北京市智能交通系统项目设计方案.doc

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1、北京市智能交通系统建设项目设计方案浙江宇视科技2013年5月25日目 录第1章需求分析8项目需求分析8总体需求分析8功能需求分析11性能需求分析15资源需求分析15环境需求分析18总体数据需求19第2章系统总体设计21系统项目组成21系统逻辑结构23系统环境外部实体清单23用户定义23总体逻辑结构24第一层逻辑结构25第二层逻辑结构274.2.5.2.1.视频监视274.2.5.2.2.交通数据采集27系统物理结构29总体结构设计29软件结构设计304.3.2.1.1.系统边界304.3.2.1.2.系统层次分解314.3.2.1.3.系统软件架构设计32硬件结构设计34第3章综合信息系统集成

2、平台设计37概述37系统建设目标37系统建设层次38技术选择40概述40软件开发技术41综合信息系统集成平台的功能设计49功能模块结构49功能模块设计50基于PGIS集成展示58集成指挥调度61预案方案管理67平台非功能性设计68系统数据精度要求68时间响应特性要求68系统容量69平台内部接口设计70接口图70接口功能描述70与非公安信息系统的数据交换平台72对外联系目标及对策72对外联系背景72总体实现概要73数据安全交换网关75第4章电子警察系统76系统概况76布点选择76选择策略76选择原则76系统技术路线77前端设备技术分析77技术路线定型91系统结构93路口单元93中心管理单元设计1

3、05系统功能设计107前端系统功能107监控中心功能108系统接口设计117电子警察系统违法数据与平台间的接口118电警视频监控系统数据与平台间的接口118第5章测速卡口系统120系统概况120布点选择120选择策略120技术路线121前端设备技术路线121中心系统设计路线128技术方案定型129系统结构130前端系统132中心管理系统135系统功能设计135前端设备功能135中心系统功能139系统接口设计155卡口系统违法数据与平台间的接口156卡口视频监控系统数据与平台间的接口156第6章视频监控子系统158系统概述158设计范围158系统构成158技术路线分析159HD-SDI159IP

4、高清监控161HD-SDI高清与IP网络高清的对比162IP监控系统架构对比162技术路线选型166安装点选择166设备定点原则166系统结构设计166视频管理平台设计167视频监控系统管理平台167监控系统功能180第7章交通诱导子系统191系统概述191设计范围192系统构成192安装点选择193选点策略193选择原则193系统总体结构设计194系统功能设计194可变情报板信息发布194网站、交通电台等信息发布195多级控制和发布196远程管理功能196故障消息报警处理196系统接口设计196中心交通信息采集诱导发布系统软件设计197系统软件主要特点197软件架构197软件模块结构199软

5、件使用和开发环境201软件主要功能设计201第8章物联网技术智能交通中的应用方案207系统建设背景207系统建设的必要性208套牌车的背景和危害208套牌车的现有鉴定手段208系统建设的目标209系统总体设计209系统概述209系统设计思路209RFID射频识别系统210高清智能卡口系统212总体设计思路212系统整体设计213车载移动监察平台214云技术后台软件216第9章交通信息服务方案设计218建设背景218出行者对于交通信息服务的需求218交通信息服务国家政策219交通信息服务企业参与状况222交通信息服务技术条件状态223交通信息服务行业发展224北京市交通信息服务需求225北京市交

6、通信息服务的目标客户225北京市交通信息服务内容226北京市交通信息服务形式226北京市交通信息服务行业现状227北京市交通信息服务可持续发展模式228交通信息服务技术及数据采集来源228北京交通信息服务市场229政府引导交通服务的市场机会229政府监管企业运营模式230交通信息服务的社会效益230北京交通信息服务初步设计方案231系统建设概述231系统建设原则232系统设计依据233系统总体设计237平台系统建设方案246第1章 需求分析1.1 项目需求分析交通工程就是将人、车、路以及与此紧密相关的环境因素综合在统一体系中进行考虑，目的是提供更为安全、舒适、经济、便捷的交通方式，同时保证社会

