智慧城市智能交通系统建议方案

第1章 设计原则

  市公安交通集成指挥平台设计方案遵循以下设计原则:

经济性

在充分满足系统运行技术与性能要求的前提下,尽量采用性能价格比高的产品与技术,并在项目实施过程中本着厉行节约的原则,精打细算,以保证项目建设的合理开销。

实用性

充分利用成熟的先进技术。避免盲目追求新技术,同时又要防止系统处理能力不够的现象出现。应用软件符合管理需要,易于维护,系统实用。

先进性

通过引进、二次开发和整体集成,使市公安交通集成指挥平台在国内同等城市规模中居于先进水平,并在系统实际运行过程中,建立紧密结合城市交通管理实际的科学化、现代化管理运行机制。

可靠性

方案尽量采用标准化优质产品,并在系统集成过程中对硬件设备安装、操作系统应用、网络连接、数据库设计完善的故障检测、诊断及处理策略,保证系统的稳定性和可靠性。

整体性

充分考虑各个系统之间的相互联系及整合,尽可能提高系统的集成度和整体利用效率。

开放性

遵循有关国际标准、国家标准和行业标准,系统间具有良好的互联、互操作能力。

可扩展性

方案系统结构易于扩充,以适应今后可能出现的较大任务负载。系统设备及软件向下兼容,以保护产业上的原始投资。

可操作性

界面友好,充分考虑操作人员的特点,使数据处理工作简单、方便、快捷,业务流程清晰,符合常规业务处理习惯。系统数据维护方便,备份及数据恢复快速简单。

第2章 设计依据

 

第3章 平台软件系统设计

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是一个融合公安信息管理业务、智能交通应用、视频图像监控、高速网络传输、高性能比对计算等多技术、多系统集成的复杂系统。

该系统平台是建立在公安视频信息专网系统协议层之上,可以作为各级公安交通指挥系统的统一信息服务平台,在公安派出所、区公安局、市公安局和省公安厅之间实现了实现信息授权交换与共享。平台通过对采集到的静态与动态数据分析加工处理,来实施治安监控、交通管理控制和诱导。能够及时对交通事件进行处理并通过多种渠道将治安、交通信息发布给各级公安部门。

整个平台的建设根据各警种各业务部门的职能要求并结合信息共享要求进行设计,首先考虑了满足业务部门的需求,包括系统结构、功能、对信息的内容要求和信息处理、发布等方面内容;其次考虑了信息共享的需求,平台预留了大量与公安交通已有应用系统的数据接口。

3.1 系统设计思路

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台的设计思路如下:

首先就是在功能设计上,采用了模块化设计,采用了松耦合的方式实现应用系统、逻辑管理、标准接入、物理资源的联系。数据与程序相对独立,程序与控制参数相对独立,以便于系统的调整与升级,适应不断发展的管理需求。保证各项技术可以不断的更新和升级以维持系统的先进性,使系统软件具有较长的生命周期。

其次是标准。标准是平台整合的基础。主要体现在统一编码的强制标准性、应用开放接口及中间逻辑层的强制标准。此外标准还涉及制度和规章。

强化物理层。根据设计的需要追加相应的设备投入,保证系统的应用强度。

强化平台管理。重点是建立全网统一、分级管理的权限管理、流控和调度系统。建立协调交互支撑系统。

强化应用。系统将建立统一的、标准的、开放的调用接口,供各应用系统调用,同时将建立预案视频监控支撑系统和警视联动系统等应用。

3.2 系统设计亮点

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是一个融合公安传统的图像监控业务和新兴的智能交通管理业务的集成管理平台,在整个平台的设计开发过程中,尽可能追踪了目前业界主流的技术框架和技术方法:

首先,采用了基于面向服务的体系架构(SOA)技术进行主体架构设计,以SOA(Service Oriented Architecture)面向服务的特性,通过定义良好的服务接口实现各子系统之间的松耦合,使平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求,实现信息的高度集成。

其次采用了基于Web Service的面向服务集成框架,实现了各个子系统平台之间的应用、服务的集成,为用户提供了一个统一的面向服务的应用集成管理界面。

主体的架构设计

在进行智能交通网络化图像监控系统集成管理平台的架构设计时,我们面临着如下的挑战:如何保证传统治安图像监控业务与新兴的智能交通管理业务的有机集成及信息共享和关联,实现该平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求,实现信息的高度集成,使得基于不同协议、针对不同应用需求实现的应用系统能够很好地进行信息交互,让应用系统变得更有弹性、更快速地响应业务需求。

我们的选择是采用业界逐渐成熟的面向服务的体系架构(SOA)技术。SOA可以将应用程序的不同功能单元定义为服务,服务之间通过定义良好的接口和契约进行联系,接口是采用中立的方式进行定义的,独立于实现服务的平台,从而使得构建在各种各样的系统中的服务能够用统一和通用的方式进行交互。这样一方面能够将遗留系统整合到新的应用,新开发系统采用符合规范的接口设计后也能够很好地整合到应用当中。这些系统松散耦合,最终形成一个可扩展的新系统。

业务集成的Web Service框架

集成平台采用了基于SOA的体系架构设计,但SOA作为一种体系架构的设计风格,在针对具体的诸如治安监控、智能交通卡口系统等业务应用领域,我们该如何实现这种面向服务的体系架构呢?

综合考虑各个可选的技术体系,在CORBA、DCOM、.Net、J2EE、Web Service等多个选择项中,最终我们认为采用.Net结合Web Services技术是实现整个平台SOA架构的最好选择。一方面Web Service是标准的,它保证了来自不同的Web服务即使运行在不同的平台上,底层的实现机理不同也可以顺利交互和共享,这是传统技术所不具备的,特别适合于智能交通集成平台这种复杂的应用环境。更为突出的是Web服务的定义和实现是分开描述的,即它的松耦合性,可以方便地修改Web服务内在的实现而不会对现有的系统造成破坏,这极大地促进了信息件架构的灵活性。基于Web Service这种标准的成熟和应用的普及为广泛的实现SOA架构提供了基础,而.Net的开发成熟度更为实现Web Service的成熟提供了催化作用。

在平台中,我们特别在业务应用领域进行了Web Service的集成应用,主要有:外场设备接入服务、数据检索与数据共享等中间件服务

高性能的外场设备接入服务设计

平台实现了基于Web Service的独立外场设备接入服务层。一方面,独立的接入服务层,清晰地定义了中心平台与外场设备的边界。另一方面,它把接入功能从Oracle数据库的侦听服务进程中解放出来,由于采用独立的主从架构设计,能极大地提高集成平台的强壮性。

整个接入服务使用Web服务来集成前端的各种外场设备信息。采用的专用ITSIP协议实现前端外场数据接入而导致的接入其他厂家外场设备困难的问题。

另外,整个外场设备数据接入服务的架构采用主/辅服务的方式:

主服务一直保持实时请求的接收状态,超过一定可配置的阈值后,主服务发出分流处理的消息,并从主队列中分流部分请求记录

消息侦测线程接收该消息,并启动辅助服务

辅助服务接收分流的请求记录,并持续处理,一直到处理完成后退出

结合Ajax和RIA技术的更好用户体验

B/S计算模式随着互联网的爆发性增长,也同时成为目前应用软件最主流的运行模式。但相比传统C/S程序丰富的界面特性,纯粹B/S页面的显示技术也为集成平台的展现和用户体验带来了很大的困惑。

采用了纯粹的B/S页面显示技术,为了保证纯粹B/S页面显示更好的用户体验,我们大量采用了Ajax和RIA技术来增强软件界面的友好性:

平台大量采用了AJAX技术,用于无抖动刷新;

Ajax技术用于更平滑地显示实时过车信息和实时报警信息,实现页面的无抖动刷新,增强了用户视觉体验;同时在图片切换过程中减少等待时间。

采用Flex技术,实现更多的RIA(RichInternet Application)特性,来实现过车、报警等图片信息的展现。

3.3 遵循的标准与接口

1.  互联接口和通信协议

为了在跨区域的社会治安动态视频监控系统中,实现不同设备及平台之间的互联、互通、互控,实现视频资源的共享和各警种之间的协同作战,平台完全按照《跨区域视频监控联网共享技术规范》(DB33/T629-2007)规定的视音频传输要求、联网接口技术要求和设备用户地址编码要求进行系统建设。。

2.   设备接口和控制协议

保证在外场设备之间进行模拟联网的矩阵有足够输入和输出接口,PTZ的控制协议符合PELCO-D标准。

3.  视音频编码标准

整个平台的视音频编码采用统一的标准。联网系统的视频压缩编解码标准采用MPEG4/H.264/AVS;音频编解码标准采用G.711/G.723.1/G.729;重要的实时图像和历史图像在视音频编码算法中采取防篡改安全措施。

4.  设备用户地址统一编码标准

设备用户地址统一编码:为了确保设备与用户正常接入平台,保证系统平台建设质量,设备用户地址编码规范符合DB33/T629-2007要求,具体要求如下:

智慧城市智能交通系统建议方案_第1张图片

3.4 系统总体框架

3.4.1 系统总体架构

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是综合性、专业性很强的信息整合、业务管理与决策支持平台。整个平台综合运用了通讯、计算机、网络、信息处理等技术,实现了信息资源管理、设备管理、用户管理、网络管理、安全管理等业务功能。

作为整合治安监控基础设施、交通管理基础设施、网络与计算机、交通管理信息应用系统的综合信息管理平台,其总体框架包括设备接入层、转发存储层、中间件层、业务应用层、用户界面层五个层次,如下所示:

智慧城市智能交通系统建议方案_第2张图片

设备接入层:主要负责与外场设备、分局中心系统进行数据交互;完成采集图片/数据的入库存储、数据协议转换、数据预处理及控制信息发送功能;

转发存储层:主要负责业务数据以及图片文件的存储和管理,负责实时视频图像的转发和历史图像的存储,数据库软件采用ORACLE, 采用RAID5磁盘阵列作为存储介质,采用负载均衡的策略将转发、存储、比对、查询任务分配到多台服务器上。

中间层:是支撑业务应用中间件服务层,主要负责数据检索引擎、数据共享服务和GIS访问等功能;

业务应用层:是基于中间件层之上进行的各种业务处理、运算和管理服务层,包括实时监控、录像追踪、违章审核、布控报警、信息导入、GIS应用、查询统计、流量分析、车辆轨迹、全网协查、警情案情、系统对时等业务处理功能,同时提供丰富的系统配置管理功能;

用户界面层:提供友好、易用的人机交互界面。

3.4.2 系统网络架构

大华智能交通综合信息管理平台主要是基于公安网部署,整个网络结构分为前端采集层、数据传输层、数据接入层、中心数据处理层、用户应用层等五个层次。具体网络结构如下图所示:

智慧城市智能交通系统建议方案_第3张图片

1)前端采集层:通过前端外场设备:智能卡口系统、电子警察系统、测速抓拍系统、视频监控系统等,采集过车数据、道路违法数据、道路监控数据等,并将这些信息上传到数据接入层。

2)数据传输层:主要是指基于公安网络或运营商网络的数据传输网络。

3)数据接入层:主要是实现接入前端外场设备采集的数据信息,并进行分类存储。该层作为中心管理平台与前端外场系统的信息转换枢纽与集成核心,主要用于存储各项交通管理业务信息的交换标准、接口规范,并通过信息交换平台完成业务处理与管理、接口交互的数据整合,建立综合应用的数据模型,为上层应用提供有关道路交通管理的业务驱动模型和决策支持数据。

4)中心数据处理层:在信息接入代理层的信息交换整合的基础上,按照道路交通管理的业务管理、辅助决策、信息发布的要求,提供综合业务信息管理、信息展现与应用、辅助决策支持等服务。

5)用户应用层:主要提供用户的访问接口和统一应用门户。

此外,中心数据处理层通过安全隔离设备(一般是网闸),在保证安全的前提下,与公安八大基础信息资源库进行交互,完成智能交通综合业务信息的共享利用。

3.5 系统平台组成

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台各软件模块组成如下:

