北京市智能交通系統建設

項目設計方案

目錄

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

1.1項目需求分析............................................................8

1.1.1總體需求分析.............................................................8

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

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

1.1.4資源需求分析............................................................15

1.1.5環境需求分析...........................................................18

1.1.6總體數據需求...........................................................18

第2章系統總體設計............................................................21

2.1系統項目組成...........................................................21

2.2系統邏輯結構...........................................................22

2.2.7系統環境----外部實體清單..............................................22

2.2.2用戶定義...............................................................23

2.2.3總體邏輯結構...........................................................23

2.2.4第一層邏輯結構.........................................................24

2.2.5第二層邏輯結構.........................................................26

.1.視頻監視............................................................26

4.2.S.2.2.交通數據采集.........................................................26

2.3系統物理結構............................................................28

2.3.1總體結構設計...........................................................28

2.3.2軟件結構設計...........................................................28

.1.系統邊界............................................................28

.2,系統層次分解..........................................................29

.3.系統軟件架構設計......................................................29

2.3.3硬件結構設計...........................................................30

第3章綜合信息系統集成平臺設計...................................................32

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

3.2系統建設目標...............................................................32

3.3系統建設層次...............................................................33

3.4技術選擇...................................................................33

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

3.4.2軟件開發技術................................................................................................................34

3.5綜合信息系統集成平臺的功能設計............................................40

3.5.1功能模塊結構................................................................................................................40

3.5.2功能模塊設計................................................................................................................40

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

3.5.4集成指揮調度................................................................................................................51

3.5.5預案方案管理.................................................................................................................57

3.6平臺非功能性設計...........................................................58

3.6.1系統數據精度要求........................................................................................................58

3.6.2時間響應特性要求........................................................................................................58

3.6.3系統容量........................................................................................................................59

3.7平臺內部接口設計...........................................................60

3.7.1接口圖............................................................................................................................60

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

3.8與非公安信息系統的數據交換平臺.............................................62

3.8.1對外聯系目標及對策....................................................................................................62

3.8.2對外聯系背景................................................................................................................62

3.8.3總體實現概要................................................................................................................63

3.8.4數據安全交換網關........................................................................................................65

第4章電子警察系統................................................................66

4.1系統概況...................................................................66

4.2布點選擇...................................................................66

4.2.1選擇策略........................................................................................................................66

