河南省智能高速公路路网运行综合管理平台顶层设计

1、河南省智能高速公路路网运行综合管理平台顶层设计汇 报中国智能交通集团上海亿用信息科技有限公司目 录一、设计背景二、设计目标三、已有基础四、需求分析五、顶层设计六、系统实施规划七、经费概算及资金筹措一、建设背景1、满足日益增长的路网管理与服务需求截止2011年底，河南省高速公路建成通车里程已达5196公里，庞大的路网规模，海量的交通信息，对高速公路运营管理、公众服务提出了更高的要求，迫切需要利用先进的信息化手段来进一步提升高速公路运行效率和服务质量，以实现“安全、舒适、快捷、高效”的发展目标；2、实现动、静结合的智能管理方式的转变按照省交通厅河南省交通运输信息化重大工程推进方案和交通运输部路网管

2、理中心建设要求，亟需建立基于多维GIS的智能高速公路网运行综合管理平台以支撑路网运营管理工作，实现从简单、静态管理到智能、动态管理的转变；3、打造行业信息化管理第一品牌现有高速公路网规模全国第一，力争通过智能高速的建设，极大提高路网管理水平，打造行业信息化管理第一品牌。二、建设目标1、路网要素形象化 通过智能化采集、处理，建立高速公路矢量多维电子地图，利用多维地理信息系统，融合卫星或航空影像、数字高程、二维地图、三维地图、实景影像、高速公路要素信息，实现路网要素数字化，实景再现形象化；2、动态信息实时化 通过与交通信息感知系统和其他相关系统(如气象监测、环境监测）信息实时对接，依托现有通信网络

3、，实现动态信息实时化；3、路网管理智能化 通过对交通信息资源的有机整合、处理、分析，对交通设施设备、车辆、物资的智能调控，信息发布的统一管理，实现高速公路路网应急处置、交通综合运行监控、指挥调度和设施设备状态监控智能化；4、服务方式多元化 利用准确的动、静态交通信息实现服务信息准确化，通过情报板、服务区、电台、短信、网站、智能终端等方式，实现服务方式多元化。三、已有基础感知（采集）基础信息采集设备已初具规模，各高速公路均建设了比较齐全、先进的机电系统设施，为动态交通信息采集打下了良好基础；通信网络基础省中心和各路段分中心之间已构建基于SDH光传输设备的网络通信网，为高速公路网智能化管理提供了网

4、络基础；信息系统建设基础专项业务管理系统（如联网收费、视频监控、应急指挥、机电运维、呼叫中心、视频会议、环境监测、信息服务等等）建设已基本完成，为智能高速公路网运行综合管理平台建设打下了良好的数据基础和应用基础；联网管理中心基础已建成设备机房、指挥调度中心、会商室、电源室等并投入使用，实现了信息汇集、图像汇集和集中管控等，为后续综合管理平台建设提供良好基础。路网管理中心的功能定位之一是形成公路网交通信息资源库，主要包括以下管理需求： 四、需求分析-信息资源管理需求动态交通信息管理整合和汇集公路网直接采集的交通信息：交通流量、监控信息等整合和汇集公路网间接采集的交通信息：联网收费系统的实时OD数

5、据 路网交通信息处理各路段交通状态信息在公路网管理中心统一处理 ，融合处理生成公路网道路的交通状态信息（包括分段的行程时间信息）交通多维信息融合组织基于多维GIS进行交通信息的统一组织、按照统一编码结构和数据字典组织存储管理，形成覆盖公路网的交通信息数据库，包括实时交通信息数据库和历史交通信息数据库，统一存储管理和统一出口提供，成为高速公路网交通信息的统一管理者和公路交通信息资源的汇集中心信息共享支持作为高速公路网交通数据中心，在对所有高速公路交通信息资源统一管理基础上，负责向其他系统，如公路养护、路政管理系统等，提供这些系统所需要的交通信息资源，满足这些系统的应用需求路网中心的建设目的：实现

6、对公路网各项实时运行业务的统一管理；行业管理的发展趋势：逐步从静态管理趋向于动态管理、简单管理趋向于智能管理；行业管理的建设目标：在公路网管理中要逐步体现行业主管部门的指挥协调和监督监察的功能，对应于高速公路网管理中心的建设，重点是实现对公路网各项实时运行业务进行智能化管理的功能，即通过公路网管理中心的综合控制室（或称中央指挥室、调度室等），支持各项实时业务管理人员实现对实时业务运行的管理。如：应急处置、路网监测、路政、维修养护、牵引车调度、声讯电话服务等等。四、需求分析-路网运行综合管理需求路网运行综合管理平台在交通数据中心基础上提供交通信息服务：四、需求分析-信息服务需求直接交通信息服务即

