1.引言
先进的交通管理系统ATMS是智能交通系统ITS的一个领域,它将先进的信息技术、 数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面运输管理体系,而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的、实时、准确、高效的综合运输和管理系统,实现运输工具在道路上的运行功能智能化,从而使公众能高效地使用交通设施和能源[1]。城市交通监控与管理系统(iCentroView)[2]根据我国城市交通的基本情况和智能交通的发展现状,设计实现了智能交通领域我们最急切需要也是当前最可行的部分,主要集中在先进的交通管理系统ATMS、先进的驾驶员信息系统ADIS两个领域,以地理信息系统为基础,构建交通控制与交通信息数据管理为一体的城市交通监控指挥平台。
联动是一种事件/状态触发的执行过程[3]、[4]、[5]。当出现联动事件后,系统平台将判断事件的情况,自动执行动作或提示管理人员执行动作,实现统一协调、统一调度系统的各种资源,实现对特殊、突发和重要事件做出有序、快速而高效的反应。
要使联动发挥其上述功能的前提是集成。通过建设城市交通系统指挥中心,将各种与城市交通相关的信息(警力部署信息、GPS信息,驾驶员信息,车辆信息,交通路况信息,市政建设信息,局部气象信息,接处警信息,交通违法信息等)集成汇总到指挥中心后,联动系统才能够根据提供的事件启动联动,才能够将各种联动动作发布给各给相关系统和部门,达到联动目的。简要地说,城市交通监控与管理系统是系统联动的基础。
城市交通监控与管理系统的建设,已经深刻地影响人们的社会经济生活,同时也对公安交管部门的管理决策水平和服务能力提出了更高的要求。系统联动应用到城市交通监控与管理系统中,能够使城市智能交通监控与管理系统在原有集成基础上,将城市交通各个部门的行动联合在一起,建立统一的城市交通应急联动中心,实现一套完整的智能化信息处理与通讯方案,达到整合公安交通多部门、多方面、多层次资源,发挥综合服务的效能。为此,加强对有关技术的开发,建立基于城市智能交通监控与管理系统的应急联动系统,已成为国内外各城市快速解决交通意外,缓解交通异常等难题的主要措施之一。该系统的建设和运行,将有效提高交通交通管理部门的技术装备水平和管理能力,强化其管理和服务职能。
2.联动系统
2.1 联动系统原理 联动是一种事件/状态触发的执行过程。其触发条件为被监控对象中的某个或多种事件/状态的组合的出现。当出现联动事件后,系统平台将依据实际情况,结合预先设计好的预案系统、以往该类情况的处理经验及效果等数据,自动执行动作或提示管理人员执行动作,实现统一协调、统一调度系统的各种应用资源,实现对特殊、突发和重要事件做出有序、快速而高效的反应。
 图1 联动系统基本流程
2.1 联动系统功能 联动系统的输入是被监控系统中的事件和状态。对于城市交通来说,如当110接到报警,值班人员填写了车祸的严重程度为严重事故后,就立即会向联动系统发出请求。被监控系统的事件状态必须通过状态判定,确认是否根据设定好的条件,触发联动响应。对于一些简单情况,并不需要进入联动系统的下个环节,而只是进行比如报警发布,或者被抛弃掉。
事件状态被判定为触发联动后,进入动作分析子系统。在这个子系统中,根据预先设定好的动作方式,或是通过系统的自学习功能,将对应当前状态的联动动作分析出来,并有可能排除优先级别,分发给动作执行子系统。对于城市交通来说,当收到严重事故的处罚事件后,分析子系统查询相关预案,并将相关动作指令提交给动作执行子系统。
动作执行子系统,应该与被监控系统的控制系统紧密结合,能够向其发布各种指令。作为动作执行子系统,还要区分出那些指令是自动指令,不需要确认就去发布;那些指令是手动指令,需要值班人员确认后再发布的。当然也有可能在获得的一组指令中既包含自动指令,又包含手动指令,比如当值班人员发现某路段的信号系统采集的数据表明它已经发生拥堵,联动指令将发布两个动作:一个是自动切换大屏幕到该路口的监视画面;另一个是弹出警力调度对话框,若值班人员通过画面确认拥堵后,决定是否进行调度。
2.1 联动系统设计 联动是一种跨系统的协调机制,因此只能建立在平台基础上,而不是各个子系统中,或是某个单独子系统来完成。
联动系统实现的前提条件就是首先要完成高度的集成。对于城市交通系统而言,必须先建设好城市智能交通监控与管理系统,并且尽可能的将所有子系统都能够集中在一个平台上,两者缺一不可。这样才能够获得丰富的数据来源和联动指令,保证联动系统能够真正的获得实际的应用价值。
 图2 联动系统结构框架
联动系统结构框架的如图2所示。事件接收/状态监视模块的功能在于收集各子系统的事件和状态,并确认联动的触发;联动模块的功能在于根据触发信息和当前状况,提供联动动作(集)的方案,并根据动作的特性分发给控制指令发送模块和指挥平台实现手动和自动联动;控制指令模块则根据控制指令向下级各子系统发送命令,完成对事件的响应。
