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1、智慧交通项目解决方案目录第1章 概 述3第2章 智慧交通系统总体设计72.1 智慧交通系统整体架构72.1.1 物联网感知层82.2.2 物联网网络层82.1.3物联网应用层82.2 智慧交通系统应用架构图8第3章 智慧交通系统应用系统设计113.1 道路交通信息采集系统113.1.1 系统总体设计113.1.2 信息采集分系统设计123.1.3 信息发布分系统设计153.2 智能信号灯控制系统163.2.1 系统总体设计163.2.2 交通流信息采集173.2.3 智能信号灯控制系统183.3 交通诱导系统193.3.1 系统总体设计193.3.2 交通信息采集193.3.3 交通数据综合处
2、理203.3.4 交通信息发布203.4 智能停车场系统233.4.1 系统工作原理233.4.2 停车场组网设计243.5 电子警察系统253.5.1 总体设计253.5.2路口单元工作流程图273.5.3传输线路总体设计293.5.4中心管理单元设计29第四章 城市路口综合违法系统功能314.1路口单元功能314.1.1闯红灯违法抓拍314.1.2不按规定车道行驶违法抓拍354.1.3车辆逆行违法抓拍404.1.4车辆压线违法抓拍424.1.5违法图片保存功能434.1.6治安卡口功能434.1.7机动车车牌自动识别444.1.8交通流量统计与交通事件检测功能454.1.9高清视频录像与远
3、程高清视频直播454.1.10违法抓拍图片防篡改474.1.11视频识别红绿灯474.2中心管理功能504.2.1系统管理功能514.2.2管理模块流程图52第1章 概 述1、现代城市发展对智慧交通的迫切需求近年来，随着城市化进程的不断加快，城市人口迅速增长，并随着居民生活水平的不断提高，机动车拥有量迅速增长。交通需求极大增加，原有的交通供需平衡被打破。而相反，城市的基础设施、交通管理设施和管理能力的提高，却远远跟不上交通需求的发展速度。随着我国国民经济的发展和城市化进程的加快，交通运输在国民经济和现代社会发展中地位日益突出。如何解决城市交通拥挤问题已经成为城市可持续发展的一个重要课题。从政府
4、管理者角度讲，需要更好地利用现有的交通运输基础设施，提高安全性，改善环境。从企业角度讲，企业需要提高运营效率与服务质量。从旅行角度讲，旅行者需要可靠的出行信息，来减少旅行时间与旅行压力，提高安全性与可靠性。从行驶角度讲，驾驶员需要最新的交通信息、及时的危险警告、推荐最佳的行车线路、适宜的速度限制、在不利的道路与天气条件下对司机的有效支持、对紧急情况的快速反应。这些越来越高的交通需求是传统交通运输系统所难以满足的，而智能交通系统恰恰适应了现代社会经济发展的客观要求。据科学家和工程师预测， 智能交通系统得到有效应用后可使交通运输效益显著提高，能够达到使交通拥堵降低20%80%，油料消耗减少30%，
5、废气排放减少26%。2、智慧交通产业发展分析从总体上看，智慧交通系统产业目前还处于产业发展的初级阶段，本文主要针对当前我国城市交通发展中主要的应用子系统展开，因此就城市交通的智能化程度而言，现有的交通管理系统，以人工干预和管理为主。以路口信号控制为主，路面信息采集点少，车路管理分离，系统独立运作。表现为不完善、不精确、不及时。其主要缺陷为：非动态在国内，高昂的设备成本限制了智能交通系统的大范围、大批量部署，少量路面信息采集集中于以路口为主的路网主节点，这种局限性导致不能全面、有效收集到交通系统中的各种信息，无法动态地、准确地反映交通系统的准确状态。非全局现有的智能交通系统项目规划和建设相互独立
