區(qū)縣級城市智慧交通升級改造策略

馬彪彪 甘彤 姜少波

（1.中國電子科技集團公司第三十八研究所 安徽省合肥市 230088）

（2.安徽省公共安全應急信息技術(shù)重點實驗室 安徽省合肥市 230088）

隨著國家對城市基礎設施投入的持續(xù)加大，智慧城市如雨后春筍般迸發(fā)建設，為國家社會治理能力現(xiàn)代化提供了方便。其中，智慧交通系統(tǒng)因前端設備數(shù)量多、分布廣、種類雜，是肇事逃逸和違章判罰的重要依據(jù)，對智能化的要求最高，建設難度最大。然而，由于歷史原因，交通信息化建設往往由不同廠家分期建設，廠家技術(shù)水平層次不齊，導致設備品牌多樣、網(wǎng)絡混亂、管理平臺不統(tǒng)一等現(xiàn)狀。給交通管理部門日常工作帶來了極大不便。

本文從區(qū)縣級城市智慧交通升級改造過程中可能遇到的前端改擴建、網(wǎng)絡拓撲、后臺存儲、平臺應用、大數(shù)據(jù)分析、IP 地址遷移等六方面問題入手，詳細地介紹注意事項及應對策略。

1 前端改擴建

前端設備承擔著攝錄抓拍的職責，是智慧交通升級改造的基礎。圖像數(shù)據(jù)不僅是肇事逃逸和違章判罰的重要依據(jù)，還是很多重特大案件的線索來源。然而，交通設備數(shù)量多、分布廣、種類雜、智能化程度高，這給升級改造建設帶來了諸多挑戰(zhàn)。常見的交通前端設備有電子警察、車輛卡口、違停球、雷達測速、治安監(jiān)控等。其中，電子警察系統(tǒng)最為復雜，包括紅綠燈、電子警察、反向卡口、頻閃燈、爆閃燈、全景球機、紅綠燈檢測器、終端服務器等設備，不僅安裝配置須遵循嚴格規(guī)范，施工還需要穿管拉線，是前端改擴建的難點。

目前，電子警察設備已完成由模擬到數(shù)字，由普清到超高清，由后端抓拍到前端識別的過渡。當前，700 萬或900 萬超高清電子警察已成為主流，可兼顧3 個標準車道。電子警察改擴建注意事項及應對策略有：

（1）圖片由超高清抓拍，限制條件下，視頻存儲可改為高清，以免給后臺存儲和播放帶來壓力；

（2）電子警察分辨率高，設備集中，要確保運營商到落地柜帶寬達到百兆，特大路口甚至超過百兆；

（3）電子警察視野中要能夠看到紅綠燈，并能夠攝錄停止線后不少于兩部車輛；

（4）紅綠燈與電子警察聯(lián)動優(yōu)先使用紅綠燈信號檢測器，若穿管困難等原因也可通過電子警察視頻判斷；

（5）電子警察應優(yōu)先穿管到終端服務器匯聚，以確保前端視頻存儲，特殊原因也可另接前端存儲繞過終端服務器直接匯聚到后端，不影響IP 統(tǒng)一。

2 網(wǎng)絡拓撲

網(wǎng)絡是交通音視頻及業(yè)務數(shù)據(jù)的高速公路，是智慧交通升級改造的關(guān)鍵。帶寬不足或性能不穩(wěn)定會給整個交通信息系統(tǒng)帶來難以預知的現(xiàn)象。視頻播放失敗、卡頓、拖影、延遲都應優(yōu)先排查網(wǎng)絡問題。由于交通信息化設備往往由不同廠家分期建設，分期建設的前后端設備往往單獨組網(wǎng)再進行網(wǎng)絡融合，所以交警大隊經(jīng)?？吹胶芏嗲岸私尤虢粨Q機和匯聚交換機，走線極其混亂，出現(xiàn)視頻問題往往不知從何下手。網(wǎng)絡升級注意事項及應對策略有：

（1）梳理現(xiàn)有網(wǎng)絡設備，堅決淘汰百兆交換機，確保后臺鏈路至少使用千兆交換，排查網(wǎng)絡鏈路要遵循先后端后前端的原則；

表1

（2）繪制現(xiàn)有網(wǎng)絡拓撲圖，重點排查百兆交換機的接入接出，很多嚴重視頻問題都是后端接入了百兆交換機導致；

（3）升級后的網(wǎng)絡拓撲要由核心交換、匯聚交換和接入交換三層組成，核心交換建議萬兆，淘汰非必要交換機，便于后期排查問題；

（4）IP 規(guī)劃要預留互聯(lián)網(wǎng)、車管所、駕管所、大樓安防網(wǎng)、后臺服務器、辦公工位的IP，不同類別設備要分別劃分VLAN；

（5）建議使用萬兆鏈路向上接出，如接出到地級市交警大隊，若受條件限制，后臺萬兆鏈路可用若干千兆并行鏈路代替。

3 后臺存儲

后臺存儲是各類數(shù)據(jù)的集散地，數(shù)據(jù)損壞或丟失可能會帶來重大社會風險，確保數(shù)據(jù)安全十分重要。為了明確責任，不同廠家建設的交通設備一般分別存儲，建議使用云存儲設備整合存儲資源。只需額外采購云儲存服務器，就可以管理各期廠家已建設的磁盤陣列，推薦采用H265 編碼，視頻存儲時間不少于3 個月，圖片與視頻存儲比例不高于1:10。使用云存儲不僅可以提高存儲的魯棒性，還可以節(jié)約成本，避免重復建設。視頻存儲空間計算規(guī)則如表1 所示，限制條件下，也可將后臺視頻統(tǒng)一按200 萬像素存儲，一般不影響正常業(yè)務。