4.2.2選擇原則..............................................66

4.3系統技術路線...............................................................67

4.3.1前端設備技術分析.......................................67

4.3.2技術路線定型...........................................81

4.4系統結構...................................................................83

4.4.1路口單元.............................................83

4.4.2中心管理單元設計.......................................95

4.5系統功能設計...............................................................97

4.5.1前端系統功能..........................................97

4.5.2監控中心功能..........................................98

4.6系統接口設計..............................................................107

4.6.1電子警察系統違法數據與平臺間的接口.........................108

4.6.2電警視頻監控系統數據與平臺間的接口.........................108

第5章測速卡口系統..............................................................110

5.1系統概況...................................................................110

5.2布點選擇...................................................................110

5.2.1選擇策略............................................110

5.3技術路線..................................................................111

5.3.1前端設備技術路線......................................Ill

5.3.2中心系統設計路線.......................................118

5.3.3技術方案定型..........................................119

5.4系統結構...................................................................120

5.4.1前端系統.............................................122

5.4.2中心管理系統..........................................725

5.5系統功能設計..............................................................125

5.5.1前端設備功能..........................................125

5.5.2中心系統功能..........................................129

5.6系統接口設計..............................................................145

5.6.1卡口系統違法數據與平臺間的接口............................146

5.6.2卡口視頻監控系統數據與平臺間的接口...................................146

第6章視頻監控子系統.........................................................148

6.1系統概述...............................................................148

6.1.1設計范圍...............................................................148

6.1.2系統構成..............................................................148

6.2技術路線分析...........................................................149

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

6.2.2IP高清監控...............................................................151

6.2.3HD-SD1高清與IP網絡高清的對比..........................................152

6.2.4IP監控系統架構對比......................................................152

6.2.5技術路線選型.............................................................156

6.3安裝點選擇.............................................................156

6.3.1設備定點原則...........................................................156

6.3.2系統結構設計..........................................................156

6.4視頻管理平臺設計.......................................................157

6.4.1視頻監控系統管理平臺.................................................157

6.4.2監控系統功能..........................................................170

第7章交通誘導子系統.........................................................181

7.1系統概述...............................................................181

7.1.1設計范圍...............................................................182

7.1.2系統構成..............................................................182

7.2安裝點選擇.............................................................183

7.2.1選點策略..............................................................183

7.2.2選擇原則..............................................................183

7.3系統總體結構設計.......................................................184

7.4系統功能設計...........................................................184

7.4.1可變情報板信息發布....................................................184

7.4.2網站、交通電臺等信息發布.............................................185

7.4.3多級控制和發布........................................................186

7.4.4遠程管理功能..........................................................186

7.4.5故障消息報警處理......................................................186

7.5系統接口設計...........................................................186

7.6中心交通信息采集誘導發布系統軟件設計...................................187

7.6.1系統軟件主要特點......................................................187

7.6.2軟件架構..............................................................187

7.6.3軟件模塊結構..........................................................189

7.6.4軟件使用和開發環境....................................................191

7.6.5軟件主要功能設計......................................................191

第8章物聯網技術智能交通中的應用方案.........................................196

8.1系統建設背景...........................................................196

8.2系統建設的必要性.......................................................197

8.2.1套牌車的背景和危害....................................................197

8.2.2套牌車的現有鑒定手段..................................................197

8.2.3系統建設的目標......................................................198

8.3系統總體設計...........................................................198

8.3.1系統概述..............................................................198

8.3.2系統設計思路..........................................................198

8.4RFID射頻識別系統......................................................199

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

8.5.....................................................................................................................1總體設計思路2.00

