城市智慧交通總體設(shè)計(jì)技術(shù)路線

智慧交通產(chǎn)品處理方案城市智慧交通設(shè)計(jì)路線【面向城市交通】

目錄1. 設(shè)計(jì)思想 32. 技術(shù)路線 42.1. 采取SOA設(shè)計(jì)思想 42.2. 傳統(tǒng)信息集成技術(shù)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合 52.3. 采取操作系統(tǒng)思想ATMOS系統(tǒng)軟硬件資源管理 82.4. 依靠PGIS/DPS-TGIS實(shí)現(xiàn)GIS展現(xiàn)應(yīng)用 92.5. C/S與B/S模式相結(jié)合模式 10設(shè)計(jì)思想在GA/T445-《公安交通指揮系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范》、GAT1146-《公安交通集成指揮平臺(tái)結(jié)構(gòu)和功效》指導(dǎo)下，結(jié)合我企業(yè)在城市交通管理產(chǎn)業(yè)研究和工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)對(duì)城市交通情況及管理現(xiàn)實(shí)狀況和需求進(jìn)行深入分析，充分借鑒國(guó)內(nèi)外發(fā)達(dá)城市在建設(shè)智能交通管理系統(tǒng)成功經(jīng)驗(yàn)，并總結(jié)各城市在建設(shè)、運(yùn)行過(guò)程中不足與弊端，提出公安交通指揮系統(tǒng)建設(shè)設(shè)計(jì)思想為：以“以建設(shè)目標(biāo)為導(dǎo)向，以實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用為切入點(diǎn)；建設(shè)【面向交通信息資源】——整合研判、智能應(yīng)用，【面向交通事件】——快速響應(yīng)、協(xié)同調(diào)度，【面向信息服務(wù)】——及時(shí)準(zhǔn)確、多樣互動(dòng)，【面向系統(tǒng)運(yùn)維】——運(yùn)行監(jiān)控、維修管理”為中心思想，依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，遵照“平戰(zhàn)結(jié)合、平時(shí)為主”標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)集“管理、服務(wù)、執(zhí)法、偵控”為一體城市智能交通指揮中心，為城市交通管理提供“信息化、可視化、智能化”管控工具，支撐【路面-分中心-中心-科室】協(xié)同交通管理，實(shí)現(xiàn)城市交通安全、有序、高效。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s11“5+N”建設(shè)理念技術(shù)路線采取SOA設(shè)計(jì)思想為了確保體系可擴(kuò)展、異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)松耦合接入與組合、基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范降低平臺(tái)依賴性及系統(tǒng)高可靠性等要求，基于面向服務(wù)體系架構(gòu)（SOA）思想，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上采取基于HTTP方式Web服務(wù)，來(lái)構(gòu)建靈活、強(qiáng)大及高度可擴(kuò)展共享和服務(wù)平臺(tái)。面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)（service-orientedarchitecture，SOA）是一個(gè)組件模型，它將應(yīng)用程序不一樣功效單元（稱為服務(wù)）經(jīng)過(guò)這些服務(wù)之間定義接口和契約聯(lián)絡(luò)起來(lái)。接口是采取中立方式進(jìn)行定義，它應(yīng)該獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編程語(yǔ)言。這使得構(gòu)建在各種系統(tǒng)中服務(wù)能夠以一個(gè)統(tǒng)一和通用方式進(jìn)行交互。這種具備中立接口定義（沒(méi)有強(qiáng)制綁定到特定實(shí)現(xiàn)上）特征稱為服務(wù)之間松耦合。松耦合系統(tǒng)好處有兩點(diǎn)：一點(diǎn)是它靈活性；另一點(diǎn)是，當(dāng)組成整個(gè)應(yīng)用程序每個(gè)服務(wù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)逐步地發(fā)生改變時(shí)，它能夠繼續(xù)存在。相反，緊耦合意味著應(yīng)用程序不一樣組件之間接口與其功效和結(jié)構(gòu)是緊密相連，因而當(dāng)需要對(duì)部分或整個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)行某種形式更改時(shí)，它們就顯得非常脆弱。SOA新技術(shù)提出為松耦合提供了另外一個(gè)可選愈加好處理方案。