系统管理服务软件(CMS);

视频流媒体转发服务软件(VMTS);

视频流媒体集中存储服务软件(VSS);

WEB远程管理软件(WMS);

GIS系统集成模块(GIS);

网络数字矩阵软件(SNVD);

智能卡口接入软件模块(BAS);

市局级联网关服务模块;

3.5.1 系统管理服务软件(CMS)

作为一个规模庞大,运行相对独立的公安专业系统,系统管理服务软件是一个基于数据库的后台管理信息软件,是系统的核心业务服务器。负责处理监控的业务逻辑,进行权限等控制。根据业务逻辑需要,会发送命令给VMTS、VSS等服务器进行处理。

3.5.2 视频流媒体转发服务软件(VMTS)

视频流媒体转发服务软件能够对多客户端复用相同现场图像的流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理,保证有限带宽下的多路同时访问和降低现场存储设备的网络负荷。

视频流媒体转发服务器支持视音频流的转发,支持网内多用户对一个音视频流的访问,实现有多个网络客户端同时访问同一远程画面时,可以通过视频流媒体转发服务器进行转发,从而在网络上只占用一个通道的资源。

上级单位需要查看下级单位图像时,宜访问视频流媒体转发服务器,不宜直接访问网络带宽资源有限的下级单位,从而解决多级浏览级联的问题。具体功能要求如下:

1、流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理,管理路数不限,单机支持并发转发≥200路D1图像,流媒体服务器应支持音视频流的转发;

2、支持分布式部署流媒体转发设备,可以对客户端IP段和流媒体带宽进行有效的管理;

3、能够解决多级浏览级联问题,需要查看越级机构的图像时,可以直接访问流媒体服务器,而不用都去直接访问网络带宽资源有限的下级机构,从而解决多级浏览级联的问题;

4、支持动态IP变更自动捕捉、修正相关设置参数;

5、流媒体服务支持CLUSTER技术,并且具有网络自适应能力,能适应大并发量的视频流传输与存储;

3.5.3 视频流媒体集中存储服务软件(VSS)

视频流媒体集中存储服务软件能够实现在监控中心集中录像功能,包括中心存储管理、录像备份管理和删除管理等,能够适用不同厂商的产品,用于解决动态视频监控系统中前端设备远程数字监控中心数据的存储问题。

存储服务系统支持:中心存储、前端存储等多种存储方式;支持自动存储、周期存储、计划存储、手动存储等多种存储策略和存储策略的配置功能;支持ASF流媒体文件格式的存储和RTSP实时流媒体国际协议的回放。具体功能如下:

1、软件可以对全网的设备进行计划存储、报警存储配置;

2、集中存储(备份)管理前端设备的实时图像和历史录像,并提供集中检索服务,管理路数不限,单机支持并发存储≥200路图像(D1格式);

3、中心集中录像库设置,可设置需要备份的录像时间段和备份盘符,同时可以查看某路图像指定日期的录像内容;

4、软件具备可执行录像计划和任务调度引擎,(目前一二类监控点建设只录像一次,不具备补录条件,三类监控点建设时再考虑补录,建议删除);

5、系统维护服务器将定时检查磁盘的情况,进行清盘任务、自动导出等功能;

6、提供分散集中相结合的存储方式,但采用统一的检索服务,实现对全局范围所有信息的集中检索,检索的条件可以自行定义。

3.5.4 WEB远程管理软件(WMS)

Web远程管理软件主要包括用户管理、日志管理、报警管理、系统对时、设备管理等方面的管理及应用,各功能如下:

用户管理:系统管理员通过此功能,完成对用户进行名称、密码、权限管理、可以对用户做增、删、改、查功能。并可完成用户的名称、密码、权限及计算机IP绑定功能。

日志管理:该模块对系统运行的所有状态,包括操作、调用、控制、调试等等均进行运行日志记录,其记录由系统管理员进行操作和管理。日志记录的大小由配置模块设定,先进先出。

报警管理:对中心应用系统的应用软件、接入及交换处理系统设备故障和检测器故障进行监测,故障发生时通过异常信息显示进行报警并生成故障记录;故障记录保存在日志文件中,可以方便进行查询。操作员确认后取消报警。

系统校时:支持NTP校时功能,保证整个系统具有一个标准一致的时间,确保所有的业务子系统准确的时间同步,保证系统联动的实时性、准确。

设备管理:对系统设备进行管理,根据需要可以增加、删除、编辑设备。

设备状态监视:可以提供直观的设备列表界面,对综合接入及交换处理系统设备状态进行监视。

3.5.5 GIS系统集成模块(GIS)

1.  实现对电子地图的各种操作,包括放大、缩小、全图、移动、打印、点选、框选、不规则选择等操作,具备鹰眼功能。

2.  可以中心定位方式快速定位到派出所或社区警务室。

3.  查询定位:可以根据用户输入的视频名称关键字搜索符合的结果,并提供定位展现。它包括地物查询和业务数据查询:

地物查询:针对地图内容,输入地物名称关键字,得到列表,并可以实现对其定位操作。

业务数据查询:选择已经录用的数据类别,输入关键字得到结果列表,并实现对其定位等操作。

4.  周边查询:可以根据用户输入的街道名称、建筑名称等,查找一定范围的数据类别,并具有一定的统计功能。点状周边查询:比如查询某个建筑周围100米的社区警务室。线状周边查询:比如查询某条街道两边100米的联防点。面状周边查询:比如查询某社区周围100米的治安点。

5.  区域查询:可以根据已有的区域信息调出该区域的所有需要查找的数据类型。比如查询某区域的所有监控点信息,则系统就显示所有的监控点地图位。

6.  专题图展现:提供按照一定条件的某个专题的地图展现,比如监控专题图、警力分布专题图等,以饼状图为主。

7.  警力搜寻:  点击事发点位置,自动获取附近的警力点位置和距离,包括移动巡逻车和固定的警务室。

3.5.6 网络数字矩阵软件(SNVD)

网络数字矩阵软件可以达到监控中心的网络数字矩阵软件专用客户端软件,支持更加灵活的解码卡与矩阵卡输出控制。

支持对其他标准客户端软解码VGA输出的协同控制,支持管理最大多台客户端软解码输出上电视墙。

提供本机显示控制,提供电子地图、分组、轮巡、联动等多种控制方式。

提供矩阵卡输出模拟视频信号复合方式控制(单画面、多画面、画中画)。

3.5.7 智能卡口接入软件模块(BAS)

系统能接入智能卡口交通监控,形成融合的综合应用平台,智能卡口的接入采用webservice接口方式,既保证大华自产设备的接入,也可实现与其他公司卡口平台的接入。

车辆图像和车辆信息采集识别:采用卡口代理服务器接入的方式,接收转发过来的卡口的车辆图像和车辆信息。

车辆信息集中存储:将各卡口的车辆图像和车辆信息集中存储到中心磁盘阵列。

布控和撤控:将布控内容添加到系统布控信息数据库表中实现布控;对已布控内容实现撤控;布控和撤控后能提示操作结果;能响应联网系统集成管理平台的布/撤控指令。

车辆信息比对监测:将采集到的车辆信息与布控信息数据库表中的布控内容进行自动比对。应比对结果符合条件时,应能及时发出相关警示并发送至联网系统集成管理平台。

自动报警联动:超速报警可以设置超速限值,当通过车辆的速度超过限值时,能现场报警和远程报警,联动动态视频预案。布控缉查车辆报警:可以设置布控缉查车辆号牌,当系统识别出来的车辆号牌结果符合条件时,能现场报警和远程报警,联动动态视频预案。

查询统计:能对车辆信息的内容进行精确或模糊查询、统计、生成报表,并能输出数据。能为联网系统集成管理平台提供车辆数据的查询统计服务,能够按车道和时段进行车辆流量统计,并以报表形式输出。查询统计应支持Web查询方式。

系统设备状态监测:能监测系统中设备运行时的实时状态,并能向联网系统集成管理平台提供系统设备工作状态的查询服务。

卡口历史录像提取:根据卡口抓拍图片的识别结果,提供车牌信息和时间组合进行录像智能检索的接口,用户端根据车牌信息进行历史录像的点播和下载。

系统设备状态监测:车辆轨迹分析、流量分析统计功能。

3.5.8 市局级联网关服务模块

按照《跨区域视频监控联网共享技术规范》DB33/T629-2007第二部分联网单元技术要求,分局数字视频共享平台向市局提供了联网接口(控件或SDK开发包),分局开放相应代码、编码格式和控制协议,提供与市局联网软件接口模块,市局可以通过分局联网服务器(网关服务器)访问和控制分局数字监控图像。

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  1. 平台软件系统设计

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是一个融合公安信息管理业务、智能交通应用、视频图像监控、高速网络传输、高性能比对计算等多技术、多系统集成的复杂系统。

该系统平台是建立在公安视频信息专网系统协议层之上,可以作为各级公安交通指挥系统的统一信息服务平台,在公安派出所、区公安局、市公安局和省公安厅之间实现了实现信息授权交换与共享。平台通过对采集到的静态与动态数据分析加工处理,来实施治安监控、交通管理控制和诱导。能够及时对交通事件进行处理并通过多种渠道将治安、交通信息发布给各级公安部门。

整个平台的建设根据各警种各业务部门的职能要求并结合信息共享要求进行设计,首先考虑了满足业务部门的需求,包括系统结构、功能、对信息的内容要求和信息处理、发布等方面内容;其次考虑了信息共享的需求,平台预留了大量与公安交通已有应用系统的数据接口。

    1. 系统设计思路

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台的设计思路如下:

首先就是在功能设计上,采用了模块化设计,采用了松耦合的方式实现应用系统、逻辑管理、标准接入、物理资源的联系。数据与程序相对独立,程序与控制参数相对独立,以便于系统的调整与升级,适应不断发展的管理需求。保证各项技术可以不断的更新和升级以维持系统的先进性,使系统软件具有较长的生命周期。

其次是标准。标准是平台整合的基础。主要体现在统一编码的强制标准性、应用开放接口及中间逻辑层的强制标准。此外标准还涉及制度和规章。

强化物理层。根据设计的需要追加相应的设备投入,保证系统的应用强度。

强化平台管理。重点是建立全网统一、分级管理的权限管理、流控和调度系统。建立协调交互支撑系统。

强化应用。系统将建立统一的、标准的、开放的调用接口,供各应用系统调用,同时将建立预案视频监控支撑系统和警视联动系统等应用。

    1. 系统设计亮点

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是一个融合公安传统的图像监控业务和新兴的智能交通管理业务的集成管理平台,在整个平台的设计开发过程中,尽可能追踪了目前业界主流的技术框架和技术方法:

首先,采用了基于面向服务的体系架构(SOA)技术进行主体架构设计,以SOA(Service Oriented Architecture)面向服务的特性,通过定义良好的服务接口实现各子系统之间的松耦合,使平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求,实现信息的高度集成。

其次采用了基于Web Service的面向服务集成框架,实现了各个子系统平台之间的应用、服务的集成,为用户提供了一个统一的面向服务的应用集成管理界面。

主体的架构设计

在进行智能交通网络化图像监控系统集成管理平台的架构设计时,我们面临着如下的挑战:如何保证传统治安图像监控业务与新兴的智能交通管理业务的有机集成及信息共享和关联,实现该平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求,实现信息的高度集成,使得基于不同协议、针对不同应用需求实现的应用系统能够很好地进行信息交互,让应用系统变得更有弹性、更快速地响应业务需求。

我们的选择是采用业界逐渐成熟的面向服务的体系架构(SOA)技术。SOA可以将应用程序的不同功能单元定义为服务,服务之间通过定义良好的接口和契约进行联系,接口是采用中立的方式进行定义的,独立于实现服务的平台,从而使得构建在各种各样的系统中的服务能够用统一和通用的方式进行交互。这样一方面能够将遗留系统整合到新的应用,新开发系统采用符合规范的接口设计后也能够很好地整合到应用当中。这些系统松散耦合,最终形成一个可扩展的新系统。

业务集成的Web Service框架

集成平台采用了基于SOA的体系架构设计,但SOA作为一种体系架构的设计风格,在针对具体的诸如治安监控、智能交通卡口系统等业务应用领域,我们该如何实现这种面向服务的体系架构呢?