8.5.2系統整體設計....................................................200

8.6車載移動監察平臺.......................................................201

8.7云技術后臺軟件.........................................................202

第9章交通信息服務方案設計...................................................204

9.1建設背景...............................................................204

9.1.1出行者對于交通信息服務的需求.........................................204

9.1.2交通信息服務國家政策..................................................205

9.1.3交通信息服務企業參與狀況.............................................208

9.1.4交通信息服務技術條件狀態.............................................208

9.1.5交通信息服務行業發展................................................208

9.2北京市交通信息服務需求................................................209

9.2.1北京市交通信息服務的目標客戶.........................................209

9.2.2北京市交通信息服務內容................................................209

9.2.3北京市交通信息服務形式................................................209

9.2.4北京市交通信息服務行業現狀...........................................210

9.2.5北京市交通信息服務可持續發展模式.....................................211

9.3交通信息服務技術及數據采集來源.........................................211

9.4北京交通信息服務市場..................................................212

9.4.1政府引導交通服務的市場機會..........................................212

9.4.2政府監管企業運營模式..................................................213

9.4.3交通信息服務的社會效益................................................213

9.5北京交通信息服務初步設計方案..........................................214

9.5.1系統建設概述..........................................................214

9.5.2系統建設原則...........................................................215

9.5.3系統設計依據....................................................216

9.5.4系統總體設計..........................................................219

9.5.5平臺系統建設方案......................................................228

第1章需求分析

1.1項目需求分析

交通工程就是將人、車、路以及與此緊密相關的環境因素綜合在統一體系中進行考

慮，目的是提供更為安全、舒適、經濟、便捷的交通方式，同時保證社會的效率、公平、

和睦，并減少對自然環境的危害。解決城市交通問題，也就是解決人、車、路和環境的矛

盾，常用的方法有：一是控制需要，最直接的就是限制車輛的增長，優化交通結構；二增

加供給，大力發展公共交通和修路、改善出行條件。但由于北京市人口、車輛基數大，交

通擁堵嚴重，因此交通問題的解決，在一定程度上還要依靠先進的交通管理管理措施和先

進的控制技術手段。

應用圖像智能、信息采集、數據傳輸等高新技術，采用物聯網技術手段，結合大數據

(BIGDATA)應用，按照系統工程的原理，將交通信號控制系統、視頻監捽系統、交通

信息管理系統、通信系統和交通誘導系統、警力調配等有機地結合為一體，充分發揮系統

的整體效益，建立具有數據采集和處理能力、決策能力和組織協調指揮能力的科學化與智

能化的交通指揮系統，能有效提高交通安全系數，減少交通擁擠，充分提高現行路網的通

行能力，真正實現安全、快速、高效和低公害的現代化交通，是解決北京市區道路問題有

效而經濟的途徑。

1.1.1總體需求分析

一方面實現對所有進出市區車輛和市內通行車輛的全面監控記錄及嚴重交通違法行為

的抓拍，對違法、犯罪人員起到了震懾作用，降低了北京市整體的涉車發案率，為北京市

的社會經濟發展創造良好的環境，使人民出行感到了更加安全，從而達到了建設的預期目

的；另一方面，在先進的快速交通道路網絡條件下，通過本項目建設工作合理組織規劃交

通流，完善道路交通管理設施，提高交通參與者的現代化交通意識，以道路交通有序、暢

通、安全以及交通管理規范服務、快速反應和決策指揮為目標；通過制定一個全面的技術

方案，以信息技術為主導，以計算機通信網絡和高效指揮控制管理為基礎，初步建成集高

新技術應用為一體的適合于北京市快速道路交通特點的、具有高效快捷的交通數據采集處

理能力、決策能力和組織協調指揮能力的綜合道路交通管理系統，實現交通管理指揮現代

化、管理數字化、信息網絡化，把北京市道路交通管理水平提升到全國的一流水準。

北京后交警是北京市道路交通行政管理的執行機構。結合交警機關辦公室和執勤大隊

的業務工作范圍，北京市交警的主要業務應包括：

交通行政管理：負責對全市道路交通的規劃、交通秩序及地方性法規的制定、執行；

對已頒布實施的交通法規工作的檢查、指導、監督；對交通違章車輛及駕駛員的處理；對

各單位執法情況的管理、檢查、指導和監督等。

交通指揮管理：負責對道路交通的監控、指揮，交通秩序維護，重大活動的交通安全

警衛，交通事故接處警管理等。

交通事故管理：負責對交通事故的勘察、定性與處理。對交通事故案件的管理、統計

分析和預測；對交通事故案件處理情況進行指導、檢查、監督和審批；對交通事故當事車

輛和駕駛員的處理；對交通事故檔案的管理。

交通科技管理：負責市內交通信號系統、視頻監控系統、指揮中心、計算機網絡系

統、城市道路交通設施的建設、II常管理、維護和維修；負責支隊在交通管理工作和II常

辦公中引入和應用先進的技術和管理方式；各交通路口信號控制，流量檢測分析，路口、

路段渠化設計。

機動車輛管理：負責對全市機動車輛檔案、牌照、車輛行駛證、新車審核注冊建檔、

機動車年檢、車輛檔案變更、牌照報失、車輛改裝管理等。

機動車駕駛員管理：負責全市機動車駕駛員報名考試和檔案管理、駕駛證制發、駕駛

員年審、駕駛員培訓及安全教育、駕駛證報失管理等。

支隊日常辦公管理：負責支隊文件收發、會議、檔案、財務、交通宣傳、法制教育、

思想教育、業務培訓、后勤管理等。

由于是城市智能交通系統，那么必須掌握城市的地形、道路分布等信息，這就需要地

理信息系統（GIS）作為整個系統的支撐，為交通管理提供信息。

如果從需求的角度來看，北京智能交通系統建設工程的總體需求包括信息服務層、指

揮決策層、業務功能層、數據信息層、網絡通訊層這五個層次，涉及交通系統的管理模式

和系統運作的各個環節，構成北京市智能交通系統建設工程需求的總體框架，如下圖所

/Jso

信息服務層交通誘導系統信息移動查詢信息發布與直

系統系統

指揮決策層

平安城市緝查布控系統

/交通違章信息系統警務管理系統

/|交通一故管.

