智能交通管理系统总体技术方案

智能交通管理系统总体技术方案1.1技术思路1.1.1建立接口规范由于智能交通管理系统设计的到数据种类及专项业务系统繁多，系统需要将各种数据进行采集、清洗、整合，为减少系统间数据传输产生的误差，建立并逐步完善功能接口和数据规范。本次建设的系统除了对现有多个系统进行集成，开发出新的集成联动功能之外，同时在技术的层面上应当站在平台的角度，从集成调度和资源综合利用的需求出发，对于智能化应急指挥调度业务抽象出一些公共的功能接口，订制出统一数据标准，这些标准需要随需求发展逐步完善。这样有利于集成功能资源、数据资源的共享和灵活运用。同时这些标准应当反馈给其他系统，甚至作为其他系统建设标准的一部分，为将来新建以及改造的各个分系统使用，从而促进分系统内部以及分系统之间的标准化和规范化，利于将来系统的升级和维护。图1.1.1-1智能交通系统关系图1.1.2建立组件化思想本系统建设的核心思想是组件技术。在组件化设计思想下，软件的开发变得更加简单。提供了标准的封装接口，使应用层以组件的形式实现为可能。用户可以根据自己的需要将各个组件有选择地进行组合，像搭积木一样，构成自己的应用系统。组件是建立在面向对象开发之上的，它为用户提供多个接口，接口封装了组件提供的服务，隐藏了实现细节的可见性。由于组件表示一个或多个较细粒度类的逻辑集合，封装了一系列的服务，因此组件提供了更高级别的重用性，从而极大提高了应用系统的开发效率。系统尤其需要组件化开发思想的支持，一方面集成系统要封装各业务系统的功能，并按照综合指挥调度的需求进行集成；另一方面，综合指挥调度功能的集成具有复杂的地理操作特性，还需要将业务系统的功能与GIS功能相集成应用；同时，集成系统的数据源复杂，数据交换方式复杂，因此系统的集成要支持各种数据流在数据库中的存贮、转换、获取和通信。这些需求都要依赖于组件化的思想和技术来实现。例如，针对GIS功能的集成需求，我们可以采用组件式GIS的技术思想，这是面向对象技术和组件式软件在GIS软件开发中的应用，GIS组件封装了一系列空间信息处理相关的操作，并向用户提供了标准的接口。这样用户可以使用通用的程序开发语言，通过接口调用GIS组件中相应的空间操作功能，实现GIS应用系统的开发。在组件技术的支持下，将庞大的GIS功能分解成按应用需要针对一定功能集合的GIS组件，这些GIS组件能通过标准的系统环境，与其它的GIS组件或非GIS组件连接，有效地实现了本系统的集成。又如，我们可以将数据源定义、数据同步、数据抽取、数据通讯接口进行组件化封装，从而使业务功能设计不需要过多的考虑底层数据处理的问题。1.1.3C/S结构和B/S结构相结合本系统由于要在集成现有的多个指挥调度系统的功能，且是基于GIS平台的可视化集成模式，综合考虑集成系统的应用需求、GIS图形数据处理需求以及系统平台安全性、稳定性，系统的建设将采用已经成熟的C/S结构和B/S结构相结合的混合模式。采用C/S实现的功能包括系统管理、数据整合管理、部分现有应用系统功能的封装，基于事件的资源关联调度，统一协同控制等。采用B/S实现的功能包括部分现有应用系统功能的调用、数据信息维护应用、信息发布、数据统计分析。利用ArcIMS可以实现三层体系结构的地图应用服务。ArcIMS是ESRI的第二代WebGIS产品，同时支持WindowsDNA和J2EE体系结构，所以它能够很好地与其它Internet工具协调工作。用户的空间数据和应用可通过ArcIMS在Intranet/Internet环境中进行发布和共享。ArcIMS提供用户在服务器端选择以影像方式或矢量数据流方式进行发布。客户端用户通过工业标准的通用浏览器即可对ArcIMS服务站点进行访问和交换操作。ArcIMS支持包括Servlet、ASP等多种WebServer端技术，同时其开发的ArcXML语言是对XML的扩展，是专门用于地理信息的XML标准，为数据的交流和共享奠定了基础。1.1.4基于标准的应用中间件BEAWebLogicServer是一种多功能、基于标准的应用服务器，为企业构建自己的应用提供了坚实的基础。各种应用开发、部署所有关键性的任务，无论是集成各种系统和数据库，还是提交服务、跨Internet协作，起始点都是BEAWebLogicServer。由于BEAWebLogicServer具有全面的功能、对开放标准的遵从性、多层架构、支持基于组件的开发，基于Internet的用户都选择它来开发、部署最佳的应用。BEAWebLogicServer完全遵循行业标准Java2EnterpriseEdition(J2EE)，它是服务器端开发企业级应用可以选择的编程模型。J2EE包括Java服务器页面(JSP)、JavaServlet、企业JavaBean(EJB)规范，使开发人员能创建可伸缩、可重复使用、基于组件的应用。它还包括J2EE连接器架构(J2CA)，不但使开发人员能将遗留应用连接到J2EE平台上，而且还能将J2EE组件模块、事务、安全性基础结构应用于系统的集成之中。除此之外，J2EE既提供经由JDBC的标准化数据库访问，经由Java消息服务(JMS)的消息，又支持事务、安全和其他核心服务的管理。开发人员可以充分利用许多第三方提供的Java包、数据库驱动器和厂商特定的应用适配器，还能开发自己的定制应用。BEAWebLogicServer已经实现了许多标准接口，还支持许多工具，以帮助开发人员以最小的成本和代价定制必要的软件。除了J2EE之外，BEAWebLogicServer还实现了所有重要的编程集成和网络标准，这些标准是构建应用基础结构的基础，其中包括XML、SOAP、WSDL、WS-Security、UDDI、JMX等。