亞運智能交通及監(jiān)控精細(xì)化管理技術(shù)

　　目前，廣州智能亞運交通及監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)正在大力推進(jìn)，運用不斷發(fā)展的智能交通科學(xué)技術(shù)，引入信息技術(shù)到交通管理和控制領(lǐng)域，努力建成安全、暢通、有序、快捷、高效的城市交通體系，最大限度地提高路面、水面、地下、空中組成的空間路網(wǎng)的通行能力，充分發(fā)揮大型城市智能交通建設(shè)的示范作用，這是廣州邁向國際化與提升城市競爭力的有力時機。關(guān)于2010 年亞運是廣州有史以來最大規(guī)模的國際性體育盛會，需要全面貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，將廣州建設(shè)成為全省“首善之區(qū)”，結(jié)合城市道路交通管理的實際，組織實施亞運交通保障籌備工作，形成一個琶洲OCA總部和奧林匹克體育中心、天河體育中心、白云新城、亞運城、廣州大學(xué)城五大賽區(qū)的亞運空間格局，確保第16屆亞運會和第10屆亞殘運會期間道路交通的高效運行。廣州智能交通系統(tǒng)GZ-ITS(GuangZhou intelligent transportation system)，其規(guī)劃及實施研究等工作在迎接亞運交通車輛管理領(lǐng)域已取得了重大成果，使得空間路網(wǎng)與人、車等交通運輸工具協(xié)調(diào)統(tǒng)一，大幅度提高了廣州市交通運行管理的現(xiàn)代化水平，有效地減少了交通負(fù)荷和環(huán)境污染，為保證亞運的交通安全和提高交通路網(wǎng)運輸效率奠定了重要基礎(chǔ)，使GZ-ITS可獲得長足的高效發(fā)展。

　　一、智能亞運交通科技建設(shè)與發(fā)展的現(xiàn)狀分析。

　　關(guān)于廣州智能交通系統(tǒng)GZ-ITS建設(shè)的工作任務(wù)與計劃中，明確了道路交通管理科技部門的職責(zé)范圍，負(fù)責(zé)組織城市智能交通管理指揮系統(tǒng)及其亞運擴展工程的建設(shè)、改造、完善和維護，做好亞運期間交通警保衛(wèi)的交通設(shè)施保障，協(xié)調(diào)各類交通指示標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)化改造工作，會同其它部門制定道路交通規(guī)劃和交通組織方案，并指定專人監(jiān)督、跟進(jìn)亞運城、比賽場館、周邊市政道路交通基礎(chǔ)設(shè)施、含臨時停車場及交通監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)改造工作，及時參與審核轄區(qū)的交通管理和組織方案的實施，開展交通整治專項行動，以滿足亞運賽事交通保障的全面要求;關(guān)于亞運交通保障工作的機制，是按照逐級協(xié)調(diào)、逐級督辦的工作原則進(jìn)行，由各級亞運辦和專責(zé)工作組分別負(fù)責(zé)不同層次工作的協(xié)調(diào)督辦。亞運辦負(fù)責(zé)制定方案和組織實施，對實施中的重大事項以及各工作組反映的重大問題，及時報請亞運領(lǐng)導(dǎo)小組研究決定后由亞運辦貫徹落實。2010年5月，將根據(jù)亞運工作需要調(diào)整亞運工作機構(gòu)的職能，充實人員，成立亞運交通保障指揮部，負(fù)責(zé)亞運交通保障的總指揮和亞運場館群的駐場指揮工作;關(guān)于總體安排，從2008年12月至2010年10月為賽前籌備階段，2010年10月至12月為賽時運行階段。主要進(jìn)程分七個階段：第一，亞運交通保障協(xié)調(diào)工作全面啟動;第二，組織實施亞運交通保障籌備工作任務(wù)計劃;第三，籌建亞運會、亞殘運會賽時運行指揮體系，并配合亞運會測試賽，初步檢查驗收亞運交通保障工作的主要成果;第四，全面完成亞運交通保障工作的任務(wù)，并組織檢查驗收工作;第五，廣州亞運會賽時運行;第六，亞殘運會賽時運行;第七，完成亞運交通保障協(xié)調(diào)工作總結(jié)。廣州是全國重要的經(jīng)濟文化中心城市之一，其交通科技建設(shè)不僅要在珠三角區(qū)域內(nèi)有示范作用，對于全省甚至整個國家的中心城市都有示范意義。為此，在亞運交通建設(shè)和保障方面是有計劃、有步驟、分階段投入巨大的人力物力，增加擴容智能交通設(shè)施，建立專用信息平臺，為亞運會的順利舉辦提供了科技保障。