P交通接處警步?動車與駕駛員

業務功能理信息系統系統管理系統

交通流量監測系統電子警察系統

警員與車輛

定位系統

交通監控系卡口系統

數據信息層交通管理綜合信息」與非公安系統的數

交換平臺據交換平臺

網絡通訊層通信網絡系統

圖1-1總體需求

其描述如下：

?信息服務層：將經過分析處理的信息通過誘導屏、交通廣播電臺、Internet交通信

息發布、互聯網發布、移動終端發布等途徑及時、準確、廣泛地發布出去，引導交通流趨

向優化，為人們出行提供決策指導。

?指揮決策層：指揮中心將采集來的各種信息進行融合，對交通系統狀況做出分析與

預測，通過優化調度與協調控制進行決策支持，對交通事故與緊急事件做出及時的響應與

處理，對全局進行指揮。

?業務功能層：包含了智能交通系統及城市ITS管理的各種業務，如交通監控、電子

警察、卡口、交通流量監測、警員與車輛定位、交通接處警、交通事故管理、警務管理等

等。

?數據信息層：用平臺承載交通管理綜合信息與非公安信息系統相關的數據，支持多

種與交通相關信息的組織與集成。

?網絡通訊層：構建一個覆蓋整個系統的網絡，包括中心的局域網，也包括城域網、

現場的控制網，還有公安專網及與Internet的接入。

如果我們站在指揮中心的立場上，又可以將整個系統分解為三個部分。

首先，有許多信息輸入，比如指揮中心通過各視頻點、電子警察等獲取信息，同時指

揮中心還要受理事故信息、接警信息、車駕管信息等。這些就構成了系統的信息采集，即

輸入部分。

其次，輸入進來的信息要進行處理，也就構成了信息決策部分。比如視頻、交通流量

等信號采集進來要進行處理，根據其所表示的含義進行統計分析、決策，合理地進行調

度，同時也要做好內部的日常辦公。

最后，信息控制，也就是系統的輸出。比如通過交通誘導屏、互聯網、移動終端等方

式直觀輸出，或者調配警力執行任務、對交通事件進行處理等。

總之，北京市智能交通系統工程的總體需求包括信息采集層、信息決策層、信息控制

層這三個層次，涉及交通系統的管理模式和系統運作的各個環節，構成本工程需求的總體

框架。

1.1.2功能需求分析

系統集成（指信息系統的集成）從本質上講是處理與數據流和存儲有關的事情，功能

的集成才是獲得利益的要素。集成系統大部分的數據模型把過程重組為不同的集合體，它

們不總是與現成的商業軟件的功能范圍完全兼容。系統集成的一個任務是恰當地選擇現成

的商業軟件進行組合并避免間隙或重疊，也就是進行軟件的無縫接合。智能交通系統的關

鍵問題需要功能的集成，根據北京市智能交通系統建設工程總體設計任務的要求，其需求

可概括如下：

交通信息采集：信息是交通系統運行情況分析、判斷，交通控制、指揮及管理的基

礎，?個完整、高效的智能交通指揮系統首先需要?個高效而準確的信息采集系統，實時

而準確地采集各類交通相關信息。

交通信息處理和分析：交通信息采集系統所得到的只是原始而粗糙的數據和信息，需

要通過各類信息處理系統，將原始的數據和信息層次化、結構化、集成化和語義化，變成

能夠為人們所理解和使用的有效信息，為交通指揮管理、交通決策和交通誘導服務。

交通信息發布：建立智能交通管理指揮系統的重要目的之一，就是將實時或歷史交通

信息及時準確地發布到交通管理者、駕駛員、出行者、交通研究人員及相關政府機構當

中，供他們分析、研究和判斷，進而采取相應的策略對交通系統進行調整或調整自身的交

通行為，從而優化整個交通系統的運行。

信息交換：在智能交通管理指揮系統中，涉及到多個子系統、多個單位和部門，這些

子系統、單位和部門都有自身的信息采集、處理和應用系統，也就是一個個相對獨立的信

息“孤島”，因此，必須通過信息交換將這些信息“孤島”聯系起來，實現信息在整個系

統乃至全社會范圍內的共享。

安全和緊急事件響應和處理：保障交通安全及緊急事件的及時響應和處理是交警支隊

的基本職責之一。通過對各類交通信息采集系統所采集信息的分析和判斷，規范交通秩