6、，各系统采集的信息不能互通，不同设备商的系统间或设备间接口不开放，导致交通状况的分析和判断无法有效利用独立系统间交通信息的潜在协调效应，并可能造成系统或者功能的重复建设，数据信息的重复采集，独立系统的判决结果不具备综合性和全局性。非自动当前的智能交通系统信息采集手段单一，交通决策的准确度无法保障。系统的运行和决策需要大量的人工参与、人工干预和人工判别，智能化和自动化水平较低。3、智能交通系统产业发展综述及展望智慧城市体系下的智能交通系统，采用先进的数据采集手段、综合性的数据分析方法、强大的信息处理平台、结合有效的商业模式，能够有力推动智能交通系统产业的蓬勃发展。使现代城市的交通管理“动态化、全
7、局化、自动化、智能化”：动态化前端和系统能够即时采集并传输交通信号，从而动态地反映和判别交通系统的运行状况，并支持实时动态的交通状态反馈。全局化技术上更智能化的前端设备使大规模部署成为现实，按照“共性平台+应用子集”的模式，不同应用场景和应用领域统一在相同的“共性平台”体系架构下，既避免了智能交通系统建设的重复投资，又保证了全局的和局域的交通信息系统管理与协调的一体化。自动化多类别异构子系统的叠加部署使信息采集手段更专业和准确，结合协同处理和模式识别，能够保证智能交通系统判知和决策的准确性和自动化，极大地减少人工干预的工作量和交通管理资源投入。智能化基于物联网技术的智能交通系统具有可感知、可判
8、断、可控制、可管理、以及自动、动态、全局的基本智能特征；是智慧城市体系中不可或缺的有机组成部分。第2章 智慧交通系统总体设计2.1 智慧交通系统整体架构2-1 智慧交通整体架构图智慧交通系统从整体架构上可以从三个层次来进行划分：2.1.1 物联网感知层感知层主要通过各种M2M终端设备实现基础信息的采集，然后通过无线传感网络将这些M2M的终端设备连接起来，使其从外部看起来就像一个整体。这些M2M 设备就像神经末梢一样分布在交通的各个环节中。不断地收集视频、图片、数据等各类信息。2.2.2 物联网网络层网络层主要通过移动通信网络将感知层所采集的信息运输到数据中心，并在数据中心得到加工处理形成有价值
9、的信息，以便作出更好的控制和服务。2.1.3物联网应用层应用层是基于信息展开工作的。通过将信息以多样的方式（各个应用子系统）展现到使用者面前，供决策、供服务、供业务开展。2.2 智慧交通系统应用架构图智能交通应用系统由应用子系统、信息服务中心和指挥控制中心三部分构成：信息服务中心各应用子系统指挥控制中心2-2 智慧交通应用架构图应用子系统包括交通信息采集系统、信号灯控制系统、交通诱导系统、停车诱导系统、电子警察系统、高清治安卡口系统等。信息服务中心包括远程服务模块、远程监测模块、前期测试模块、在线运维模块、数据交换模块和咨询管理模块六部分。指挥控制中心包括交通设施数据平台、交通信息数据平台、G
10、IS 平台、应用管理模块、数据管理模块、运行维护模块和信息发布模块。应用子系统实现各职能部门的专有交通应用，信息服务中心以前期调测、远程运维管理和远程服务为目的，结合数据交换平台实现与应用子系统的数据共享，通过资讯管理模块实现信息的发布，用户和业务的管理等。指挥控制中心以GIS 平台为支撑，建立部件和事件平台，部件主要指代交通设施，事件主要指代交通信息。通过对各应用子系统的管理，以实现集中管理为目的，具有数据分析、数据挖掘、报表生成、信息发布和集中管理等功能。应用系统详细架构图如下：2-3 智慧交通系统应用架构图根据城市智慧交通建设的要求，结合各地道路条件，交通状况和目前的管理职能，提出本系统