7、的效率、公平、与睦，并减少对自然环境的危害。解决城市交通问题，也就是解决人、车、路与环境的矛盾，常用的方法有：一是控制需要，最直接的就是限制车辆的增长，优化交通结构；二增加供给，大力发展公共交通与修路、改善出行条件。但由于北京市人口、车辆基数大，交通拥堵严重，因此交通问题的解决，在一定程度上还要依靠先进的交通管理管理措施与先进的控制技术手段。应用图像智能、信息采集、数据传输等高新技术，采用物联网技术手段，结合大数据（BIG DATA）应用，按照系统工程的原理，将交通信号控制系统、视频监控系统、交通信息管理系统、通信系统与交通诱导系统、警力调配等有机地结合为一体，充分发挥系统的整体效益，建立具有

8、数据采集与处理能力、决策能力与组织协调指挥能力的科学化与智能化的交通指挥系统，能有效提高交通安全系数，减少交通拥挤，充分提高现行路网的通行能力，真正实现安全、快速、高效与低公害的现代化交通，是解决北京市区道路问题有效而经济的途径。1.1.1 总体需求分析一方面实现对所有进出市区车辆与市内通行车辆的全面监控记录及严重交通违法行为的抓拍，对违法、犯罪人员起到了震慑作用，降低了北京市整体的涉车发案率，为北京市的社会经济发展创造良好的环境，使人民出行感到了更加安全，从而达到了建设的预期目的；另一方面，在先进的快速交通道路网络条件下，通过本项目建设工作合理组织规划交通流，完善道路交通管理设施，提高交通参

9、与者的现代化交通意识，以道路交通有序、畅通、安全以及交通管理规范服务、快速反应与决策指挥为目标；通过制定一个全面的技术方案，以信息技术为主导，以计算机通信网络与高效指挥控制管理为基础，初步建成集高新技术应用为一体的适合于北京市快速道路交通特点的、具有高效快捷的交通数据采集处理能力、决策能力与组织协调指挥能力的综合道路交通管理系统，实现交通管理指挥现代化、管理数字化、信息网络化，把北京市道路交通管理水平提升到全国的一流水准。北京市交警是北京市道路交通行政管理的执行机构。结合交警机关办公室与执勤大队的业务工作范围，北京市交警的主要业务应包括：交通行政管理：负责对全市道路交通的规划、交通秩序及地方性

10、法规的制定、执行；对已颁布实施的交通法规工作的检查、指导、监督；对交通违章车辆及驾驶员的处理；对各单位执法情况的管理、检查、指导与监督等。交通指挥管理：负责对道路交通的监控、指挥，交通秩序维护，重大活动的交通安全警卫，交通事故接处警管理等。交通事故管理：负责对交通事故的勘察、定性与处理。对交通事故案件的管理、统计分析与预测；对交通事故案件处理情况进行指导、检查、监督与审批；对交通事故当事车辆与驾驶员的处理；对交通事故档案的管理。交通科技管理：负责市内交通信号系统、视频监控系统、指挥中心、计算机网络系统、城市道路交通设施的建设、日常管理、维护与维修；负责支队在交通管理工作与日常办公中引入与应用先

11、进的技术与管理方式；各交通路口信号控制，流量检测分析，路口、路段渠化设计。机动车辆管理：负责对全市机动车辆档案、牌照、车辆行驶证、新车审核注册建档、机动车年检、车辆档案变更、牌照报失、车辆改装管理等。机动车驾驶员管理：负责全市机动车驾驶员报名考试与档案管理、驾驶证制发、驾驶员年审、驾驶员培训及安全教育、驾驶证报失管理等。支队日常办公管理：负责支队文件收发、会议、档案、财务、交通宣传、法制教育、思想教育、业务培训、后勤管理等。由于是城市智能交通系统，那么必须掌握城市的地形、道路分布等信息，这就需要地理信息系统（GIS）作为整个系统的支撑，为交通管理提供信息。如果从需求的角度来看，北京智能交通系统

12、建设工程的总体需求包括信息服务层、指挥决策层、业务功能层、数据信息层、网络通讯层这五个层次，涉及交通系统的管理模式与系统运作的各个环节，构成北京市智能交通系统建设工程需求的总体框架，如下图所示。图 11 总体需求其描述如下：l 信息服务层：将经过分析处理的信息通过诱导屏、交通广播电台、Internet交通信息发布、互联网发布、移动终端发布等途径及时、准确、广泛地发布出去，引导交通流趋向优化，为人们出行提供决策指导。l 指挥决策层：指挥中心将采集来的各种信息进行融合，对交通系统状况做出分析与预测，通过优化调度与协调控制进行决策支持，对交通事故与紧急事件做出及时的响应与处理，对全局进行指挥。l 业