在按需業(yè)務(wù)中，一旦需要，就能夠?qū)ν瓿苫驁?zhí)行任務(wù)方式進(jìn)行必要更改。符合SOA服務(wù)總線集成模式，有以下特點(diǎn)：1）松耦合，面向服務(wù)，簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)和維護(hù)基于標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口和約定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，降低了應(yīng)用系統(tǒng)之間交互復(fù)雜性和耦合度，從而簡(jiǎn)化了應(yīng)用間集成共享開(kāi)發(fā)和維護(hù)2）基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，平臺(tái)獨(dú)立，便于移植基于開(kāi)放工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，使得應(yīng)用間集成與業(yè)務(wù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和互操作，能夠獨(dú)立于特定技術(shù)平臺(tái)，降低廠商依賴，便于異構(gòu)軟硬件環(huán)境移植和互操作3）架構(gòu)靈活，便于重構(gòu)基于透明尋址服務(wù)總線，解耦異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)及服務(wù)之間交互訪問(wèn)，服務(wù)總線本身多個(gè)服務(wù)交互模式和集成模式支持，不但提升了業(yè)務(wù)服務(wù)和已經(jīng)有應(yīng)用重用性，還提升了應(yīng)用系統(tǒng)靈活性，使得業(yè)務(wù)流程更輕易重構(gòu)，從而提升用戶面向市場(chǎng)需求改變業(yè)務(wù)靈敏性高效五大關(guān)鍵業(yè)務(wù)平臺(tái)以不一樣種方式實(shí)現(xiàn)了SOA思想，如以中間表形式和Webservice等，Webservice又由兩種方式實(shí)現(xiàn)，一個(gè)是基于SOAP協(xié)議加X(jué)ML形式Webservice，大部分業(yè)務(wù)系統(tǒng)Webservice基于這種方式實(shí)現(xiàn)。一個(gè)是基于REST(RepresentationalStateTransfer)方式Webservice，GIS平臺(tái)對(duì)外接口基本都采取了此種形式Webservice。傳統(tǒng)信息集成技術(shù)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合大數(shù)據(jù)時(shí)代交通管理數(shù)據(jù)具備其顯著特征：第一，數(shù)據(jù)體量巨大（Volume）。從TB級(jí)別，躍升到PB級(jí)別。以中型城市為例，日均天過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)量萬(wàn)條，最少存放1年，總量為72億條；天過(guò)車(chē)圖片量為6TB，最少存放3個(gè)月存放總量為540TB；道路視頻存放容量約為天500TB，最少存放1個(gè)月總量為15PB。第二，交通管理數(shù)據(jù)種類繁多（Variety），交通管理數(shù)據(jù)包括網(wǎng)絡(luò)日志；包含警力調(diào)度數(shù)據(jù)；交通管理基礎(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；機(jī)動(dòng)車(chē)、駕駛?cè)舜笾铝快o態(tài)數(shù)據(jù)、巨大致量通行過(guò)車(chē)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；交通流判態(tài)與預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、道路監(jiān)控視頻、通行過(guò)車(chē)圖片、地理位置豐富形態(tài)數(shù)據(jù)信息。第三，交通管理數(shù)據(jù)要求實(shí)時(shí)性強(qiáng)（Velocity），每秒鐘都會(huì)產(chǎn)生巨量數(shù)據(jù)，均需要對(duì)交通大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，為道路交通秩序管理、道路交通流特征分析及控制技術(shù)、交通危險(xiǎn)原因預(yù)警等業(yè)務(wù)，均需要實(shí)時(shí)處理?；诮煌ü芾頂?shù)據(jù)大數(shù)據(jù)特征，在建設(shè)及應(yīng)用方面，應(yīng)為以下兩個(gè)主要方向：1）構(gòu)建愈加穩(wěn)定、高效交通管理大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)環(huán)境伴隨公安交通管理大數(shù)據(jù)生態(tài)形成，對(duì)存放吞吐及保留時(shí)間要求逐步提升，每年存放吞吐呈線性增加。