　　在城市交通管理與科技發(fā)展、建設(shè)方面，從2004年成功獲得第十六屆亞運會的主辦權(quán)以來，加大了智能亞運交通科技設(shè)施建設(shè)的力度，科技投入比例大大提高，強化了交通事故預(yù)防，加大了車輛和駕駛?cè)斯芾恚癸@了提高道路交通執(zhí)法、管理和服務(wù)水平，提高了面對復(fù)雜多變的惡劣環(huán)境下處置、處理交通事故的能力，使得道路交通事故持續(xù)下降，死傷人數(shù)同比往年下降比例可達(dá)20%左右,極大的減少城市道路交通的經(jīng)濟損失，減少了社會的不安定因素，為構(gòu)建和諧社會創(chuàng)造了安全、有序、暢通的道路交通環(huán)境。的確，在智能亞運交通管理和科技建設(shè)方面已取得了顯著成效，為亞運交通保障與建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。

　　二、智能亞運交通監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計要求與分析

　　現(xiàn)分析亞運會場館及道路交通監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的要求有三個：(一)道路交通設(shè)計，主要包括交通工程、交通組織設(shè)計和交通信號、交通控制、監(jiān)控及通信管線設(shè)計，對于亞運城及各場館內(nèi)部道路、與外部市政道路連接部位、停車場應(yīng)對交通工程進(jìn)行設(shè)計，內(nèi)部道路交通組織、進(jìn)出口、車庫進(jìn)出口、安檢口的布置，應(yīng)結(jié)合周邊城市道路交通組織，與市政道路協(xié)調(diào)銜接，必須考慮亞運安保的要求，避免在主要道路開設(shè)過多出入口，減少主干道出入口，利用好內(nèi)部道路組織場地內(nèi)車輛交通流線。對于亞運安保臨時設(shè)施需要占用綠化用地，利用公共綠地設(shè)置停車場，其車輛進(jìn)出口要符合亞運安保和賽時交通組織的需要。道路綠化帶開設(shè)臨時車輛進(jìn)出口，也要符合亞運安保和賽時交通組織的需要。對于道路綠化應(yīng)與交通標(biāo)志信號燈等交通安全設(shè)施相協(xié)調(diào)，避免阻擋司機觀察交通安全設(shè)施的視線，在重要路段、路口設(shè)計安裝必要的監(jiān)控設(shè)施;(二)場館內(nèi)部交通設(shè)計，場館范圍應(yīng)確定賽時安保封閉線、安檢通道，所有人員和車輛都要憑證或門票才能進(jìn)入安保封閉區(qū)。安保封閉線內(nèi)按安保要求設(shè)前院和后院，普通觀眾限制在前院范圍活動，后院應(yīng)設(shè)置在場館主席臺方向，是運動員、裁判員、官員及工作人員等亞奧理事會大家庭成員活動專區(qū)，前后院通道進(jìn)出口應(yīng)分開，前后院交通流線不交叉。對于安保線上的安檢口處要有充足的人車緩沖區(qū)，設(shè)置觀眾集散廣場，保障候檢人員集散和車輛不在主要道路聚集和排隊，不影響車輛進(jìn)出和途經(jīng)正常交通。車輛安檢口應(yīng)設(shè)置緩沖區(qū)和候檢車輛停車區(qū)，防止候檢車輛阻塞周邊道路交通，應(yīng)預(yù)留貴賓車輛免檢通道。對于場館應(yīng)設(shè)貴賓警保衛(wèi)對象專用通道和進(jìn)出口、停車區(qū)，運動員裁判員官員貴賓通道等進(jìn)出通道不應(yīng)貫穿觀眾候檢區(qū)。對于進(jìn)場流線設(shè)計要符合安保要求，安保檢查點的設(shè)置應(yīng)充分考慮道路交通組織的需要，候檢車輛應(yīng)不影響市政道路正常交通。場地內(nèi)部人員流線應(yīng)與外部交通流線相結(jié)合，外部交通流線應(yīng)結(jié)合前后院的劃分進(jìn)行區(qū)分。