综合考虑各个可选的技术体系,在CORBA、DCOM、.Net、J2EE、Web Service等多个选择项中,最终我们认为采用.Net结合Web Services技术是实现整个平台SOA架构的最好选择。一方面Web Service是标准的,它保证了来自不同的Web服务即使运行在不同的平台上,底层的实现机理不同也可以顺利交互和共享,这是传统技术所不具备的,特别适合于智能交通集成平台这种复杂的应用环境。更为突出的是Web服务的定义和实现是分开描述的,即它的松耦合性,可以方便地修改Web服务内在的实现而不会对现有的系统造成破坏,这极大地促进了信息件架构的灵活性。基于Web Service这种标准的成熟和应用的普及为广泛的实现SOA架构提供了基础,而.Net的开发成熟度更为实现Web Service的成熟提供了催化作用。

在平台中,我们特别在业务应用领域进行了Web Service的集成应用,主要有:外场设备接入服务、数据检索与数据共享等中间件服务

高性能的外场设备接入服务设计

平台实现了基于Web Service的独立外场设备接入服务层。一方面,独立的接入服务层,清晰地定义了中心平台与外场设备的边界。另一方面,它把接入功能从Oracle数据库的侦听服务进程中解放出来,由于采用独立的主从架构设计,能极大地提高集成平台的强壮性。

整个接入服务使用Web服务来集成前端的各种外场设备信息。采用的专用ITSIP协议实现前端外场数据接入而导致的接入其他厂家外场设备困难的问题。

另外,整个外场设备数据接入服务的架构采用主/辅服务的方式:

主服务一直保持实时请求的接收状态,超过一定可配置的阈值后,主服务发出分流处理的消息,并从主队列中分流部分请求记录

消息侦测线程接收该消息,并启动辅助服务

辅助服务接收分流的请求记录,并持续处理,一直到处理完成后退出

结合Ajax和RIA技术的更好用户体验

B/S计算模式随着互联网的爆发性增长,也同时成为目前应用软件最主流的运行模式。但相比传统C/S程序丰富的界面特性,纯粹B/S页面的显示技术也为集成平台的展现和用户体验带来了很大的困惑。

采用了纯粹的B/S页面显示技术,为了保证纯粹B/S页面显示更好的用户体验,我们大量采用了Ajax和RIA技术来增强软件界面的友好性:

平台大量采用了AJAX技术,用于无抖动刷新;

Ajax技术用于更平滑地显示实时过车信息和实时报警信息,实现页面的无抖动刷新,增强了用户视觉体验;同时在图片切换过程中减少等待时间。

采用Flex技术,实现更多的RIA(Rich Internet Application)特性,来实现过车、报警等图片信息的展现。

2)数据传输层:主要是指基于公安网络或运营商网络的数据传输网络。

3)数据接入层:主要是实现接入前端外场设备采集的数据信息,并进行分类存储。该层作为中心管理平台与前端外场系统的信息转换枢纽与集成核心,主要用于存储各项交通管理业务信息的交换标准、接口规范,并通过信息交换平台完成业务处理与管理、接口交互的数据整合,建立综合应用的数据模型,为上层应用提供有关道路交通管理的业务驱动模型和决策支持数据。

4)中心数据处理层:在信息接入代理层的信息交换整合的基础上,按照道路交通管理的业务管理、辅助决策、信息发布的要求,提供综合业务信息管理、信息展现与应用、辅助决策支持等服务。

5)用户应用层:主要提供用户的访问接口和统一应用门户。

此外,中心数据处理层通过安全隔离设备(一般是网闸),在保证安全的前提下,与公安八大基础信息资源库进行交互,完成智能交通综合业务信息的共享利用。

    1. 系统平台组成

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台各软件模块组成如下:

系统管理服务软件(CMS);

视频流媒体转发服务软件(VMTS);

视频流媒体集中存储服务软件(VSS);

WEB远程管理软件(WMS);

GIS系统集成模块(GIS);

网络数字矩阵软件(SNVD);

智能卡口接入软件模块(BAS);

市局级联网关服务模块;

      1. 系统管理服务软件(CMS)

作为一个规模庞大,运行相对独立的公安专业系统,系统管理服务软件是一个基于数据库的后台管理信息软件,是系统的核心业务服务器。负责处理监控的业务逻辑,进行权限等控制。根据业务逻辑需要,会发送命令给VMTS、VSS等服务器进行处理。

      1. 视频流媒体转发服务软件(VMTS)

视频流媒体转发服务软件能够对多客户端复用相同现场图像的流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理,保证有限带宽下的多路同时访问和降低现场存储设备的网络负荷。

视频流媒体转发服务器支持视音频流的转发,支持网内多用户对一个音视频流的访问,实现有多个网络客户端同时访问同一远程画面时,可以通过视频流媒体转发服务器进行转发,从而在网络上只占用一个通道的资源。

上级单位需要查看下级单位图像时,宜访问视频流媒体转发服务器,不宜直接访问网络带宽资源有限的下级单位,从而解决多级浏览级联的问题。具体功能要求如下:

1、流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理,管理路数不限,单机支持并发转发≥200路D1图像,流媒体服务器应支持音视频流的转发;

2、支持分布式部署流媒体转发设备,可以对客户端IP段和流媒体带宽进行有效的管理;

3、能够解决多级浏览级联问题,需要查看越级机构的图像时,可以直接访问流媒体服务器,而不用都去直接访问网络带宽资源有限的下级机构,从而解决多级浏览级联的问题;

4、支持动态IP变更自动捕捉、修正相关设置参数;

5、流媒体服务支持CLUSTER技术,并且具有网络自适应能力,能适应大并发量的视频流传输与存储;

      1. 视频流媒体集中存储服务软件(VSS)

视频流媒体集中存储服务软件能够实现在监控中心集中录像功能,包括中心存储管理、录像备份管理和删除管理等,能够适用不同厂商的产品,用于解决动态视频监控系统中前端设备远程数字监控中心数据的存储问题。

存储服务系统支持:中心存储、前端存储等多种存储方式;支持自动存储、周期存储、计划存储、手动存储等多种存储策略和存储策略的配置功能;支持ASF流媒体文件格式的存储和RTSP实时流媒体国际协议的回放。具体功能如下:

1、软件可以对全网的设备进行计划存储、报警存储配置;

2、集中存储(备份)管理前端设备的实时图像和历史录像,并提供集中检索服务,管理路数不限,单机支持并发存储≥200路图像(D1格式);

3、中心集中录像库设置,可设置需要备份的录像时间段和备份盘符,同时可以查看某路图像指定日期的录像内容;

4、软件具备可执行录像计划和任务调度引擎,(目前一二类监控点建设只录像一次,不具备补录条件,三类监控点建设时再考虑补录,建议删除);

5、系统维护服务器将定时检查磁盘的情况,进行清盘任务、自动导出等功能;

6、提供分散集中相结合的存储方式,但采用统一的检索服务,实现对全局范围所有信息的集中检索,检索的条件可以自行定义。

      1. WEB远程管理软件(WMS)

Web远程管理软件主要包括用户管理、日志管理、报警管理、系统对时、设备管理等方面的管理及应用,各功能如下:

用户管理:系统管理员通过此功能,完成对用户进行名称、密码、权限管理、可以对用户做增、删、改、查功能。并可完成用户的名称、密码、权限及计算机IP绑定功能。

日志管理:该模块对系统运行的所有状态,包括操作、调用、控制、调试等等均进行运行日志记录,其记录由系统管理员进行操作和管理。日志记录的大小由配置模块设定,先进先出。

报警管理:对中心应用系统的应用软件、接入及交换处理系统设备故障和检测器故障进行监测,故障发生时通过异常信息显示进行报警并生成故障记录;故障记录保存在日志文件中,可以方便进行查询。操作员确认后取消报警。

系统校时:支持NTP校时功能,保证整个系统具有一个标准一致的时间,确保所有的业务子系统准确的时间同步,保证系统联动的实时性、准确。

设备管理:对系统设备进行管理,根据需要可以增加、删除、编辑设备。

设备状态监视:可以提供直观的设备列表界面,对综合接入及交换处理系统设备状态进行监视。

      1. GIS系统集成模块(GIS)
  1. 实现对电子地图的各种操作,包括放大、缩小、全图、移动、打印、点选、框选、不规则选择等操作,具备鹰眼功能。
  2. 可以中心定位方式快速定位到派出所或社区警务室。
  3. 查询定位:可以根据用户输入的视频名称关键字搜索符合的结果,并提供定位展现。它包括地物查询和业务数据查询:

地物查询:针对地图内容,输入地物名称关键字,得到列表,并可以实现对其定位操作。

业务数据查询:选择已经录用的数据类别,输入关键字得到结果列表,并实现对其定位等操作。

  1. 周边查询:可以根据用户输入的街道名称、建筑名称等,查找一定范围的数据类别,并具有一定的统计功能。点状周边查询:比如查询某个建筑周围100米的社区警务室。   线状周边查询:比如查询某条街道两边100米的联防点。面状周边查询:比如查询某社区周围100米的治安点。
  2. 区域查询:可以根据已有的区域信息调出该区域的所有需要查找的数据类型。比如查询某区域的所有监控点信息,则系统就显示所有的监控点地图位。
  3. 专题图展现:提供按照一定条件的某个专题的地图展现,比如监控专题图、警力分布专题图等,以饼状图为主。
  4. 警力搜寻:  点击事发点位置,自动获取附近的警力点位置和距离,包括移动巡逻车和固定的警务室。
      1. 网络数字矩阵软件(SNVD)

网络数字矩阵软件可以达到监控中心的网络数字矩阵软件专用客户端软件,支持更加灵活的解码卡与矩阵卡输出控制。

支持对其他标准客户端软解码VGA输出的协同控制,支持管理最大多台客户端软解码输出上电视墙。

提供本机显示控制,提供电子地图、分组、轮巡、联动等多种控制方式。

提供矩阵卡输出模拟视频信号复合方式控制(单画面、多画面、画中画)。

      1. 智能卡口接入软件模块(BAS)

系统能接入智能卡口交通监控,形成融合的综合应用平台,智能卡口的接入采用webservice接口方式,既保证大华自产设备的接入,也可实现与其他公司卡口平台的接入。

车辆图像和车辆信息采集识别:采用卡口代理服务器接入的方式,接收转发过来的卡口的车辆图像和车辆信息。

车辆信息集中存储:将各卡口的车辆图像和车辆信息集中存储到中心磁盘阵列。

布控和撤控:将布控内容添加到系统布控信息数据库表中实现布控;对已布控内容实现撤控;布控和撤控后能提示操作结果;能响应联网系统集成管理平台的布/撤控指令。

车辆信息比对监测:将采集到的车辆信息与布控信息数据库表中的布控内容进行自动比对。应比对结果符合条件时,应能及时发出相关警示并发送至联网系统集成管理平台。

自动报警联动:超速报警可以设置超速限值,当通过车辆的速度超过限值时,能现场报警和远程报警,联动动态视频预案。布控缉查车辆报警:可以设置布控缉查车辆号牌,当系统识别出来的车辆号牌结果符合条件时,能现场报警和远程报警,联动动态视频预案。

查询统计:能对车辆信息的内容进行精确或模糊查询、统计、生成报表,并能输出数据。能为联网系统集成管理平台提供车辆数据的查询统计服务,能够按车道和时段进行车辆流量统计,并以报表形式输出。查询统计应支持Web查询方式。

