分布式智能交通視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

趙國民+盧滌非

摘 要： 針對集中式交通視頻數(shù)據(jù)的管理模式不能滿足公安交通管理的需求，提出了分布式智能交通視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架和接口規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了道路監(jiān)控的信息共享及各級集成指揮平臺的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，同時規(guī)范了交通指揮系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 分布式； 智能化； 交通視頻； 系統(tǒng)框架

中圖分類號：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：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，公安交通視頻系統(tǒng)多采用第三方平臺統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)，其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)統(tǒng)一和管理方便，但主要問題是沒有一家企業(yè)能夠處理所有問題，而且一旦一家企業(yè)控制了數(shù)據(jù)，其他企業(yè)就無法進(jìn)入相關(guān)業(yè)務(wù)，阻礙了公安交警業(yè)務(wù)的發(fā)展。不同產(chǎn)商的平臺主要以自有定義的接口為標(biāo)準(zhǔn)，共享能力較差，隨著交警數(shù)據(jù)資源逐步完善和龐大，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算為核心技術(shù)的深化應(yīng)用對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享和正確性要求越來越高，需要對整個交警信息化系統(tǒng)做整體規(guī)劃。

1 相關(guān)研究

1.1 分布式架構(gòu)

采用集中式管理數(shù)據(jù)，不同廠家的終端設(shè)備不同，系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)維保障要求高。采用分布式架構(gòu)[1，4]，數(shù)據(jù)由終端供應(yīng)商直接負(fù)責(zé)，能夠做到對終端設(shè)備的物盡其用。另外，集中式系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了故障，整個系統(tǒng)將停止工作，隨著業(yè)務(wù)的拓展，系統(tǒng)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，在單一數(shù)據(jù)中心中進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)容比較困難。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模變得越來越大，采用集中式管理數(shù)據(jù)越來越不能滿足當(dāng)今城市交通管理需求。越來越多廉價的智能設(shè)備成為了交警視頻監(jiān)控和卡口系統(tǒng)的首選，分布式的處理方式越來越受到青睞。

1.2 智能化是強(qiáng)大生產(chǎn)力

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控由人工進(jìn)行視頻監(jiān)測來發(fā)現(xiàn)安全隱患或異常狀態(tài)，或者用于事后分析，這種應(yīng)用難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時的安全監(jiān)控和檢測管理。智能監(jiān)控技術(shù)最初起源于20世紀(jì)70年代。智能視頻監(jiān)控技術(shù)可以通過區(qū)分監(jiān)控對象的外形、動作等特征，做到主動收集、分析數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)條件執(zhí)行報(bào)警、記錄、分析等動作。此外，道路車流量的不斷增多，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足交警監(jiān)控系統(tǒng)的需要，將智能視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于交警監(jiān)控系統(tǒng)中，是對傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的完善和補(bǔ)充，彌補(bǔ)了監(jiān)控力度的不足和無法智能判斷分析處理等缺陷。同時，智能視頻監(jiān)控技術(shù)可以對道路交通情況進(jìn)行自動化、智能化管理，交警在開展各項(xiàng)工作的時候變得更加方便、快捷。智能監(jiān)控系統(tǒng)可以運(yùn)行于服務(wù)器，也可以運(yùn)行在嵌入式系統(tǒng)上，而后者已逐漸成為主流[1，5]。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

在整個系統(tǒng)架構(gòu)中（圖1），數(shù)據(jù)子中心由各設(shè)備供應(yīng)商建立，其數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要遵循本技術(shù)規(guī)范設(shè)定的輸入結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。使用該技術(shù)規(guī)范提供的輸出接口標(biāo)準(zhǔn)，各業(yè)務(wù)應(yīng)用可以靈活地調(diào)用各數(shù)據(jù)子中心的實(shí)時數(shù)據(jù)。

2.2 分布式部署

支隊(duì)數(shù)據(jù)硬件通道與大隊(duì)數(shù)據(jù)硬件通道僅在硬件層次上提供連接，無軟件業(yè)務(wù)功能（圖2）。在邏輯上，所有應(yīng)用直接與各廠商的子數(shù)據(jù)中心連接，盡可能地利用終端設(shè)備的各種功能。

3 平臺接口

主要信息接口的定義在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)[6-7]基礎(chǔ)上定義，主要包括以下接口。

⑴ 車輛通行信息上傳接口

卡口系統(tǒng)或前端設(shè)備實(shí)時上傳行駛車輛的基本信息至集成指揮平臺，信息內(nèi)容包括號牌號碼、號牌種類、車輛類型、車身顏色、經(jīng)過時間、經(jīng)過地點(diǎn)、車輛圖片、設(shè)備狀態(tài)等。

⑵ 非現(xiàn)場交通違法信息上傳接口

交通違法取證設(shè)備通過集成指揮平臺提供的接口將采集的各類非現(xiàn)場交通違法行為實(shí)時上傳。包括文本信息和圖片信息。

⑶ 交通流量信息上傳接口

交通流量監(jiān)測設(shè)備或系統(tǒng)通過集成指揮平臺提供的接口實(shí)現(xiàn)道路交通流量信息的實(shí)時上傳，信息項(xiàng)包括：平均速度、平均流量、占有率、平均車頭時距、平均排隊(duì)長度、飽和度等。

⑷ 交通氣象信息上傳接口

交通氣象監(jiān)測設(shè)備或系統(tǒng)通過集成指揮平臺提供的接口實(shí)現(xiàn)路面氣象信息的實(shí)時上傳，信息項(xiàng)包括：監(jiān)測地點(diǎn)、監(jiān)測時間、溫度、能見度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等。

⑸ 交通施工信息上傳接口

交通管理部門可將采集的道路施工占道等信息可通過集成指揮平臺提供的接口實(shí)現(xiàn)實(shí)時上傳，信息項(xiàng)包括：施工地點(diǎn)描述、開始時間、結(jié)束時間、管理單位及電話、對道路的影響、建議。

⑹ 交通事件信息上傳接口

交通事件檢測設(shè)備或系統(tǒng)通過集成指揮平臺提供的接口實(shí)現(xiàn)路面異常交通事件信息的實(shí)時上傳，異常交通事件包括：車輛違停、車輛逆行、行人上路、拋灑物遺棄物、交通擁堵、交通事故等。