1.引言
先進的交通管理系統(tǒng)ATMS是智能交通系統(tǒng)ITS的一個領(lǐng)域,它將先進的信息技術(shù)、 數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計算機處理技術(shù)等有效地集成運用于整個地面運輸管理體系,而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的、實時、準確、高效的綜合運輸和管理系統(tǒng),實現(xiàn)運輸工具在道路上的運行功能智能化,從而使公眾能高效地使用交通設(shè)施和能源[1]。城市交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)(iCentroView)[2]根據(jù)我國城市交通的基本情況和智能交通的發(fā)展現(xiàn)狀,設(shè)計實現(xiàn)了智能交通領(lǐng)域我們最急切需要也是當前最可行的部分,主要集中在先進的交通管理系統(tǒng)ATMS、先進的駕駛員信息系統(tǒng)ADIS兩個領(lǐng)域,以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ),構(gòu)建交通控制與交通信息數(shù)據(jù)管理為一體的城市交通監(jiān)控指揮平臺。
聯(lián)動是一種事件/狀態(tài)觸發(fā)的執(zhí)行過程[3]、[4]、[5]。當出現(xiàn)聯(lián)動事件后,系統(tǒng)平臺將判斷事件的情況,自動執(zhí)行動作或提示管理人員執(zhí)行動作,實現(xiàn)統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一調(diào)度系統(tǒng)的各種資源,實現(xiàn)對特殊、突發(fā)和重要事件做出有序、快速而高效的反應(yīng)。
要使聯(lián)動發(fā)揮其上述功能的前提是集成。通過建設(shè)城市交通系統(tǒng)指揮中心,將各種與城市交通相關(guān)的信息(警力部署信息、GPS信息,駕駛員信息,車輛信息,交通路況信息,市政建設(shè)信息,局部氣象信息,接處警信息,交通違法信息等)集成匯總到指揮中心后,聯(lián)動系統(tǒng)才能夠根據(jù)提供的事件啟動聯(lián)動,才能夠?qū)⒏鞣N聯(lián)動動作發(fā)布給各給相關(guān)系統(tǒng)和部門,達到聯(lián)動目的。簡要地說,城市交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)是系統(tǒng)聯(lián)動的基礎(chǔ)。
城市交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)的建設(shè),已經(jīng)深刻地影響人們的社會經(jīng)濟生活,同時也對公安交管部門的管理決策水平和服務(wù)能力提出了更高的要求。系統(tǒng)聯(lián)動應(yīng)用到城市交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)中,能夠使城市智能交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)在原有集成基礎(chǔ)上,將城市交通各個部門的行動聯(lián)合在一起,建立統(tǒng)一的城市交通應(yīng)急聯(lián)動中心,實現(xiàn)一套完整的智能化信息處理與通訊方案,達到整合公安交通多部門、多方面、多層次資源,發(fā)揮綜合服務(wù)的效能。為此,加強對有關(guān)技術(shù)的開發(fā),建立基于城市智能交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)的應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng),已成為國內(nèi)外各城市快速解決交通意外,緩解交通異常等難題的主要措施之一。該系統(tǒng)的建設(shè)和運行,將有效提高交通交通管理部門的技術(shù)裝備水平和管理能力,強化其管理和服務(wù)職能。
2.聯(lián)動系統(tǒng)
2.1 聯(lián)動系統(tǒng)原理
聯(lián)動是一種事件/狀態(tài)觸發(fā)的執(zhí)行過程。其觸發(fā)條件為被監(jiān)控對象中的某個或多種事件/狀態(tài)的組合的出現(xiàn)。當出現(xiàn)聯(lián)動事件后,系統(tǒng)平臺將依據(jù)實際情況,結(jié)合預(yù)先設(shè)計好的預(yù)案系統(tǒng)、以往該類情況的處理經(jīng)驗及效果等數(shù)據(jù),自動執(zhí)行動作或提示管理人員執(zhí)行動作,實現(xiàn)統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一調(diào)度系統(tǒng)的各種應(yīng)用資源,實現(xiàn)對特殊、突發(fā)和重要事件做出有序、快速而高效的反應(yīng)。
圖1 聯(lián)動系統(tǒng)基本流程
