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省级交通指挥中心智能交通指挥系统框架与发展策略


省级交通指挥中心智能交通指挥系统框架与发展策略
王田宝 1,郭永 2
(1.广东省公安厅交通管理局 ,2.公安部交通管理科学研究所 214151)
摘 要:近几年,为适应日益复杂的交通管理需要,各地不断加大智能交通的科技投入,但是,目前全国公安 交通指挥系统的建设仅局限于地市级指挥系统的建设,省级指挥中心的建设基本处于空白状态.随着我国经济 状况的高

速发展,城际之间的交通越来越繁忙,交通管理和交通参与者对交通信息需求也越来越高,地市级交 通指挥系统无法从宏观上把握全省的态势,无法提供实时可靠的全省交通动态信息.本文结合某省的业务需求 分析和和总体设计方案,讨论省级智能交通指挥系统的功能定位,框架设计和实施策略等内容. 关键词:智能交通指挥系统;指挥调度;分析决策;信息服务;GIS

The framework design and development strategies for intelligent transport system of regional traffic control center
Tianbao Wang1 Yong Guo2 (1.The Traffic Administration Bureau of Guang Dong Province,2.Traffic Management Research Institute of the Ministry of Public Security) Abstract:Recently there are increasing high-tech investments on intelligent transport systems from local governments to meet the requirement by complicated traffic management. However there are few regional traffic control center because most of traffic control centers are developed for local cities. Along with the increasing intercity traffic due to high speed economic growth, travelers and traffic administrators are calling for more detailed and comprehensive regional traffic information, which are difficult to be provided by local traffic control centers. This paper discussed the function definition, framework design and implemental strategies etc required by a regional traffic control center through the demand analysis and overall design of regional traffic control center in a province of south China. Keywords:Intelligent transport system; command and attemper; service for traffic information; analysis and decision-making; GIS

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系统建设背景条件

随着国民经济的快速发展,机动车辆增长迅速,路面交通任务日益繁忙,国内交通安全形 势面临日益严峻的考验.由于缺少科学管理手段,作为省一级的交通管理部门,越来越难以适 应当前形势的要求,主要表现在:

1.1 主干公路交通状况管控困难
目前,智能交通系统建设资源主要集中在城市路面,省内各地高速公路和普通主干道公路 投入少,路面交通情况主要依靠民警上路巡逻或者接听值班电话获取,对交通事件处理不及时, 不到位.

1.2 应急处理能力差
目前,省级交警部门由于缺乏应急指挥调度的科技手段,指挥人员遇事只能凭经验,靠电 话指挥调度.对重特大交通突发事件,特别是跨越地区的突发事件难以做出准确判断和快速处 理.

1.3 信息利用率较低
省交通管理部门除了集中全省机动车,驾驶人,交通违法,交通事故基础业务信息外,对 于全省主干公路的交通流,交通状态等监控信息基本空白.由于交通信息不齐全,无法进行数 据的综合分析和深层次挖掘,也就难以实时掌控路面的交通状况,更难于掌握全省交通管理未 来的发展态势. 为此,省级交通指挥中心智能交通指挥系统的建设势在必行.通过建设省级交通指挥中心 智能交通指挥系统,对全省公安交通管理动态,静态信息进行有效汇总整合,进行综合分析与 深层挖掘,建立起先进实用,反映快速,运转协调,安全可靠的现代化公安交通指挥和服务体 系,满足省级道路交通安全宏观管控,应急指挥以及跨地区,跨警种,跨行业协同作战的实战 要求,进一步提高省级交通管理部门对全省道路交通安全管控能力和面向基层,面向社会的综 合服务水平,同时可以为指挥机构的决策指挥提供有效可行的技术和数据支持,是摆在各省公

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安交通管理部门面前的一个重要课题.

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系统功能定位

省级公安交通管理部门是全省道路交通业务的管理部门,负责对全省交通业务的宏观管理, 对各地市交通管理部门的业务工作进行指导.建立省级交通指挥中心智能交通指挥系统建设的 目的是,加强对各地交警部门的工作监督,协调和指导,重点体现服务.省级智能交通指挥系 统应该具备交通监控中心,信息服务中心,决策支持中心,指挥调度中心四大中心功能.