4 平臺應用

如圖1 所示，平臺是智慧交通系統(tǒng)的人機窗口，關(guān)系著智慧交警升級改造的成敗。不同廠家分期建設的系統(tǒng)平臺通常不統(tǒng)一，甚至導致交警瀏覽視頻、判罰違章、上傳數(shù)據(jù)需要在不同電腦不同平臺上操作的窘境。交通設備除了每天產(chǎn)生海量視頻外，還產(chǎn)生大量的過車數(shù)據(jù)和違章數(shù)據(jù)。采用統(tǒng)一平臺對前后端設備進行管理及日常業(yè)務辦理可大幅提升工作效率。主流廠家有?？怠⒋笕A、宇視等。平臺集成了視頻瀏覽、錄像查詢、過車圖片查詢、違法數(shù)據(jù)查詢、過車軌跡查詢、黑名單布控等功能，一個平臺可以辦理交警所有業(yè)務。升級注意事項主要有：

（1）視頻組織結(jié)構(gòu)樹建議按照區(qū)域-主干道-岔路口-方向的層級進行管理，不僅方便日常調(diào)閱，還有利于形成完整的過車證據(jù)鏈，方便檢索和判罰；

（2）平臺授權(quán)路數(shù)建議考慮一倍冗余，以方便后期建設設備的接入；

圖1

圖2

（3）錄像若有斷斷續(xù)續(xù)現(xiàn)象，一般和帶寬不夠有關(guān)，可按照先后端后前端的策略進行排查；

（4）統(tǒng)一的平臺可以做到處置留痕，對于規(guī)范執(zhí)法、避免人情銷毀違章數(shù)據(jù)具有積極意義；

（5）行車軌跡涉及人員隱私，特別是車輛卡口和反向卡口，可攝錄車頭圖片，要注意設置權(quán)限，嚴格管控。

5 大數(shù)據(jù)分析

讓數(shù)據(jù)多跑路，讓群眾少跑腿。大數(shù)據(jù)技術(shù)已升級為國家戰(zhàn)略，被擺到了極其重要的位置。很多地方都建設了城市數(shù)據(jù)中心，成立了專職機構(gòu)數(shù)據(jù)資源局。如何挖掘系統(tǒng)每天產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)說話，達到“事前預警、事中管控、事后追查”的目標，是智慧城市建設的亮度所在。建設智慧交通數(shù)據(jù)看板，展示綜合數(shù)據(jù)及衍生數(shù)據(jù)，如：地圖視頻數(shù)據(jù)、重點路口實時監(jiān)控、重點路段實時過車數(shù)據(jù)、實時違章告警數(shù)據(jù)、各路口通行數(shù)據(jù)統(tǒng)計排名、違章數(shù)據(jù)的日周月年統(tǒng)計、事故高發(fā)路段排名等，使全局數(shù)據(jù)一目了然，實現(xiàn)智慧聯(lián)動、態(tài)勢感知功能。如圖2 所示。

6 IP地址遷移

統(tǒng)一的IP 地址規(guī)劃方便地市級交警大隊對全市各縣區(qū)交通信息設備進行管理，也方便集中統(tǒng)一調(diào)閱。已有文件要求下級新建電子警察、違停球等交通判罰設備要直接建設在上級網(wǎng)絡中，原自建網(wǎng)絡也要向上融合。地市級IP 規(guī)劃一般一個路口電子警察系統(tǒng)占用一個網(wǎng)關(guān)，其余判罰設備按照設備類型及數(shù)量各占若干個網(wǎng)關(guān)，預留若干擴展IP 地址段。這使得部分交通設備將不得已進行IP 地址遷移。以IP 地址從192 段向34 段遷移為例，下述遷移方法既不需要跑到前端各路口修改IP，又最大限度地減小對交警日常業(yè)務的影響，一般不超過半個小時，可保證IP 遷移的平穩(wěn)過度。詳細步驟如下：

（1）保持原鏈路接入交換和核心交換不變，將新匯聚交換接入原網(wǎng)絡，并配置到后臺服務器組及到新規(guī)劃IP 所有交警前端的鏈路；

（2）在原承載鏈路下修改某路口的前端IP，即將IP 由192 段修改為34 段，此步驟須謹慎操作，一旦改錯，須人工到路口前端修改；

（3）IP 修改完成后，通知運營商將該路口VLAN 修改為新規(guī)劃的VLAN；

（4）配置該路口新IP 段即34 段的業(yè)務，包括終端服務器和平臺等，至此IP 地址遷移結(jié)束，交警業(yè)務已承載在新IP 地址段上。

7 小結(jié)

前端改擴建、網(wǎng)絡拓撲、后臺存儲、平臺應用、大數(shù)據(jù)分析、IP 地址遷移是區(qū)縣級智慧交通升級改造的六個典型組成部分，上述策略已在一區(qū)縣級智慧交通升級改造中進行了實踐，解決了原交通信息系統(tǒng)中長期存在的諸多應用性問題，取得了良好效果，具有一定的示范意義。