13、务功能层：包含了智能交通系统及城市ITS管理的各种业务，如交通监控、电子警察、卡口、交通流量监测、警员与车辆定位、交通接处警、交通事故管理、警务管理等等。l 数据信息层：用平台承载交通管理综合信息与非公安信息系统相关的数据，支持多种与交通相关信息的组织与集成。l 网络通讯层：构建一个覆盖整个系统的网络，包括中心的局域网，也包括城域网、现场的控制网，还有公安专网及与Internet的接入。如果我们站在指挥中心的立场上，又可以将整个系统分解为三个部分。首先，有许多信息输入，比如指挥中心通过各视频点、电子警察等获取信息，同时指挥中心还要受理事故信息、接警信息、车驾管信息等。这些就构成了系统的信息采集

14、，即输入部分。其次，输入进来的信息要进行处理，也就构成了信息决策部分。比如视频、交通流量等信号采集进来要进行处理，根据其所表示的含义进行统计分析、决策，合理地进行调度，同时也要做好内部的日常办公。最后，信息控制，也就是系统的输出。比如通过交通诱导屏、互联网、移动终端等方式直观输出，或者调配警力执行任务、对交通事件进行处理等。总之，北京市智能交通系统工程的总体需求包括信息采集层、信息决策层、信息控制层这三个层次，涉及交通系统的管理模式与系统运作的各个环节，构成本工程需求的总体框架。1.1.2 功能需求分析系统集成（指信息系统的集成）从本质上讲是处理与数据流与存储有关的事情，功能的集成才是获得利益

15、的要素。集成系统大部分的数据模型把过程重组为不同的集合体，它们不总是与现成的商业软件的功能范围完全兼容。系统集成的一个任务是恰当地选择现成的商业软件进行组合并避免间隙或重叠，也就是进行软件的无缝接合。智能交通系统的关键问题需要功能的集成，根据北京市智能交通系统建设工程总体设计任务的要求，其需求可概括如下：交通信息采集：信息是交通系统运行情况分析、判断，交通控制、指挥及管理的基础，一个完整、高效的智能交通指挥系统首先需要一个高效而准确的信息采集系统，实时而准确地采集各类交通相关信息。交通信息处理与分析：交通信息采集系统所得到的只是原始而粗糙的数据与信息，需要通过各类信息处理系统，将原始的数据与信

16、息层次化、结构化、集成化与语义化，变成能够为人们所理解与使用的有效信息，为交通指挥管理、交通决策与交通诱导服务。交通信息发布：建立智能交通管理指挥系统的重要目的之一，就是将实时或历史交通信息及时准确地发布到交通管理者、驾驶员、出行者、交通研究人员及相关政府机构当中，供他们分析、研究与判断，进而采取相应的策略对交通系统进行调整或调整自身的交通行为，从而优化整个交通系统的运行。信息交换：在智能交通管理指挥系统中，涉及到多个子系统、多个单位与部门，这些子系统、单位与部门都有自身的信息采集、处理与应用系统，也就是一个个相对独立的信息“孤岛”，因此，必须通过信息交换将这些信息“孤岛”联系起来，实现信息在

17、整个系统乃至全社会范围内的共享。安全与紧急事件响应与处理：保障交通安全及紧急事件的及时响应与处理是交警支队的基本职责之一。通过对各类交通信息采集系统所采集信息的分析与判断，规范交通秩序，预测交通事故发生的危险性，采取各种措施预防事故的发生；在事故发生后，及时采取行动进行事故的处理，疏导交通，把事故带来的影响降低到最低程度。交通法规监督与执行：在当前我国公民法律意识，特别是在遵守交通法规方面的意识还普遍比较淡薄的情况下，进行交通法规执行情况的监督与正常的交通执法、处罚与处理，加强执法检查，在维护正常的交通秩序，保障人民的生命财产安全方面发挥重要作用。交通指挥与管理正面临着一场微妙而又不可避免的变

