分布式智能交通视频系统设计

赵国民+卢涤非

摘 要： 针对集中式交通视频数据的管理模式不能满足公安交通管理的需求，提出了分布式智能交通视频系统设计框架和接口规范，实现了道路监控的信息共享及各级集成指挥平台的联网运行，同时规范了交通指挥系统与应用系统的建设应用。

关键词： 分布式； 智能化； 交通视频； 系统框架

中图分类号：TP391.41 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2016）12-39-03

Abstract： For the centralized traffic video data management model cannot meet the needs of public security traffic administration， this paper proposes the design framework and interface specification for distributed intelligent traffic video system， realizes the information sharing of the road monitoring and the networking operation of the all levels' integrated command platforms， at the same time， regulates the construction and application of the traffic command system and application system.

Key words： distributed； smart； traffic video； system framework

0 引言

目前，公安交通视频系统多采用第三方平台统一管理数据，其优点是数据统一和管理方便，但主要问题是没有一家企业能够处理所有问题，而且一旦一家企业控制了数据，其他企业就无法进入相关业务，阻碍了公安交警业务的发展。不同产商的平台主要以自有定义的接口为标准，共享能力较差，随着交警数据资源逐步完善和庞大，以大数据、云计算为核心技术的深化应用对系统数据的共享和正确性要求越来越高，需要对整个交警信息化系统做整体规划。

1 相关研究

1.1 分布式架构

采用集中式管理数据，不同厂家的终端设备不同，系统复杂，运维保障要求高。采用分布式架构[1，4]，数据由终端供应商直接负责，能够做到对终端设备的物尽其用。另外，集中式系统一旦出现了故障，整个系统将停止工作，随着业务的拓展，系统规模也在不断扩大，在单一数据中心中进行系统扩容比较困难。

视频监控系统规模变得越来越大，采用集中式管理数据越来越不能满足当今城市交通管理需求。越来越多廉价的智能设备成为了交警视频监控和卡口系统的首选，分布式的处理方式越来越受到青睐。

1.2 智能化是强大生产力

传统的视频监控由人工进行视频监测来发现安全隐患或异常状态，或者用于事后分析，这种应用难以实现实时的安全监控和检测管理。智能监控技术最初起源于20世纪70年代。智能视频监控技术可以通过区分监控对象的外形、动作等特征，做到主动收集、分析数据，并根据预设条件执行报警、记录、分析等动作。此外，道路车流量的不断增多，传统的视频监控技术已经远远不能够满足交警监控系统的需要，将智能视频监控技术应用于交警监控系统中，是对传统监控系统的完善和补充，弥补了监控力度的不足和无法智能判断分析处理等缺陷。同时，智能视频监控技术可以对道路交通情况进行自动化、智能化管理，交警在开展各项工作的时候变得更加方便、快捷。智能监控系统可以运行于服务器，也可以运行在嵌入式系统上，而后者已逐渐成为主流[1，5]。

2 系统总体设计

2.1 系统架构

在整个系统架构中（图1），数据子中心由各设备供应商建立，其数据标准要遵循本技术规范设定的输入结构标准。使用该技术规范提供的输出接口标准，各业务应用可以灵活地调用各数据子中心的实时数据。

2.2 分布式部署

支队数据硬件通道与大队数据硬件通道仅在硬件层次上提供连接，无软件业务功能（图2）。在逻辑上，所有应用直接与各厂商的子数据中心连接，尽可能地利用终端设备的各种功能。

3 平台接口

主要信息接口的定义在相应标准[6-7]基础上定义，主要包括以下接口。

⑴ 车辆通行信息上传接口

卡口系统或前端设备实时上传行驶车辆的基本信息至集成指挥平台，信息内容包括号牌号码、号牌种类、车辆类型、车身颜色、经过时间、经过地点、车辆图片、设备状态等。

⑵ 非现场交通违法信息上传接口

交通违法取证设备通过集成指挥平台提供的接口将采集的各类非现场交通违法行为实时上传。包括文本信息和图片信息。

⑶ 交通流量信息上传接口

交通流量监测设备或系统通过集成指挥平台提供的接口实现道路交通流量信息的实时上传，信息项包括：平均速度、平均流量、占有率、平均车头时距、平均排队长度、饱和度等。

⑷ 交通气象信息上传接口

交通气象监测设备或系统通过集成指挥平台提供的接口实现路面气象信息的实时上传，信息项包括：监测地点、监测时间、温度、能见度、湿度、风向、风速等。

⑸ 交通施工信息上传接口

交通管理部门可将采集的道路施工占道等信息可通过集成指挥平台提供的接口实现实时上传，信息项包括：施工地点描述、开始时间、结束时间、管理单位及电话、对道路的影响、建议。

⑹ 交通事件信息上传接口

交通事件检测设备或系统通过集成指挥平台提供的接口实现路面异常交通事件信息的实时上传，异常交通事件包括：车辆违停、车辆逆行、行人上路、抛洒物遗弃物、交通拥堵、交通事故等。