台及平台数据服务系统的建设，支撑原 有的应用功能平台以及新建的应用功能， 软件建设时需要考虑到后期硬件资源的扩展 以及新的交通基础系统接入，平台拥有足够的冗余和扩展支持。 1.21.2 建设目标建设目标 建立 XX 市道路交通流量分析系统，该系统基于微波检测、视频检测、地感线圈 检
6、测、浮动车等外场采集的数据，结合 GIS 地图数据、天气数据等外部数据源，进行 数据计算、分析、统计和预测，未来与其他部门提供的车牌信息、车辆信息、车主信 息等内容，进行更全面的交通数据分析。 第 2 页 第第2 2章章 现状及需求分析现状及需求分析 2.12.1 现状现状 交通流量信息是公安交通指挥系统的重要信息来源，交通流的采集可以为指挥 调度、交通信号控制、交通诱导、公众出行服务等提供决策依据。 通过在重要干道 设置环形线圈检测器、微波检测器等多种采集方式，获取道路交通流数据，并对采集 到的交通流信息进行整合和统计分析，使得采集到的交通流数据能够准确、有效地体 现路网的交通流脉动。 2.
7、22.2 存在问题分析存在问题分析 随着城市路网建设的快速发展，各自为政的分布式系统建设，已经不再适应未来 发展趋势。建立多业务、多任务的综合系统，精减前端设备，统一传输路由，统一管 理平台，日益成为未来综合交通监测系统建设的发展趋势。基于高清智能机的道路交 通流量采集系统，就是集高清综合检测技术、多业务、多任务融合的极具代表性的解 决方案。 由于没有统一的行业标准，不同厂商研发的视频交通检测系统的控制协议、数据 接口、视频格式五花八门，互不兼容。这对各厂家产品的整合，跨系统资源的共享造 成了极大的困扰，给用户带来诸多不便。为了解决这一问题，一些交通管理部门制定 了地方性的视频检测系统前端设备
8、接入协议，对交通数据、交通事件报警数据、视频 压缩格式和设备控制指令进行了规范。从而为多系统数据的融合奠定了坚实的基础。 2.32.3 需求分析需求分析 除了目前道路交通参数监测外，还可以实现高清视频录像与实时监控、部分交通 事件检测及报警等功能，还可以实现路段或路口各车道车辆排队长度检测、路口人员 统计等新功能，从而实现道路路口的全视频综合监测。 目前行业内技术领先的厂商，已经在交通视频检测的集成化方面取得了很大进展。 采用智能一体机技术集成了传统的视频控制机、视频编码器和本地缓存设备。前端设 备已经简化到只有智能一体机、网络交换机等主要设备。从而大幅度减少了故障点、 提高了系统可靠性。同时
9、降低了设备成本，减少了功耗、降低了道路交通流量采集系 第 3 页 统建设和维护的成本。 智能交通作为智慧城市建设的一个重要组成部分，对城市交通状态的实时监测是 不可或缺的一步。而真正实现从智能的前端设备到智能交通乃至智慧城市的飞跃，有 赖于对路口以及路段丰富信息的深入挖掘和与相关系统的信息融合。 目前国内厂家在 这方面都在作出自己的努力。在交通应急指挥、非现场执法、交通智能控制、交通诱 导等方面逐步开发出各类应用。随着这些应用的不断完善与成熟，以及国家相应规范 与标准的制定与实施，路段、路口多功能视频检测系统将在智慧城市建设中起到越来 越重要的作用。 第第3 3章章 系统设计方案系统设计方案
10、3.13.1 系统架构系统架构 系统整体架构如下图所示： 3.1.13.1.1 技术架构技术架构 道路交通流量分析系统应基于微波检测、视频检测、地感线圈检测、浮动车等外 场采集的数据，结合 GIS 地图数据、天气数据等外部数据源，进行数据计算、分析、 统计和预测。包含车辆流量统计、车辆流量对比、车辆流量预测、车辆行程分析、车 第 4 页 辆流向分析、交通出行特质分析以及交通运行现状评价等功能。 3.1.23.1.2 系统部署设计系统部署设计 道路交通流量分析与预测系统主要由如下五个模块构成： 交通流量信息接入模块， 预测模型，系统 storm 集群计算处理模块，应用服务模块以及 hadoop
11、集群数据存储 模块， 。 交通流量信息接入应保障前端采集的交通流量信息及时稳定的接入系统，支持 webservice,socket,restful,消息队列，直接抓取数据库等多种形式接入。 计算处理模块应保障计算的实时性，稳定性。 其系统物理结构如下图所示 第 5 页 3.23.2 功能设计功能设计 3.2.13.2.1 功能功能架构图构图 道路交通流量分析与预测系统 流 量 统 计 流 量 对 比 流 量 预 测 行 程 分 析 流 向 分 析 交 通 状 态 预 警 预 报 交 通 出 行 特 质 分 析 交 通 运 行 现 状 评 价 功 能 第 6 页 3.2.23.2.2 流量统计流