18、化，旧的指挥方式已不再合适（被接受）。交通的指挥不再由计划来驱动，而是由交通状况与需求来拉动。指挥部门为了得到更好的管理效果，必须关注两个关键的问题： 将系统内部所有的职能部门集成为一个系统； 可以在系统内有规律的，自由地交换数据。为此，我们将整个系统分为三个层次：支队级、大队级、现场控制级，如下图所示。图 12 总体功能需求 交通预测地理信息长远规划状况分析云图大队级综合管理决策支持交通监控办公与日常业务警力调度支队级决策管理决策支持综合指挥现场控制视频采集电子警察信号灯控制视频采集交通车流支队一级主要进行决策管理，由指挥中心完成。通过对地理信息、社会信息、政策信息与各大队送来的交通管理信息

19、等各种信息进行处理，完成决策支持与综合指挥。大队一级分布于各个大队，进行交通监控、警力调度、处警管理、日常业务等功能。现场控制层是指各个路口的现场设备监控，共包括信号灯、电子警察、卡口、视频监控设备四种，传递的信号有视频、检测数据与控制数据（包括违章信息等）等。决策、管理、控制的三级功能结构，既有分工又有合作，表达了合理的集中与分散，使整个交通管理系统构成一个有机的整体，使系统功能结构更加清晰。一方面，随着北京市交通的日益繁忙，对交通指挥管理提出了更高的要求，从而也产生了大量的信息需求；另一方面，当前信息技术的迅速发展，客观上也为交通信息的大规模、多渠道采集与处理提供了条件。因而可以把所需要的

20、信息分为如下几大类：交通流信息：包括车流量、平均车速、密度、道路占用率。交通视频图像信息：分布于各个重要路口的摄像机采集的交通视频图像信息。交通事故信息：事故发生的时间、地点、原因、当事人、相关图片或录像、处理措施等信息。交通违章信息：违章的时间、地点、违章事实、当事人、相关图片或录像、处理情况。车辆及驾驶员信息：车辆型号、图片、牌照、单位等信息；驾驶员姓名、性别、照片、驾照、单位等信息。接处警信息：报警时间、地点、警情描述、处警措施等。移动车辆及人员信息：警务车辆及交警的地理位置，交警姓名、编号、职务等。地理信息：包括北京市电子地图、地理位置图与街道分布图，以显示道路交通、重要建筑物地理位置

21、等；完备的城市交通地理信息，包括城区、街路、管线、信号设施、标准标线、相关工程或建筑；信号机、摄像头、电子警察、主要网络节点及设备的位置信息等。天气信息：温度、湿度、雨雪、风向、风速、风力、能见度等。北京市智能交通系统建设工程的一个核心功能是信息集成，依靠这些信息，系统才得以确保指挥部门根据交管需求，做出正确响应，指导指挥部门进行决策、科学管理，使整个系统处于最优状态，取得最佳的管理效果与经济社会效益。1.1.3 性能需求分析北京市智能交通系统建设工程的性能需求可描述如下：智能交通建设的目标是提供高效、有序、规范的交通管理，要达到这个目标，要确定明确的计划与调度方案，将目标转化为实施方案，对信

22、息进行分析，并将最后的结果反馈给最初的决策制订过程；使整个智能交通系统通过网络连接到一起，集成了覆盖整个城市的交通信息，以指挥中心为核心，能够方便地了解各处的交通信息；办公与日常事务实现规范化、集成化、电子化，使交警支队、大队的工作步入规范化、高效化轨道；智能交通系统面临的挑战是如何找到获得最大经济社会效益的途径，然而由于交通管理许多信息还不能获得，调度还没有精确的数学方法，交通情况还有许多突发的不可预知的因素，为解决这些不确定与“软”问题，需要使用很多新技术，如专家系统、神经网络、数据整合、物联网应用、云计算技术、大数据整合等，这些技术不是用于替代人，而是用于帮助人们做出决策；为对交通情况做

23、出快速相应，这需要建立系统模型，并提供模型修正的可能性；实现包含交通流检测、信号控制在内的现场信号采集与控制，具备安全、准确、可靠的性能。1.1.4 资源需求分析北京市智能交通系统建设工程在系统集成中将使用多种不同的软件工具，其中多数与数据规范、交换、通信协议与人机界面等标准有关。下面只关注与数据库存储数据、网络传输数据、信息平台交换数据有关的三个主要的技术资源。1.1.4.1 数据库技术资源城市交通的信息系统需要方便、快速地存取大量的信息条的组合。数据库是提供这种有效的存储的理想工具。关系数据库系统（RDBS）主要用于存储城市交通信息系统各子系统所使用的经营与结构化的信息，如交通网络的拓扑表

