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智能交通指挥系统
一、系统建设背景
电子技术、通信技术、计算机技术等高新技术的发展为交通管理提供了解决交通问题的新思路和新手段。发达国家交通发展实践表明，采用智能交通管理系统（ITMS）是解决交通拥堵、减少交通事故、防止交通污染提高交通管理水平的最有效的方法和手段。深圳市交警支队经过十多年的信息化建设，建设使用了一系列业务系统。但由于建设时间、目标的不同，各业务系统处于独立分散的状态。为最大限度的集成现有的业务应用，我支队整合现有资源，研发了智能交通指挥系统。
二、技术实现方式
（一）面向服务架构设计
面向服务的体系结构（Service-Oriented
Architecture，SOA）是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。这种具有中立的接口定义（没有强制绑定到特定的实现上）的特征称为服务之间的松耦合。 2
（二）栅格地图服务技术
动态栅格地图服务包括动态栅格技术和栅格地图服务两方面的内容。动态栅格技术是基于地图瓦片金字塔模型的电子地图，对比深圳市交警局现有的矢量电子地图，它具有访问速度、地图刷新快等优点。对于局部城市电子地图的更新，它能动态在原有矢量电子地图的基础上更新局部栅格地图，实现无缝拼接。
（三）技术中立的分布式组件开发模式
智能指挥系统采用技术中立的组建式开发模式，即将交警的业务流程从组件中剥离出来，使每个组件成为一个独立的功能实体，从而使得对单独组件的开发要求转变为对业务流程控制的业务逻辑要求。当改变业务过程流，组件只需要完成公共协议中定义的接口功能。这样可以通过简单的流程定义来改变业务流，而不需要修改应用组件。这样也使应用组件变得可以重新利用，组件的开发变得更容易，灵活性更高。同时，系统框架允许业务流程的定制、改造和优化，从而实现交警业务流程再造。采用基于标准的组件式开发平台，各组件之间不仅可以自由、灵活地重组，而且具有可视化的界面和方便的标准接口。
（四）多源多比例尺异地异构数据无缝集成技术
在应用建设过程中，基础地形图采取多种方式获取，如从国土、规划部门获取、从商业途径购买等，这些不同来源、不同比例尺和质量的电子地图，造成这些电子地图在投影、3
坐标系、数据格式、地图图层划分等方面不统一。所有这些数据都需要转换为ArcGIS shape 或 ArcGIS Personal
GeoDatabase格式，实现深圳市区的1：2000、1：5000等比例尺电子地图数据。通过对这些数据格式的统一转换，校正、配准，实现多源、多比例尺、异地、异构数据全方位的无缝集成。
（五）高效海量空间数据组织与管理技术
警用地理信息系统中心数据库包括了基础地理数据、警用地理数据以及各类栅格数据、DEM 数据等，考虑到数据安全及数据备份的要求，还要保证数据的冗余度。而海量的空间数据必然产生数据传输和存储问题，因此空间数据的组织与管理技术就显得尤为重要。
空间数据的管理和使用，如空间数据库的建立、网上数据分发、数据通信传播等都要求对空间数据进行压缩和解压缩。因此，通过研究海量空间数据压缩技术并采用面向空间实体的数据模型、分步式数据库管理技术，研究混合索引、多分辨率索引等关键技术，实现海量空间数据库的无缝存储和高效管理，建立面向对象的数据模型和三库（图形矢量库、影像栅格库和DEM 格网库）一体化的数据结构，实现后台对数据库的标准规范的定义和管理、元数据管理、交换管理、任务管理和日常安全管理等功能，实现多级、多比例尺、多尺度的TB 级海量空间数据的存储和管理，为平台的高效、稳定运行创造良好的环境。 4
（六）GIS 与 MIS 信息关联技术
目前已经存在大量的MIS 数据库以及个别部门GIS 应用，急需研究与警用地理信息综合应用系统的对接技术，以减轻民警的重复数据采集，方便民警应用，也为领导提供一个综合决策平台，同时保障各种系统的应用生命力。
为了扩展MIS 应用，使MIS 数据可视化，我支队对城市现有的道路、地名等进行研究，形成一套规范文档，建立了相应的地址数据库，在其基础上开发地址比对工具和相关的应用，通过地址匹配技术，实现警情、事故等的快速定位，在保证匹配效率和准确率的前提下，实现了MIS 系统与GIS
系统的无缝集成。对于已建GIS 系统，则通过地理信息综合应用系统的数据共享与交换平台，实现GIS 综合应用系统与已建GIS 系统之间的警用空间数据分步式交换，支持网络数据更新入库功能，提供更新数据的检查和审核机制，自动实现数据格式转换、数据交换权限控制等。
（七）系统逻辑分层自下而上为集成调度层、数据存储层、应用支撑层、业务应用层与接入层几部分组成，并以标准安全规范来约束总体设计，辅以标准管理体系保证系统正常实施。
集成调度层：该层集成了我支队相关计算机网络，有线与无线通讯，闭路电视、短信平台、大屏显示系统以及市局110接处警系统。是整个道路交通管理智能指挥系统的基础硬件物理支撑平台，满足各个业务硬件资源的要求。 5
数据层：是系统的数据源，主要包括：警用基础数据库、警用公共数据库、警用业务数据库、外联数据库（接处警警情数据、交通事故数据等）等。通过数据集成形成逻辑上统一，业务上分层的数据体系，为各种应用系统提供数据支撑。