系统设备状态监测:能监测系统中设备运行时的实时状态,并能向联网系统集成管理平台提供系统设备工作状态的查询服务。

卡口历史录像提取:根据卡口抓拍图片的识别结果,提供车牌信息和时间组合进行录像智能检索的接口,用户端根据车牌信息进行历史录像的点播和下载。

系统设备状态监测:车辆轨迹分析、流量分析统计功能。

      1. 市局级联网关服务模块

按照《跨区域视频监控联网共享技术规范》DB33/T629-2007第二部分联网单元技术要求,分局数字视频共享平台向市局提供了联网接口(控件或SDK开发包),分局开放相应代码、编码格式和控制协议,提供与市局联网软件接口模块,市局可以通过分局联网服务器(网关服务器)访问和控制分局数字监控图像。

    1. 系统功能
      1. 基本业务功能
        1. 设备管理功能

配置设备包括配置硬盘录像机(DVR)、视频服务器(DVS)、摄像机和视频通道的媒体流参数。设备属性包括编号、类型(DVR、IPC、DVS、卡口、电子警察)、名称、设备描述、设备厂商、设备型号、设备通道数、报警输出数、设备IP地址、设备端口、设备登录名、设备登录密码、所属部门、设备通道设置(通道名称、通道编号(根据设备编号及通道数自动生成)、通道类型(普通摄像头、球机、半球摄像机、高清卡口))、报警输入设置(报警输入名称、是否启用、类别(其他、语音对讲、电子围栏等)、报警等级(一、二、三))、报警输出设置(报警输出名称、是否启用、类别(常开、常关)、报警等级(其他、灯光、警笛等))

        1. 监控设备编号管理

根据省、市、县和基层单位管理用户的不同权限,进行录入、修改、停用、注销、启用、审批、统计等操作。设备编号由市级管理用户按编号规则录入基本信息,经省厅交管局管理用户批准后,方可进行交通违法信息录入等操作。

        1. 设备状态显示

能实时监测记录摄像机的在线与否工作状况,支持人工查询和异常自动报警。

设备故障告警后,能以不同颜色的显示方式进行提示,操作人员可按照权限和流程对设备故障进行处理。

        1. 字典管理功能

为维护系统提供所需要的数据字典,使用户可以方便的对诸如车身颜色、号牌类型、号牌颜色、监控方向等交通参数进行定义。要能够根据数据字典类型和字典的值进行新增、修改、删除、查询等操作。

        1. 用户管理功能

用户管理包括添加用户、查询用户、查看/修改用户、删除用户操作。用户信息包括名称、密码、类型、所属权限组、所属部门。

为管理方便,对用户按域的方式进行管理。在系统中,将非管理员用户分成许多用户组,组和组之间都有不同的权限。

用户角色类型码的定义以及对应的职责和权限范围如下:

角色类型码

角色名称

职责与权限

90

系统管理员

属于预定义角色,对系统全面负责

拥有本域内所有服务器的查询、配置、管理权限

添加、删除其他子系统管理员,可以创建用户组,或者在用户组中添加删除高级用户、普通用户和浏览用户,分配用户组权限和监控图像权限

给其他角色的用户分配角色权限和监控图像权限

此用户名不能用于DSS-T客户端的登录

91

子系统管理员

由系统管理员创建帐号,拥有本域内服务器的管理、配置权限

可以创建用户组,或者在用户组中添加删除高级用户、普通用户和浏览用户,分配用户组权限和监控图像权限

拥有本域内部分监控图像和其他域级联监控图像功能权限;权限范围由系统管理员指定

92

高级用户

不可以创建用户组,可以在用户组中添加删除普通用户和浏览用户,分配用户权限

拥有本域内部分监控图像和其他域级联监控图像功能权限;权限范围从用户组继承

93

普通用户

不可以创建用户组,不可以在用户组中添加删除普通用户和浏览用户,不可以修改用户权限;权限范围从用户组继承

94

浏览用户

只拥有本域内监控图像和其他域级联监控图像的浏览权限;

        1. 登录及权限管理功能

对授权用户实行在线管理,每一授权用户只能单人在线,多人无法使用同一账号登录。

添加用户后,需要配置该用户的各种权限,如实时监控、云台控制、点播回放等。

        1. 网络管理功能

性能管理

网络视频监控平台应能支持网管所采取的网络性能管理行动,并测试统计汇报其结果。

故障管理

网络视频监控平台的主处理机、存储器发生严重故障或严重过负荷时,应能向操作维护中心或网管中心发出告警信息,当告警消除时,亦应有报告。网络视频监控平台应能配合操作维护中心或网管中心对故障进行测试诊断与定位,按指令完成软件/硬件的重新配置,并具有故障恢复功能。

配置管理

网络视频监控平台应能支持网管系统对其进行的更新、升级等配置管理,完成软件/硬件的重新配置。

历史数据查询与下载功能

系统提供数据查询功能,支持通过时间段、事件类型、车牌号码、车牌颜色、车身颜色等组合查询数据,并提供模糊查询功能,对于信息不明确的车辆,可使用模糊条件匹配进行查询。支持查询数据下载功能。

        1. 车辆比对报警功能

系统具有交通安全违法行为监测报警和布控车辆自动比对报警功能。

当通过车辆与用户事先布控的被盗抢车辆或交通肇事逃逸等车辆的牌照号码及车型等信息特征相符合时,系统能够自动进行现场报警和远程报警。报警信息中包括车牌号码、车速、车型、车辆通过时间、车辆图片等。具备与交警或公安数据中心进行数据交换功能,并可实时将报警车辆的有关信息上传。

系统支持模糊比对和精确比对。

        1. 远程系统管理功能

系统具备故障自动检测功能,能通过软硬件自动检测系统故障并恢复正常工作。具有断电自动重启动、自动侦错报错、自动监测主要设备(摄像机、终端管理设备、服务器等)和主要运行软件的工作状态。

系统具备权限管理功能,能够对不同对象分配不同类型的使用权限。

系统具备日志记录功能。可记录主要设备、网络状态和主要运行软件的工作日志,还能记录设备或者网络状态改变(重启、或者重新连接)、主要软件发生重启或故障等事件日志。

系统具有主动校时功能,校时支持NTP校时。

系统具备远程维护及参数的设置等功能。

    1. 软件系统关键特色
      1. 多业务融合

整合智能卡口、电子警察、视频监控、超速抓拍等多个业务系统,统一用户操作界面,单屏多屏组合显示,方便指挥中心和各相关警种等人员的工作。更可提供警情全网巡查、可疑信息采集、案件研判、车辆追踪、人员协查、典型案例分析、业务统计分析等公安特色业务,发挥全网统筹的资源优势。

      1. 快速布控

发生警情时,能快速调用嫌疑现场及周边监控摄像头和卡口信息,形成对嫌疑人和可疑车辆的跟踪,利于对现场情况掌握和控制。启动实时多卡口图片刷新,实时多画面视频浏览,地理信息服务,快速布控,事件启动预案,GIS界面启动预案,报警/事件打开视频,视频智能分析预警等等。

      1. 录像追踪

按时间或事件检索案件发生现场的录像,进行嫌疑视频信息收集,搜索嫌疑人、嫌疑车辆等线索。 对应系统功能需求:输出视频,截图,视频备份存储,基于事件的视频存储,录像文件检索和回放等。

      1. 三维定位

对可疑目标进行三维智能定位,可将之定位于屏幕中心位置并且对区域进行适当的放大或缩小,便于快速锁定监控目标,有利于接处警操作人员快速反应,及时发现嫌疑现场情况,保存嫌疑现场视频证据。

      1. 预案管理

对大型活动及重大案件设置监控预案,如设置活动现场卡口摄像头的虚拟巡逻等预案,确保活动的安全和可掌控。

      1. 设备兼容

兼容130万、200万、500万像素等分辨率的高清卡口抓拍主机,兼容主流设备厂商的DVS/DVR/IPC、高清网络摄像机。

      1. 多级联网

 超大系统规模,灵活部署。系统提供分级、分权、分域部署模式,更可平滑扩容,进一步提升系统容量,满足业务长期快速发展的需要。支援多级级联部署。

      1. 无线应用

支持中国电信的CDMA2000 EVDO、中国移动的TD-SCDMA、中国联通的WCDMA 等目前主流3G无线车载终端和单兵巡检终端。其次,实现了Mobile手机终端的接入,具有移动抓拍、视频监控,云台控制,录像回放等功能。

      1. 提高的安全性

系统具有用户接入认证、前端设备接入认证,完备的分级权限管理。信令采用TCP传输,平台子系统通讯采用SSL加密。接入认证采用三次握手登录验证方式,防止恶意的重放攻击。支持USBKey模式的硬件签名认证。

告警等异步通知事件,仅向有权限的用户推送。

所有的密码采用单向散列方式保存,具备不可逆性,其他需可逆操作的敏感信息加密保存,切实保障平台信息的安全。平台中心录像引入数字签名处理,保障媒体数据的完整性与合法性,有效防止用户的篡改抵赖。

      1. 灵活的媒体存储

系统支持前端存储、代理服务器存储、中心集中存储等模式,用户可根据自己的需要选择,几种模式可以相互重叠,互不影响。

存储空间的使用策略可以为盘满覆盖或者盘满停,涉及的磁盘阵列可以根据存储数据的类型灵活选择NAS、FC-SAN、IP-SAN等存储架构,对各种磁盘阵列实施统一调配管理。

      1. 系统部署方式

随着系统应用的不断深入,系统规模的不断扩大,诸警种并发图像资源共享日益增多,横向跨区域图像共享需求日益上升;DSS-T软件平台采取分布式设计,级联方式部署:

    1. 第三方软件及服务器部署
      1. 系统运行环境
        1. 硬件运行环境

转发服务器

转发服务器是中心与前端上通下达的中心前置应用。主要用于实现如下功能:

实时采集过往车辆上传到中心数据库,包括图片、视频等;

检测外场设备工作情况,告警信息,温度设备运行状态等;

客户端访问的实时图片、视频的代理转发功能;

实时检测接收中心布防车辆数据库信息;

车牌识别告警布防车辆转发功能。

应用服务器

中心Web应用服务器主要负责用户的远程数据访问,配置、布防、检索、查询、交叉检测等的远程服务功能,用户可以通过IE或者Netscape浏览器远程数据访问和查看实时车辆信息。推荐的中心Web应用服务器的配置如下:

中心数据库服务器

中心数据库服务器主要用于部署Oracle或SQL Server等大型数据库软件,进行前端接入数据的中心存储配置;

主要有如下4类信息数据:

基本信息规范数据(包含各种国家和省级规范,如车辆类型代码、号牌种类代码、车身颜色基本色调代码、交通违章行为代码等),

盗抢、违章、告警设防、黑车数据库。

实时采集的交通信息数据和中间表等,实时数据包括过车记录、图片、视频,包括告警与非告警车辆信息;中间表主要是为节省查询、统计时间而设计的业务表或上传记录标记表;

系统配置信息,各点的用户、权限、部门;前端外场设备、代理服务器、中心数据管理器等。

中心磁盘阵列

中心磁盘阵列主要用于前端接入的图片、视频等数据的中心集中存储。从存储的数据类型来看,图片、视频均属于非结构化数据,一般来说选择NAS的存储架构为佳,但考虑成本以及中心原有系统的整合、利旧等因素,也可考虑FC-SAN或IP-SAN等存储架构。

推荐的中心存储阵列配置如下:

数据接口:每控制器4个1000Mbps以太网口

存储介质:24块硬盘,支持3T硬盘

磁盘安装:独立硬盘支架,支持硬盘热插拔

硬盘热备:支持全局热备盘或专属热备盘

数据保护:支持0,1,0+1,3,5,6,10,30,50,60,JBODN-way mirro

存储容量:最大支持系统盘数120块

接入视频路数:240路D1,120路720P,60路1080P

存储方式:IPSAN、FCSAN

操作系统:嵌入式LINUX操作系统

管理维护:WEB GUI、Telnet、SSH、集中管理软件

风扇配置:2组,支持在线更换

电源配置:3 x500W热插拔冗余电源

电源:100V-240Vac,47-63Hz

外形尺寸:133mmX440mmX650mm

工作环境温度:0℃~40℃

工作环境湿度:5%~95%(非凝露)

