电子警察设备接入交管局平台扩容升级项目

王聪颖，朱文秀

（天津市中环系统工程有限责任公司，天津 300060）

支队平台主要功能包括违法数据处理、车辆号牌识别、通行信息记录、流量数据统计、视频流采集、设备状态管理、主要设备包括处理服务器、应用服务器、存储服务器、卡口服务器、违法服务器、数据库服务器，磁盘阵列存储设备，网络交换机，操作终端，勘察设备，视频检测设备及系统功能软件等。

1 总体设计

考虑到所采集过车通行数据的大容量存储需求，非现场业务处理带来的高并发性要求，以及交通管理信息系统的广泛兼容性要求，按照需求要求，整个系统采用三级结构，前端信息采集→交警支队→局中心。

第一级 前端信息采集

前端信息采集设备负责完成前端信号的采集和接入，主要由高清摄像机、镜头、检测控制主机等相关设备构成，新建路口电子警察信息全部采用IP方式（通讯链路已由运营商建设完成，每一个路口提供100 M以太网网口落地的方式）传输到所属辖区交警支队。同一路口内各断面间电子警察设备数据传输，可根据现场实际情况分为有线及无线式IP传输2种。

第二级 交警支队电子警察中心平台

交警支队电子警察中心平台负责实现辖区内相关数据信息的管理、汇聚、下载、处理、存储等应用，提供直观、简便的可视化操作界面，同时可以根据招标方要求进行修改。设置相应数量的数据处理终端。系统通过隔离方式将电子警察违法数据传至公安部违章处理平台上进行相应的处理与发布，并具备对辖区内电子警察系统的违法信息查询及统计分析、交通流量统计分析及系统安全性管理、自动日志记录等功能。并根据公安网技术标准要求，将支队数据、表单及记录等上传至交管局中心平台统一记录保存。

第三级 电子警察中心管理平台

交管局中心管理平台负责接收全市范围内各支队上传的各类数据，并具备对全市电子警察系统的违法信息查询及统计分析、交通流量统计分析及系统安全性管理、自动日志记录等功能。

每个支队系统平台应能够满足50点电子警察前端设备的接入要求，能够实时接收前端上传的违法数据、卡口文本信息。能够按照统一数据格式和接入规范，实现对本项目新建前端设备的系统接入，同时应能够将符合接入标准的支队自建的违法抓拍设备接入支队系统平台。针对支队级单位要求在线和离线备份。

在容易发生交通违法行为的路口，建设全高清电子警察违法抓拍系统。该系统建成后实现对道路交通相关区域的实时监控，对多种交通违法行为进行自动记录取证，从而满足交通管理人员对道路交通管理的需求。平台架构如图1所示。

图1 平台架构Fig.1 Platform architecture

2 系统层次设计

系统结构从层次上设计为三层结构模型：数据层、中间层／逻辑层和客户层／表示层。数据层主要由中心数据库、子系统数据库和元数据子系统组成，中间层是由交通信息子系统、交通信息数据管理应用服务器、GIS服务器和WEB服务器组成，客户层主要是应用程序客户端和Web客户端，由一些图形界面组成。系统结构的核心是交通信息平台应用服务器[1]。

采用三层结构能通过动态伸缩更好地平衡各个层面上服务器的负载，减少网络上的信息流量，从而提高系统的吞吐量；可方便地以添加方式扩展相应层面上服务器数量以扩展处理能力和系统规模；同时，由于采用介于用户终端和数据库服务器中间的应用服务器，可提高数据库中数据的安全性；另外，主要业务数据的集中管理，也可减轻系统的日常维护工作。系统硬件同样采用分层结构设计、分布式分布的方式，如图2所示。

3 违法数据接入方案

3.1 总体设计

监测数据接入及共享传输总体结构如图3所示。

图2 分层结构设计、分布式分布Fig.2 Layered structure design and distributed distribution

图3 监测数据接入及共享传输总体结构Fig.3 Overall structure of monitoring data access and shared transmission