對于場地內(nèi)道路應(yīng)符合道路設(shè)計規(guī)范，道路橫縱坡度、線形、彎道半徑等安全技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)范要求，對于場館內(nèi)交通道路路口、路段也應(yīng)設(shè)計安裝必要的智能監(jiān)控設(shè)施;(三)智能亞運交通監(jiān)控設(shè)施的設(shè)計，對于交通控制與指揮系統(tǒng)要實現(xiàn)大部分路口的信號控制，結(jié)合內(nèi)環(huán)線和地鐵建設(shè)，全市交管部門聯(lián)動，建立城市主干光纖網(wǎng)和智能化程度高的空間路網(wǎng)交通指揮中心，引用信息技術(shù)與城市交通電子地圖，實時準(zhǔn)確發(fā)布空間路網(wǎng)通行狀況、警力布置情況等交通管理信息，并集注廣州交通管理數(shù)據(jù)倉庫及輔助決策系統(tǒng)，實現(xiàn)亞運道路交通區(qū)域的協(xié)調(diào)指揮及智能化高效運操和管理。對于亞運交通狀況監(jiān)視與監(jiān)測，在現(xiàn)有的閉路電視和電子警察監(jiān)控約500個監(jiān)控點路口的基礎(chǔ)上，再對廣州智能交通管理系統(tǒng)GZ-ITMS進(jìn)行擴容， 覆蓋亞運賽時的廣州主要路口，其監(jiān)控效果如圖[1]和[2]所示。

　　三、智能亞運交通監(jiān)控設(shè)施的特征與精細(xì)化

　　對于交通管理科學(xué)技術(shù)研究人員提出這一問題，將有益于智能亞運交通科技建設(shè)與發(fā)展。主要技術(shù)方法路線是：給予相關(guān)設(shè)施特征身份化、功能等級化、管理權(quán)限化，精細(xì)到每一相對獨立構(gòu)件，建立對應(yīng)數(shù)據(jù)類型，進(jìn)行智能化、信息化管理與維護，構(gòu)成智能亞運交通監(jiān)控設(shè)施信息管理系統(tǒng)，相關(guān)數(shù)據(jù)字典的設(shè)計基于對目前和未來預(yù)計建設(shè)的智能監(jiān)控設(shè)施的管理數(shù)據(jù)調(diào)查，配合業(yè)務(wù)常識產(chǎn)生。相關(guān)獨立構(gòu)件精細(xì)管理表的數(shù)據(jù)類型設(shè)計為字母表示：C表示字符型數(shù)據(jù)，括號內(nèi)數(shù)字為字符長度，注意在計算機信息存儲中，每個漢字需2個字符長度;N表示數(shù)值型數(shù)據(jù)，括號內(nèi)數(shù)字為數(shù)字位數(shù)，小數(shù)點后數(shù)字為小數(shù)位數(shù)， ORACLE數(shù)據(jù)庫的數(shù)值型數(shù)據(jù)中，小數(shù)點不計位數(shù)，例如，N (8)表示8位整數(shù)，N (8,2)表示6位整數(shù)帶2位小數(shù);D表示日期型數(shù)據(jù)，在ORACLE數(shù)據(jù)庫中可直接存儲時分秒的信息;LONG RAW為二進(jìn)制信息，主要用于存貯相關(guān)設(shè)施獨立構(gòu)件的圖象信息如設(shè)計的適時監(jiān)控照片(包括監(jiān)視監(jiān)控設(shè)施所拍攝的圖象等)，預(yù)測每一獨立構(gòu)件監(jiān)控數(shù)據(jù)量可達(dá)2GB。數(shù)據(jù)約束欄中，P表示本字段為本表的主關(guān)鍵字，RP表示本字段為本表的組合關(guān)鍵字之一，NN表示本字段非空，即必須輸入，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復(fù)， 視圖是ORACLE等大中型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫特有的一種邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是基表的某些常用邏輯映象，用于簡化數(shù)據(jù)的管理，減少數(shù)據(jù)的冗余和數(shù)據(jù)維護工作量，對系統(tǒng)開發(fā)極為重要，