7、由公路网运行综合管理平台承担和完成的交通信息服务，直接面向信息服务受众 ，如可变信息标志、短信、声讯电话等间接交通信息服务指的是公路网管理平台在交通信息服务中，仅仅 承担交通信息提供的角色，不直接面向信息服务受众，如交通信息资源提供、交通信息定制加工服务等等系统运行维护管理功能需求： 是保障高速公路网管理中心以及公路网内相关业务系统有效运行的必需手段，为公路网管理中心的维护管理人员提供技术支持手段，维护管理人员通过维护终端和界面，及时获取系统故障的报警信息、系统的状态信息和各种统计信息，从而达到对系统和网络、设备、数据的有效维护管理。 四、需求分析-系统运行维护管理功能需求五、顶层设计顶层设计

8、按照高速公路网运行综合管理平台的定位，围绕管理中心路网管理需求，重点针对交通信息资源管理和综合应用进行设计。总体架构智能高速公路网运行综合管理平台 感知层通过各种前端采集设备实现交通数据采集，是交通动态数据的主要来源。前端设备主要包括摄像机、车辆检测器、气象检测器、路侧遥感测量器、个人移动手持终端、各子系统的网管等，感知层设备采集到的数据通过网络层传输到资源层。对感知层所有终端设备的统一要求是数字化和标准化。 构建“公专结合”的通信网络，承载交通信息传输。包括高速公路专用固定传输网络、专用移动传输网络、租用运营商的公用数据通道和3G网络等，需要充分考虑承载网的抗多重（至少2重）毁坏的能力。感知

9、层网络层 主要完成信息的收集、存储、处理和分析，形成交通信息资源库，并提供给应用支撑层，支撑业务应用。信息资源内容主要包括：高速公路多维地理信息、基础属性信息、动态实时交通信息、视频信息、业务信息、专题信息和其他交通相关信息等。 目前，资源层使用联网中心已有硬件设备已可支撑，后期可根据实际应用需求，构建云计算平台，优化资源管理和信息处理性能。资源层多维地理信息基础属性信息动态交通信息视频信息业务信息专题信息其他相关信息二维地图来源于交通厅，三维数据通过采集、处理、制作完成来源于交通厅来源于高速公路感知设备、业务系统和人工报送来源于监控系统、移动视频巡视车和其他交通监控系统来源于专项业务管理系统

10、通过数据分析、处理生成来源于交通相关单位资源层-云计算平台架构参考主要通过支撑软件，为多维数据融合管理、数据交换、分析、WEB应用和集成管理提供支撑，包括：应用支撑层数据交换平台数据分析平台中间件平台统一通信平台（ICT集成）交通多维地理信息平台 交通多维地理信息平台软件实现海量二、三维数据的融合管理，为交通管理业务应用提供强大的应用功能支撑和形象直观的展示手段。平台具有良好的兼容性和扩展性，能实现与二维地理信息系统的有机结合，可方便的进行系统功能扩充。面向网络应用环境数据分布式部署服务分布式部署1、交通多维地理信息平台多维数据融合管理实现二维矢量、实景影像、数字高程、三维模型等多维数据融合管

11、理。全方位数据管理实现地上地下全方位海量三维模型数据的浏览和管理，实现连续、实时和平滑浏览，实现真实感与美感的和谐统一。支持360度全景影像-快速查看公路情况数据交换与平台作为基础平台之一，主要实现了数据主题的目录管理以及相应的数据抽取、转换、传输、加工、装载等。源适配器数据对象A数据抽取消息目的组件消息发送队列XML转换目的适配器数据对象B数据装载数据加工消息源组件消息接收队列业务数据动态数据交通信息资源库数据传输2、数据交换平台数据分析平台在交通信息资源库的基础上，利用数据挖掘、查询和分析工具等对信息进行分析和处理，将信息变为辅助决策的知识，为行业管理和决策提供辅助支持。3、数据分析平台中

12、间件是位于硬件平台、操作系统平台和信息系统平台间的通用服务软件，具有标准的程序接口和协议，对于不同的平台具有符合标准接口和协议规范的具体体现，提供跨平台的应用、服务解决方案。它可保证事务在异构环境下正常运行，对事务进行安全性、完整性控制，提高应用处理的并发性、吞吐量，对应用事务进行协调管理。本方案中用到的中间件主要是符合J2EE规范的中间件。4、中间件ICT集成框架是将基于信息技术与通信技术融合的各种功能模块统一起来。主要包括各种引擎及各自对应的组件，引擎包括：消息引擎、业务引擎、视频引擎、IT引擎、WEB引擎。各引擎配合各自组件，完成对信息的处理，将处理完成的数据发送到业务应用层。5、统一通

13、信平台（ICT集成）统一通信全景图业务综合接入设备IAD一体化接入设备接入网关终端IP PhoneUC 客户端IAD101/102IAD104HIAD132(E)TET325ET6系列PolycomIM（即时消息）UMS（统一消息）呼叫控制MC850/830/820ET5系列软终端话务台移动软终端SoftCo9500EGWUCEMS（集中网管）集成（mail/短信等）SoftSwitchSoftCo5816微软OCSIAD1280IAD208E多媒体会议BMU（业务网管）企业通信录电脑话务台计费系统中间件（酒店、调度等）SDK 开放接口虚拟软交换平台SoftCo5500IAD1224专项应用层

