亚运智能交通及监控精细化管理技术

　　目前，广州智能亚运交通及监控系统建设正在大力推进，运用不断发展的智能交通科学技术，引入信息技术到交通管理和控制领域，努力建成安全、畅通、有序、快捷、高效的城市交通体系，最大限度地提高路面、水面、地下、空中组成的空间路网的通行能力，充分发挥大型城市智能交通建设的示范作用，这是广州迈向国际化与提升城市竞争力的有力时机。关于2010 年亚运是广州有史以来最大规模的国际性体育盛会，需要全面贯彻落实科学发展观，将广州建设成为全省“首善之区”，结合城市道路交通管理的实际，组织实施亚运交通保障筹备工作，形成一个琶洲OCA总部和奥林匹克体育中心、天河体育中心、白云新城、亚运城、广州大学城五大赛区的亚运空间格局，确保第16届亚运会和第10届亚残运会期间道路交通的高效运行。广州智能交通系统GZ-ITS(GuangZhou intelligent transportation system)，其规划及实施研究等工作在迎接亚运交通车辆管理领域已取得了重大成果，使得空间路网与人、车等交通运输工具协调统一，大幅度提高了广州市交通运行管理的现代化水平，有效地减少了交通负荷和环境污染，为保证亚运的交通安全和提高交通路网运输效率奠定了重要基础，使GZ-ITS可获得长足的高效发展。

　　一、智能亚运交通科技建设与发展的现状分析。

　　关于广州智能交通系统GZ-ITS建设的工作任务与计划中，明确了道路交通管理科技部门的职责范围，负责组织城市智能交通管理指挥系统及其亚运扩展工程的建设、改造、完善和维护，做好亚运期间交通警保卫的交通设施保障，协调各类交通指示标志标准化改造工作，会同其它部门制定道路交通规划和交通组织方案，并指定专人监督、跟进亚运城、比赛场馆、周边市政道路交通基础设施、含临时停车场及交通监控系统的建设改造工作，及时参与审核辖区的交通管理和组织方案的实施，开展交通整治专项行动，以满足亚运赛事交通保障的全面要求;关于亚运交通保障工作的机制，是按照逐级协调、逐级督办的工作原则进行，由各级亚运办和专责工作组分别负责不同层次工作的协调督办。亚运办负责制定方案和组织实施，对实施中的重大事项以及各工作组反映的重大问题，及时报请亚运领导小组研究决定后由亚运办贯彻落实。2010年5月，将根据亚运工作需要调整亚运工作机构的职能，充实人员，成立亚运交通保障指挥部，负责亚运交通保障的总指挥和亚运场馆群的驻场指挥工作;关于总体安排，从2008年12月至2010年10月为赛前筹备阶段，2010年10月至12月为赛时运行阶段。主要进程分七个阶段：第一，亚运交通保障协调工作全面启动;第二，组织实施亚运交通保障筹备工作任务计划;第三，筹建亚运会、亚残运会赛时运行指挥体系，并配合亚运会测试赛，初步检查验收亚运交通保障工作的主要成果;第四，全面完成亚运交通保障工作的任务，并组织检查验收工作;第五，广州亚运会赛时运行;第六，亚残运会赛时运行;第七，完成亚运交通保障协调工作总结。广州是全国重要的经济文化中心城市之一，其交通科技建设不仅要在珠三角区域内有示范作用，对于全省甚至整个国家的中心城市都有示范意义。为此，在亚运交通建设和保障方面是有计划、有步骤、分阶段投入巨大的人力物力，增加扩容智能交通设施，建立专用信息平台，为亚运会的顺利举办提供了科技保障。

　　在城市交通管理与科技发展、建设方面，从2004年成功获得第十六届亚运会的主办权以来，加大了智能亚运交通科技设施建设的力度，科技投入比例大大提高，强化了交通事故预防，加大了车辆和驾驶人管理，凸显了提高道路交通执法、管理和服务水平，提高了面对复杂多变的恶劣环境下处置、处理交通事故的能力，使得道路交通事故持续下降，死伤人数同比往年下降比例可达20%左右,极大的减少城市道路交通的经济损失，减少了社会的不安定因素，为构建和谐社会创造了安全、有序、畅通的道路交通环境。的确，在智能亚运交通管理和科技建设方面已取得了显著成效，为亚运交通保障与建设的进一步发展奠定了重要基础。