　　四、智能亞運交通監(jiān)控設(shè)施特征精細(xì)化管理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

　　廣州是華南地區(qū)中心城市之一，是我國綜合性空間路網(wǎng)交通樞紐。近幾年，廣州市機動車總量平均每年增加10多萬輛，此外城市軌道交通、出租車、公交車與BRT的迅速發(fā)展，給市民帶來眾多方便，為舉辦亞運奠定了重要基礎(chǔ)。但是，對道路交通科技管理的要求越來越高，智能化、信息化管理凸顯重要。因而，廣州市政府常務(wù)會議早已通過了《廣州市智能交通管理指揮系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃》，并明確了系統(tǒng)投資總額為2.1億元，實施建設(shè)廣州市智能交通管理指揮系統(tǒng)(簡稱“GZ-ITMS”)，這一系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)是：以信息技術(shù)為主導(dǎo)，以計算機通信網(wǎng)絡(luò)和智能化指揮控制管理為基礎(chǔ)，初步建成集高新技術(shù)應(yīng)用為一體的智能化道路交通管理體系，基本實現(xiàn)六個目標(biāo)使廣州市道路交通管理現(xiàn)代化達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平：建立快速高效的交通管理指揮調(diào)度體系;提高交通管理的科技含量;提供多渠道、內(nèi)容豐富的交通信息服務(wù);建立高效的信息共享基礎(chǔ)平臺;與其他政府部門實現(xiàn)信息共享和協(xié)作;提供全面、準(zhǔn)確、及時的決策數(shù)據(jù)。GZ-ITMS的建設(shè)最終目標(biāo)是：改善廣州現(xiàn)有路網(wǎng)運行秩序，提高道路的有效利用率和道路通行能力，減少道路的交通擁擠程度、交通事故的發(fā)生頻率以及因交通擁擠、事故造成的出行時間延長，減少廢氣排放等，并實現(xiàn)道路交通管理的智能化和高效率，最終實現(xiàn)有序、安全、暢通、經(jīng)濟、環(huán)保的城市道路交通網(wǎng)絡(luò)體系。建設(shè)目標(biāo)的提出，為智能亞運交通監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，極大促進(jìn)擴容指揮中心和各分控中心監(jiān)控系統(tǒng)容量，延長視頻信號的存儲時間;建設(shè)圖像信息管理平臺，優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)的功能，使遠(yuǎn)程管理、層級管理、多用戶管理等系統(tǒng)管理功能先進(jìn)、可靠、清晰、完整、高效;改造現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的低速前端設(shè)備，將該部分設(shè)備改造成高速云臺、帶預(yù)置位的前端設(shè)備。