2.1 聯(lián)動系統(tǒng)功能
聯(lián)動系統(tǒng)的輸入是被監(jiān)控系統(tǒng)中的事件和狀態(tài)。對于城市交通來說,如當110接到報警,值班人員填寫了車禍的嚴重程度為嚴重事故后,就立即會向聯(lián)動系統(tǒng)發(fā)出請求。被監(jiān)控系統(tǒng)的事件狀態(tài)必須通過狀態(tài)判定,確認是否根據(jù)設(shè)定好的條件,觸發(fā)聯(lián)動響應(yīng)。對于一些簡單情況,并不需要進入聯(lián)動系統(tǒng)的下個環(huán)節(jié),而只是進行比如報警發(fā)布,或者被拋棄掉。
事件狀態(tài)被判定為觸發(fā)聯(lián)動后,進入動作分析子系統(tǒng)。在這個子系統(tǒng)中,根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的動作方式,或是通過系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)功能,將對應(yīng)當前狀態(tài)的聯(lián)動動作分析出來,并有可能排除優(yōu)先級別,分發(fā)給動作執(zhí)行子系統(tǒng)。對于城市交通來說,當收到嚴重事故的處罰事件后,分析子系統(tǒng)查詢相關(guān)預(yù)案,并將相關(guān)動作指令提交給動作執(zhí)行子系統(tǒng)。
動作執(zhí)行子系統(tǒng),應(yīng)該與被監(jiān)控系統(tǒng)的控制系統(tǒng)緊密結(jié)合,能夠向其發(fā)布各種指令。作為動作執(zhí)行子系統(tǒng),還要區(qū)分出那些指令是自動指令,不需要確認就去發(fā)布;那些指令是手動指令,需要值班人員確認后再發(fā)布的。當然也有可能在獲得的一組指令中既包含自動指令,又包含手動指令,比如當值班人員發(fā)現(xiàn)某路段的信號系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)表明它已經(jīng)發(fā)生擁堵,聯(lián)動指令將發(fā)布兩個動作:一個是自動切換大屏幕到該路口的監(jiān)視畫面;另一個是彈出警力調(diào)度對話框,若值班人員通過畫面確認擁堵后,決定是否進行調(diào)度。
2.1 聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計
聯(lián)動是一種跨系統(tǒng)的協(xié)調(diào)機制,因此只能建立在平臺基礎(chǔ)上,而不是各個子系統(tǒng)中,或是某個單獨子系統(tǒng)來完成。
聯(lián)動系統(tǒng)實現(xiàn)的前提條件就是首先要完成高度的集成。對于城市交通系統(tǒng)而言,必須先建設(shè)好城市智能交通監(jiān)控與管理系統(tǒng),并且盡可能的將所有子系統(tǒng)都能夠集中在一個平臺上,兩者缺一不可。這樣才能夠獲得豐富的數(shù)據(jù)來源和聯(lián)動指令,保證聯(lián)動系統(tǒng)能夠真正的獲得實際的應(yīng)用價值。
圖2 聯(lián)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架
聯(lián)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架的如圖2所示。事件接收/狀態(tài)監(jiān)視模塊的功能在于收集各子系統(tǒng)的事件和狀態(tài),并確認聯(lián)動的觸發(fā);聯(lián)動模塊的功能在于根據(jù)觸發(fā)信息和當前狀況,提供聯(lián)動動作(集)的方案,并根據(jù)動作的特性分發(fā)給控制指令發(fā)送模塊和指揮平臺實現(xiàn)手動和自動聯(lián)動;控制指令模塊則根據(jù)控制指令向下級各子系統(tǒng)發(fā)送命令,完成對事件的響應(yīng)。
3. 城市交通中的聯(lián)動設(shè)計與實現(xiàn)
iCentroView是一套是建立先進的、可靠的、集眾多功能為一體的、可靈活配置、實施簡便的綜合指揮平臺,能為智能交通、隧道、智能樓宇、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的提供全面的監(jiān)控調(diào)度應(yīng)用、使用直觀方式進行指揮調(diào)度工作,簡化操作流程。在交通方面,目前已經(jīng)部署在了浙江省桐鄉(xiāng)市交通指揮中心、福建省龍巖市公安交通指揮中心、大連市金馬路智能交通系統(tǒng)工程、上海大連路隧道監(jiān)控管理中心等。本節(jié)就以桐鄉(xiāng)市交通指揮中心為例,講述有關(guān)城市交通管理監(jiān)控中的系統(tǒng)聯(lián)動的實現(xiàn)。
3.1 應(yīng)急指揮聯(lián)動