　　二、智能亚运交通监控系统的设计要求与分析

　　现分析亚运会场馆及道路交通监控系统设计的要求有三个：(一)道路交通设计，主要包括交通工程、交通组织设计和交通信号、交通控制、监控及通信管线设计，对于亚运城及各场馆内部道路、与外部市政道路连接部位、停车场应对交通工程进行设计，内部道路交通组织、进出口、车库进出口、安检口的布置，应结合周边城市道路交通组织，与市政道路协调衔接，必须考虑亚运安保的要求，避免在主要道路开设过多出入口，减少主干道出入口，利用好内部道路组织场地内车辆交通流线。对于亚运安保临时设施需要占用绿化用地，利用公共绿地设置停车场，其车辆进出口要符合亚运安保和赛时交通组织的需要。道路绿化带开设临时车辆进出口，也要符合亚运安保和赛时交通组织的需要。对于道路绿化应与交通标志信号灯等交通安全设施相协调，避免阻挡司机观察交通安全设施的视线，在重要路段、路口设计安装必要的监控设施;(二)场馆内部交通设计，场馆范围应确定赛时安保封闭线、安检通道，所有人员和车辆都要凭证或门票才能进入安保封闭区。安保封闭线内按安保要求设前院和后院，普通观众限制在前院范围活动，后院应设置在场馆主席台方向，是运动员、裁判员、官员及工作人员等亚奥理事会大家庭成员活动专区，前后院通道进出口应分开，前后院交通流线不交叉。对于安保线上的安检口处要有充足的人车缓冲区，设置观众集散广场，保障候检人员集散和车辆不在主要道路聚集和排队，不影响车辆进出和途经正常交通。车辆安检口应设置缓冲区和候检车辆停车区，防止候检车辆阻塞周边道路交通，应预留贵宾车辆免检通道。对于场馆应设贵宾警保卫对象专用通道和进出口、停车区，运动员裁判员官员贵宾通道等进出通道不应贯穿观众候检区。对于进场流线设计要符合安保要求，安保检查点的设置应充分考虑道路交通组织的需要，候检车辆应不影响市政道路正常交通。场地内部人员流线应与外部交通流线相结合，外部交通流线应结合前后院的划分进行区分。对于场地内道路应符合道路设计规范，道路横纵坡度、线形、弯道半径等安全技术指标应符合相应的规范要求，对于场馆内交通道路路口、路段也应设计安装必要的智能监控设施;(三)智能亚运交通监控设施的设计，对于交通控制与指挥系统要实现大部分路口的信号控制，结合内环线和地铁建设，全市交管部门联动，建立城市主干光纤网和智能化程度高的空间路网交通指挥中心，引用信息技术与城市交通电子地图，实时准确发布空间路网通行状况、警力布置情况等交通管理信息，并集注广州交通管理数据仓库及辅助决策系统，实现亚运道路交通区域的协调指挥及智能化高效运操和管理。对于亚运交通状况监视与监测，在现有的闭路电视和电子警察监控约500个监控点路口的基础上，再对广州智能交通管理系统GZ-ITMS进行扩容， 覆盖亚运赛时的广州主要路口，其监控效果如图[1]和[2]所示。

　　