在傳統(tǒng)方案下，當(dāng)應(yīng)用和應(yīng)用之間需要相互調(diào)用數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)用系統(tǒng)需要彼此開(kāi)放數(shù)據(jù)接口，建立橫向數(shù)據(jù)交換通道?，F(xiàn)在各地公安在當(dāng)?shù)囟加袑?duì)應(yīng)存放設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)，存放各種非結(jié)構(gòu)化（圖片、視頻）和結(jié)構(gòu)化（特征、屬性）數(shù)據(jù)，假如需要交換這些數(shù)據(jù)，大量數(shù)據(jù)接口維護(hù)起來(lái)非常復(fù)雜，這也將面臨巨大工作量和網(wǎng)絡(luò)交換壓力。2）構(gòu)建面向業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)分析模型，洞察交通大數(shù)據(jù)規(guī)律和輔助交通管理業(yè)務(wù)決議。伴隨公安交通管理信息化在實(shí)現(xiàn)交通管理業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)大集成、大融合、大聯(lián)網(wǎng)，信息化工作進(jìn)入了一個(gè)全新發(fā)展階段。但怎樣及時(shí)、準(zhǔn)確獲取交通數(shù)據(jù)并構(gòu)建交通數(shù)據(jù)處理模型，怎樣加強(qiáng)信息分析研判，深化信息系統(tǒng)應(yīng)用，擴(kuò)大信息共享范圍，是建設(shè)智能交通系統(tǒng)難題，而這一難題能夠經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)得到處理。要明確大數(shù)據(jù)并非為存放而存放，而是面向業(yè)務(wù)、面向需求大數(shù)據(jù)洞察與輔助決議，怎樣利用交通大數(shù)據(jù)伎倆緩解或改進(jìn)交通管理主要矛盾，在交通管理方方面面融入用數(shù)聽(tīng)說(shuō)話是當(dāng)前交通管剪發(fā)展大數(shù)據(jù)主要方向。我企業(yè)采取“傳統(tǒng)信息集成技術(shù)”與“大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)”技術(shù)路線，利用可靠Hadoop分布式存放系統(tǒng)與傳統(tǒng)存放技術(shù)相結(jié)合方式，搭建穩(wěn)定、高效系統(tǒng)架構(gòu)，依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布式隊(duì)列技術(shù)，實(shí)現(xiàn)GB級(jí)數(shù)據(jù)秒級(jí)傳輸與分發(fā)，形成能力可線性擴(kuò)展分布式數(shù)據(jù)交換平臺(tái)；基于HADOOPHBASE分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和MAPREDUCE分布式處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)PB級(jí)車(chē)輛通行數(shù)據(jù)高效存取訪問(wèn)、快速分析及深度挖掘，研發(fā)綜合信息服務(wù)中間件，形成能力可線性擴(kuò)展大數(shù)據(jù)存放系統(tǒng)、多個(gè)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存放以及海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、海量數(shù)據(jù)分析研判系統(tǒng)；基于S4/STORM流式數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高并發(fā)實(shí)時(shí)車(chē)輛通行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理。最終形成公安交通管理應(yīng)用支撐服務(wù)集，為各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供各種分析應(yīng)用服務(wù)。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s12大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用技術(shù)框架我企業(yè)在交通管理大數(shù)據(jù)應(yīng)用方向主要有：1）道路及道路交通基礎(chǔ)設(shè)施管理應(yīng)用經(jīng)過(guò)交通流、交通違法、交通事故多維度分析，構(gòu)建道路交通基礎(chǔ)設(shè)施通暢與安全維度評(píng)價(jià)，分析交通擁擠瓶頸路段，交通安全隱患高發(fā)區(qū)域，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)“還原”道路基礎(chǔ)設(shè)施在過(guò)去在運(yùn)行過(guò)程中優(yōu)點(diǎn)、作用以及存在問(wèn)題和微弱步驟，讓“數(shù)據(jù)發(fā)聲”，輔助道路交通標(biāo)志設(shè)置、道路交通標(biāo)線施劃、道路交通生命防護(hù)工程建設(shè)決議，方便形成更合理、更科學(xué)道路及道路交通基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化方案。