報警人撥打報警電話自動進入122或者110接處警系統(tǒng)后,接處警系統(tǒng)根據(jù)來電號碼,在已經(jīng)建立的電話信息數(shù)據(jù)庫中查詢報警電話的三字段信息,確定出報警地點。并且將信息通過BSMQ的通訊方式通知相關(guān)的軟件模塊,制定判斷和處理方案。如果有肇事逃逸車輛還可以根據(jù)報警地點,在GIS上劃處最小封堵區(qū)域,進行堵截。指揮中心系統(tǒng)會在接處警席的操作臺自動切換出接處警信息窗口,進行接警、案情記錄、錄音、處警、對聯(lián)動范圍內(nèi)的其他部門自動撥號(一鍵即通)發(fā)出通知等處理??梢圆樵円呀?jīng)接警的案件的錄音信息、報警信息、報警位置等。
如果報警地點已經(jīng)安裝了道路電視監(jiān)控設(shè)備,可以通過指揮中心系統(tǒng)的自動調(diào)度功能把視頻監(jiān)控畫面切換到案發(fā)地點(如圖3、4所示),顯示案發(fā)地點的現(xiàn)場情況,準確了解事故的嚴重程度,及時處警和通知相關(guān)單位,大大節(jié)省處警時間,提高處警效率。實現(xiàn)指揮中心系統(tǒng)、122、110接處警系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)的三位一體聯(lián)動。
圖3 視頻聯(lián)動畫面
圖4 信號系統(tǒng)聯(lián)動畫面
3.1 GPS目標跟蹤
系統(tǒng)平臺通過數(shù)據(jù)共享的方式,實時獲取GPS目標的移動位置。并且在GIS地圖上實時顯示,并且在點擊目標的時候,可以顯示GPS信息,對其進行指揮。
3.2 自動發(fā)布誘導(dǎo)預(yù)案
在指揮中心系統(tǒng)集成平臺建立交通信息查詢、發(fā)布、誘導(dǎo)控制圖層,用特定的標識符標識室外LED誘導(dǎo)屏,指揮與操作人員可點擊標識符查看室外設(shè)備的實時顯示內(nèi)容,也可根據(jù)電視監(jiān)控、交通信號系統(tǒng)、緊急突發(fā)事件、122、110處警需求等中心信息制定或調(diào)用誘導(dǎo)預(yù)案實時發(fā)布,誘導(dǎo)交通流。
3.1 聯(lián)動關(guān)聯(lián)設(shè)備
當定義的各類報警時間發(fā)生時系統(tǒng)能夠?qū)⑦@些時間交給系統(tǒng)聯(lián)動預(yù)案模塊,經(jīng)過各種數(shù)據(jù)(交通參數(shù),報警警情,GPS目標位置等)的判定,得到指揮調(diào)度的目標,然后向各個子系統(tǒng)發(fā)布調(diào)度方案,并且傳遞警情信息。完成預(yù)案判定和系統(tǒng)聯(lián)動。
3.2 交通信號系統(tǒng)聯(lián)動控制
在指揮中心系統(tǒng)集成平臺建立交通信號控制圖層,用信號燈符號標識。指揮人員和操作人員可以通過點擊信號機圖標,方便進入交通信號控制系統(tǒng)。通過交通信號控制系統(tǒng),可以查詢信號機和檢測器的特征參數(shù),路口的車流量,等數(shù)據(jù);進行綠波控制、黃閃控制、制定相位控制、單點控制等(需要信號機提供的開發(fā)接口支持)。
系統(tǒng)根據(jù)流量監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集,如發(fā)現(xiàn)路口交通發(fā)生擁堵,即滿足交通堵塞指標,自動彈出視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的相應(yīng)路口的視頻監(jiān)控窗口,顯示路口的交通情況。通過信號控制系統(tǒng),指揮員就可以在指揮中心通過無線控制網(wǎng)絡(luò)調(diào)度與信號控制相結(jié)合的方法,及時有效地處理交通擁堵、執(zhí)行警衛(wèi)路線等特殊任務(wù)情況。
4.結(jié)束語
先進的城市道路交通監(jiān)控和管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)內(nèi)容屬于智能交通系統(tǒng)中的六大系統(tǒng)之一,涉及的子系統(tǒng)多,內(nèi)容廣,技術(shù)復(fù)雜。而在集成基礎(chǔ)上,實現(xiàn)系統(tǒng)間信息的共享和系統(tǒng)的聯(lián)動,更是具有相當?shù)碾y度。部署在多個交通指揮中心的先進的城市道路交通監(jiān)控與管理系統(tǒng),實現(xiàn)了系統(tǒng)聯(lián)動的功能。該系統(tǒng)的建設(shè)和運行,有效提高交通交通管理部門的技術(shù)裝備水平和管理能力,強化其管理和服務(wù)職能。
在已經(jīng)完成的先進的城市道路交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基礎(chǔ)上,對今后系統(tǒng)將數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用到城市道路交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)的聯(lián)動中,將已積累多年的交通信息進一步提升,生產(chǎn)出對交通事件有益的應(yīng)對預(yù)案,為交通管理提供更好的輔助決策支持。
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