14、是当前管理单位所运行的各信息系统，如：收费系统、监控系统、通信系统、机电运营维护管理系统、服务区集团管理信息系统、路政管理系统、养护管理系统、 GPS系统、超限检测系统等等。联网中心专项应用系统建设已基本完成，在此不作详细描述。专项业务管理系统通过建立相关的数据接口，与交通信息资源库实现数据交换、共享，为智能高速公路网运行综合管理平台提供数据支持。平台可集成中心需要的业务管理功能，为专项业务管理提供形象直观的管理和展示手段。专项应用层综合应用层主要针对指挥室（会商室）高速公路路网中心综合管理需求设计，主要包括以下功能：A、综合应用：路网信息、路网监测、预警预测、值班接警、指挥调度、应急处置、决

15、策分析B、专项功能集成：监控、收费、养护、路政、交通仿真、视频会议、电话会议、短信平台、电视、广播电台信号接入等（智能高速公路网运行综合管理系统）综合应用层路网基础信息管理中心信息收费站信息服务区信息桥梁涵洞信息道路信息设备信息路网监测交通流量监测路况监测气象监测环境监测事件监测预警预测气象预警事件预警交通流量异常设备预警值班接警重点路段监控交通量监控网上巡逻事件监控值班登记调度指挥及应急处置事件登记事件评估方案调用方案实施后期处置对接收到的事件进行评估：1、一般事件实施指挥调度2、重大突发事件启动应急处置一般事件指挥调度处理示意大雾气象预警或值班人员发现大雾上报指挥中心系统接收上报信息，地图

16、上警报亮起，中心管理员通过摄像头、电话进行确认审核指挥中心专家进行评估定级，系统根据定级情况自动搜索相关的预案一级二级三级四级第一步：通知该路段值班人员A、B进行路段封闭。第二步：封闭路段前方及互通路段情报版信息发布。发布内容“前方大雾，道路封闭”第三步：打开入口视频摄像头，进行连续监控编辑短信编辑人员发布信息选择设备选择设备接收信息封闭道路情报板发布视频监控一般事件指挥调度处理示意大雾指挥中心系统接收上报信息，警报亮起，中心管理员通过摄像头、电话进行现场确认审核值班人员通过监控视频，巡查车辆通过公路巡查，呼叫中心通过接警平台，发现高速公路交通事故信息，上报事件信息通过系统软件或者PDA设备上

17、报信息突发事件应急处置示意交通事故应急中心专家进行评估定级，划定事故缓冲区，根据交通事故情况进行指挥调度显示区域内的资源指派人员到达现场通过短信平台通过车载GPS指派车辆到达现场通过系统软件监控现场情况发布情报板信息通过系统软件通过地图数据查询并联系最近的医疗机构通过库存查询调用最近仓库的资源处置完毕后进入后期处置阶段系统自动生成事件处置步骤专家评估处置方案同时进行修改完善确定生成新的预案预案进入预案库同类事件可以触发调用发生类似事件系统自动提示，决策者进行参考调度指挥及应急处置决策分析组合查询区域分析等级分析时间分析对不同的业务信息从各个角度进行分析。专项业务管理功能集成将路网中心管理所需要

18、的专项业务管理功能集成到平台，通过不同的图层进行展示，便于指挥中心信息查询和处理。集成的专项业务包括了：监控管理、收费管理、机电设施运维管理、路政管理、养护管理、交通仿真、视频、电话会议和短信功能以及电视、广播信号接入。监控管理实时监控摄像机控制历史信息收费管理收费站管理报表统计统计图表机电设施运维设备管理维护评定查询维修查询统计报表路政管理路政车辆管理公路路产管理路政行政审批路政机构人员养护管理养护计划养护施工其他养护业务集成交通仿真系统集成交通仿真系统，在三维平台上查看路网交通仿真和应急预案仿真。仿真系统用于交通预案分析研究，如：道路关闭、交通事故、路口渠化、单行线等对道路交通的影响。系统

19、软件对路网交通模型进行分类存储，目前定义的路网道路分为四个层次：高速路国道、省道其它公路应急车道，用于设置单幅双向通行的连接道路系统采用分级控制的办法，可对不同的道路网组合进行交通OD分配，模拟不同状态下交通的交通运行状态。视频、电话会议和短信功能集成将视频会议、电话会议、呼叫中心和短信功能集成到指挥中心系统，支持电话和网络视频会商，提高指挥调度效率。电视、广播信号接入领导在指挥中心可通过电视、广播方便的了解新闻和事件信息。高速公路通行费用查询呼叫中心与网站数据进行联动各业务部门信息的实时显示及提醒通过智能高速公路网运行综合管理平台实现情报板的综合控制，并在公众网站上进行展示与电信运营商实现区段短信服务功能统计数据的深入挖掘和提