2.1 交通监控中心功能
(1) ,监控全省主干路网交通动态信息.以全省 GIS 为基础,在重点路口,路段设置监控 设备,及时发现并直观显示交通堵塞事件,协调,督促处理.在重要活动,专项行动,春运和 其它节假日期间加强主干路面现场状况监管. (2) ,监控重点车辆,重点目标.利用车载 GPS 和行驶记录仪信息,对危险物品运输车, 长途客运车辆等重点目标的行驶线路,行驶速度等方面实行移动监控跟踪,及时发现和查处严 重交通违法行为. (3) ,缉查涉案在逃车辆.建立黑名单数据库,汇总全省黑名单车辆数据,并建立数据更 新维护机制;实现全省联网,完善黑名单车辆布控,缉查处理机制. (4) ,勤务督导.在巡逻执勤警务车辆上安装车载监控设备,对警务车辆路面执勤实行跟 踪.在车辆管理所科目考试窗口,办证大厅和交通违法业务处理窗口设置视频监控设备,对窗 口业务实行监控.

2.2 信息服务中心功能
汇总全省道路交通业务基本信息,为相关业务部门和广大群众服务: (1) ,信息交换.与省内,外公安交通部门和公路交通,保险,税务等部门进行信息交换, 实现信息资源共享. (2) ,信息发布.通过各地公安交通电子显示广告牌,交通电台,互联网络以及其他媒介 向广大群众发布交通动态信息,进行道路交通情况的提示和诱导. (3) ,信息服务.建立交通信息查询平台,通过内部网络为公安交通业务部门提供信息查 询服务.通过,语音系统,无线短信终端和互联网站等方式,为广大群众提供信息查询服务.

2.3 辅助决策支持中心功能
(1) ,建立辅助决策平台.运用地理信息系统,建立起全省交警的路面"作战"情报图, 在电子地图上,提供道路交通网,交通形态,交通设施等类动态信息;提供重点路段的交通流 量和视频信息;提供交通结构,交通警力分布与交通设施信息;提供交通事故黑点地带,事故 分析信息等信息,便于领导调用,辅助决策. (2) ,交通事故,交通违法的数据统计分析.利用交通事故,交通违法的动态数据,结合 事故发生的时间,地点,天气,车辆型号,驾驶人员信息等相关条件进行统计分析和比较,以 揭示各项数据内部规律性,寻找交通秩序的治理对策. (3) ,交通流数据的统计分析.采集全省交通流,结合路面交通形态和机动车辆等数据, 采用联机处理的技术方法进行统计分析,平时做好交通流量,交通状态的趋势预测,春运和重 大节假日期间,对主干公路进行预测预警,提高全省道路交通安全的宏观管控能力. (4) ,交通综合数据的统计分析.创建数据仓库,储存管理机动车辆,驾驶人,交通违法, 交通事故,交通流量,交通状态,交通警力和重大交通事件的视频历史信息,综合利用.通过 长期数据积累,进行深层次的数据挖掘,为提高总体交通管理水平提供决策支持.

2.4 指挥调度中心功能
(1),特大事件的应急指挥.对于路面发生的特大交通事故,自然灾害和其它事件造成严重 交通堵塞,利用省级交通指挥中心平台和移动视频,通讯技术,进行指挥调度和应急处理. (2),联勤协调指挥.对于省,市际发生的重大道路交通拥堵事件,以事件地点为中心,发 挥省交警部门的职能作用,利用智能交通指挥系统对跨地区联合指挥调度,协同作战. (3) ,车辆缉查布控指挥调度.对于跨地区或全省性的车辆布控缉查行动,调度各地交通

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管理部门统一布控,缉查,组织警力设卡拦截等.

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系统整体架构

3.1 总体思路
以现有公安信息网络,全省道路交通信息系统和各地市交通监控中心的信息资源为基础, 加强对全省主干路网交通信息和营运车辆的动态信息采集,汇总,融合.建立一个基于 GIS 的 交通综合信息集成平台,面向全省的交通指挥系统.系统采用集成技术构建总体框架,明确设 置省指挥系统与其它内,外部系统建设,互联,调用与共享的边界条件,统一规划,统一接口 标准,分步实施.

3.2 总体架构
对应于智能交通指挥系统四大中心功能,系统总体架构可划分为以下部分(参考图 1) :指 挥集成部分,交通监控部分,辅助决策部分,信息服务部分,以及基础支持部分等.指挥集成 部分与交通监控部分为系统提供核心应用,包含指挥调度,车辆缉查布控,警情管理,勤务以 及路网监控等子系统.辅助决策部分是系统的后台服务,为总体系统的应用提供决策支持,包 括辅助决策分析系统,嫌疑车辆排查系统,黑名单管理以及信息库管理,专家系统等子系统. 信息服务部分是系统对内对外提供信息服务窗口,包括信息发布(对内对外) ,信息交换,查询 服务等子系统.基础支持部分主要是为系统运转提供硬件支持,包括指挥大厅,机房,通信设 施等部分.