        1. 软件运行环境

服务器端操作系统: Windows Server® 2003 R2中文企业版

数据库 : Oracle 9I/10G/11G

客户端操作系统: Windows XP SP3/ Windows 7

客户端浏览器: Internet Explorer 6.0以上

      1. 服务器能力
        1. 系统能力

服务转发能力:千兆网卡,上行、下行并发流量≥500M;

视频数据发送延时:局域网˂300ms,广域网˂800S;

数据同时转发用户数:≤1000个

视频存储能力,主要评估指标,数据收发和读写能力

数据收发参考视频转发能力,千兆网卡≥ 500M;

数据读写能力,单台IP-SAN最多支持80路D1,128路CIF;

        1. 显示能力

客户端图像流畅度主要取决于:服务器到客户端的网络状况;客户端CPU性能;及客户端的显示能力;

但客户端并发显示要求高的,都要求配置多核CPU,高内存和独立显卡。

推荐配置的客户端:最高可支持解码并显示9路720P高清视频;25路D1标清视频;

视频显示时延:监控画面显示与实际现场的时间差<0.5S

报警响应平均时间:在客户端界面显示报警信号处理时间 < 0.5S;

各层的级联分中心域通过基础域的信任后,可以访问下属域及其所管辖的相应设备。分中心对其受信的域和设备再向上一级域进行信任,则上级域也获得了其相应的设备访问权限。操作从级联中心域到级联分中心域,分中心域向基础域请求数据,然后通过分中心域的转发等服务器向上一级转发,实现数据传输,并解决基层域上连带宽的问题。

此方案可以解决分别建网集中联网的难题,同时可以解决上级域对物理设备和服务的管理问题,将上级业务管理和下级业务及设备管理分离,使得管理更规范、简洁和有效,使得更专注于业务本身,而不是管理,提高用户的生产力。

第1章 设计原则

  市公安交通集成指挥平台设计方案遵循以下设计原则:

经济性

在充分满足系统运行技术与性能要求的前提下,尽量采用性能价格比高的产品与技术,并在项目实施过程中本着厉行节约的原则,精打细算,以保证项目建设的合理开销。

实用性

充分利用成熟的先进技术。避免盲目追求新技术,同时又要防止系统处理能力不够的现象出现。应用软件符合管理需要,易于维护,系统实用。

先进性

通过引进、二次开发和整体集成,使市公安交通集成指挥平台在国内同等城市规模中居于先进水平,并在系统实际运行过程中,建立紧密结合城市交通管理实际的科学化、现代化管理运行机制。

可靠性

方案尽量采用标准化优质产品,并在系统集成过程中对硬件设备安装、操作系统应用、网络连接、数据库设计完善的故障检测、诊断及处理策略,保证系统的稳定性和可靠性。

整体性

充分考虑各个系统之间的相互联系及整合,尽可能提高系统的集成度和整体利用效率。

开放性

遵循有关国际标准、国家标准和行业标准,系统间具有良好的互联、互操作能力。

可扩展性

方案系统结构易于扩充,以适应今后可能出现的较大任务负载。系统设备及软件向下兼容,以保护产业上的原始投资。

可操作性

界面友好,充分考虑操作人员的特点,使数据处理工作简单、方便、快捷,业务流程清晰,符合常规业务处理习惯。系统数据维护方便,备份及数据恢复快速简单。

第2章 设计依据

 

第3章 平台软件系统设计

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是一个融合公安信息管理业务、智能交通应用、视频图像监控、高速网络传输、高性能比对计算等多技术、多系统集成的复杂系统。

该系统平台是建立在公安视频信息专网系统协议层之上,可以作为各级公安交通指挥系统的统一信息服务平台,在公安派出所、区公安局、市公安局和省公安厅之间实现了实现信息授权交换与共享。平台通过对采集到的静态与动态数据分析加工处理,来实施治安监控、交通管理控制和诱导。能够及时对交通事件进行处理并通过多种渠道将治安、交通信息发布给各级公安部门。

整个平台的建设根据各警种各业务部门的职能要求并结合信息共享要求进行设计,首先考虑了满足业务部门的需求,包括系统结构、功能、对信息的内容要求和信息处理、发布等方面内容;其次考虑了信息共享的需求,平台预留了大量与公安交通已有应用系统的数据接口。

3.1 系统设计思路

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台的设计思路如下:

首先就是在功能设计上,采用了模块化设计,采用了松耦合的方式实现应用系统、逻辑管理、标准接入、物理资源的联系。数据与程序相对独立,程序与控制参数相对独立,以便于系统的调整与升级,适应不断发展的管理需求。保证各项技术可以不断的更新和升级以维持系统的先进性,使系统软件具有较长的生命周期。

其次是标准。标准是平台整合的基础。主要体现在统一编码的强制标准性、应用开放接口及中间逻辑层的强制标准。此外标准还涉及制度和规章。

强化物理层。根据设计的需要追加相应的设备投入,保证系统的应用强度。

强化平台管理。重点是建立全网统一、分级管理的权限管理、流控和调度系统。建立协调交互支撑系统。

强化应用。系统将建立统一的、标准的、开放的调用接口,供各应用系统调用,同时将建立预案视频监控支撑系统和警视联动系统等应用。

3.2 系统设计亮点

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是一个融合公安传统的图像监控业务和新兴的智能交通管理业务的集成管理平台,在整个平台的设计开发过程中,尽可能追踪了目前业界主流的技术框架和技术方法:

首先,采用了基于面向服务的体系架构(SOA)技术进行主体架构设计,以SOA(Service Oriented Architecture)面向服务的特性,通过定义良好的服务接口实现各子系统之间的松耦合,使平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求,实现信息的高度集成。

其次采用了基于Web Service的面向服务集成框架,实现了各个子系统平台之间的应用、服务的集成,为用户提供了一个统一的面向服务的应用集成管理界面。

主体的架构设计

在进行智能交通网络化图像监控系统集成管理平台的架构设计时,我们面临着如下的挑战:如何保证传统治安图像监控业务与新兴的智能交通管理业务的有机集成及信息共享和关联,实现该平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求,实现信息的高度集成,使得基于不同协议、针对不同应用需求实现的应用系统能够很好地进行信息交互,让应用系统变得更有弹性、更快速地响应业务需求。

我们的选择是采用业界逐渐成熟的面向服务的体系架构(SOA)技术。SOA可以将应用程序的不同功能单元定义为服务,服务之间通过定义良好的接口和契约进行联系,接口是采用中立的方式进行定义的,独立于实现服务的平台,从而使得构建在各种各样的系统中的服务能够用统一和通用的方式进行交互。这样一方面能够将遗留系统整合到新的应用,新开发系统采用符合规范的接口设计后也能够很好地整合到应用当中。这些系统松散耦合,最终形成一个可扩展的新系统。

业务集成的Web Service框架

集成平台采用了基于SOA的体系架构设计,但SOA作为一种体系架构的设计风格,在针对具体的诸如治安监控、智能交通卡口系统等业务应用领域,我们该如何实现这种面向服务的体系架构呢?

综合考虑各个可选的技术体系,在CORBA、DCOM、.Net、J2EE、Web Service等多个选择项中,最终我们认为采用.Net结合Web Services技术是实现整个平台SOA架构的最好选择。一方面Web Service是标准的,它保证了来自不同的Web服务即使运行在不同的平台上,底层的实现机理不同也可以顺利交互和共享,这是传统技术所不具备的,特别适合于智能交通集成平台这种复杂的应用环境。更为突出的是Web服务的定义和实现是分开描述的,即它的松耦合性,可以方便地修改Web服务内在的实现而不会对现有的系统造成破坏,这极大地促进了信息件架构的灵活性。基于Web Service这种标准的成熟和应用的普及为广泛的实现SOA架构提供了基础,而.Net的开发成熟度更为实现Web Service的成熟提供了催化作用。

在平台中,我们特别在业务应用领域进行了Web Service的集成应用,主要有:外场设备接入服务、数据检索与数据共享等中间件服务

高性能的外场设备接入服务设计

平台实现了基于Web Service的独立外场设备接入服务层。一方面,独立的接入服务层,清晰地定义了中心平台与外场设备的边界。另一方面,它把接入功能从Oracle数据库的侦听服务进程中解放出来,由于采用独立的主从架构设计,能极大地提高集成平台的强壮性。

整个接入服务使用Web服务来集成前端的各种外场设备信息。采用的专用ITSIP协议实现前端外场数据接入而导致的接入其他厂家外场设备困难的问题。

另外,整个外场设备数据接入服务的架构采用主/辅服务的方式:

主服务一直保持实时请求的接收状态,超过一定可配置的阈值后,主服务发出分流处理的消息,并从主队列中分流部分请求记录

消息侦测线程接收该消息,并启动辅助服务

辅助服务接收分流的请求记录,并持续处理,一直到处理完成后退出

结合Ajax和RIA技术的更好用户体验

B/S计算模式随着互联网的爆发性增长,也同时成为目前应用软件最主流的运行模式。但相比传统C/S程序丰富的界面特性,纯粹B/S页面的显示技术也为集成平台的展现和用户体验带来了很大的困惑。

采用了纯粹的B/S页面显示技术,为了保证纯粹B/S页面显示更好的用户体验,我们大量采用了Ajax和RIA技术来增强软件界面的友好性:

平台大量采用了AJAX技术,用于无抖动刷新;

Ajax技术用于更平滑地显示实时过车信息和实时报警信息,实现页面的无抖动刷新,增强了用户视觉体验;同时在图片切换过程中减少等待时间。

采用Flex技术,实现更多的RIA(RichInternet Application)特性,来实现过车、报警等图片信息的展现。

3.3 遵循的标准与接口

1.  互联接口和通信协议

为了在跨区域的社会治安动态视频监控系统中,实现不同设备及平台之间的互联、互通、互控,实现视频资源的共享和各警种之间的协同作战,平台完全按照《跨区域视频监控联网共享技术规范》(DB33/T629-2007)规定的视音频传输要求、联网接口技术要求和设备用户地址编码要求进行系统建设。。

2.   设备接口和控制协议

保证在外场设备之间进行模拟联网的矩阵有足够输入和输出接口,PTZ的控制协议符合PELCO-D标准。

3.  视音频编码标准

整个平台的视音频编码采用统一的标准。联网系统的视频压缩编解码标准采用MPEG4/H.264/AVS;音频编解码标准采用G.711/G.723.1/G.729;重要的实时图像和历史图像在视音频编码算法中采取防篡改安全措施。

4.  设备用户地址统一编码标准

设备用户地址统一编码:为了确保设备与用户正常接入平台,保证系统平台建设质量,设备用户地址编码规范符合DB33/T629-2007要求,具体要求如下:

智慧城市智能交通系统建议方案_第4张图片

3.4 系统总体框架

3.4.1 系统总体架构

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是综合性、专业性很强的信息整合、业务管理与决策支持平台。整个平台综合运用了通讯、计算机、网络、信息处理等技术,实现了信息资源管理、设备管理、用户管理、网络管理、安全管理等业务功能。

作为整合治安监控基础设施、交通管理基础设施、网络与计算机、交通管理信息应用系统的综合信息管理平台,其总体框架包括设备接入层、转发存储层、中间件层、业务应用层、用户界面层五个层次,如下所示:

智慧城市智能交通系统建议方案_第5张图片

设备接入层:主要负责与外场设备、分局中心系统进行数据交互;完成采集图片/数据的入库存储、数据协议转换、数据预处理及控制信息发送功能;

转发存储层:主要负责业务数据以及图片文件的存储和管理,负责实时视频图像的转发和历史图像的存储,数据库软件采用ORACLE, 采用RAID5磁盘阵列作为存储介质,采用负载均衡的策略将转发、存储、比对、查询任务分配到多台服务器上。