　　在監(jiān)控設(shè)施特征精細(xì)化設(shè)計、建設(shè)與管理過程中，遵循國家現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求的同時，要參考工業(yè)企業(yè)通信設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GBJ42-81、工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計規(guī)范GBJ79-85、安全防范工程程序與要求GA/T75-94、安全防范系統(tǒng)通用圖形符號GA/T74-94、中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA38-92、民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范GB50198-94、工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范GBJ115-87、遠(yuǎn)端圖像與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范GBJ232-92、建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94等。關(guān)于智能亞運監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計采用星形結(jié)構(gòu)，以智能亞運交通管理指揮控制中心為中心節(jié)點，設(shè)計分站節(jié)點和副控節(jié)點，與各級監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)互控。監(jiān)控系統(tǒng)信號流程，按照所涉及的硬件設(shè)備的類型，大致可以分為前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、機房設(shè)備以及用戶端設(shè)備四大部分。前端設(shè)備包括：穩(wěn)壓電源、光端機、解碼器、云臺、防護罩和攝像機等;傳輸設(shè)備包括：光端機、光纖配線架、光纖等;機房設(shè)備包括：系統(tǒng)主機、視頻監(jiān)控矩陣(包括視頻輸入卡、視頻輸出卡、控制卡等)、通信擴展器、機箱電源、視頻分配器、碼分配器、硬盤錄像機等;用戶端設(shè)備包括：監(jiān)視器、CCTV鍵盤、投影儀、多媒體計算機等。

　　關(guān)于對智能亞運監(jiān)控系統(tǒng)問題的設(shè)計，主要是設(shè)計六個方面的內(nèi)容：系統(tǒng)用戶調(diào)用網(wǎng)絡(luò)資源時視頻干線分配存在隨機性，用戶對視頻干線搶占具有不確定性;系統(tǒng)中不同用戶在調(diào)用網(wǎng)絡(luò)資源時沒有優(yōu)先級的區(qū)別，用戶與視頻干線不能關(guān)聯(lián)，造成因為其它用戶對相同通道的搶占，當(dāng)前用戶查看監(jiān)視器圖像可能被切換走的現(xiàn)象;現(xiàn)有系統(tǒng)實現(xiàn)了用戶在智能交通管理指揮中心對中心主機進(jìn)行遠(yuǎn)程配置功能，需要延伸到整個監(jiān)控星形網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi);現(xiàn)有系統(tǒng)實現(xiàn)雙數(shù)據(jù)通道冗余備份聯(lián)網(wǎng);平時只有一個通道開啟，另一個通道關(guān)閉;但兩個數(shù)據(jù)通道都是相同類型的低速RS232通道，在系統(tǒng)災(zāi)難性恢復(fù)上有所欠缺;基于現(xiàn)有系統(tǒng)硬件及軟件架構(gòu)，視頻輸入輸出容量比較有限，未能滿足當(dāng)前平安城市大環(huán)境和廣州市交通管理工作對閉路電視監(jiān)控點的需求;現(xiàn)有系統(tǒng)通過相關(guān)軟件記錄部分設(shè)備運行狀態(tài)信息，無法實現(xiàn)用戶對系統(tǒng)操作的狀態(tài)實施監(jiān)測、查詢與記錄。解決問題的技術(shù)路線是：滿足新建、改建和擴建道路時同步建設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)的需要，擴展監(jiān)控系統(tǒng)容量，延長信號存儲時間，優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)功能，將遠(yuǎn)程管理、層級管理、多用戶管理等系統(tǒng)管理功能應(yīng)用到智能亞運監(jiān)控系統(tǒng)中，并設(shè)計好更新現(xiàn)有舊設(shè)備及緊急安全保衛(wèi)任務(wù)時的需求預(yù)案。