12、量统计 系统中最基础的统计单元，基于点位进行流量统计，统计周期可设为每分钟。 3.2.33.2.3 流量对比流量对比 通过对点位的统计，可进行流量的空间对比和时间对比。 3.2.43.2.4 流量预测流量预测 基于流量监控点（地感、视频、微波）和浮动车（出租车、公交 GPS 信号）所采 集的交通流量相关数据， 实现对交通状况的预测。 预测参数包括交通流量、 交通速度、 旅行时间、OD 路径规划等，预测时长包括不同的短期时段，如 10 分钟、30 分钟、60 分钟等，为交通管理及信息服务提供良好的保证。 3.2.53.2.5 行程分析行程分析 分析车辆经过两点之间的距离、平均通过时间、轨迹等，通
13、过分析不同点位之间 的距离、平均通过时间，结合不同点位之间的实时流量和流向信息，提供交通服务信 息。 应根据行车时间历史库，结合点位的实时流量情况，进行实时行车时间分析，后 期结合 GIS 地理数据可提供最佳的行驶路线。 3.2.63.2.6 流向分析流向分析 分析点、线路段） 、面（区域）的发出（流出）量、吸入（流入）量数据，未来 可结合交警的车驾管数据、车牌识别系统进行交通流量的来源、去向分析。 3.2.73.2.7 交通状态预警预报交通状态预警预报 实时分析并记录关键路口、路段或者桥梁、隧道的流量、速度变化趋势，对比历 史数据，若出现较大异常情况，及时报警，通知指挥中心工作人员。 第 7
14、 页 3.2.83.2.8 交通出行特质分析交通出行特质分析 可通过前端设备获取路段、区域的车辆流向、流量情况、该路段内的车辆通过时 间，结合时间变化的交通量曲线、车辆的空间分布、流向分析等数据，可进行出行特 征的分析。 3.2.93.2.9 交通运行现状评价功能交通运行现状评价功能 交通运行现状评价的具体对象为在确定的时间内、 空间内的城市道路交通服务水 平。评价的时间区域按时间顺序可确定为年、季、月、周、日和每日的不同时段；按 交通流分布状态可确定为高峰日、平峰日、工作日、节假日等；按交通运行特点可确 定为日常交通时段、重大活动时段、恶劣天气、突发事件时段等。评价的空间区域可 确定为城市道
15、路路网、快速路网、主干路网、某个区域道路、某条道路等。 结合交通流量分析子系统，后期可利用车辆出行轨迹、对应的空间信息（所属路 段、所属区域）以及对应的时间信息（是否高峰，是否工作日等）进行有效的分析， 反映路网交通实时运行状态和交通出行特征，生成路网中重要路段、交叉口的交通运 行现状评价，包括：路网拥挤率、平均行车延误、饱和度、区内主要交通流量/流向 分布、区内拥挤路段情况、交叉口通行能力等。 同时可对评价结果进行分级。 划分形式可有不同的类型， 例如以车速反映畅通 （或 拥堵）等级，如下表所示： 等级（示例） 通畅路段数（示例） A：通畅 75% B：基本通畅 60%通畅路段数75% C：
16、初步拥堵 45%通畅路段数60% D：拥堵 30%通畅路段数45% E：严重拥堵 15%通畅路段数30% F：道路局部或大面积瘫痪 通畅路段数15% 第 8 页 3.33.3 业务流程说明业务流程说明 如上图所示： 道路交通流量分析与预测系统的主体流程包括：采集分析、数据消息上班、实时 数据分析、海量存储以及分析应用主要几个阶段。 采集分析：通过或者普通专属摄像头，借助流量分析终端服务器，获取视频信号 后进行视频识别得到结构化的原始数据资料。 数据消息上报：基于大容量高可靠的消息中间件技术，将大量终端采集的原始结 构化数据以消息形式发送到交通流量中心平台。 实时数据计算：在中心将采集的原始数据进行实时统计分析，获取所需的加工数 据，以供其它应用分析使用。 结构化数据海量存储：利用分布式大数据存储技术，将原始数据和分析加工数据 高效实时存储。 交通指数分析应用：利用预测分析等技术模型，对流量大数据进行分析处理，得 到管理者所需要的目标数据。 3.43.4 数据库设计数据库设计 3.4.13.4.1 数据库表汇总列