序，預測交通事故發生的危險性，采取各種措施預防事故的發生；在事故發生后，及時采

取行動進行事故的處理，疏導交通，把事故帶來的影響降低到最低程度。

交通法規監督與執行：在當前我國公民法律意識，特別是在遵守交通法規方面的意識

還普遍比較淡薄的情況下，進行交通法規執行情況的監督和正常的交通執法、處罰和處

理，加強執法檢查，在維護正常的交通秩序，保障人民的生命財產安全方面發揮重要作

用。

交通指揮與管理正面臨著一場微妙而又不可避免的變化，舊的指揮方式已不再合適

（被接受）。交通的指揮不再由計劃來驅動，而是由交通狀況和需求來拉動。指揮部門為

了得到更好的管理效果，必須關注兩個關鍵的問題：

⑴將系統內部所有的職能部門集成為一個系統；

⑵可以在系統內有規律的，自由地交換數據。

為此，我們將整個系統分為三個層次：支隊級、大隊級、現場控制級，如下圖所示。

支隊級決策管理

交通預測狀況分析

地理信息決策支持z；-r*i

長遠規劃綜合指揮

大隊級綜合管理

決策支持一一一交通產控

I------

———,_I—

辦公和日常業務警力調度

現場控制

視頻采集視頻采集電子警察信號燈控制

交通車流

圖1-2總體功能需求

支隊一級主要進行決策管理，由指揮中心完成。通過對地理信息、社會信息、政策信

息和各大隊送來的交通管理信息等各種信息進行處理，完成決策支持和綜合指揮。大隊」

級分布于各個大隊，進行交通監控、警力調度、處警管理、日常業務等功能。

現場控制層是指各個路口的現場設備監捽，共包括信號燈、電子警察、卡口、視頻監

控設備四種，傳遞的信號有視頻、檢測數據和控制數據（包括違章信息等）等。

決策、管理、控制的三級功能結構，既有分工又有合作，體現了合理的集中與分散，

使整個交通管理系統構成一個有機的整體，使系統功能結構更加清晰。

?方面，隨著北京市交通的日益繁忙，對交通指揮管理提出了更高的要求，從而也產

生了大量的信息需求；另一方面，當前信息技術的迅速發展，客觀上也為交通信息的大規

模、多渠道采集和處理提供了條件。因而可以把所需要的信息分為如下幾大類：

交通流信息：包括車流量、平均車速、密度、道路占用率。

交通視頻圖像信息：分布于各個重要路口的攝像機采集的交通視頻圖像信息。

交通事故信息：事故發生的時間、地點、原因、當事人、相關圖片或錄像、處理措施

等信息。

交通違章信息：違章的時間、地點、違章事實、當事人、相關圖片或錄像、處理情

況。

車輛及駕駛員信息：車輛型號、圖片、牌照、單位等信息；駕駛員姓名、性別、照

片、駕照、單位等信息。

接處警信息：報警時間、地點、警情描述、處警措施等。

移動車輛及人員信息：警務車輛及交警的地理位置，交警姓名、編號、職務等。

地理信息：包括北京市電子地圖、地理位置圖和街道分布圖，以顯示道路交通、重要

建筑物地理位置等；完備的城市交通地理信息，包括城區、街路、管線、信號設施、標準

標線、相關工程或建筑；信號機、攝像頭、電子警察、主要網絡節點及設備的位置信息

等。

天氣信息：溫度、濕度、雨雪、風向、風速、風力、能見度等。

北京市智能交通系統建設工程的一個核心功能是信息集成，依靠這些信息，系統才得

以確保指揮部門根據交管需求，做出正確響應，指導指揮部門進行決策、科學管理，使整

個系統處于最優狀態，取得最佳的管理效果和經濟社會效益。

1.1.3性能需求分析

北京市智能交通系統建設工程的性能需求可描述如下：

智能交通建設的目標是提供高效、有序、規范的交通管理，要達到這個目標，要確定

明確的計劃和調度方案，將目標轉化為實施方案，對信息進行分析，并將最后的結果反饋

給最初的決策制訂過程；

使整個智能交通系統通過網絡連接到一起，集成了覆蓋整個城市的交通信息，以指揮

中心為核心，能夠方便地了解各處的交通信息；

辦公和日常事務實現規范化、集成化、電子化，使交警支隊、大隊的工作步入規范

化、高效化軌道；

智能交通系統面臨的挑戰是如何找到獲得最大經濟社會效益的途徑，然而由于交通管