2）道路交通流規(guī)律性分析及控制技術(shù)應(yīng)用可經(jīng)過(guò)駕駛?cè)私煌ㄐ袨樘卣鳌④?chē)輛交通行為特征、道路交通特征等道路交通系統(tǒng)特征數(shù)據(jù)采集、分析、研究，可為多渠道交通誘導(dǎo)，基于道路交通流道路交通信號(hào)干預(yù)和控制策略和互聯(lián)網(wǎng)交通信息服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。3）車(chē)輛多維分析通行車(chē)輛多維分析，可對(duì)區(qū)域、時(shí)間、時(shí)段、車(chē)型、監(jiān)控級(jí)別，對(duì)實(shí)時(shí)/歷史通行過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可對(duì)通勤日/周末/節(jié)假日及自定義日期車(chē)輛出行進(jìn)行監(jiān)管，可對(duì)公務(wù)車(chē)/校車(chē)/?；奋?chē)/長(zhǎng)途營(yíng)運(yùn)客車(chē)/大貨車(chē)/旅游班車(chē)/小微面包車(chē)等多個(gè)車(chē)型進(jìn)行多維分析，形成通行過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)全局掌控。4）非現(xiàn)場(chǎng)違法行為分析非現(xiàn)場(chǎng)違法行為后分析，非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法前端分析僅能分析過(guò)車(chē)時(shí)間點(diǎn)上單點(diǎn)超速、闖紅燈、壓線等違法行為，海量過(guò)車(chē)通行數(shù)據(jù)，能實(shí)現(xiàn)區(qū)間超速分析、特定車(chē)型區(qū)域限行時(shí)段違法進(jìn)入行為、涉牌車(chē)輛違法行為等深度分析應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng)非現(xiàn)場(chǎng)對(duì)多個(gè)違法行為認(rèn)定能力。5）治安案件情報(bào)研判分析在發(fā)生交通事故逃逸、涉車(chē)刑事案件中，可通對(duì)案事件發(fā)生地點(diǎn)，被害人車(chē)輛行駛軌跡等多個(gè)分析，對(duì)過(guò)車(chē)通行數(shù)據(jù)縱向深度分析、橫向碰撞分析和時(shí)空區(qū)域關(guān)聯(lián)分析，對(duì)涉車(chē)治安事件進(jìn)行輔助決議支持。采取操作系統(tǒng)思想ATMOS系統(tǒng)軟硬件資源管理操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種硬件和軟件資源、有效地組織多程序運(yùn)行系統(tǒng)軟件（或程序集合），是用戶與計(jì)算機(jī)之間唯一接口。操作系統(tǒng)是一個(gè)大型軟件系統(tǒng)，負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)全部軟件、硬件資源管理、控制和協(xié)調(diào)并發(fā)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)信息存放和保護(hù)，為用戶使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供方便用戶界面，從而使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效率和高自動(dòng)化。智能交通系統(tǒng)包括大量軟件及硬件系統(tǒng)，要進(jìn)行集成應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)化接口就變得非常主要。借用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)理念，打造智能交通管理操作系統(tǒng)，統(tǒng)一軟硬件系統(tǒng)集成。經(jīng)過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)及適配接入到交通信息資源云中心，并經(jīng)過(guò)統(tǒng)一接口方式對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。