24、达法在不同的层次，可以用不同的细致度来表达，包括数据融合与子系统调度等。北京市智能交通系统建设工程中的信息系统还包含多个不同的RDBS，它们的相互关系，整个集成系统与各子系统的关系，以及它们与实时数据库的关系是北京市智能交通系统建设工程系统结构框架的主题，是系统集成实践的一部分。从系统集成的观点看，信息存储需要满足以下一些要求：1) 信息的存储只能是一次的，如要在更多的地方存储，对用户应是透明的。2) 信息存储应当是安全的，必须有适当的备份与恢复程序，以保护由于意外删除而造成的损失，防止未经授权的使用，防止未经授权修改对安全造成危害的数据改动。3) 信息存储必须是有效的，一个结构好的RDBS对

25、系统集成来说是关键的前提条件。有效的RDBS可用性对原始数据的存储是重要的：数据需要压缩以降低对硬盘的需求；硬盘必须是可靠的以减少存储的费用。合适的数据细致度与存储时间范围对过程数据的统计分析是必要的。当把存储的原始数据处理成有用的信息之前，必须考虑到过程的动态特性。数据的细致度与存储时间的考虑不能为此而付出过高的数据存储代价。1.1.4.2 网络技术资源需求除了数据库技术外，网络技术又是北京市智能交通系统建设工程的一个关键因素。北京市智能交通系统建设工程的网络是指信息系统网络。信息系统网络支撑大量的信息传递，包括数据、声音与图像。从发展的眼光看，现场的交警也将从通信的进步中受益，如可以在现场

26、直接了解到有关交通状况中的相关数据，以指导自己的现场指挥。网络设计首要的事情是进行详细的数据流分析： 数据的来源与目的地。 数据存储节点。 不同节点的数据交换的频率。 数据交换量的大小，平均值与峰值。 同时使用的用户的数量。 存取限制的要求。 对加密的要求与与外部系统联系的接口。 对噪音的灵敏度。 数据交换的类型，包括声音、数据、图像。 可靠性的要求。现在的网络技在性能与费用方面都已有非常巨大的进步，因此可以将城市交通所有的支撑与决策中心集成在一个网络中，包括信息管理中心、指挥中心、技术服务、维护中心等。唯一要考虑的问题是适当地确定网络的容量，尤其是带宽。1.1.4.3 信息交换平台各个子系统

27、之间需要通过网络传输数据，但软件之间的数据不仅量大，而且性质各异。因而随着信息系统的种类、数量以及它们之间的共享规模的越来越大，数据共享、软件共享、软件版本升级、客户端逻辑功能扩展、数据安全性等诸多问题日益显现出来，这急需我们建设一个信息交换平台。在用户服务层、应用服务层与数据服务层构成的三层结构中，信息交换平台就充当了应用服务层的作用，采用中间件（或称组件）技术予以实现。这种平台化的体系结构有着如下一些优点： 开发采用面向对象技术，具有良好的可扩展性与升级能力； 由于三层结构体系避免了各种前端软件直接连接数据库，为系统的安全性提供了体系结构上的保证； 良好的系统健壮性； 良好的系统可维护性与

28、可管理性。在数据库技术、网络技术与信息平台技术的支撑下，通过获取数量众多、性质各异的定量、半定量，定义、语义、不同模式的，不同深度与不同层次的信息，以完成整个交通系统的全过程控制与决策任务。各类信息的获取、分类、容错、融合处理及评价工作任务很重，可以借助人工智能、神经网络、模糊逻辑、基于概率的证据理论、粗糙集理论等多方面的智能化技术的研究成果，这将有利于北京市智能交通系统建设工程的建设。1.1.5 环境需求分析从前面的分析可以看到北京市智能交通系统建设支撑环境应当包括数据库系统与网络系统。只有在这两个支撑环境的支持下，才能实现北京市智能交通系统的各种功能。北京市智能交通系统建设系统涉及的数据很

29、多，领域很广。既有大量的视频、语音、文档等数据，又有许多多样化的管理控制信息；既有需要快速处理的现场数据，又有需要定期进行分析的统计数据。按照响应处理的时间与部门级别可以将它们大致分为三类，如下图所示。图 13 系统数据种类分布图1.1.6 总体数据需求第一类是决策系统的数据，它们用于进行辅助分析与辅助决策，处理时间较长，至少是一天以上，涉及的部门也主要是指挥中心。第二类是管理指挥调度系统的数据，这里面既包括交通监控、警力调度、事故处理、接处警、诱导信息、车辆信息、驾驶员信息等业务数据，又包括财务、人事、文档等办公数据。这类数据的处理时间在一天之内，主要由支队与大队处理。第三类是点控、线控、面