　　關(guān)于對智能亞運監(jiān)控設(shè)施特征精細(xì)化管理系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)方案是：按照監(jiān)控設(shè)備性能種類分類管理、分層級管理的原則進(jìn)行，做到對設(shè)施監(jiān)控環(huán)境、狀態(tài)、功能效果、運行維護與變更等內(nèi)容的精細(xì)化、智能化、信息化管理。采用最新的數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使管理系統(tǒng)具有可靠安全性、維護操作方便性、靈活高效性，使數(shù)據(jù)層的開發(fā)具有高通用移植性，為維護和擴展升級奠定基礎(chǔ)。用戶端分級管理和細(xì)化的權(quán)限，與大隊、中隊?wèi)?yīng)用管理民警的實際工作緊密結(jié)合，提供系統(tǒng)日志功能，確保數(shù)據(jù)的安全操作與應(yīng)用。關(guān)于精細(xì)化主要是對監(jiān)控設(shè)施數(shù)據(jù)的錄入、審核、比對以及中隊、大隊與處室民警管理、維護與應(yīng)用相關(guān)設(shè)施情況，要精確到某一時間段或時刻，當(dāng)設(shè)施遭受人為破壞或意外損害時，可通過一定指令聯(lián)系智能亞運交通監(jiān)控設(shè)施所在地的派出所民警與維護單位或部門，當(dāng)部門接受新的任務(wù)指派時，需要將任務(wù)解析并且及時指派到相關(guān)部門其他民警，確保智能亞運交通監(jiān)控設(shè)施的及時正常運行，主要對策是：采用時間矩陣流程管理監(jiān)控設(shè)施方略，標(biāo)明監(jiān)控設(shè)備工作過程、道路監(jiān)控環(huán)節(jié)、每個環(huán)節(jié)的工作時間和總的運行周期，運用時間矩陣流程，可以對流程的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控設(shè)備的動作—時間研究，有利于及時掌控監(jiān)控設(shè)備工作的全過程，精確的映射出某時刻的監(jiān)控狀況，提高監(jiān)控應(yīng)用效率。關(guān)于該智能監(jiān)控系統(tǒng)的集成建庫需要空間數(shù)據(jù)交換技術(shù)，設(shè)置數(shù)據(jù)項標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)庫編碼標(biāo)準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)格式，與相關(guān)信息系統(tǒng)融接，統(tǒng)一開發(fā)，需要分層分類分點調(diào)用監(jiān)控效果顯示技術(shù)，根據(jù)不同路段、路口、匝道、環(huán)島、高速等監(jiān)控信息的實際應(yīng)用緊急程度，按照基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分門別類的設(shè)置等級圖層，與警情信息關(guān)聯(lián)合理布控警力，與治安視頻監(jiān)控關(guān)聯(lián)實現(xiàn)打防控一體化，與人口信息關(guān)聯(lián)以地址找人，與反恐信息關(guān)聯(lián)進(jìn)行反恐預(yù)警和城市應(yīng)急管理，與派出所系統(tǒng)關(guān)聯(lián)及時偵破案事件，與交通誘導(dǎo)信息關(guān)聯(lián)可安全暢通道路，集成關(guān)聯(lián)各類相關(guān)信息，為智能亞運交通決策部門可及時提供信息化服務(wù)。

　　隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用極為廣泛，可應(yīng)用于治安、交通、城管、反恐、環(huán)保等領(lǐng)域。在智能亞運交通監(jiān)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)了視頻智能分析、視頻監(jiān)控點聯(lián)動、視頻分析預(yù)警或報警、車牌識別偵測、車輛車牌號碼特征識別、交通流量統(tǒng)計與自動檢測道路狀況等功能，可應(yīng)用于交通事故管理、交通違法管理、機動車登記和駕駛證管理以及交通監(jiān)控、信號控制、接處警、警車和警員定位方面，為實現(xiàn)亞運期間打擊道路交通犯罪、預(yù)防或減少交通事故、保護人民的生命和財產(chǎn)安全提供有效的科技手段，有助創(chuàng)造良好的2010年亞運賽事環(huán)境。