　　三、智能亚运交通监控设施的特征与精细化

　　对于交通管理科学技术研究人员提出这一问题，将有益于智能亚运交通科技建设与发展。主要技术方法路线是：给予相关设施特征身份化、功能等级化、管理权限化，精细到每一相对独立构件，建立对应数据类型，进行智能化、信息化管理与维护，构成智能亚运交通监控设施信息管理系统，相关数据字典的设计基于对目前和未来预计建设的智能监控设施的管理数据调查，配合业务常识产生。相关独立构件精细管理表的数据类型设计为字母表示：C表示字符型数据，括号内数字为字符长度，注意在计算机信息存储中，每个汉字需2个字符长度;N表示数值型数据，括号内数字为数字位数，小数点后数字为小数位数， ORACLE数据库的数值型数据中，小数点不计位数，例如，N (8)表示8位整数，N (8,2)表示6位整数带2位小数;D表示日期型数据，在ORACLE数据库中可直接存储时分秒的信息;LONG RAW为二进制信息，主要用于存贮相关设施独立构件的图象信息如设计的适时监控照片(包括监视监控设施所拍摄的图象等)，预测每一独立构件监控数据量可达2GB。数据约束栏中，P表示本字段为本表的主关键字，RP表示本字段为本表的组合关键字之一，NN表示本字段非空，即必须输入，U表示本字段在本表中具有唯一性，即在本表中本字段值不能重复， 视图是ORACLE等大中型关系型数据库特有的一种逻辑数据结构，是基表的某些常用逻辑映象，用于简化数据的管理，减少数据的冗余和数据维护工作量，对系统开发极为重要，

　　四、智能亚运交通监控设施特征精细化管理系统的设计与应用

　　广州是华南地区中心城市之一，是我国综合性空间路网交通枢纽。近几年，广州市机动车总量平均每年增加10多万辆，此外城市轨道交通、出租车、公交车与BRT的迅速发展，给市民带来众多方便，为举办亚运奠定了重要基础。但是，对道路交通科技管理的要求越来越高，智能化、信息化管理凸显重要。因而，广州市政府常务会议早已通过了《广州市智能交通管理指挥系统发展规划》，并明确了系统投资总额为2.1亿元，实施建设广州市智能交通管理指挥系统(简称“GZ-ITMS”)，这一系统建设的总体目标是：以信息技术为主导，以计算机通信网络和智能化指挥控制管理为基础，初步建成集高新技术应用为一体的智能化道路交通管理体系，基本实现六个目标使广州市道路交通管理现代化达到国内先进水平：建立快速高效的交通管理指挥调度体系;提高交通管理的科技含量;提供多渠道、内容丰富的交通信息服务;建立高效的信息共享基础平台;与其他政府部门实现信息共享和协作;提供全面、准确、及时的决策数据。GZ-ITMS的建设最终目标是：改善广州现有路网运行秩序，提高道路的有效利用率和道路通行能力，减少道路的交通拥挤程度、交通事故的发生频率以及因交通拥挤、事故造成的出行时间延长，减少废气排放等，并实现道路交通管理的智能化和高效率，最终实现有序、安全、畅通、经济、环保的城市道路交通网络体系。建设目标的提出，为智能亚运交通监控系统的建设奠定了基础，极大促进扩容指挥中心和各分控中心监控系统容量，延长视频信号的存储时间;建设图像信息管理平台，优化现有系统的功能，使远程管理、层级管理、多用户管理等系统管理功能先进、可靠、清晰、完整、高效;改造现有监控系统的低速前端设备，将该部分设备改造成高速云台、带预置位的前端设备。

　　在监控设施特征精细化设计、建设与管理过程中，遵循国家现行规范和标准要求的同时，要参考工业企业通信设计标准GBJ42-81、工业企业通信接地设计规范GBJ79-85、安全防范工程程序与要求GA/T75-94、安全防范系统通用图形符号GA/T74-94、中华人民共和国公共安全行业标准GA38-92、民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-94、工业电视系统工程设计规范GBJ115-87、远端图像与环境监控系统技术规范、电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-92、建筑物防雷设计规范GB50057-94等。关于智能亚运监控系统拓扑结构的设计采用星形结构，以智能亚运交通管理指挥控制中心为中心节点，设计分站节点和副控节点，与各级监控系统实现联网互控。监控系统信号流程，按照所涉及的硬件设备的类型，大致可以分为前端设备、传输设备、机房设备以及用户端设备四大部分。前端设备包括：稳压电源、光端机、解码器、云台、防护罩和摄像机等;传输设备包括：光端机、光纤配线架、光纤等;机房设备包括：系统主机、视频监控矩阵(包括视频输入卡、视频输出卡、控制卡等)、通信扩展器、机箱电源、视频分配器、码分配器、硬盘录像机等;用户端设备包括：监视器、CCTV键盘、投影仪、多媒体计算机等。