高效企業(yè)平臺(tái)接口規(guī)范正是采取此指導(dǎo)思想，遵照GAT1049-《公安交通集成指揮平臺(tái)通信協(xié)議》，應(yīng)用TCPsocket通訊技術(shù)加X(jué)ML消息體方式并用消息總線機(jī)制，形成大多數(shù)控制類應(yīng)用接口規(guī)范；部分?jǐn)?shù)據(jù)交互交口采取webService技術(shù)實(shí)現(xiàn)；部分?jǐn)?shù)據(jù)交互采取oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中間表、視圖、存放過(guò)程方式，開(kāi)發(fā)出一套智能交通管理領(lǐng)域與計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)相類似操作系統(tǒng)軟件（AdvancedTrafficManagementOperatingSystem，簡(jiǎn)稱“ATMOS”）。ATMOS系統(tǒng)將允許不一樣廠家俱備不一樣功效應(yīng)用系統(tǒng)和類似功效硬件設(shè)備經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)程序機(jī)制直接接入ATMOS系統(tǒng)或調(diào)用ATMOS系統(tǒng)功效，處理了在智能交通管理領(lǐng)域中現(xiàn)在普遍存在不一樣廠家各種應(yīng)用系統(tǒng)、硬件設(shè)備“交換性”和“互操作性”問(wèn)題。同時(shí)，在ATMOS之上依照交通管理業(yè)務(wù)需求開(kāi)發(fā)出對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件，使得智能交通管理領(lǐng)域中最終用戶能夠無(wú)縫應(yīng)用不一樣廠家應(yīng)用系統(tǒng)功效。下列圖為智能交通管理操作系統(tǒng)ATMOS分層示意圖：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s13ATMOS分層示意圖系統(tǒng)采取OS操作系統(tǒng)五層架構(gòu)設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)“兩層隔離”真正實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)隔離、設(shè)備與控制系統(tǒng)隔離，從而實(shí)現(xiàn)上端業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)不需要過(guò)多關(guān)心底層數(shù)據(jù)、設(shè)備差異，提升系統(tǒng)應(yīng)用可擴(kuò)展型和連續(xù)升級(jí)可能性，保護(hù)了用戶投資。依靠PGIS/DPS-TGIS實(shí)現(xiàn)GIS展現(xiàn)應(yīng)用PGIS平臺(tái)是以公安信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以警用電子地圖為關(guān)鍵，以地理信息技術(shù)為支撐，以服務(wù)于公安業(yè)務(wù)管理、信息共享和決議支持可視化為目標(biāo)主要信息化基礎(chǔ)設(shè)施，是地理信息技術(shù)與公安信息系統(tǒng)相結(jié)合產(chǎn)物，是公安信息化高端應(yīng)用，能夠有效地拉動(dòng)公安信息整合、信息共享，實(shí)現(xiàn)部、省、市互聯(lián)互通，全方面提升公安信息化應(yīng)用水平。截止底，全國(guó)共有30個(gè)省、自治區(qū)、直轄市，200多個(gè)城市及海外多個(gè)國(guó)家申請(qǐng)下載PGIS平臺(tái)軟件，開(kāi)啟了PGIS建設(shè)。交警支隊(duì)作為市公安局下屬單位，需要基于PGIS平臺(tái)搭建業(yè)務(wù)系統(tǒng)，但企業(yè)產(chǎn)品不但要運(yùn)行在PGIS平臺(tái)，同時(shí)也需要運(yùn)行在其余平臺(tái)，所以，需要一個(gè)中間件來(lái)完成各GIS平臺(tái)兼容。地理信息公共服務(wù)系統(tǒng)完全滿足兼容PGIS平臺(tái)柵格地圖服務(wù)及數(shù)據(jù)訪問(wèn)更新服務(wù)。高效交通地理信息平臺(tái)（DPS-TGIS）是針對(duì)交管平臺(tái)專門(mén)打造地理信息應(yīng)用系統(tǒng)，以公安網(wǎng)為基礎(chǔ)，以警用電子地圖為關(guān)鍵，以地理信息技術(shù)為支撐，對(duì)空間地理數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展現(xiàn)及空間數(shù)據(jù)分析，為五大關(guān)鍵業(yè)務(wù)平臺(tái)提供基礎(chǔ)支撐。DPS-TGIS設(shè)計(jì)采取一套對(duì)外接口，多個(gè)空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎（ArcSDE，SDX+，OracleSpatial，PGIS），實(shí)現(xiàn)兩種服務(wù)（數(shù)據(jù)訪問(wèn)更新服務(wù)、ArcSDE）接口調(diào)用；兼容公安部PGIS平臺(tái)關(guān)鍵服務(wù)接口；采取緊湊緩存格式存放圖片，比傳統(tǒng)渙散緩存占用磁盤(pán)空間少且在各計(jì)算機(jī)之間傳輸速度更加快，這有利于在過(guò)渡環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境之間復(fù)