中间层:是支撑业务应用中间件服务层,主要负责数据检索引擎、数据共享服务和GIS访问等功能;

业务应用层:是基于中间件层之上进行的各种业务处理、运算和管理服务层,包括实时监控、录像追踪、违章审核、布控报警、信息导入、GIS应用、查询统计、流量分析、车辆轨迹、全网协查、警情案情、系统对时等业务处理功能,同时提供丰富的系统配置管理功能;

用户界面层:提供友好、易用的人机交互界面。

3.4.2 系统网络架构

大华智能交通综合信息管理平台主要是基于公安网部署,整个网络结构分为前端采集层、数据传输层、数据接入层、中心数据处理层、用户应用层等五个层次。具体网络结构如下图所示:

智慧城市智能交通系统建议方案_第6张图片

1)前端采集层:通过前端外场设备:智能卡口系统、电子警察系统、测速抓拍系统、视频监控系统等,采集过车数据、道路违法数据、道路监控数据等,并将这些信息上传到数据接入层。

2)数据传输层:主要是指基于公安网络或运营商网络的数据传输网络。

3)数据接入层:主要是实现接入前端外场设备采集的数据信息,并进行分类存储。该层作为中心管理平台与前端外场系统的信息转换枢纽与集成核心,主要用于存储各项交通管理业务信息的交换标准、接口规范,并通过信息交换平台完成业务处理与管理、接口交互的数据整合,建立综合应用的数据模型,为上层应用提供有关道路交通管理的业务驱动模型和决策支持数据。

4)中心数据处理层:在信息接入代理层的信息交换整合的基础上,按照道路交通管理的业务管理、辅助决策、信息发布的要求,提供综合业务信息管理、信息展现与应用、辅助决策支持等服务。

5)用户应用层:主要提供用户的访问接口和统一应用门户。

此外,中心数据处理层通过安全隔离设备(一般是网闸),在保证安全的前提下,与公安八大基础信息资源库进行交互,完成智能交通综合业务信息的共享利用。

3.5 系统平台组成

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台各软件模块组成如下:

系统管理服务软件(CMS);

视频流媒体转发服务软件(VMTS);

视频流媒体集中存储服务软件(VSS);

WEB远程管理软件(WMS);

GIS系统集成模块(GIS);

网络数字矩阵软件(SNVD);

智能卡口接入软件模块(BAS);

市局级联网关服务模块;

3.5.1 系统管理服务软件(CMS)

作为一个规模庞大,运行相对独立的公安专业系统,系统管理服务软件是一个基于数据库的后台管理信息软件,是系统的核心业务服务器。负责处理监控的业务逻辑,进行权限等控制。根据业务逻辑需要,会发送命令给VMTS、VSS等服务器进行处理。

3.5.2 视频流媒体转发服务软件(VMTS)

视频流媒体转发服务软件能够对多客户端复用相同现场图像的流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理,保证有限带宽下的多路同时访问和降低现场存储设备的网络负荷。

视频流媒体转发服务器支持视音频流的转发,支持网内多用户对一个音视频流的访问,实现有多个网络客户端同时访问同一远程画面时,可以通过视频流媒体转发服务器进行转发,从而在网络上只占用一个通道的资源。

上级单位需要查看下级单位图像时,宜访问视频流媒体转发服务器,不宜直接访问网络带宽资源有限的下级单位,从而解决多级浏览级联的问题。具体功能要求如下:

1、流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理,管理路数不限,单机支持并发转发≥200路D1图像,流媒体服务器应支持音视频流的转发;

2、支持分布式部署流媒体转发设备,可以对客户端IP段和流媒体带宽进行有效的管理;

3、能够解决多级浏览级联问题,需要查看越级机构的图像时,可以直接访问流媒体服务器,而不用都去直接访问网络带宽资源有限的下级机构,从而解决多级浏览级联的问题;

4、支持动态IP变更自动捕捉、修正相关设置参数;

5、流媒体服务支持CLUSTER技术,并且具有网络自适应能力,能适应大并发量的视频流传输与存储;

3.5.3 视频流媒体集中存储服务软件(VSS)

视频流媒体集中存储服务软件能够实现在监控中心集中录像功能,包括中心存储管理、录像备份管理和删除管理等,能够适用不同厂商的产品,用于解决动态视频监控系统中前端设备远程数字监控中心数据的存储问题。

存储服务系统支持:中心存储、前端存储等多种存储方式;支持自动存储、周期存储、计划存储、手动存储等多种存储策略和存储策略的配置功能;支持ASF流媒体文件格式的存储和RTSP实时流媒体国际协议的回放。具体功能如下:

1、软件可以对全网的设备进行计划存储、报警存储配置;

2、集中存储(备份)管理前端设备的实时图像和历史录像,并提供集中检索服务,管理路数不限,单机支持并发存储≥200路图像(D1格式);

3、中心集中录像库设置,可设置需要备份的录像时间段和备份盘符,同时可以查看某路图像指定日期的录像内容;

4、软件具备可执行录像计划和任务调度引擎,(目前一二类监控点建设只录像一次,不具备补录条件,三类监控点建设时再考虑补录,建议删除);

5、系统维护服务器将定时检查磁盘的情况,进行清盘任务、自动导出等功能;

6、提供分散集中相结合的存储方式,但采用统一的检索服务,实现对全局范围所有信息的集中检索,检索的条件可以自行定义。

3.5.4 WEB远程管理软件(WMS)

Web远程管理软件主要包括用户管理、日志管理、报警管理、系统对时、设备管理等方面的管理及应用,各功能如下:

用户管理:系统管理员通过此功能,完成对用户进行名称、密码、权限管理、可以对用户做增、删、改、查功能。并可完成用户的名称、密码、权限及计算机IP绑定功能。

日志管理:该模块对系统运行的所有状态,包括操作、调用、控制、调试等等均进行运行日志记录,其记录由系统管理员进行操作和管理。日志记录的大小由配置模块设定,先进先出。

报警管理:对中心应用系统的应用软件、接入及交换处理系统设备故障和检测器故障进行监测,故障发生时通过异常信息显示进行报警并生成故障记录;故障记录保存在日志文件中,可以方便进行查询。操作员确认后取消报警。

系统校时:支持NTP校时功能,保证整个系统具有一个标准一致的时间,确保所有的业务子系统准确的时间同步,保证系统联动的实时性、准确。

设备管理:对系统设备进行管理,根据需要可以增加、删除、编辑设备。

设备状态监视:可以提供直观的设备列表界面,对综合接入及交换处理系统设备状态进行监视。

3.5.5 GIS系统集成模块(GIS)

1.  实现对电子地图的各种操作,包括放大、缩小、全图、移动、打印、点选、框选、不规则选择等操作,具备鹰眼功能。

2.  可以中心定位方式快速定位到派出所或社区警务室。

3.  查询定位:可以根据用户输入的视频名称关键字搜索符合的结果,并提供定位展现。它包括地物查询和业务数据查询:

地物查询:针对地图内容,输入地物名称关键字,得到列表,并可以实现对其定位操作。

业务数据查询:选择已经录用的数据类别,输入关键字得到结果列表,并实现对其定位等操作。

4.  周边查询:可以根据用户输入的街道名称、建筑名称等,查找一定范围的数据类别,并具有一定的统计功能。点状周边查询:比如查询某个建筑周围100米的社区警务室。线状周边查询:比如查询某条街道两边100米的联防点。面状周边查询:比如查询某社区周围100米的治安点。

5.  区域查询:可以根据已有的区域信息调出该区域的所有需要查找的数据类型。比如查询某区域的所有监控点信息,则系统就显示所有的监控点地图位。

6.  专题图展现:提供按照一定条件的某个专题的地图展现,比如监控专题图、警力分布专题图等,以饼状图为主。

7.  警力搜寻:  点击事发点位置,自动获取附近的警力点位置和距离,包括移动巡逻车和固定的警务室。

3.5.6 网络数字矩阵软件(SNVD)

网络数字矩阵软件可以达到监控中心的网络数字矩阵软件专用客户端软件,支持更加灵活的解码卡与矩阵卡输出控制。

支持对其他标准客户端软解码VGA输出的协同控制,支持管理最大多台客户端软解码输出上电视墙。

提供本机显示控制,提供电子地图、分组、轮巡、联动等多种控制方式。

提供矩阵卡输出模拟视频信号复合方式控制(单画面、多画面、画中画)。

3.5.7 智能卡口接入软件模块(BAS)

系统能接入智能卡口交通监控,形成融合的综合应用平台,智能卡口的接入采用webservice接口方式,既保证大华自产设备的接入,也可实现与其他公司卡口平台的接入。

车辆图像和车辆信息采集识别:采用卡口代理服务器接入的方式,接收转发过来的卡口的车辆图像和车辆信息。

车辆信息集中存储:将各卡口的车辆图像和车辆信息集中存储到中心磁盘阵列。

布控和撤控:将布控内容添加到系统布控信息数据库表中实现布控;对已布控内容实现撤控;布控和撤控后能提示操作结果;能响应联网系统集成管理平台的布/撤控指令。

车辆信息比对监测:将采集到的车辆信息与布控信息数据库表中的布控内容进行自动比对。应比对结果符合条件时,应能及时发出相关警示并发送至联网系统集成管理平台。

自动报警联动:超速报警可以设置超速限值,当通过车辆的速度超过限值时,能现场报警和远程报警,联动动态视频预案。布控缉查车辆报警:可以设置布控缉查车辆号牌,当系统识别出来的车辆号牌结果符合条件时,能现场报警和远程报警,联动动态视频预案。

查询统计:能对车辆信息的内容进行精确或模糊查询、统计、生成报表,并能输出数据。能为联网系统集成管理平台提供车辆数据的查询统计服务,能够按车道和时段进行车辆流量统计,并以报表形式输出。查询统计应支持Web查询方式。

系统设备状态监测:能监测系统中设备运行时的实时状态,并能向联网系统集成管理平台提供系统设备工作状态的查询服务。

卡口历史录像提取:根据卡口抓拍图片的识别结果,提供车牌信息和时间组合进行录像智能检索的接口,用户端根据车牌信息进行历史录像的点播和下载。

系统设备状态监测:车辆轨迹分析、流量分析统计功能。

3.5.8 市局级联网关服务模块

按照《跨区域视频监控联网共享技术规范》DB33/T629-2007第二部分联网单元技术要求,分局数字视频共享平台向市局提供了联网接口(控件或SDK开发包),分局开放相应代码、编码格式和控制协议,提供与市局联网软件接口模块,市局可以通过分局联网服务器(网关服务器)访问和控制分局数字监控图像。

  1. 平台软件系统设计

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是一个融合公安信息管理业务、智能交通应用、视频图像监控、高速网络传输、高性能比对计算等多技术、多系统集成的复杂系统。

该系统平台是建立在公安视频信息专网系统协议层之上,可以作为各级公安交通指挥系统的统一信息服务平台,在公安派出所、区公安局、市公安局和省公安厅之间实现了实现信息授权交换与共享。平台通过对采集到的静态与动态数据分析加工处理,来实施治安监控、交通管理控制和诱导。能够及时对交通事件进行处理并通过多种渠道将治安、交通信息发布给各级公安部门。

整个平台的建设根据各警种各业务部门的职能要求并结合信息共享要求进行设计,首先考虑了满足业务部门的需求,包括系统结构、功能、对信息的内容要求和信息处理、发布等方面内容;其次考虑了信息共享的需求,平台预留了大量与公安交通已有应用系统的数据接口。

    1. 系统设计思路

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台的设计思路如下:

首先就是在功能设计上,采用了模块化设计,采用了松耦合的方式实现应用系统、逻辑管理、标准接入、物理资源的联系。数据与程序相对独立,程序与控制参数相对独立,以便于系统的调整与升级,适应不断发展的管理需求。保证各项技术可以不断的更新和升级以维持系统的先进性,使系统软件具有较长的生命周期。