应用支撑层：为业务应用层提供GPS服务、GIS服务、语音服务、短信服务、视频服务以及接口服务，主要完成各类数据及信息的采集、融合、处理、管理和维护，整合支撑层硬件接口，为道路交通管理智能指挥调度系统提供连接业务数据、通信调度、信息沟通等渠道。
业务应用层：主要包括接处警系统、可视化处警辅助、可视化指挥调度、可视化警情分析、可视化方预案、可视化警力管理、可视联动资源管理等各类应用系统。
公安网公安网SDE服务器数据库服务器业务\SOA服务器定位服务器栅格服务器客户端1客户端1客户端N客户端N客户端1客户端1客户端N客户端N客户端1客户端1客户端N客户端N二级指挥室三级指挥室指挥中心、监控中心（系统拓扑图）
三、系统主要功能 6
智能指挥系统主要包括综合显示、指挥调度、道路信息、系统管理四大模块功能。
交警道路交通管理智能指挥系统综合显示指挥调度道路信息系统管理警力显示警情分布实时路况闭路电视地址搜索定位周边资源搜索警情详情查询交通单元维护实时道路状况诱导屏展示日志管理车辆管理权限管理角色管理警员管理用户管理PDA统计综合信息显示显示控制任务监控警车统计122报表交通设施展示 （一）综合显示功能以“四个显示”为核心，包括：警力显示、警情显示、路况显示、视频显示几个部分。扩展到信号灯、诱导屏、车牌识别点显示等。综合显示以各业务系统数据为基础，以GIS为平台，以交通单元为载体，实现显示内容的空间展示。
1、警力显示
警力显示分警车显示、警员显示两大模块。
警车显示充分利用地理信息系统（GIS）、卫星定位系统（GPS）、状态数据实时采集与无线通信等现代信息技术，结合数字集群技术和网络技术，可实时动态获取深圳市交警局巡逻车辆的部署状态，共享现有信息资源，为警力调度指挥提供及时、全面的信息依据，发挥快速处置突发事件、提高应对紧急事件的作用。
警员显示同警车显示一样，通过定位实现警员的监控与跟踪显示。警员显示主要利用数字集群技术，即手持定位终7
端实现位置信息的获取，可实时动态获取深圳市交警局警员的部署状态，为警力调度指挥提供及时、全面的信息依据，发挥快速处置突发事件、提高应对紧急事件的作用。
2、警情显示
警情显示数据来源于接处警系统，接处警系统与市局110系统的相互关系。并根据警情分类，分别实现不同警情的空间展示与查询。提供按辖区、大队的警情展示，为警情分析奠定基础。
3、路况显示
通过人工查看闭路电视信息，结合信号控制系统、车检器、电子警察、车牌识别等系统道路交通采集数据，以GIS为展示平台，以交通单元为载体，分别按红、黄、绿三种不同颜色展示道路交通堵塞、拥堵以及畅通几种状态。并基于地图点击查看造成交通状态生成的原因。
4、视频显示
实现GIS与闭路电视的集成，通过标注闭路电视的空间地理位置，展示闭路电视，通过实现接口调用，直接点击进行视频播放与切换，并可实现云台控制，所见即所得，免去输入编号的繁琐操作。
（二）指挥调度以警情处理为核心，以“三快原则”为目标，充分利用现有资源，实现智能指挥调度。
1、警情快速定位 8
警情定位支持多种定位方式，警情快速定位是实现快速指挥调度的必要前提。系统支持几种主流的警情定位方式包括：手机定位、地址定位、标志性建筑定位、路灯杆定位等。
2、警力自动搜索
警情一旦定位，便需要快速处警。基于GIS的指挥调度模式通过警情定位，能自动搜索周边警力及设备，为快速调度打下基础。系统通过设定的缓冲区范围自动搜索警力，按勤务规则的优先秩序进行警力的列表展示，实现点击指挥，快速处警。并通过缓冲区自动搜索的警力按照交警局的勤务规则进行自动优先排序。一般原则是警情所在辖区的警力优先，距离警情位置最近的警力优先，处于巡逻状态的警力优先。警力排序通过列表进行展示，用户点击即可定位，或直接进行语音呼叫，或短信通知，快速处警。
3、点击指挥调度
系统通过与无线通信系统的集成，实现基于GIS的可视化点击指挥调度。并支持短信发送，把交通警情发送到路面民警手中，例如把警情以短信的方式发送到干警的TETRA终端上，通过呼叫通知民警查看警情，快速处警。警情处理结束后，民警能通过快捷方式反馈接处警系统，报告处理完毕。系统自动修改该民警的工作状态，整个工作流程形成闭环。
（三）道路信息服务包括交通信息的整合与发布，道路交通管理智能指挥系统可基于电子地图实现实例路况的显9
示及诱导屏的信息发布。
1、实时道路状况
实时道路交通状况就是以交通单元为载体，采用不同颜色来表示路况拥堵情况，并按一定的时间规则进行刷新。如用绿色、黄色、红色分别表示道路畅通、道路拥堵和堵塞。实时道路交通状况还可基于交通单元显示拥堵点，并可基于GIS桌面实现拥堵点信息查询，分析其拥堵成因，达到对其进行综合分析、管理和利用，为警情研判，上级领导制定决策和交通指挥调度提供重要依据。
2、交通诱导发布
基于GIS地图实现交通诱导信息发布，通过GIS实现诱导屏的空间标注与展示，实现诱导信息的查询与发布。
（四）系统管理提供系统后台数据管理功能，对用户、权限、人员车辆进行控制管理功能。
智能指挥系统宏观与微观并重，通过桌面进行实时全方位、多维度展示，让指挥人员能够“了解警情、了解警力、了解交通”，快速发现交通管理问题，处警人员可以通过指挥调度功能，使用有线、有线调度手段，对警力进行可视化指挥调度，做到整体联动，快速处置。使深圳交警的指挥体系达到“快速发现、快速调度、快速处理”的标准。