3.2 支队监测数据接入及共享

3.2.1 监测数据接入

各支队监测数据的接入主要有4种方式：通过监控服务器直接接入，适用于符合标准传输协议相机；提供监测数据接入的SDK开发包，开发监控服务器的GateWay适配器，通过监控服务器接入，适用于在各地市建设较多的大部分相机监测数据的接入；通过调用Web Services标准接口将监测数据上传，适用于已部署第三方监测数据接入平台的场景；通过调用提供的SDK方式接入，适用于前端设备直接接入。建议第三方监测数据采用Web Services标准接口方式接入。

3.2.2 监测数据共享

支队监测数据共享服务包括监测数据消息中间件共享队列、图像访问服务。经过监测数据共享授权的第三方平台订阅监测数据消息中间件共享队列，实时订阅到汇聚到支队的监测数据；调用图像访问服务可查看或下载监测数据的图像信息。

另外，第三方系统提供监测数据接入接口，按照接口，定制开发监测数据上传服务，将监测数据上传至第三方系统。如：违法数据上传违法整理录入平台、缉查布控系统等。

3.3 总队监测数据共享

各支队实现监测数据的汇聚之后，通过消息中间件级连配置，将监测数据汇总到总队消息中间件监测数据队列，总队汇总各支队监测数据，不直接接入监测数据。

总队监测数据共享服务包括监测数据消息中间件消息队列方式共享、监测数据查询Web Services服务、图像访问服务三部分。

3.4 监测数据接入传输方案实现

根据是否有第三方监测数据汇聚平台，第三方监测数据接入管控平台，目前主要有以下几种方式：（1）通过监控服务器接入；（2）通过 Web Services标准接口接入；（3）SDK 方式[2]。

4 监测数据共享传输方案实现

4.1 采用消息队列方式

现有管控平台各数据处理后台服务之间的数据交换采用的是消息中间件，从消息中间件队列中能获取需要共享的各类监测数据。监测数据共享平台订阅到监测数据后，根据配置的数据调用方配置信息、数据访问权限将权限范围内的监测数据分发到指定的的消息中间件服务器，该消息中间件可以是调用方独立部署，也可以共享管控平台现有的消息中间件。调用方通过调用指定的exchange，可获取到监测数据[3]。

数据调用方可能使用Linux、Windows等不同平台，开发语言可选择性更广，为了数据共享不需要考虑跨平台、开发语言的多样性，采用RabbitMQ消息队列方式实现数据共享，不同的数据类型采用不同的Routingkey。

因订阅客户端可以订阅到exchange中的所有数据，从数据权限考虑，需要对每个调用方创建不同的exchange；另外，因RabbitMQ用户可以访问该虚拟主机的所有exchange（读写权限可以设置），需要对每个调用方创建独立的虚拟主机，将分配的用户名指定到该虚拟主机。

4.2 提供监测数据查询接口服务方式

提供监测数据文本信息的分页查询Web Services服务，包括过车数据、违法数据、流量数据、气象数据、路感数据、交通事件数据。同时，提供过车图像、违法图像的在线查看功能及图像下载功能。适用于对数据的实时性要求不高的系统共享监测数据，同时，对数据的查询等应用操作不是特别频繁[4]。

4.3 按照给定的接口定制开发监测数据上传服务

第三方系统提供监测数据接入接口，按照接口，定制开发监测数据上传服务，将监测数据上传至第三方系统。

对于已经建设并使用的系统，其已经制定了标准的数据接入接口，按照标准的数据接入接口，将数据写入第三方系统，实现监测数据的共享传输[4]。

5 结语

本文所使用平台软件为针对此项目研发的，不会受到第三方提出侵犯专利权、商标权或工业设计权等指控，能根据招标方的要求进行修改，并具有自主知识产权。根据公安部交通指挥系统建设要求，按照“结构上的整体性，技术上的先进性，使用上的稳定性，经济上的合理性，操作上的友好性，升级上的可拓展性”进行设计，具有良好的工程应用前景。