1.1.5Socket信息定制化数据调用图1.1.5-1：数据调用关系图本系统所需处理的数据分实时和非实时两部分。非实时数据只需调用交管局数据中心所存储的数据即可，而实时数据则需从各科技系统实时读取，这部分需要重新开发。实时数据的读取可采用信息定制的方式，通过为每个系统开发的Agent，根据应急指挥系统的需求获取各科技系统的信息。系统以电子地图和模型库、预案库为基础，主要实现事件评估、预案调用和事后评价三部分功能。科学化、智能化、扁平化的指挥调度建立在这个平台之上，与各个科技系统通过Socket进行通讯，定制所需信息。1.2总体架构图1.2-1：系统架构图根据以上架构图，采用组件化指导思路，形成主要子系统，通过对指挥调度集成采集的数据结合经过空间分析加工后的数据，以及基于各子系统处理维护形成多种信息库最终为本次招标的八大类功能需求服务。GIS支持子系统主要是基于GIS和WEBGIS技术，集成相关的产品（ARCGIS的空间数据的维护和服务管理能力、ARCSDE的空间数据存储接口能力、图片引擎的空间数据发布能力、ORACLESPATIAL的空间分析能力），将应用软件所需要的逻辑操作（空间操作、展示、空间分析）封装成高层及的功能组件，提高整体系统的组件化程度和开发维护效率，属于整个系统中的基础部分。接口数据空间整理子系统：这一部分重点处理所采集的接口数据进行逻辑规则整理以符合对于本系统对空间数据的分析需求，整理包括数据通讯、数据有效性判断、数据空间化处理、数据分析预处理等。预案的制作管理子系统：这一部分从业务角度抽象了日常指挥调度方预案管理、特勤勤务方预案管理、重大活动专题方预案管理、事件快速应急预案制作相关的基础公共部分，如预案的线路制作、区域制作，资源搜索、资源分配等技术操作，在补充各类预案所特有的属性与需求，完成包括方预案的静态方式和动态方式的编辑制作以及资源的关联等功能。预案发布管理子系统：这一部分主要是针对方预案制作完成后，对于审批，反馈，根据不同用户的权限、保密规则、管控区与来进行资源、内容发布的完整流程环节进行管理，以达到方预案充分应用的目的，其中包括了日常指挥调度方预案管理、特勤勤务方预案管理、重大活动专题方预案管理、事件快速应急预案管理中涉及到的方预案发布、展示、关联应用。警情研判分析子系统：该子系统首先解决研判过程中对于数据的计算方式和方法的管理。如采集的数据来源上包括的多类的数据源，如接处警系统产生的数据，交通流产生的数据，每一部分数据的有效性和空间尺度存在不一致性，分析标准不一致，参考的报警阀值不一致，如何融合这些信息，如何建立和维护分析模型，都需要进行专门的功能进行分析和管理。之后要解决分析结果展示问题，主要将研判后的结果通过不同的业务角度进行展示出来，以供指挥者决策。即将分析结果结合GIS的空间表现能力、结合实时多样的对比表现形式（GIS专题图、对比曲线图、热点图等）进行充分展示，追踪和研判警力、指挥调度、警情的相互关系，并通过建立指标体系及时发现警力与警情的不符，辅助指挥调度人员及时调整警力的部署综合分析决策子系统：充分发挥GIS平台的空间分析优势，分析违法/事故的时空变化趋势；充分结合集成的流量、警力、秩序管理等信息，分析相关信息对交通违法与事故的影响趋势；通过趋势分析建立指标体系，实现对异常高发变化、重点地区/重点时段的示警，辅助指挥调度决策。事件影响综合分析子系统:针对各类事件包括点事件、线路事件、有大面积影响的区域事件，建立与事件相关的主要受影响路网监测分析模型，结合流量变化、接处警拥堵报警、违法、事故等信息统计分析形成事件影响评估分析，并形成不同时期、不同区域的对比分析，达到辅助指挥调度措施的建立与有效性评价。事件快速应急处理子系统负责提供事件过滤能力、预案关联驱动能力，并可以依据预案调度地理信息支持子系统进行周边范围警力资源搜索、周边有效科技工程设备的搜索，并通过资源关联的集成功能驱动响应资源、发布响应信息，并部署警力资源。1.3技术架构县公安局交通警察大队指挥中心管理系统基于Java平台，Java（J2EE标准）以其开放性、与平台无关性引领着技术发展方向，并迅速在各类应用系统中得到广泛应用与推广，在市场领域不断扩大。J2EE是一组规范、技术框架及技术的集合，用于创建分布式企业系统。J2EE由一些程序语言和脚本语言组成，包括Java、XML、JSP、HTML、SQL等等。J2EE的优点有：跨平台可移植性（cross-platformportability），开源代码库的可用性（availabilityofopen-sourcelibraries），服务端的大容量部署基数（ahugeserver-sidedeploymentbase）、符合大多数W3C标准等。J2EE提供了一个企业级的计算模型和运行环境用于开发和部署多层体系结构的应用。它通过提供企业计算环境所必需的各种服务，使得部署在J2EE平台上的多层应用可以实现高可用性、安全性、可扩展性和可靠性。在本项目中采用J2EE标准可以确保系统的大容量吞吐和应用软件的健壮性。采用的J2EE技术框架结构如下图所示。采用JSP+Struts+Spring+Servlet+Hibernate+DataBase的主流J2EE体系结构。MVC多层（模型－视图－控制器）架构框架：Struts；表示层：JSP，Applet，JavaScript；数据层：Hibernate，结合DAO模式；业务层：Servlet，Spring。图1.3-1：MVC构架在系统中的应用图1.3-2MVC构架在系统中的流程图基