北京市智能交通系统项目设计方案

北京市智能交通系统建设

项目设计方案

目录

第1章需求分析................................................................8

1.1项目需求分析............................................................8

1.1.1总体需求分析.............................................................8

1.1.2功能需求分析...........................................................11

1.1.3性能需求分析............................................................15

1.1.4资源需求分析............................................................15

1.1.5环境需求分析...........................................................18

1.1.6总体数据需求...........................................................18

第2章系统总体设计............................................................21

2.1系统项目组成...........................................................21

2.2系统逻辑结构...........................................................22

2.2.7系统环境----外部实体清单..............................................22

2.2.2用户定义...............................................................23

2.2.3总体逻辑结构...........................................................23

2.2.4第一层逻辑结构.........................................................24

2.2.5第二层逻辑结构.........................................................26

.1.视频监视............................................................26

4.2.S.2.2.交通数据采集.........................................................26

2.3系统物理结构............................................................28

2.3.1总体结构设计...........................................................28

2.3.2软件结构设计...........................................................28

.1.系统边界............................................................28

.2,系统层次分解..........................................................29

.3.系统软件架构设计......................................................29

2.3.3硬件结构设计...........................................................30

第3章综合信息系统集成平台设计...................................................32

3.1概述........................................................................32

3.2系统建设目标...............................................................32

3.3系统建设层次...............................................................33

3.4技术选择...................................................................33

3.4.1概述.................................................................................................................................33

3.4.2软件开发技术................................................................................................................34

3.5综合信息系统集成平台的功能设计............................................40

3.5.1功能模块结构................................................................................................................40

3.5.2功能模块设计................................................................................................................40

3.5.3基于PGIS集成展示......................................................................................................48

3.5.4集成指挥调度................................................................................................................51

3.5.5预案方案管理.................................................................................................................57

3.6平台非功能性设计...........................................................58

3.6.1系统数据精度要求........................................................................................................58

3.6.2时间响应特性要求........................................................................................................58

3.6.3系统容量........................................................................................................................59

3.7平台内部接口设计...........................................................60

3.7.1接口图............................................................................................................................60

3.7.2接口功能描述................................................................................................................60

3.8与非公安信息系统的数据交换平台.............................................62

3.8.1对外联系目标及对策....................................................................................................62

3.8.2对外联系背景................................................................................................................62

3.8.3总体实现概要................................................................................................................63

3.8.4数据安全交换网关........................................................................................................65

第4章电子警察系统................................................................66

4.1系统概况...................................................................66

4.2布点选择...................................................................66

4.2.1选择策略........................................................................................................................66

4.2.2选择原则..............................................66

4.3系统技术路线...............................................................67

4.3.1前端设备技术分析.......................................67

4.3.2技术路线定型...........................................81

4.4系统结构...................................................................83

4.4.1路口单元.............................................83

4.4.2中心管理单元设计.......................................95

4.5系统功能设计...............................................................97

4.5.1前端系统功能..........................................97

4.5.2监控中心功能..........................................98

4.6系统接口设计..............................................................107

4.6.1电子警察系统违法数据与平台间的接口.........................108

4.6.2电警视频监控系统数据与平台间的接口.........................108

第5章测速卡口系统..............................................................110

5.1系统概况...................................................................110

5.2布点选择...................................................................110

5.2.1选择策略............................................110

5.3技术路线..................................................................111

5.3.1前端设备技术路线......................................Ill

5.3.2中心系统设计路线.......................................118

5.3.3技术方案定型..........................................119

5.4系统结构...................................................................120

5.4.1前端系统.............................................122

5.4.2中心管理系统..........................................725

5.5系统功能设计..............................................................125

5.5.1前端设备功能..........................................125

5.5.2中心系统功能..........................................129

5.6系统接口设计..............................................................145

5.6.1卡口系统违法数据与平台间的接口............................146

5.6.2卡口视频监控系统数据与平台间的接口...................................146

第6章视频监控子系统.........................................................148

6.1系统概述...............................................................148

6.1.1设计范围...............................................................148

6.1.2系统构成..............................................................148

6.2技术路线分析...........................................................149

6.2.1HD-SD1..............................................................................................................................149