11、的主要功能需求如下：1) 拥有先进的智能指挥控制中心，具有交通信息的实时自动检测、监视与存储功能。应具有兼容、整合不同来源交通信息的能力。2) 对所采集到的交通信息进行分级集中处理，具有对道路现状交通流进行分析、判断的能力。应能对道路交通拥挤具有规范的分类与提示，包括常发性交通拥挤、偶发性交通事件、地面和高架道路上存在的交通问题以及交通事故等；并具有初步的交通预测功能。3) 在发现交通异常，包括来源于人工采集的信息时，能够以恰当的方式及时向相关交通管理人员报警、提示。4) 应具有多种发布交通信息的能力以调节、诱导或控制相关区域内交通流变化。发布内容可以是交通拥挤、交通事故等
12、信息。发布的方式在本系统中主要采用web、广播、手机、可变信息屏等形式。5) 能够接受交通管理人员的各类交通指令，并在接受指令后能及时作出正确反应，基本达到预设效果。能够为交通管理人员提供处理常见交通问题的决策预案和建议。6) 应具有大范围的信息采集、汇总、处理能力，具有稳定、可靠的软硬件设施配置和运行环境。同时，在相关的节点应能够进行协调，所采集的信息经处理后，具有与其他相关机构、部门的信息系统相互进行信息共享、交换的能力。7) 系统的硬件设备和软件平台及通信设施，应符合国家有关信息化安全管理方面的要求。信息采集与发布系统应具有故障自检功能，使系统的运行管理人员能及时了解外场设备状况，并具有
13、及时检查、维护这些设施的能力。8) 系统可实现私人交通服务、公众交通服务和商务交通服务，达到可运营的目的。第3章 智慧交通系统应用系统设计3.1 道路交通信息采集系统3.1.1 系统总体设计城市道路交通信息采集系统按功能结构划分。主要由四部分组成，即：交通数据采集子系统、道路交通数据综合处理平台、地面道路视频监控控制平台、通信与交通信息发布系统。3-1 道路交通信息采集系统总体设计图交通数据采集子系统主要负责采集实时交通参数和视频图像信息。并按一定的格式进行预处理。道路交通数据综合处理平台与道路视频监控交换平台主要负责将接收到的预处理数据进一步进行处理、分析、融合，完成交通
14、信息的处理、存储和发布功能，并将中心区地面道路交通信息采集系统接入城市交通信息服务中心和指挥控制中心，并通过信息服务中心能与其他应用子系统进行交通信息共享。交通信息发布子系统主要负责将融合后的结果数据转化为相应的交通信息，以不同的方式发布，以向交通参与者提供各种交通信息。基于光纤和电缆的通信系统为完成交通信息采集设备、交通信息发布设备与地面道路交通数据综合处理平台，以及摄像机与道路交通视频监视系统的视频图像信息交换控制平台之间的互联建立通信信道。为了满足道路交通信息采集系统的近期和远期功能需求，需要新建一个中央控制和处理中心-道路交通数据综合处理平台。以下简称综合处理平台。完成本系统的各种交通
15、信息的汇集、存储、处理、管理和发布控制。并为交通管理人员提供与系统的接口界面，对外提供交通信息共享。为此，在系统构架中，道路交通信息采集系统以道路交通数据综合处理平台为核心，完成所要求的各项功能。3.1.2 信息采集分系统设计交通信息采集系统被认为是ITS 的关键子系统是发展ITS 的基础，成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。智能交通系统(ITS)进程较快的国家或地区都把交通信息采集技术作为重中之重加以开发研究。交通信息采集常用的技术有环形线圈、微波、视频、磁敏、超声波等几种探测技术。根据系统总体要求，需要采集的交通数据信息主要有原始流量、折算流量、5 分钟流量、占有率、饱和度、拥堵程度、行程时间和行驶度速等。通过传输网络连接到汇集层网络系统，进而连接到核心层应用子系统数据库，实现交通信息的全面采集。下面简述系统设计中的常用集中信息采集终端。磁敏无线车辆检测器目前交通信息采集的方法和技术很多，其中，磁敏探测技术具有低功耗、低成本、安装维护方便、采集信息