　　关于对智能亚运监控系统问题的设计，主要是设计六个方面的内容：系统用户调用网络资源时视频干线分配存在随机性，用户对视频干线抢占具有不确定性;系统中不同用户在调用网络资源时没有优先级的区别，用户与视频干线不能关联，造成因为其它用户对相同通道的抢占，当前用户查看监视器图像可能被切换走的现象;现有系统实现了用户在智能交通管理指挥中心对中心主机进行远程配置功能，需要延伸到整个监控星形网络范围内;现有系统实现双数据通道冗余备份联网;平时只有一个通道开启，另一个通道关闭;但两个数据通道都是相同类型的低速RS232通道，在系统灾难性恢复上有所欠缺;基于现有系统硬件及软件架构，视频输入输出容量比较有限，未能满足当前平安城市大环境和广州市交通管理工作对闭路电视监控点的需求;现有系统通过相关软件记录部分设备运行状态信息，无法实现用户对系统操作的状态实施监测、查询与记录。解决问题的技术路线是：满足新建、改建和扩建道路时同步建设监控系统的需要，扩展监控系统容量，延长信号存储时间，优化监控系统功能，将远程管理、层级管理、多用户管理等系统管理功能应用到智能亚运监控系统中，并设计好更新现有旧设备及紧急安全保卫任务时的需求预案。

　　关于对智能亚运监控设施特征精细化管理系统设计的技术方案是：按照监控设备性能种类分类管理、分层级管理的原则进行，做到对设施监控环境、状态、功能效果、运行维护与变更等内容的精细化、智能化、信息化管理。采用最新的数据库技术和网络技术，使管理系统具有可靠安全性、维护操作方便性、灵活高效性，使数据层的开发具有高通用移植性，为维护和扩展升级奠定基础。用户端分级管理和细化的权限，与大队、中队应用管理民警的实际工作紧密结合，提供系统日志功能，确保数据的安全操作与应用。关于精细化主要是对监控设施数据的录入、审核、比对以及中队、大队与处室民警管理、维护与应用相关设施情况，要精确到某一时间段或时刻，当设施遭受人为破坏或意外损害时，可通过一定指令联系智能亚运交通监控设施所在地的派出所民警与维护单位或部门，当部门接受新的任务指派时，需要将任务解析并且及时指派到相关部门其他民警，确保智能亚运交通监控设施的及时正常运行，主要对策是：采用时间矩阵流程管理监控设施方略，标明监控设备工作过程、道路监控环节、每个环节的工作时间和总的运行周期，运用时间矩阵流程，可以对流程的各个环节进行监控设备的动作—时间研究，有利于及时掌控监控设备工作的全过程，精确的映射出某时刻的监控状况，提高监控应用效率。关于该智能监控系统的集成建库需要空间数据交换技术，设置数据项标准、数据库编码标准以及数据格式，与相关信息系统融接，统一开发，需要分层分类分点调用监控效果显示技术，根据不同路段、路口、匝道、环岛、高速等监控信息的实际应用紧急程度，按照基础数据进行分门别类的设置等级图层，与警情信息关联合理布控警力，与治安视频监控关联实现打防控一体化，与人口信息关联以地址找人，与反恐信息关联进行反恐预警和城市应急管理，与派出所系统关联及时侦破案事件，与交通诱导信息关联可安全畅通道路，集成关联各类相关信息，为智能亚运交通决策部门可及时提供信息化服务。

　　随着视频监控技术的不断发展，其应用极为广泛，可应用于治安、交通、城管、反恐、环保等领域。在智能亚运交通监控系统中，实现了视频智能分析、视频监控点联动、视频分析预警或报警、车牌识别侦测、车辆车牌号码特征识别、交通流量统计与自动检测道路状况等功能，可应用于交通事故管理、交通违法管理、机动车登记和驾驶证管理以及交通监控、信号控制、接处警、警车和警员定位方面，为实现亚运期间打击道路交通犯罪、预防或减少交通事故、保护人民的生命和财产安全提供有效的科技手段，有助创造良好的2010年亚运赛事环境。