城区大型货车管控智能交通系统设计

张江飞

（中国电子工程设计院有限公司）

1 引言

随着经济的不断发展，车辆保有量呈逐年上升趋势，大型货车数量日益增多。大型货车超速、逆行、闯红灯、闯禁行、不按规定车道行驶、疲劳驾驶、滴漏飘洒运载物等交通违法行为日益突出，是造成群死群伤特大道路交通事故发生的重要源头，因此需纳入重点监管[1]。

本文设计的内容作为智慧交通的一个分支，是智慧城市的重要组成部分。智慧交通的建设有助于推动交通运输更安全、更高效、更便捷、更经济、更环保、更舒适的运行和发展，同时可以带动交通运输相关产业转型、升级。

2 总体设计

城区大货车管控智能交通系统采用分层设计理论，系统分为四个层次，如图1所示，分别为基础设施层、应用支撑层、应用层和用户层。

图1 系统总体架构图

基础设施层包括前端感知系统、网络系统及数据机房，功能为道路通行状况、车辆信息实时采集。

应用支撑平台主要负责数据的存储、计算、转发；所有数据进行统一分析、处理及存储为应用平台提供数据支撑。应用层建设大型货车综合管控平台。主要包括货车违法智能化执法系统、电子通行证管理系统、源头化管理车辆分析研判、货车治理移动警务系统、货车管控可视化监管系统和货车管控服务调度系统。运行维护系统：采用“主动式”智能运维系统，实现对设备的智能化运维管理。信息安全体系：按照等保三级进行设计。

3 前端感知系统

前端感知系统是交通信息化建设的基础设施，为各类业务综合应用系统提供数据[2]。建设城市交通数据采集设施，全面感知城市路网、公路的状态、大型货车的运行信息等，支撑智慧化管理和服务[3]。

3.1 前端感知系统布点原则

前端点位建设按照“圈、片、块、格、线、点”的科学布建思路，结合“关门”（城区出入口）、“把口”（城区范围内街道、村庄、车站等出入口）、“扫盲”（前期建设监控盲点）、“扩展”（配合城市生态建设，加强重点区域的高清点位覆盖）、“补漏”（未覆盖到的部位）、“加密”（提高重点公共区域覆盖密度）等布点原则，并充分考虑到城市整体规划布局和局部区域网格状划分的特点进行规范化科学布建。前端感知系统三结合：即“固定点位与移动点位相结合”，“正、反向抓拍相结合”，“路段、路口、制高点监控相结合”。

3.2 前端感知系统功能

大型货车的道路交通违法主要包含：超速行驶、闯红灯、闯禁行、不按规定道路行驶、污损号牌、违停、违法使用远光灯等行为[4]，前端感知系统主要针对以上违法行为建设电子警察子系统、高清电子卡口子系统、道路测速子系统、反向抓拍子系统、违停抓拍和短信预警子系统、移动智能卡口子系统等。

4 网络系统架构

大型货车管控智能交通系统主要由前端设备、传输系统及中心后台三大部分构成，智能交通网络拓扑结构见图2。通过前端设备采集与发布各类交通信息，并将采集的交通数据通过有线或无线的方式传送至交警数据中心处理后供给各应用系统。

图2 网络架构图

5 大型货车综合管控平台

大型货车综合管控平台依托前端感知系统的数据资源、移动视频资源，通过分析卡口电警及视频监控数据，获得货车实时通行状态及车辆交通违法行为，同时依靠智能搜车及智能管控等丰富的模块应用，提高货车违法查处效率及源头化车辆监管力度。

5.1 货车违法智能化执法系统

系统实时将非结构化的视频图像数据转化为可一键查询的结构化数据，实现车辆信息的实时查询。通过设置时段、日期、卡口路段等条件，对相关车辆进行告警；通过对过车数据与电子通行证模块进行比对，获得货车的违法信息，识别违法类型，通过违法信息提醒模块提醒相关的执法部门及民警。

5.2 电子通行证管理系统

针对市内本地车辆及外地车辆发放电子通行证，实现通行证性质、通行证种类、不同种类通行证数量的配置管理，实现垃圾运输车、蔬菜运输车、重点工程运输车等的通行证申领，实现按特种车辆单位、通行证性质等批量修改通行路线、通行时间；实现限行时段的配置管理、不同时段的限行规则管理；实现货车违法记录分析，建立货车及货运企业诚信档案，按照货车诚信管理规则进行诚信处罚管理等。

5.3 源头化管理车辆分析研判系统

实现各重点对象的管理、源头化车辆年审备案及核查，重点监控车辆的统计及各重点监控车辆的录入率、违法率、未年审数量、违章车辆、新注册车辆、大队间车辆移交、该年审未年审车辆预警等功能，实现重点驾驶人统计及各大队重点驾驶人的录入率、未审验数量等功能。源头化管理车辆分析研判系统可将重点对象数据库与车管所机动车、驾驶人数据库进行实时同步，配合现阶段实行的源头化车辆年审备案制度，通过信息系统实现监管单位备案、检测机构核查的衔接。

5.4 货车治理移动警务通系统

大货车综合管控平台将多源数据融合分析后的结果，发送到民警警务终端，民警可及时接收预警进行相应处置，实现基于电子通行证和智能卡口非现场执法及稽查布控处理流程的打通，改变传统人工路面查验方式，有效提升公安交管勤务能力。

5.5 货车管控可视化监管系统

系统基于大型货车综合管控平台中的车联网大数据，实现境内大货车运行的实时监控，实现一张图作战，包括通行证办理数据、货车闯禁行抓拍数据、渣土车治理数据、全市货车通行存量数据、市政环卫车辆通行数据、卡口执法数据、分类别管控数据、分区域管控数据、入市口管控等数据可视化。

5.6 货车管控服务调度系统

系统实现与城市大脑数据对接，实现生态环境、公安、城管、交通等行业数据共享，打破各部门信息系统壁垒，为大型货车综合治理提供强大的数据支撑，进而实现各部门协同治理。

6 结语

本文将前端交通感知系统与后端应用平台相结合，最终实现一张图对货车进行整体监控，系统整体运行态势可视化，可大幅度提高针对大货车管控的能力，大幅度提高城市交通运输系统的管理水平和运行效率，为出行者提供全方位的交通信息服务和便利、高效、快捷、经济、安全、人性、智能的交通运输服务；为交通管理部门和相关企业提供及时、准确、全面和充分的信息支持和信息化决策支持。