其次是标准。标准是平台整合的基础。主要体现在统一编码的强制标准性、应用开放接口及中间逻辑层的强制标准。此外标准还涉及制度和规章。

强化物理层。根据设计的需要追加相应的设备投入,保证系统的应用强度。

强化平台管理。重点是建立全网统一、分级管理的权限管理、流控和调度系统。建立协调交互支撑系统。

强化应用。系统将建立统一的、标准的、开放的调用接口,供各应用系统调用,同时将建立预案视频监控支撑系统和警视联动系统等应用。

    1. 系统设计亮点

智能交通网络化图像监控系统集成管理平台是一个融合公安传统的图像监控业务和新兴的智能交通管理业务的集成管理平台,在整个平台的设计开发过程中,尽可能追踪了目前业界主流的技术框架和技术方法:

首先,采用了基于面向服务的体系架构(SOA)技术进行主体架构设计,以SOA(Service Oriented Architecture)面向服务的特性,通过定义良好的服务接口实现各子系统之间的松耦合,使平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求,实现信息的高度集成。

其次采用了基于Web Service的面向服务集成框架,实现了各个子系统平台之间的应用、服务的集成,为用户提供了一个统一的面向服务的应用集成管理界面。

主体的架构设计

在进行智能交通网络化图像监控系统集成管理平台的架构设计时,我们面临着如下的挑战:如何保证传统治安图像监控业务与新兴的智能交通管理业务的有机集成及信息共享和关联,实现该平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求,实现信息的高度集成,使得基于不同协议、针对不同应用需求实现的应用系统能够很好地进行信息交互,让应用系统变得更有弹性、更快速地响应业务需求。

我们的选择是采用业界逐渐成熟的面向服务的体系架构(SOA)技术。SOA可以将应用程序的不同功能单元定义为服务,服务之间通过定义良好的接口和契约进行联系,接口是采用中立的方式进行定义的,独立于实现服务的平台,从而使得构建在各种各样的系统中的服务能够用统一和通用的方式进行交互。这样一方面能够将遗留系统整合到新的应用,新开发系统采用符合规范的接口设计后也能够很好地整合到应用当中。这些系统松散耦合,最终形成一个可扩展的新系统。

业务集成的Web Service框架

集成平台采用了基于SOA的体系架构设计,但SOA作为一种体系架构的设计风格,在针对具体的诸如治安监控、智能交通卡口系统等业务应用领域,我们该如何实现这种面向服务的体系架构呢?

综合考虑各个可选的技术体系,在CORBA、DCOM、.Net、J2EE、Web Service等多个选择项中,最终我们认为采用.Net结合Web Services技术是实现整个平台SOA架构的最好选择。一方面Web Service是标准的,它保证了来自不同的Web服务即使运行在不同的平台上,底层的实现机理不同也可以顺利交互和共享,这是传统技术所不具备的,特别适合于智能交通集成平台这种复杂的应用环境。更为突出的是Web服务的定义和实现是分开描述的,即它的松耦合性,可以方便地修改Web服务内在的实现而不会对现有的系统造成破坏,这极大地促进了信息件架构的灵活性。基于Web Service这种标准的成熟和应用的普及为广泛的实现SOA架构提供了基础,而.Net的开发成熟度更为实现Web Service的成熟提供了催化作用。

在平台中,我们特别在业务应用领域进行了Web Service的集成应用,主要有:外场设备接入服务、数据检索与数据共享等中间件服务

高性能的外场设备接入服务设计

平台实现了基于Web Service的独立外场设备接入服务层。一方面,独立的接入服务层,清晰地定义了中心平台与外场设备的边界。另一方面,它把接入功能从Oracle数据库的侦听服务进程中解放出来,由于采用独立的主从架构设计,能极大地提高集成平台的强壮性。

整个接入服务使用Web服务来集成前端的各种外场设备信息。采用的专用ITSIP协议实现前端外场数据接入而导致的接入其他厂家外场设备困难的问题。

另外,整个外场设备数据接入服务的架构采用主/辅服务的方式:

主服务一直保持实时请求的接收状态,超过一定可配置的阈值后,主服务发出分流处理的消息,并从主队列中分流部分请求记录

消息侦测线程接收该消息,并启动辅助服务

辅助服务接收分流的请求记录,并持续处理,一直到处理完成后退出

结合Ajax和RIA技术的更好用户体验

B/S计算模式随着互联网的爆发性增长,也同时成为目前应用软件最主流的运行模式。但相比传统C/S程序丰富的界面特性,纯粹B/S页面的显示技术也为集成平台的展现和用户体验带来了很大的困惑。

采用了纯粹的B/S页面显示技术,为了保证纯粹B/S页面显示更好的用户体验,我们大量采用了Ajax和RIA技术来增强软件界面的友好性:

平台大量采用了AJAX技术,用于无抖动刷新;

Ajax技术用于更平滑地显示实时过车信息和实时报警信息,实现页面的无抖动刷新,增强了用户视觉体验;同时在图片切换过程中减少等待时间。

采用Flex技术,实现更多的RIA(Rich Internet Application)特性,来实现过车、报警等图片信息的展现。

      1. 市局级联网关服务模块

按照《跨区域视频监控联网共享技术规范》DB33/T629-2007第二部分联网单元技术要求,分局数字视频共享平台向市局提供了联网接口(控件或SDK开发包),分局开放相应代码、编码格式和控制协议,提供与市局联网软件接口模块,市局可以通过分局联网服务器(网关服务器)访问和控制分局数字监控图像。

    1. 系统功能
      1. 基本业务功能
        1. 设备管理功能

配置设备包括配置硬盘录像机(DVR)、视频服务器(DVS)、摄像机和视频通道的媒体流参数。设备属性包括编号、类型(DVR、IPC、DVS、卡口、电子警察)、名称、设备描述、设备厂商、设备型号、设备通道数、报警输出数、设备IP地址、设备端口、设备登录名、设备登录密码、所属部门、设备通道设置(通道名称、通道编号(根据设备编号及通道数自动生成)、通道类型(普通摄像头、球机、半球摄像机、高清卡口))、报警输入设置(报警输入名称、是否启用、类别(其他、语音对讲、电子围栏等)、报警等级(一、二、三))、报警输出设置(报警输出名称、是否启用、类别(常开、常关)、报警等级(其他、灯光、警笛等))

        1. 监控设备编号管理

根据省、市、县和基层单位管理用户的不同权限,进行录入、修改、停用、注销、启用、审批、统计等操作。设备编号由市级管理用户按编号规则录入基本信息,经省厅交管局管理用户批准后,方可进行交通违法信息录入等操作。

        1. 设备状态显示

能实时监测记录摄像机的在线与否工作状况,支持人工查询和异常自动报警。

设备故障告警后,能以不同颜色的显示方式进行提示,操作人员可按照权限和流程对设备故障进行处理。

        1. 字典管理功能

为维护系统提供所需要的数据字典,使用户可以方便的对诸如车身颜色、号牌类型、号牌颜色、监控方向等交通参数进行定义。要能够根据数据字典类型和字典的值进行新增、修改、删除、查询等操作。

        1. 用户管理功能

用户管理包括添加用户、查询用户、查看/修改用户、删除用户操作。用户信息包括名称、密码、类型、所属权限组、所属部门。

为管理方便,对用户按域的方式进行管理。在系统中,将非管理员用户分成许多用户组,组和组之间都有不同的权限。

用户角色类型码的定义以及对应的职责和权限范围如下:

角色类型码

角色名称

职责与权限

90

系统管理员

属于预定义角色,对系统全面负责

拥有本域内所有服务器的查询、配置、管理权限

添加、删除其他子系统管理员,可以创建用户组,或者在用户组中添加删除高级用户、普通用户和浏览用户,分配用户组权限和监控图像权限

给其他角色的用户分配角色权限和监控图像权限

此用户名不能用于DSS-T客户端的登录

91

子系统管理员

由系统管理员创建帐号,拥有本域内服务器的管理、配置权限

可以创建用户组,或者在用户组中添加删除高级用户、普通用户和浏览用户,分配用户组权限和监控图像权限

拥有本域内部分监控图像和其他域级联监控图像功能权限;权限范围由系统管理员指定

92

高级用户

不可以创建用户组,可以在用户组中添加删除普通用户和浏览用户,分配用户权限

拥有本域内部分监控图像和其他域级联监控图像功能权限;权限范围从用户组继承

93

普通用户

不可以创建用户组,不可以在用户组中添加删除普通用户和浏览用户,不可以修改用户权限;权限范围从用户组继承

94

浏览用户

只拥有本域内监控图像和其他域级联监控图像的浏览权限;

        1. 登录及权限管理功能

对授权用户实行在线管理,每一授权用户只能单人在线,多人无法使用同一账号登录。

添加用户后,需要配置该用户的各种权限,如实时监控、云台控制、点播回放等。

        1. 网络管理功能

性能管理

网络视频监控平台应能支持网管所采取的网络性能管理行动,并测试统计汇报其结果。

故障管理

网络视频监控平台的主处理机、存储器发生严重故障或严重过负荷时,应能向操作维护中心或网管中心发出告警信息,当告警消除时,亦应有报告。网络视频监控平台应能配合操作维护中心或网管中心对故障进行测试诊断与定位,按指令完成软件/硬件的重新配置,并具有故障恢复功能。

配置管理

网络视频监控平台应能支持网管系统对其进行的更新、升级等配置管理,完成软件/硬件的重新配置。

安全管理

安全管理应包括数据安全和系统安全。

        1. 运维管理功能

系统管理主要实现对系统的整体管控,主要包括系统配置管理、系统状态监控、备份和恢复和日志管理。

系统配置管理

系统应该支持对系统的基本参数资料的配置和管理。

系统状态监控

系统支持实时监控各级系统的运行使用情况,包括主机的处理器、存储器、网络资源的使用率信息、各设备能力及占用率信息、数据库、应用系统等的运行情况和告警信息。根据告警的级别,系统应提供声、光、电子邮件、手机短信等多种方式通知系统管理员。

备份和恢复

系统应提供系统基础数据、用户数据和设备数据的备份和恢复功能。

日志管理

系统需要提供使用日志、故障日志的创建、添加、清除等功能,并提供多种方式帮助管理员方便地浏览和检索日志信息。

        1. 日志管理

对于所有登录、操作等都实时记录在操作日志中,具有相应权限的管理员可以查看、导出日志等操作。

        1. 信息导入、导出功能

系统可导入车辆黑名单或违章车辆信息,用于卡口系统布控,一旦发现符合布控条件的车辆,进行告警。(需与车管所数据库做接口)

对相应被控车辆,以黑名单的方式进行录入。一旦系统在识别车辆信息过程中,发现有和黑名单中布控数据相同的信息则产生告警。

可按照业务需要将数据导出。分为车辆信息数据导出和车辆图片导出两部分,能够设定导出条件,并根据选择的导出条件,将车辆数据、车辆图片从数据库相关信息中导出。

        1. 系统对时功能

外场设备(卡口、视频监控等)能被软件平台中心基准时钟校正,校正时间间隔不大于24h。系统内设备重新启动、应用软件恢复工作或网络中断后重新连同时,能自动进行时钟校正。确保图片、视频关联查询时时间的一致性。

      1. 实战业务功能
        1. 视频监控功能

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视频监控功能可对加入的节点进行实时监视和控制,随时了解路面情况。

        1. 录像回放功能

智慧城市智能交通系统建议方案_第8张图片

录像回放功能可以对前端设备录像和平台录像进行回放。

        1. 图片监控功能

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图片监控窗口实时显示从前端设备获取的图片。

        1. 车辆查询与追踪功能

过车辆查询和追踪功能,用户可以设置相应的查询条件,对所有接入到系统中的电警设备抓拍到的车辆图片以及车辆信息进行查询,并进行追踪。

        1. 布控/撤控功能

系统在下达布控/撤控指令时,能够注明布控/撤控的原因、布控/撤控的责任人及布控有效时限。当布控时间超过有效时限时,系统将执行自动撤控动作。

此外,系统还提供了“模糊布控”功能,实现对车辆号牌信息不全的车辆进行布控。

        1. 布撤防联动策略

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        1. 车辆报警联动功能

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车辆报警联动功能可以对电警设备根据报警的违章类型的视频联动和报警输出进行配置。