6.2.2IP高清监控...............................................................151

6.2.3HD-SD1高清与IP网络高清的对比..........................................152

6.2.4IP监控系统架构对比......................................................152

6.2.5技术路线选型.............................................................156

6.3安装点选择.............................................................156

6.3.1设备定点原则...........................................................156

6.3.2系统结构设计..........................................................156

6.4视频管理平台设计.......................................................157

6.4.1视频监控系统管理平台.................................................157

6.4.2监控系统功能..........................................................170

第7章交通诱导子系统.........................................................181

7.1系统概述...............................................................181

7.1.1设计范围...............................................................182

7.1.2系统构成..............................................................182

7.2安装点选择.............................................................183

7.2.1选点策略..............................................................183

7.2.2选择原则..............................................................183

7.3系统总体结构设计.......................................................184

7.4系统功能设计...........................................................184

7.4.1可变情报板信息发布....................................................184

7.4.2网站、交通电台等信息发布.............................................185

7.4.3多级控制和发布........................................................186

7.4.4远程管理功能..........................................................186

7.4.5故障消息报警处理......................................................186

7.5系统接口设计...........................................................186

7.6中心交通信息采集诱导发布系统软件设计...................................187

7.6.1系统软件主要特点......................................................187

7.6.2软件架构..............................................................187

7.6.3软件模块结构..........................................................189

7.6.4软件使用和开发环境....................................................191

7.6.5软件主要功能设计......................................................191

第8章物联网技术智能交通中的应用方案.........................................196

8.1系统建设背景...........................................................196

8.2系统建设的必要性.......................................................197

8.2.1套牌车的背景和危害....................................................197

8.2.2套牌车的现有鉴定手段..................................................197

8.2.3系统建设的目标......................................................198

8.3系统总体设计...........................................................198

8.3.1系统概述..............................................................198

8.3.2系统设计思路..........................................................198

8.4RFID射频识别系统......................................................199

8.5高清智能卡口系统.......................................................200

8.5.....................................................................................................................1总体设计思路2.00

8.5.2系统整体设计....................................................200

8.6车载移动监察平台.......................................................201

8.7云技术后台软件.........................................................202

第9章交通信息服务方案设计...................................................204

9.1建设背景...............................................................204

9.1.1出行者对于交通信息服务的需求.........................................204

9.1.2交通信息服务国家政策..................................................205

9.1.3交通信息服务企业参与状况.............................................208

9.1.4交通信息服务技术条件状态.............................................208

9.1.5交通信息服务行业发展................................................208

9.2北京市交通信息服务需求................................................209

9.2.1北京市交通信息服务的目标客户.........................................209

9.2.2北京市交通信息服务内容................................................209

9.2.3北京市交通信息服务形式................................................209

9.2.4北京市交通信息服务行业现状...........................................210

9.2.5北京市交通信息服务可持续发展模式.....................................211

9.3交通信息服务技术及数据采集来源.........................................211

9.4北京交通信息服务市场..................................................212

9.4.1政府引导交通服务的市场机会..........................................212

9.4.2政府监管企业运营模式..................................................213

9.4.3交通信息服务的社会效益................................................213

9.5北京交通信息服务初步设计方案..........................................214

9.5.1系统建设概述..........................................................214

9.5.2系统建设原则...........................................................215

9.5.3系统设计依据....................................................216

9.5.4系统总体设计..........................................................219

9.5.5平台系统建设方案......................................................228

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，同时保证社会的效率、公平、

和睦，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、路和环境的矛

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，大力发展公共交通和修路、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和先

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

(BIGDATA)应用，按照系统工程的原理，将交通信号控制系统、视频监捽系统、交通

信息管理系统、通信系统和交通诱导系统、警力调配等有机地结合为一体，充分发挥系统

的整体效益，建立具有数据采集和处理能力、决策能力和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、高效和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和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、快速反应和决策指挥为目标；通过制定一个全面的技术

方案，以信息技术为主导，以计算机通信网络和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、决策能力和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。

北京后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和执勤大队

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、指导和监督等。

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

分析和预测；对交通事故案件处理情况进行指导、检查、监督和审批；对交通事故当事车

辆和驾驶员的处理；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、II常管理、维护和维修；负责支队在交通管理工作和II常

办公中引入和应用先进的技术和管理方式；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和档案管理、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

和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

/Jso

信息服务层交通诱导系统信息移动查询信息发布与直

系统系统

指挥决策层

平安城市缉查布控系统

/交通违章信息系统警务管理系统

/|交通一故管.