理許多信息還不能獲得，調度還沒有精確的數學方法，交通情況還有許多突發的不可預知

的因素，為解決這些不確定和“軟”問題，需要使用很多新技術，如專家系統、神經網

絡、數據整合、物聯網應用、云計算技術、大數據整合等，這些技術不是用于替代人，而

是用于幫助人們做出決策；

為對交通情況做出快速相應，這需要建立系統模型，并提供模型修正的可能性；

實現包含交通流檢測、信號控制在內的現場信號采集和控制，具備安全、準確、可靠

的性能。

1.1.4資源需求分析

北京后智能交通系統建設工程在系統集成中將使用多種不同的軟件工具，其中多數與

數據規范、交換、通信協議和人一機界面等標準有關。下面只關注與數據庫存儲數據、網

絡傳輸數據、信息平臺交換數據有關的三個主要的技術資源。

數據庫技術資源

城市交通的信息系統需要方便、快速地存取大量的信息條的組合。數據庫是提供這種

有效的存儲的理想工具。關系數據庫系統（RDBS）主要用于存儲城市交通信息系統各子

系統所使用的經營和結構化的信息，如交通網絡的拓撲表達法在不同的層次，可以用不同

的細致度來表達，包括數據融合和子系統調度等。北京市智能交通系統建設工程中的信息

系統還包含多個不同的RDBS,它們的相互關系，整個集成系統與各子系統的關系，以及

它們與實時數據庫的關系是北京市智能交通系統建設工程系統結構框架的主題，是系統集

成實踐的一部分。從系統集成的觀點看，信息存儲需要滿足以下一些要求：

1）信息的存儲只能是一次的，如要在更多的地方存儲，對用戶應是透明的。

2）信息存儲應當是安全的，必須有適當的備份與恢復程序，以保護由于意外刪除而造

成的損失，防止未經授權的使用，防止未經授權修改對安全造成危害的數據改動。

3）信息存儲必須是有效的，-個結構好的RDBS對系統集成來說是關鍵的前提條件。

有效的RDBS可用性對原始數據的存儲是重要的：數據需要壓縮以降低對硬盤的需

求；硬盤必須是可靠的以減少存儲的費用。合適的數據細致度和存儲時間范圍對過程數據

的統計分析是必要的。當把存儲的原始數據處理成有用的信息之前，必須考慮到過程的動

態特性。數據的細致度和存儲時間的考慮不能為此而付出過高的數據存儲代價。

網絡技術資源需求

除了數據庫技術外，網絡技術又是北京市智能交通系統建設工程的一個關鍵因素。北

京市智能交通系統建設工程的網絡是指信息系統網絡。信息系統網絡支撐大量的信息傳

遞，包括數據、聲音和圖像。從發展的眼光看，現場的交警也將從通信的進步中受益，如

可以在現場直接了解到有關交通狀況中的相關數據，以指導自己的現場指揮。網絡設計首

要的事情是進行詳細的數據流分析：

A數據的來源與目的地。

A數據存儲節點。

A不同節點的數據交換的頻率。

A數據交換量的大小，平均值與峰值。

A同時使用的用戶的數量。

A存取限制的要求。

A對加密的要求和與外部系統聯系的接口。

A對噪音的靈敏度。

A數據交換的類型，包括聲音、數據、圖像。

A可靠性的要求。

現在的網絡技在性能和費用方面都已有非常巨大的進步，因此可以將城市交通所有的

支撐與決策中心集成在?個網絡中，包括信息管理中心、指揮中心、技術服務、維護中心

等。唯一要考慮的問題是適當地確定網絡的容量，尤其是帶寬。

信息交換平臺

各個子系統之間需要通過網絡傳輸數據，但軟件之間的數據不僅量大，而且性質各

異。因而隨著信息系統的種類、數量以及它們之間的共享規模的越來越大，數據共享、軟

件共享、軟件版本升級、客戶端邏輯功能擴展、數據安全性等諸多問題日益顯現出來，這

急需我們建設一個信息交換平臺。在用戶服務層、應用服務層和數據服務層構成的三層結

構中，信息交換平臺就充當了應用服務層的作用，采用中間件（或稱組件）技術予以實

現。

這種平臺化的體系結構有著如下一些優點：

A開發采用面向對象技術，具有良好的可擴展性和升級能力；

A由于三層結構體系避免了各種前端軟件直接連接數據庫，為系統的安全性提供了體

系結構上的保證;