        1. 流量统计功能

系统具备出具日报表、周报表、月报表、年报表等功能。

可根据各种车辆类型(大型车辆、小型车辆等)输出折线图或柱状图等图表,而且统计结果可以Excel文件形式导出。

        1. 车道占有率统计功能

系统具备车道占有率统计功能,能够针对用户指定的时间段提供车辆通过该路口车道的累计时间占比,其结果以表格、直方图、曲线图的形式输出、打印,并将统计结果传输到指挥中心,管理部门可根据这些数据采取相应措施疏导交通,提高公众出行效率。

        1. 电子地图功能

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系统支持电子地图功能,可以直观显示前端设备的位置,以及车辆经过的轨迹路线。

        1. 数据手动校准功能

对于自动识别有误的记录,系统提供了数据修改功能,可以通过人工操作,修改错误的信息。

        1. 关联视频功能

选择一条查询结果,点击操作栏下“关联视频”按钮,系统自动弹出并播放该设备所关联的摄像机从该图片抓拍时间向前10秒开始到该图片抓拍后10秒的录像片段,如图所示。视频片段播放完毕视频自动停止,视频播放窗口变灰。

智慧城市智能交通系统建议方案_第13张图片

        1. 历史数据查询与下载功能

系统提供数据查询功能,支持通过时间段、事件类型、车牌号码、车牌颜色、车身颜色等组合查询数据,并提供模糊查询功能,对于信息不明确的车辆,可使用模糊条件匹配进行查询。支持查询数据下载功能。

        1. 车辆比对报警功能

系统具有交通安全违法行为监测报警和布控车辆自动比对报警功能。

当通过车辆与用户事先布控的被盗抢车辆或交通肇事逃逸等车辆的牌照号码及车型等信息特征相符合时,系统能够自动进行现场报警和远程报警。报警信息中包括车牌号码、车速、车型、车辆通过时间、车辆图片等。具备与交警或公安数据中心进行数据交换功能,并可实时将报警车辆的有关信息上传。

系统支持模糊比对和精确比对。

        1. 远程系统管理功能

系统具备故障自动检测功能,能通过软硬件自动检测系统故障并恢复正常工作。具有断电自动重启动、自动侦错报错、自动监测主要设备(摄像机、终端管理设备、服务器等)和主要运行软件的工作状态。

系统具备权限管理功能,能够对不同对象分配不同类型的使用权限。

系统具备日志记录功能。可记录主要设备、网络状态和主要运行软件的工作日志,还能记录设备或者网络状态改变(重启、或者重新连接)、主要软件发生重启或故障等事件日志。

系统具有主动校时功能,校时支持NTP校时。

系统具备远程维护及参数的设置等功能。

    1. 软件系统关键特色
      1. 多业务融合

整合智能卡口、电子警察、视频监控、超速抓拍等多个业务系统,统一用户操作界面,单屏多屏组合显示,方便指挥中心和各相关警种等人员的工作。更可提供警情全网巡查、可疑信息采集、案件研判、车辆追踪、人员协查、典型案例分析、业务统计分析等公安特色业务,发挥全网统筹的资源优势。

      1. 快速布控

发生警情时,能快速调用嫌疑现场及周边监控摄像头和卡口信息,形成对嫌疑人和可疑车辆的跟踪,利于对现场情况掌握和控制。启动实时多卡口图片刷新,实时多画面视频浏览,地理信息服务,快速布控,事件启动预案,GIS界面启动预案,报警/事件打开视频,视频智能分析预警等等。

      1. 录像追踪

按时间或事件检索案件发生现场的录像,进行嫌疑视频信息收集,搜索嫌疑人、嫌疑车辆等线索。 对应系统功能需求:输出视频,截图,视频备份存储,基于事件的视频存储,录像文件检索和回放等。

      1. 三维定位

对可疑目标进行三维智能定位,可将之定位于屏幕中心位置并且对区域进行适当的放大或缩小,便于快速锁定监控目标,有利于接处警操作人员快速反应,及时发现嫌疑现场情况,保存嫌疑现场视频证据。

      1. 预案管理

对大型活动及重大案件设置监控预案,如设置活动现场卡口摄像头的虚拟巡逻等预案,确保活动的安全和可掌控。

      1. 设备兼容

兼容130万、200万、500万像素等分辨率的高清卡口抓拍主机,兼容主流设备厂商的DVS/DVR/IPC、高清网络摄像机。

      1. 多级联网

 超大系统规模,灵活部署。系统提供分级、分权、分域部署模式,更可平滑扩容,进一步提升系统容量,满足业务长期快速发展的需要。支援多级级联部署。

      1. 无线应用

支持中国电信的CDMA2000 EVDO、中国移动的TD-SCDMA、中国联通的WCDMA 等目前主流3G无线车载终端和单兵巡检终端。其次,实现了Mobile手机终端的接入,具有移动抓拍、视频监控,云台控制,录像回放等功能。

      1. 提高的安全性

系统具有用户接入认证、前端设备接入认证,完备的分级权限管理。信令采用TCP传输,平台子系统通讯采用SSL加密。接入认证采用三次握手登录验证方式,防止恶意的重放攻击。支持USBKey模式的硬件签名认证。

告警等异步通知事件,仅向有权限的用户推送。

所有的密码采用单向散列方式保存,具备不可逆性,其他需可逆操作的敏感信息加密保存,切实保障平台信息的安全。平台中心录像引入数字签名处理,保障媒体数据的完整性与合法性,有效防止用户的篡改抵赖。

      1. 灵活的媒体存储

系统支持前端存储、代理服务器存储、中心集中存储等模式,用户可根据自己的需要选择,几种模式可以相互重叠,互不影响。

存储空间的使用策略可以为盘满覆盖或者盘满停,涉及的磁盘阵列可以根据存储数据的类型灵活选择NAS、FC-SAN、IP-SAN等存储架构,对各种磁盘阵列实施统一调配管理。

      1. 系统部署方式

随着系统应用的不断深入,系统规模的不断扩大,诸警种并发图像资源共享日益增多,横向跨区域图像共享需求日益上升;DSS-T软件平台采取分布式设计,级联方式部署:

    1. 第三方软件及服务器部署
      1. 系统运行环境
        1. 硬件运行环境

转发服务器

转发服务器是中心与前端上通下达的中心前置应用。主要用于实现如下功能:

实时采集过往车辆上传到中心数据库,包括图片、视频等;

检测外场设备工作情况,告警信息,温度设备运行状态等;

客户端访问的实时图片、视频的代理转发功能;

实时检测接收中心布防车辆数据库信息;

车牌识别告警布防车辆转发功能。

应用服务器

中心Web应用服务器主要负责用户的远程数据访问,配置、布防、检索、查询、交叉检测等的远程服务功能,用户可以通过IE或者Netscape浏览器远程数据访问和查看实时车辆信息。推荐的中心Web应用服务器的配置如下:

中心数据库服务器

中心数据库服务器主要用于部署Oracle或SQL Server等大型数据库软件,进行前端接入数据的中心存储配置;

主要有如下4类信息数据:

基本信息规范数据(包含各种国家和省级规范,如车辆类型代码、号牌种类代码、车身颜色基本色调代码、交通违章行为代码等),

盗抢、违章、告警设防、黑车数据库。

实时采集的交通信息数据和中间表等,实时数据包括过车记录、图片、视频,包括告警与非告警车辆信息;中间表主要是为节省查询、统计时间而设计的业务表或上传记录标记表;

系统配置信息,各点的用户、权限、部门;前端外场设备、代理服务器、中心数据管理器等。

中心磁盘阵列

中心磁盘阵列主要用于前端接入的图片、视频等数据的中心集中存储。从存储的数据类型来看,图片、视频均属于非结构化数据,一般来说选择NAS的存储架构为佳,但考虑成本以及中心原有系统的整合、利旧等因素,也可考虑FC-SAN或IP-SAN等存储架构。

推荐的中心存储阵列配置如下:

数据接口:每控制器4个1000Mbps以太网口

存储介质:24块硬盘,支持3T硬盘

磁盘安装:独立硬盘支架,支持硬盘热插拔

硬盘热备:支持全局热备盘或专属热备盘

数据保护:支持0,1,0+1,3,5,6,10,30,50,60,JBODN-way mirro

存储容量:最大支持系统盘数120块

接入视频路数:240路D1,120路720P,60路1080P

存储方式:IPSAN、FCSAN

操作系统:嵌入式LINUX操作系统

管理维护:WEB GUI、Telnet、SSH、集中管理软件

风扇配置:2组,支持在线更换

电源配置:3 x500W热插拔冗余电源

电源:100V-240Vac,47-63Hz

外形尺寸:133mmX440mmX650mm

工作环境温度:0℃~40℃

工作环境湿度:5%~95%(非凝露)

        1. 软件运行环境

服务器端操作系统: Windows Server® 2003 R2中文企业版

数据库 : Oracle 9I/10G/11G

客户端操作系统: Windows XP SP3/ Windows 7

客户端浏览器: Internet Explorer 6.0以上

      1. 服务器能力
        1. 系统能力

服务转发能力:千兆网卡,上行、下行并发流量≥500M;

视频数据发送延时:局域网˂300ms,广域网˂800S;

数据同时转发用户数:≤1000个

视频存储能力,主要评估指标,数据收发和读写能力

数据收发参考视频转发能力,千兆网卡≥ 500M;

数据读写能力,单台IP-SAN最多支持80路D1,128路CIF;

        1. 显示能力

客户端图像流畅度主要取决于:服务器到客户端的网络状况;客户端CPU性能;及客户端的显示能力;

但客户端并发显示要求高的,都要求配置多核CPU,高内存和独立显卡。

推荐配置的客户端:最高可支持解码并显示9路720P高清视频;25路D1标清视频;

视频显示时延:监控画面显示与实际现场的时间差<0.5S

报警响应平均时间:在客户端界面显示报警信号处理时间 < 0.5S;

        1. 管理能力

服务器处理能力:3000信令/秒

控制命令响应时间,局域网˂300ms,广域网˂800S

单级平台用户数: ˂5000个;

平台并发登录用户数: ˂500个;

五级用户优先级

用户权限组: ˂500个

单级平台管理网络设备数: ˂2000台;

单级平台管理报警点数: ˂4000台;

每秒可处理报警反馈: ˂1000个;

        1. 图片处理能力

图片识别能力:15~20张/秒

图片存储能力:单硬盘,60张/秒;

最多扩展5块硬盘,存储300张/秒;

        1. 数据库能力

Mysql数据库,单台处理能力1000条/秒:

ORACLE数据库,1000条/秒;(ORACLE官方数据)

        1. 单电子地图容量

最大支持1000路设备;

        1. 校时服务器

校时服务器负责所有测速区间范围单点的对时,减少区间测速的误差。

智慧城市智能交通系统建议方案_第14张图片

只有级联基层域直接访问设备,其他级联中心节点都是通过下一级域最后到基层域来访问设备。

各层的级联分中心域通过基础域的信任后,可以访问下属域及其所管辖的相应设备。分中心对其受信的域和设备再向上一级域进行信任,则上级域也获得了其相应的设备访问权限。操作从级联中心域到级联分中心域,分中心域向基础域请求数据,然后通过分中心域的转发等服务器向上一级转发,实现数据传输,并解决基层域上连带宽的问题。

此方案可以解决分别建网集中联网的难题,同时可以解决上级域对物理设备和服务的管理问题,将上级业务管理和下级业务及设备管理分离,使得管理更规范、简洁和有效,使得更专注于业务本身,而不是管理,提高用户的生产力。

欲了解详细方案,请关注“找方案”公众号,在公众号中可找到方案下载链接,下载电子版,敬请关注!

 


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