3. 城市交通中的联动设计与实现
iCentroView是一套是建立先进的、可靠的、集众多功能为一体的、可灵活配置、实施简便的综合指挥平台,能为智能交通、隧道、智能楼宇、环境监测等领域的提供全面的监控调度应用、使用直观方式进行指挥调度工作,简化操作流程。在交通方面,目前已经部署在了浙江省桐乡市交通指挥中心、福建省龙岩市公安交通指挥中心、大连市金马路智能交通系统工程、上海大连路隧道监控管理中心等。本节就以桐乡市交通指挥中心为例,讲述有关城市交通管理监控中的系统联动的实现。
3.1 应急指挥联动 报警人拨打报警电话自动进入122或者110接处警系统后,接处警系统根据来电号码,在已经建立的电话信息数据库中查询报警电话的三字段信息,确定出报警地点。并且将信息通过BSMQ的通讯方式通知相关的软件模块,制定判断和处理方案。如果有肇事逃逸车辆还可以根据报警地点,在GIS上划处最小封堵区域,进行堵截。指挥中心系统会在接处警席的操作台自动切换出接处警信息窗口,进行接警、案情记录、录音、处警、对联动范围内的其他部门自动拨号(一键即通)发出通知等处理。可以查询已经接警的案件的录音信息、报警信息、报警位置等。
如果报警地点已经安装了道路电视监控设备,可以通过指挥中心系统的自动调度功能把视频监控画面切换到案发地点(如图3、4所示),显示案发地点的现场情况,准确了解事故的严重程度,及时处警和通知相关单位,大大节省处警时间,提高处警效率。实现指挥中心系统、122、110接处警系统、电视监控系统的三位一体联动。
 图3 视频联动画面
 图4 信号系统联动画面
3.1 GPS目标跟踪 系统平台通过数据共享的方式,实时获取GPS目标的移动位置。并且在GIS地图上实时显示,并且在点击目标的时候,可以显示GPS信息,对其进行指挥。
3.2 自动发布诱导预案 在指挥中心系统集成平台建立交通信息查询、发布、诱导控制图层,用特定的标识符标识室外LED诱导屏,指挥与操作人员可点击标识符查看室外设备的实时显示内容,也可根据电视监控、交通信号系统、紧急突发事件、122、110处警需求等中心信息制定或调用诱导预案实时发布,诱导交通流。
3.1 联动关联设备 当定义的各类报警时间发生时系统能够将这些时间交给系统联动预案模块,经过各种数据(交通参数,报警警情,GPS目标位置等)的判定,得到指挥调度的目标,然后向各个子系统发布调度方案,并且传递警情信息。完成预案判定和系统联动。
3.2 交通信号系统联动控制 在指挥中心系统集成平台建立交通信号控制图层,用信号灯符号标识。指挥人员和操作人员可以通过点击信号机图标,方便进入交通信号控制系统。通过交通信号控制系统,可以查询信号机和检测器的特征参数,路口的车流量,等数据;进行绿波控制、黄闪控制、制定相位控制、单点控制等(需要信号机提供的开发接口支持)。
系统根据流量监测系统的数据采集,如发现路口交通发生拥堵,即满足交通堵塞指标,自动弹出视频监控系统中的相应路口的视频监控窗口,显示路口的交通情况。通过信号控制系统,指挥员就可以在指挥中心通过无线控制网络调度与信号控制相结合的方法,及时有效地处理交通拥堵、执行警卫路线等特殊任务情况。
4.结束语
先进的城市道路交通监控和管理系统的设计与实现内容属于智能交通系统中的六大系统之一,涉及的子系统多,内容广,技术复杂。而在集成基础上,实现系统间信息的共享和系统的联动,更是具有相当的难度。部署在多个交通指挥中心的先进的城市道路交通监控与管理系统,实现了系统联动的功能。该系统的建设和运行,有效提高交通交通管理部门的技术装备水平和管理能力,强化其管理和服务职能。
在已经完成的先进的城市道路交通监控与管理系统的设计与实现基础上,对今后系统将数据仓库与数据挖掘技术应用到城市道路交通监控与管理系统的联动中,将已积累多年的交通信息进一步提升,生产出对交通事件有益的应对预案,为交通管理提供更好的辅助决策支持。
[参考文献]
1.Ichiro Masaki. A brief History of ITS[R]. USA: Massachusetts Institute of Technology, 1999. 2.覃明贵,崔中发,崔岩,尚宁,王亚琴,朱扬勇. iCentroView:城市交通监控与管理系统. 计算机应用与软件. 2005年01期, 第26卷, 30-34. 3.罗万杰. 数字视频监控与防盗报警联动系统的设计与实现. 公安大学学报, 2003, 第1期. 4.常战军,顾建钦等. 郑州市M FPS 城市紧急救助联动系统的研究. 中国危重病急救医学, 2002, 第14期. 5.陈秀万,杨凯欣,方裕,陈斌. 基于空间信息技术的城市应急救援联动系统研究. 地理与地理信息科学, 第19卷, 第4期, 2003年7月.
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