图 1 系统总体架构

3.3 基于 GIS 的功能设计
以 GIS 作为智能交通指挥系统基础操作平台,提供 GIS 地理信息服务及 GIS 对相关应用软 件的引擎服务. GIS 地理信息服务功能为交通应用提供电子地图数据, GIS 引擎服务可以调用交 通信息应用软件.基于 GIS 的应用软件有路网动态监控,交通警情监控,车辆监控,视频图象 发布,应急指挥调度,系统设备管理,预案,交通诱导等等.

3.4 技术路线
省级智能交通指挥系统由多个子系统组成, 支持 WEB 浏览器和专用客户终端业务的工作方 式,为交警内外用户提供服务,是典型的分布式系统.系统设计的技术路线,应以成熟的软件, 硬件为支撑平台,支持系统异构,WEB 服务,中间件应用,消息服务;支持系统容错,负载均 衡,并充分考虑系统的可扩展性,稳定性和可靠性等.鉴于以上因素,我们认为采用 J2EE(Java 2 Enterprise Edition)规范比较适用,并符合当前技术发展趋势.

3.5 系统边界接口条件
系统边界接口部分总体上分为三部分:指挥中心内部系统间接口,公安系统外部系统间接 口以及指挥中心与地市交警部门的系统接口等.系统之间利用接口交换,传输数据,指令等, 通常可以选用通用中间件构架通用接口协议,减少接口设计与实施难度,与公安系统外部系统

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之间需考虑物理隔离.接口实现上通常包括消息,功能调用,数据视图等方式.

3.6 系统逻辑,物理架构

图 2 智能交通指挥系统逻辑架构

图 3 系统物理架构 如图 2 所示,交通指挥调度集成子系统作为省级智能交通指挥系统的中枢,把系统各个子 系统组织到一起,互为调用,信息集成.通过相关子系统,采集信息包括,全省公路主干路网 的动态交通流信息,主干公路重点路口,路段的定点或者移动视频信息,路面车辆定位信息, 各地交通警情信息,涉案在逃车辆信息,以及各地交警部门窗口业务的视频信息.各类信息统 一存储在省交通指挥中心,进行加工,整合.通过信息服务平台,将交通信息对内,对外进行 发布,提供信息服务;通过辅助决策分析系统对全省的交通信息进行深入挖掘,提取,为指挥 调度提供可靠的决策支持;通过基于 GIS 的交通监控,指挥调度平台,提供现场直观的图文信 息,便于操作人员了解道路交通状况,对交通事件及时协调处理;利用车辆缉查布控系统对全 省涉案车辆进行布控缉查,对套牌,假牌嫌疑车辆进行排查. 物理上各系统既相互独立有互相关联,原则上每个子系统运行在一台独立的服务器,指挥 中心大厅设施,机房设施,通信网络等系统是智能交通指挥系统的硬件支撑平台,为系统的运 转提供可靠硬件支持,各系统独立设置在一个独立的内部局域网内,与外部系统进行数据交换 时,采用物理隔离措施以保证系统的安全性.系统物理架构如图 3 所示.

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系统建设发展策略

省级智能交通指挥系统建设项目多,涉及面广,业务部门关系复杂,资金投资大,不能一 蹴而就,只能分步实施.

4.1 建立基础平台,收集相关信息,整合系统资源
充分利用省交警信息中心的硬件和软件资源,搭建指挥系统的数据,视频图象,语言信息 传输,存储,调用,显示和管理综合平台.通过省级资源库和各地交警业务部门的信息系统, 抽取道路交通业务,路面交通状态相关信息,进行资源整合,综合利用.

4.2 制定相关标准,划分系统建设边界,确定信息交换与共享条件
在近二十年的公安信息系统建设过程中,大部分基础信息系统已经制定了部(省)级数据标 准,这些标准都可以直接整理利用.但是,作为省级指挥中心需要开发的一些项目,以及在公 安内部和外部相关业务部门的信息交换,这些都没有完整的数据标准,必须与业务部门结合具 体的业务需求制定.设置系统边界,在系统建设方面,对于公安交通警情,公路视频监控,车 辆布控缉查,危险物品营运等重点车辆跟踪等项目,应该由省交通警察总队统一规划,分级建 设.在信息调用方面,省交通指挥中心对上与省公安厅指挥中心联网,提供交通警情等类信息; 对下与各地交通指挥中心联网,互为调用各类指挥中心业务信息.在对外信息交换方面,公安 交通与公路交通,税务,保险部门的相关业务信息可以互为交换利用.在信息服务方面,指挥 中心直接对内部交通秩序,车辆管理部门服务,并通过媒体,互联网,电子显示牌向公众提供 交通动态信息服务.

