城市智能交通管理系统浅析

朱昭海

摘要：随着社会经济的快速发展，城市基础设施逐渐完善，城市中的车辆数在逐年增加。车辆给人们出行带来便利的同时，也给城市的交通造成了拥堵。人们越来越关注城市交通问题，城市的交通问题已迫在眉睫，成了人们必须要解决的关键问题。而智能交通管理系统给解决城市交通问题带来新的希望。通过对贵安新区中心大道智能交通管理系统的研究，分析了城市智能交通管理系统在具体工程的应用及功能。

关键词：智能交通;城市交通;电子警察

贵阳市的贵安新区将建设成为内陆开放型经济示范区，形成以航空航天为代表的特色装备制造业基地、重要的资源深加工基地、区域性商贸物流中心和科技创新中心。随着城市建设的进步，同步配套交通信息化建设，是区域发展的必然要求，是提升区域管理水平的重要手段。从当前贵阳市整体交通监控建设情况看，智能交通监控系统是贵安新区中心大道重要的一部分，包含有路口视频监控系统、电子警察系统、交通信息采集与发布系统及为支持系统所需的附属通信供电设施的建设。

一、交通监控设计原则

在满足规范要求，经济实用，应用合理的基础上，应遵循适应市区复杂路况下的交通管理要求，加强对这些重点区域的交通监控以获得最佳的道路服务水平、保障交通连续通行的能力，获取更大的经济和社会价值的原则。智能交通系统的设备配置“应在道路主要交叉口等重点区段，设置交通参数检测器、摄像机等监控设施”，地面平面交叉口“进行交通渠化、人车隔离和设置交通信号灯”。

二、道路监控子系统

1.交通监视

地面辅路交通监视设计选用一体化遥控高清摄像机，在地面交叉口布设一台监视摄像机，悬臂立柱式安装，全面监视地面交叉口的交通通行情况。

2.交通信息采集

交通信息采集是一切交通信息化管理的基础，准确的交通数据是精确管理的根本。交通信息采集的内容包括交通参数信息采集和视频信息采集。视频信息采集主要通过高清交通视频监控系统获得的视频图像信息经过加工处理获得。前端高清数字摄像机获取高清图像经过通信系统传到后台视频分析仪中，对异常交通事件自动检测。同时操作员通过监控中心的闭路电视显示墙，通过观察以发现或者确认异常事件。交通参数信息采集主要通过沿道路布设的交通参数检测器获得，路口交通检测线圈的布置如图1所示。

各种交通检测器采集到的交通信息是智能化交通管理的基础，但这些原始数据需要处理后才能生成有用的信息。因此需要建设完善的交通信息数据库、进行交通信息预处理、交通信息融合、交通拥挤和交通事件自动识别。这些功能主要通过监控中心的管理软件实现。

三、闯红灯电子警察

交通信号控制的路口，同时设置电子警察系统。电子警察具有的系统功能有：

闯红灯违法行为的抓拍功能。系统采用线圈触发为主，视频触发为辅方式，通过地埋电磁感应线圈或是对视频图像上做虚拟线圈作为主要检测方式，对于红灯亮后进入停车线且继续向前行驶越过停车线的违法车辆进行记录，可自动判别车辆进入停车线的时间。

高清视频录像功能。系统要求提供高清晰度的实时监控视频。

车辆特征识别功能。系统能够通过对机动车号牌定位，字符切分，字符匹配和图像预处理实现号牌自动识别功能。

电子警察信息记录处理功能。数据信息包括设备编号、时间、地点、方向、车道、车牌号码、颜色、车型、车身颜色及车辆速度等。

四、通信接入系统

通信系统是外场设备信息传输的主干道，是智能交通系统有机运行的血脉。通信系统为各个业务系统之间、业务系统内部提供必要的数据、图像信息传输通道。信号传输如图2所示：

1.通信系统设计

通信系统的架构布设，其主要设计出发点是满足项目建设需求，契合监控系统的架构，提供可靠的数据、图像通信链路服务。业务需求包括视频传输和数据传输，均为以太网标准数据流。视频数据流容易造成网络拥堵风暴，其风险均布。因而根据此特点，采用自愈环网以太网业务传输平台。在各业务设备外场配置工业级外场远端接入设备，接入高清摄像机视频流或者外场控制机数据。

2.系统设计

自愈环传输平台采用多业务冗余技术实现环网自动倒备切换保护。同时利用时分复用技术提供极高的QoS能力，将各个远端设备的以太网数据流物理分割传输，不会互相影响，避免了传统以太网环网中广播风暴的风险，保障了主路每个监控设备所需的最低带宽需求。

3.监控中心扩容

监控中心主要承担三个功能层级：外场信息接入、中心数据处理、人机交互操作。路段接入主要解决路段外场设备与中心处理及控制设备之间的通信问题，它允许各路段具备一定的独立性，以标准接口和一致的数据格式建立中心处理及控制设备。中心处理及控制层是监控中心关键主体，包括信息采集服务器和信息管理发布服务器。承担交通信息的管理，数据的处理，信息的组织发布，系统自动预案匹配等监控系统本职功能。人机交互操作层面则通过监控人员操作坐席，提供了交通运行管理员与系统之间对话界面，是中心处理和控制层面的延伸，也是各类监控命令发布的最高权力层。

五、附属工程子系统

1.监控系统供电防雷

道路监控系统含各类用电外场设备，如摄像机、检测器、信号灯、信号控制机及闯红灯自动记录系统等。为这些机电设备提供可靠的供电是整个监控系统运行的根本。电气设备防雷保护分为直接雷击防护和感应电涌保护两大部分。直击雷防护包括对悬臂式可变信息板、遥控外场摄像机等小范围的物体建议进行直击雷防护。感应雷防护包括电源防雷，為提高弱电设备供电电源质量，防止电源过电压对弱电设备的损害。视频信号防雷，防止雷电通过外场金属信号线传入两端弱电设备。

2.管道工程

为便于建立数据传输通道，本次设计在主线道路中央绿化带内纵向预埋两根光缆管线通道，内穿一根主干光缆及所需分支光缆。主要用于信号灯、路口视频监视及电子警察系统的穿线。

六、结论

交通监控系统是贵安新区中心大道道路建设的一部分，是为了提升道路交通科学管理水平，创新社会管理方式，更好地服务贵阳市交通管理机关指挥疏导交通、防范交通事故工作，最大化发挥道路服务能力。建议配置一台单独的千兆以太网商用交换机，接入监控中心计算机局域网，实现本项目监控系统通信的接入通道。根据整体区域的信息化建设发展情况及管理需求，后期可配套建设停车诱导系统和公交信号优先系统等。

参考文献：

[1]高美蓉.城市智能交通管理系统的研究与设计[J].电子测量技术，2018，41（08）：79-83.

[2]侯健.城市智能交通管理系统的设计与实现[J].科技经济导刊，2018，26（20）：27.

[3]顾丹婷.基于视频的城市道路交通智能管理系统建设研究[J].科技创新与应用，2015，（34）：61.