30、控的控制系统数据，由于它们处在现场，需要迅速处理，保证交通控制的快速、及时响应，所以它们的时间范围在分秒级别。所谓的点、线、面是指路口、街道与地区。这类数据包括视频采集、电子警察、卡口三种设备的采集数据与信号灯、诱导牌等的发布数据。可见，智能交通管理指挥系统的数据量十分庞大，这就使得数据的管理显得尤为重要。数据库系统是交通综合指挥与管理的基础，它提供系统所需的所有数据与文档，因而必须包含关系型数据库与文档型数据库。关系数据库系统用来支持用户可以不依赖时间与身份通过查询管理器获得所需要进程的数据。在人们试图查找各种信息，以理解与改善系统的性能时，查询是挖掘数据的有力的工具。根据交警业务的交叉分析

31、，数据又分为基础数据与派生数据两个层次。其中基础数据是交警工作的基本数据，包括地理信息、交通流量数据、机动车辆数据、驾驶员数据等。派生数据包括各类统计分析生成的数据等。“智能交通指挥中心”的数据、特别是以上所述的基础数据非常珍贵与重要，需要考虑容灾备份问题。同时数据库的存放位置对计算机网络的流量均衡具有重大影响，也是网络安全与系统安全需要考虑的重要因素。基于上述考虑，指挥中心内部的各个子系统与各执勤大队均分散管理各自的有关数据；同时，支队指挥中心还管理与备份各中心子系统、执勤大队子系统中重要与常用的数据，以提高可靠性，并减少因支队及各执勤大队之间频繁进行数据通信所造成的延时。由此，系统集成环境

32、数据管理结构如图 3所示。图 14 系统集成环境数据管理结构第2章 系统总体设计2.1 系统项目组成北京市智能交通系统平台（即北京市智能交通管理系统（BJ-ITMS：Intelligent Transportation Management System）是把道路、车辆等基础设施与电子、信息、通信等信息技术以及科学的管理策略结合起来，达到有效地控制交通设施，给交通使用者提供有用的情报，保障安全、便利的通行。为了提高整个交通系统的效率，智能交通管理指挥系统为驾驶员、步行者、运行/管理者提供多种形式的服务。 ITMS包括城市交通管理的方方面面，下图是ITMS所可能包括的系统构成及组织形式，本项目仅

33、涉及其中部分系统的设计与建设。图21 ITMS项目构成图ITMS结构模块构成：换另外一个角度来分析ITMS的组成，下图是ITMS的结构模块图：图22 ITMS模块构成图可见ITMS是有很多模块组成的，如下表：图 23 系统模块表2.2 系统逻辑结构2.2.1 系统环境外部实体清单BJ-ITMS与外部各系统的联系，主要是通过建设中的北京市智能交通指挥中心进行来实现的。实体名称说明民警交警支队、交警大队在职交通警察的统称。值班员指挥中心、交通调度中心系统用户的统称。支队中心交警支队交通指挥中心。市民可能使用到系统的出行者、驾驶人的统称分局中心北京市公安局指挥中心系统与外部联系实体列表rr 特殊说明

34、为保证公安信息系统数据的安全性与保密性，BJ-ITMS的外场系统与调度室计算机网络之间进行网络上的隔离，需要通过有物理隔离措施的数据交换系统进行数据交换。2.2.2 用户定义本部分对系统建成后的用户进行描述。用户类别角色名称简单说明交通调度指挥中心值班领导负责辖区内重大警情、大型活动的交通调度。值班主任负责辖区内日常的交通调度工作，在授权范围履行交通调度职责监控员主要是通过视频监视系统辖区交通状况与突发事件情况信息采集与发布员在交通调度过程中采集与发布交通信息接处警员负责接收非“110”来源的警情、监督、协调、指挥大队接处警工作违法抓拍员通过视频监控抓拍交通违法行为视频监视维护相关人员系统配置

