城市交通智能限高管控平臺(tái)設(shè)計(jì)與分析

戴波

【摘要】 針對(duì)現(xiàn)有城市道路橋梁、隧道、老化道路所需的限高要求，設(shè)計(jì)了一套智能限高管控系統(tǒng)，采用采用模塊化以及多種模式控制設(shè)計(jì)，涵蓋了遠(yuǎn)程升降控制、定時(shí)升降、碰撞抓拍報(bào)警、監(jiān)控管理、大屏誘導(dǎo)、碰撞查詢等各一體化輔助模塊，為交警用戶提供了一套智能可靠的遠(yuǎn)程升降控制管理平臺(tái)。

【關(guān)鍵詞】 城市限高 智能限高控制 定時(shí)升降 碰撞報(bào)警 碰撞抓拍

一、引言

應(yīng)對(duì)全市升降式限高架進(jìn)行智能控制和一體化管理，對(duì)現(xiàn)有城市道路橋梁、隧道、老化道路所需的限高要求提供分時(shí)段限高控制，需在后臺(tái)建設(shè)一套完備的智能限高控制管理平臺(tái)，用戶通過平臺(tái)軟件可在后臺(tái)遠(yuǎn)程控制前端橫桿升降，實(shí)時(shí)監(jiān)控前端交通狀況，處理超高車輛違章行為市區(qū)高架上行匝道和立交按相應(yīng)管理需求提供分時(shí)段限高控制，需在后臺(tái)建設(shè)一套完，發(fā)布誘導(dǎo)信息等。系統(tǒng)主要模塊包括實(shí)時(shí)工作狀態(tài)檢測、限高架升降控制、違法抓拍與實(shí)時(shí)監(jiān)控記錄、統(tǒng)計(jì)分析和運(yùn)維管理系統(tǒng)，提供無縫融入交警支隊(duì)限高架控制平臺(tái)的接入方式。碰撞觸發(fā)報(bào)警抓拍及視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、信息發(fā)布誘導(dǎo)警示子系統(tǒng)須可接入支隊(duì)現(xiàn)有集成平臺(tái)。本文根據(jù)某限高項(xiàng)目的具體需求，結(jié)合了安全可靠的設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)了一套綜合可拓展的智能限高管控平臺(tái)。

二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)平臺(tái)采用C/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，開發(fā)環(huán)境為.net framework 4.0，主要開發(fā)語言為C++、.net。采用三層架構(gòu)設(shè)計(jì)。用戶顯示層采用簡單大方的頁面UI設(shè)計(jì)，精心為用戶打造人性化的可控操作界面。業(yè)務(wù)邏輯層主要實(shí)現(xiàn)用戶操作的業(yè)務(wù)流程處理以及響應(yīng)，如控制命令的發(fā)送和接受，實(shí)時(shí)視頻流的請(qǐng)求和數(shù)據(jù)回傳等，主要包括前端各設(shè)備模塊的數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)通信根據(jù)設(shè)備所支持的通信協(xié)議和接口來定制設(shè)備操作類，采用抽象工廠模式設(shè)計(jì)，方便后期平臺(tái)的拓展性。數(shù)據(jù)交互層采用SQLSERVER作為數(shù)據(jù)庫軟件，采用規(guī)范的數(shù)據(jù)庫范式設(shè)計(jì)要求，最大化保證可數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的低冗余，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的合理存儲(chǔ)和管理。

系統(tǒng)后臺(tái)主要設(shè)有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、視頻管理服務(wù)器、文件存儲(chǔ)服務(wù)器、時(shí)鐘校時(shí)服務(wù)器、巡檢服務(wù)器。

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要部署數(shù)據(jù)庫服務(wù)，用于整個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理。視頻管理服務(wù)器主要用來管理前端卡口視頻和監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)視頻流，并全天候存儲(chǔ)視頻，方便查詢和取證。文件存儲(chǔ)服務(wù)器采用SAN海量存儲(chǔ)方案，配置了局域網(wǎng)內(nèi)多臺(tái)磁盤陣列存儲(chǔ)，拓展性強(qiáng)。時(shí)鐘校時(shí)服務(wù)器架設(shè)校時(shí)軟件服務(wù)，采集標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘，對(duì)系統(tǒng)前端各設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一化校時(shí)，目的是為了保證在發(fā)生碰撞時(shí)，保證取證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。校時(shí)軟件服務(wù)是該平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)的一部分，需各設(shè)備廠商提供設(shè)備校時(shí)的接口。巡檢服務(wù)器主要巡檢前端設(shè)備狀態(tài)、布控情況下碰撞報(bào)警信息、設(shè)備心跳服務(wù)。

三、概要設(shè)計(jì)

用戶管理：用戶增加、刪除、修改、查詢；用戶權(quán)限分配；用戶登錄及操作記錄等。設(shè)備管理：設(shè)備增加、刪除、修改、查詢；設(shè)備在線、離線管理；設(shè)備故障管理；設(shè)備維護(hù)記錄管理。碰撞信息查詢：碰撞信息記錄；碰撞報(bào)警提示；碰撞查詢；碰撞記錄維護(hù)。卡口數(shù)據(jù)管理：實(shí)時(shí)視頻查看；車牌違章查詢；錄像回放；圖片錄像查詢。監(jiān)控管理：實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻查看；PTZ控制；錄像回放和下載。大屏管理：模版管理；誘導(dǎo)信息發(fā)布；顯示方式管理；升降控制聯(lián)動(dòng)。設(shè)備報(bào)警管理：平臺(tái)報(bào)警；短息報(bào)警；報(bào)警信息處理；報(bào)警查詢。日志管理：登錄日志；系統(tǒng)日志；控制日志；報(bào)警日志等。系統(tǒng)設(shè)置：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置；升降控制定時(shí)等。

四、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

為嚴(yán)防大型車輛進(jìn)入限高等路段，該系統(tǒng)在指定時(shí)間段內(nèi)，由人工遠(yuǎn)程操作，通過監(jiān)控?cái)z像機(jī)對(duì)路況進(jìn)行判斷后，將攔截橫桿降下；并在指定的時(shí)間點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)升起橫桿，供車輛通行；在橫桿降下后，如果有車輛闖入，則碰撞傳感器會(huì)生成一個(gè)事件觸發(fā)，使得抓拍攝像機(jī)對(duì)相關(guān)車輛進(jìn)行抓拍，同時(shí)，在后臺(tái)管理軟件中，進(jìn)行實(shí)時(shí)的報(bào)警提示，并記錄碰撞時(shí)間、具體道口位置、車輛抓拍信息等內(nèi)容；針對(duì)不同橫桿升降、碰撞及其他路況信息，在電子大屏幕上進(jìn)行實(shí)時(shí)的內(nèi)容顯示與預(yù)警。

五、結(jié)束語

目前大部分城市高架橋限高使用設(shè)施仍為固定式限高架，缺乏靈活性，同時(shí)存在安全隱患，而智能升降式限高架采用分時(shí)控制策略，方便布防超高車輛駛?cè)?，保障限高路段道路和交通安全，而智能管控平臺(tái)方便對(duì)前端道路進(jìn)行全方位一體化管理。本文從總體設(shè)計(jì)、需求概要以及詳細(xì)方案分析該平臺(tái)建成的情況，作為未來城市化高速發(fā)展城市交通智能管控方案，根據(jù)安全性和可靠性的設(shè)計(jì)原創(chuàng)，該平臺(tái)已成功投入使用，有力的保障的道路橋梁的安全。隨著市場普及和推廣，其應(yīng)用前景會(huì)越來越廣泛。