4.3 项目建设规划
项目建设应该遵循先易后难,急用先上的原则.在建设步骤上,必须进行总统规划,分步实 施.首期工程建设,一是建立交通警情管理系统.要规范交通事故,交通管制,交通路面改造, 群体事件,恶劣天气影响等类交通警情上报制度,对重要交通警情进行上报,跟踪,督办,协 调处理.二是建立交通诱导系统,将各地上报并影响路面交通畅通的交通警情通过各地电子显 示牌,交通电台和互联网进行发布.三是建立指挥中心服务平台,为各级相关业务部门和广大 群众提供信息服务.另外,还可以开展公路视频监控,车辆布控缉查,营运车辆 GPS 跟踪项目 的试点工作.在首期工程完成的基础上,二期工程的重点是组织全省各地对公路视频监控,车 辆布控缉查,营运车辆 GPS 跟踪系统的实施工作.

4.4 项目建设资金投入,系统运行管理
省级交通指挥系统面向全省,项目建设,运行维护需要各级交警部门参与和政府部门的支持. 首期工程,省交警总队需要在指挥大楼场内完成交通指挥大厅,机房装修布线和软件,硬件配 置,根据不同配置水平,约需二,三千万元的资金投入.另外,省交警总队场外项目的投入, 包括全省交警部门统一建设项目的部分资金投入,省交通指挥中心与各地交警及其它相关业务 部门信息系统联网的资金投入,约需二,三千万元.二期工程建设项目,主要是全省公路视频 监控, 车辆布控缉查, 路面运营车辆跟踪监控系统推广应用. 广东全省目前高速公路 3,400 公里, 一,二级主干公路 24,446 公里,21 个地市,省界公路入出口 34 个.实现主要路段,路口监控 和省,市界卡口智能化管理,基本资金投入需要几个亿.建设经费应由各地交警部门向当地政 府申请分批投入,省交警总队也要根据实际情况投入部分经费.首期工程完成后,为了确保系 统正常运作,必须设置专职机构和配备人员.日常工作涉及面广,为了做到信息畅通,响应快 速及时,服从统一指挥调度,各级交警部门必须建立一套严格的系统运行,管理维护制度,严 格落实工作责任制.

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效果预测

建立省级交通指挥中心,短期来看,通过资源整合,建立整合交通信息服务平台,实现内, 外信息交换,发布,实现政府部门间的信息共享水平;通过提供机动车,驾驶人,交通无法等 信息查询服务,提高了对广大群众的服务质量.同时,使用交通警情管理系统,加强对重要交 通警情的处置,减少路面交通堵塞,提高交通管理水平.长远来看,通过建立和完善公路智能

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监控,运营车辆 GPS 跟踪系统,既能及时发现交通堵塞,快速疏导,减少事故发生,又可以减 少交警上路,缓解交通警力的不足;通过建立车辆布控缉查系统,完善公路卡口智能监测功能, 提高对事故逃逸和盗抢机动车辆案件的侦破打击效率,加强了对机动车辆套牌,假牌和交通违 法逾期未处理行为的打击力度,有效促进社会交通治安的根本好转.同时,通过不断收集和积 累交通流,重要交通事件视频监控信息,以及各类交通管理的业务信息,建立数据仓库,对数 据进行深层次挖掘与分析,为提高道路交通管理整体水平提供新办法,新对策. 参考文献
[1] [2] [3] [4] [5] GA/T445-2003.公安交通指挥系统建设技术规范[S]. 史其信,陆化普.中国智能交通发展战略构想 [J].道路交通管理,1998 年,11 期. 杨晓光.中国交通信息系统基本框架体系研究.公路交通科技,2000,17(10):50-55. 王长君,袁建华,赵永进.城市交通管理信息平台技术的研究[R].重庆:全国智能交通系统共用信 息平台技术研讨会,2005 年 8 月,P9-14. 郑为中,史其信.基于数据挖掘的智能交通系统(ITS)共用信息平台构架研究[R].重庆:全国智 能交通系统共用信息平台技术研讨会,2006 年 8 月,P56-61.

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