35、与系统管理对供应商进行协调，进行系统设施的管理使用者相关人员对交通状况进行监控对事故多发路段与出路口等进行监控系统用户列表2.2.3 总体逻辑结构BJ-ITMS系统逻辑结构，以数据流图（DFD）与关联数据字典为表达方式。是系统分析阶段的重要工具，也是表达系统分析成果的重要手段。总体逻辑结构主要表达BJ-ITMS系统与系统外部实体的数据流关系。r r数据流图BD ITMS系统顶层数据流图r r数据字典编号数据名主要属性D0-01交通信息通过可变情报板、互联网门户网站、微博等方式发布的交通信息。D0-02交通警情信息交通警情单号、“110”报警流水号、报警时间、报警人姓名、报警 、报警 地点、案发

36、时间、报警点代码、案发地点、规范地址、规范地址代码、所属单位代码、增援中队代码、所属辖区代码、案件对象、警情性质、警情性质代码、警情类型、案件等级、警情阶段、警情内容、处理单位）、接处警接到时间、接警员、优先级别、派警时间、到达时间、处警情况、是否出水、是否虚警、操作日志、地点位置等。D0-03交通监控信息视频监控设备所监视的影像信息D0-04警情处置报告根据处警过程，填写的交通警情信息（见：D0-2），包括：,“110”警情流水号、处警大队编号、处警民警编号、处警民警姓名、到达现场时间、处理过程描述、处理结果描述、警情级别、警情类别、警情地点、处理结束时间等。D0-05交通违法事件证据信息电

37、子警察、视频监视所抓牌的超速、变线等交通违法事件证据信息。D0-06 交通调度指令值班员操作的统称。D0-07外场控制指令D0-08现场处警信息查询现场处警时所需查询的信息，包括车驾管、被盗抢、警力资源分布等信息的查询。（预留）D0-09现场报告民警通过对讲机、电台/ 的方式的口头报告D0-10资源配置信息指挥中心通过BJ-ITMS掌握警力资源、交通设施资源情况。D0-11资源配置要求指挥中心操作BJ-ITMS进行警力资源管理、交通设施管理。D0-12决策支持信息决策支持用的统计分析信息。（预留）D0-13信号相位信息主要是下载与上传信号控制设备相位信息。D0-14设备工作信息主要是上传设备工

38、作状态信息。D0-15视频信息与分局共享8路视频信息。系统顶层数据字典2.2.4 第一层逻辑结构第一层逻辑结构主要表达BJ-ITMS系统内部各业务域间的数据流关系。r r功能模块组成根据对前面的业务分析，为完成以上业务需求，BJ-ITMS系统需至少由以下几大功能模块组成：1.交通调度 主要实现对外场系统集中控制：主要是通过在指挥中心实现对闭路电视监控系统、交通流检测系统、视频监控系统、治安卡口系统、信号控制系统的集中控制； 通过使用事件驱动处理机制实现交通警情的处置。使用交通警情单来跟踪交通警情处置的全过程，包括交通警情获知、交通警情排队、交通警情分派、交通警情处置及记录、交通警情关闭。并通过

39、交通警情单实现支队指挥中心、支队交通调度中心等单位的警情信息共享； 通过使用任务驱动处理机制实现警保卫交通调度任务、道路施工交通调度、周期性交通拥堵交通调度。即值班员针对具体任务制定预案/方案或者根据支队交通调度中心制定的预案/方案，在合适的时候启动，并在系统的辅助下通过执行预案/方案来完成交通调度任务。2.交通监控诱导通过信号控制设备、事件检测、视频监控设备、信息采集设备实现对交通信息的监控、采集、发布等功能。3.警力资源管理 实现勤务安排与执勤岗位信息维护功能，具体包括记录每个警员/组织/清障车的勤务安排（如执勤时间、管辖区域、执勤岗位、备勤地点等内容），并对各种岗位信息（如管辖范围、警区

40、与重点执勤岗位、警卫路线岗位、保卫区域岗位等）进行维护； 警用装备管理：主要实现对警用装备的管理功能：能够维护装备基本信息，记录使用人与领用时间，跟踪使用的过程。4.交通设施管理 对外场设施，包括视频监控设备、信息采集设备、电子警察设备（固定式与移动式）、治安卡口设备与信号控制设备等外场设备信息进行维护； 对外场设施的故障信息进行统一监控与维护管理。5.非现场执法包括信息采集、信息处理、系统远程设置、违法信息接收/解密、设备检测、设备状态故障信息查询；交通违法证据数据审核处理。2.2.5 第二层逻辑结构第二层逻辑结构主要表达系统各业务域内部各功能模块各自的数据流关系。2.2.5.1 交通集中调