P交通接处警步•动车与驾驶员

业务功能理信息系统系统管理系统

交通流量监测系统电子警察系统

警员与车辆

定位系统

交通监控系卡口系统

数据信息层交通管理综合信息」与非公安系统的数

交换平台据交换平台

网络通讯层通信网络系统

图1-1总体需求

其描述如下：

•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。

•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。

•业务功能层：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。

•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。

•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，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和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和存储有关的事情，功能

的集成才是获得利益的要素。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，•个完整、高效的智能交通指挥系统首先需要•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。

交通信息处理和分析：交通信息采集系统所得到的只是原始而粗糙的数据和信息，需

要通过各类信息处理系统，将原始的数据和信息层次化、结构化、集成化和语义化，变成

能够为人们所理解和使用的有效信息，为交通指挥管理、交通决策和交通诱导服务。

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、研究和判断，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、多个单位和部门，这些

子系统、单位和部门都有自身的信息采集、处理和应用系统，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，实现信息在整个系

统乃至全社会范围内的共享。

安全和紧急事件响应和处理：保障交通安全及紧急事件的及时响应和处理是交警支队

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和判断，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和正常的交通执法、处罚和处

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，而是由交通状况和需求来拉动。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：

⑴将系统内部所有的职能部门集成为一个系统；

⑵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。

支队级决策管理

交通预测状况分析

地理信息决策支持z；-r*i

长远规划综合指挥

大队级综合管理

决策支持一一一交通产控

I------

———,_I—

办公和日常业务警力调度

现场控制

视频采集视频采集电子警察信号灯控制

交通车流

图1-2总体功能需求

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

息和各大队送来的交通管理信息等各种信息进行处理，完成决策支持和综合指挥。大队」

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捽，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、检测数据和控制数据（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，体现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。

•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、多渠道采集和处理提供了条件。因而可以把所需要的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、地理位置图和街道分布图，以显示道路交通、重要

建筑物地理位置等；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和经济社会效益。

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

明确的计划和调度方案，将目标转化为实施方案，对信息进行分析，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；

办公和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，为解决这些不确定和“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和控制，具备安全、准确、可靠

的性能。

1.1.4资源需求分析

北京后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、通信协议和人一机界面等标准有关。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。

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

系统所使用的经营和结构化的信息，如交通网络的拓扑表达法在不同的层次，可以用不同

的细致度来表达，包括数据融合和子系统调度等。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，-个结构好的RDBS对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。合适的数据细致度和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。数据的细致度和存储时间的考虑不能为此而付出过高的数据存储代价。

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、声音和图像。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：

A数据的来源与目的地。

A数据存储节点。

A不同节点的数据交换的频率。

A数据交换量的大小，平均值与峰值。

A同时使用的用户的数量。

A存取限制的要求。

A对加密的要求和与外部系统联系的接口。

A对噪音的灵敏度。

A数据交换的类型，包括声音、数据、图像。

A可靠性的要求。

现在的网络技在性能和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•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。

信息交换平台

各个子系统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、应用服务层和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：

A开发采用面向对象技术，具有良好的可扩展性和升级能力；

A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和可管理性。

在数据库技术、网络技术和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，不同深度和不同层次的信息，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和网络

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和部门级别可以将它们大致分为三类，如

下图所示。

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和辅助决策，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，主要由支队和大队处理。

第三类是点控、线控、面控的控制系统数据，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、街道和地区。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和信号

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和管理的基础，它提供系统所需的所有数据和文档，因而

必须包含关系型数据库和文档型数据库。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，以理解和改善系

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，数据又分为基础数据和派生数据两个层次。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和重要，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，也是网络安全和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和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和备份各中心子系统、执勤大队子系统中重要和常用的数

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，系统集成环境数据管理结构如图1-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

北京巾智能交通系统平台(即北京后智能交通管理系统(BJ-ITMS：Intelligent

TransportationManagementSystem))是把道路、车辆等基础设施和电子、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，本项目仅涉及其中部分系统的设计和建设。

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：

可见ITMS是有很多模块组成的，如下表:

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图2-1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

口特殊说明

为保证公安信息系统数据的安全性和保密性，BJ-ITMS的外场系统和调度室计算机网

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。

用户角色名称简单说明

类别

交通调度

值