＞良好的系統健壯性；

＞良好的系統可維護性和可管理性。

在數據庫技術、網絡技術和信息平臺技術的支撐下，通過獲取數量眾多、性質各異的

定量、半定量，定義、語義、不同模式的，不同深度和不同層次的信息，以完成整個交通

系統的全過程控制與決策任務。各類信息的獲取、分類、容錯、融合處理及評價工作任務

很重，可以借助人工智能、神經網絡、模糊邏輯、基于概率的證據理論、粗糙集理論等多

方面的智能化技術的研究成果，這將有利于北京市智能交通系統建設工程的建設。

1.1.5環境需求分析

從前面的分析可以看到北京市智能交通系統建設支撐環境應當包括數據庫系統和網絡

系統?只有在這兩個支撐環境的支持下，才能實現北京市智能交通系統的各種功能。

北京市智能交通系統建設系統涉及的數據很多，領域很廣。既有大量的視頻、語音、

文檔等數據，又有許多多樣化的管理控制信息；既有需要快速處理的現場數據，又有需要

定期進行分析的統計數據。按照響應處理的時間和部門級別可以將它們大致分為三類，如

下圖所示。

1.1.6總體數據需求

第一類是決策系統的數據，它們用于進行輔助分析和輔助決策，處理時間較長，至少

是一天以上，涉及的部門也主要是指揮中心。

第二類是管理指揮調度系統的數據，這里面既包括交通監控、警力調度、事故處理、

接處警、誘導信息、車輛信息、駕駛員信息等業務數據，又包括財務、人事、文檔等辦公

數據。這類數據的處理時間在一天之內，主要由支隊和大隊處理。

第三類是點控、線控、面控的控制系統數據，由于它們處在現場，需要迅速處理，保

證交通控制的快速、及時響應，所以它們的時間范圍在分秒級別。所謂的點、線、面是指

路口、街道和地區。這類數據包括視頻采集、電子警察、卡口三種設備的采集數據和信號

燈、誘導牌等的發布數據。

可見，智能交通管理指揮系統的數據量十分龐大，這就使得數據的管理顯得尤為重

要。

數據庫系統是交通綜合指揮和管理的基礎，它提供系統所需的所有數據和文檔，因而

必須包含關系型數據庫和文檔型數據庫。關系數據庫系統用來支持用戶可以不依賴時間與

身份通過查詢管理器獲得所需要進程的數據。在人們試圖查找各種信息，以理解和改善系

統的性能時，查詢是挖掘數據的有力的工具。

根據交警業務的交叉分析，數據又分為基礎數據和派生數據兩個層次。其中基礎數據

是交警工作的基本數據，包括地理信息、交通流量數據、機動車輛數據、駕駛員數據等。

派生數據包括各類統計分析生成的數據等。“智能交通指揮中心”的數據、特別是以上所

述的基礎數據非常珍貴和重要，需要考慮容災備份問題。同時數據庫的存放位置對計算機

網絡的流量均衡具有重大影響，也是網絡安全和系統安全需要考慮的重要因素。

基于上述考慮，指揮中心內部的各個子系統和各執勤大隊均分散管理各自的有關數

據；同時，支隊指揮中心還管理和備份各中心子系統、執勤大隊子系統中重要和常用的數

據，以提高可靠性，并減少因支隊及各執勤大隊之間頻繁進行數據通信所造成的延時。

由此，系統集成環境數據管理結構如圖1-所示。

圖14系統集成環境數據管理結構

第2章系統總體設計

2.1系統項目組成

北京巾智能交通系統平臺(即北京后智能交通管理系統(BJ-ITMS：Intelligent

TransportationManagementSystem))是把道路、車輛等基礎設施和電子、信息、通信等信

息技術以及科學的管理策略結合起來，達到有效地控制交通設施，給交通使用者提供有用

的情報，保障安全、便利的通行。為了提高整個交通系統的效率，智能交通管理指揮系統

為駕駛員、步行者、運行/管理者提供多種形式的服務。

ITMS包括城市交通管理的方方面面，下圖是ITMS所可能包括的系統構成及組織形

式，本項目僅涉及其中部分系統的設計和建設。

ITMS結構模塊構成：換另外一個角度來分析ITMS的組成，下圖是ITMS的結構模塊

圖：

可見ITMS是有很多模塊組成的，如下表:

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圖2-1系統模塊表

2.2系統邏輯結構

2.2.1系統環境——外部實體清單

BJ-ITMS與外部各系統的聯系，主要是通過建設中的北京市智能交通指揮中心進行來

實現的。

實體名稱說明

民警交警支隊、交警大隊在職交通警察的統稱。

值班員指揮中心、交通調度中心系統用戶的統稱。

支隊中心交警支隊交通指揮中心。

市民可能使用到系統的出行者、駕駛人的統稱

分局中心北京市公安局指揮中心

系統與外部聯系實體列表

口特殊說明

為保證公安信息系統數據的安全性和保密性，BJ-ITMS的外場系統和調度室計算機網

絡之間進行網絡上的隔離，需要通過有物理隔離措施的數據交換系統進行數據交換。

2.2.2用戶定義

本部分對系統建成后的用戶進行描述。

用戶角色名稱簡單說明

類別

交通調度

值