41、度r r功能模块组成交通集中调度主要通过对外场系统/设备集中控制，通过使用事件驱动处理机制与任务驱动处理机制实现交通调度任务。其主要功能模块包括：2.2.5.2 交通监控与诱导4.2.5.2.1.视频监视r r功能模块组成视频监视主要是提供通过控制视频监控来发现拥堵、交通事故、治安、突发事件等警情或对警情进行确认等服务。功能包括对摄像头控制、频道切换、设备配置、故障信息采集等。主要功能如下：1.摄像头控制：包括锁定控制、云台控制、镜头控制等方面。2.频道切换：包括频道切换锁定与频道切换控制。3.设备配置：包括故障、状态信息的采集间隔。4.故障信息采集：采集闭路电视设备所发出的故障信息。4.2.

42、5.2.2.交通数据采集r r功能模块组成交通流信息采集主要实现对交通流数据的采集、处理、统计以及数据存储以及对外场设备各种运行参数的配置。主要功能包括： 数据采集； 原始数据处理； 故障自检； 参数配置； 数据查询与统计。2.2.5.3 警力资源管理实时记录每个民警/组织/大型装备的在特定时间段内的岗位安排变动情况及装备使用情况。r r功能模块组成警力资源管理包括对交警民警、警用装备、勤务安排的统一管理，并为交通调度与辅助决策提供支持。警力资源管理主要包括以下功能模块：民警信息的维护、勤务管理、警用装备的管理等。1.民警信息的维护：主要是对交警民警所在组织的基本信息进行维护，维护的结果可供勤

43、务安排、警用装备的领用、交通调度等操作时查询与调用；2.勤务管理：主要是记录民警/清障车/中队等在特定时间段的执勤岗位，并对重要的执勤岗位信息、警区信息等进行维护；3.警用装备的管理：主要是对交警所使用的各种警用装备的使用（领用）情况等进行记录与跟踪。2.2.5.4 交通设施管理r r功能模块组成交通设施管理主要是对外场设施，包括视频监控设备、信息采集设备等分布信息进行维护，并对外场设施的故障进行统一监控与维护管理。其功能模块组成如下：1.交通设施基础数据管理：对外场设施属性、供应商或维护单位信息等基础信息进行统一维护。2.交通设施部署管理：对外场设施的分布、管辖单位等部署信息进行统一维护。3

44、.交通设施故障信息采集：提供各种便捷的交通设施报障手段，对报障结果能进行及时方便的汇总。4.交通设施维护管理：对设施故障的维护过程进行统一管理。2.2.5.5 非现场执法r r功能模块组成非现场执法是指采用固定或移动，“超速自动监控设备”或“视频监视”等采集设备对交通违法行为进行记录，获取交通违法信息，经过预处理与复核确认交通违法信息的有效性之后，认定违法事实，包括信息采集、信息处理、系统远程设置、违法信息接收/解密、设备检测、设备状态故障信息查询。2.3 系统物理结构2.3.1 总体结构设计系统总体结构是一个系统的基础性组织框架，它阐明系统的功能、构成、系统环境及彼此之间逻辑关系与协作关系。

45、2.3.2 软件结构设计2.3.2.1 系统软件架构设计4.3.2.1.1.系统边界系统外部关联关系图BJ-ITMS是北京交警大队的一个重要项目，BJ-ITMS通过各种接口来实现与众多公安网内、公安网外各个应用系统的联接。4.3.2.1.2.系统层次分解系统内部各子系统层次图如上图所示，系统划分为两个层次，分别是：r r信息数据处理核心业务层该层完成BJ-ITMS的核心业务逻辑处理，它包含的是综合信息系统指挥中心。综合信息系统指挥中心是一个BJ-ITMS核心应用子系统的集合，它包含了集成指挥调度系统、交通信息处理核心服务等子系统、大屏幕控制系统以及地图数据。主要完成对交通信息数据的集中融合处理，包括交通流量计算、交通拥堵判断与突发事件判断等复杂运算、对交通数据与交通警情的展现、控制与管理等功能。r r数据采集/设备控制层它负责及时采集所有外场硬件设备的检测数据与故障报警信息，并进行初步的处理，然后交付给上层的信息数据处理