【文章內容簡介】 據庫，數據庫類別包括交通環(huán)境數據庫、設備狀態(tài)數據庫、設備維修維護數據庫、事件記錄數據庫、告警記錄數據庫、用戶管理數據庫等等。 以上數據處理結果應為省監(jiān)控中心對全省高速公路的宏觀協調控制提供依據。 協調控制需求 分析 (1) 協調控制 以下各種事件影響路網交通時需要省監(jiān)控中心進行協調控制： ① 偶發(fā)性交通事件：重大交通事件、車輛拋錨、道路維修、隧道發(fā)生火災等； ② 周期性交通堵塞； ③ 環(huán)境條件比較惡劣：大霧、雨、路面結冰、積雪、隧道內 CO濃度高、隧道內能見度低等； ④ 特殊事件：球賽、游行、需要特殊關照的國賓車隊等； ⑤ 正常 情況下，省中心下發(fā)的協調指令由各有關的分中心執(zhí)行。 (2) 宏觀優(yōu)化 ① 在交通量比較小的情況下，可由各監(jiān)控分中心自由控制管理區(qū)段，省監(jiān)控中心只從全省高速公路網角度出發(fā)，根據所轄路段的交通狀況和環(huán)境狀況，形成宏觀優(yōu)化控制方案 (主要采?。褐骶€控制、隧道控制和匝道控制 )，協助各監(jiān)控分中心進行管理，以盡快消除常發(fā)性事件、偶發(fā)性事件的影響。 ② 在交通量比較大的情況下，省監(jiān)控中心應從全省高速公路網角度出發(fā)，根據所轄路段的道路狀況、交通狀況和環(huán)境狀況；主要采取主線控制、隧道控制、匝道控制和通道控制以使交通量在整個路網中分布均 衡 ,減少交通阻塞，提高高速公路的運行效益。 (3) 控制方式 ① 主線控制：主線控制是高速公路主干線的交通控制。由于保證高速公路主線交通通暢是高速公路的首要目的，因此主線控制是監(jiān)控系統(tǒng)的基本類型。 主線控制是監(jiān)控系統(tǒng)對主線上的交通異常事件的監(jiān)測和控制。交通異常事件諸如交通事故、車輛拋錨等等，是偶發(fā)的事件。在交通量不大時，主線交通暢通，即使發(fā)生交通異常事件，也不會發(fā)生阻塞，當交通量增長到一定程度，平時交通可以暢通，但發(fā)生交通異常時，則很容易發(fā)生阻塞。主線監(jiān)控系統(tǒng)一般通過大型可變情報標志、小型立柱式可變情報標志和可變限速 標志等進行交通誘導、告警、限速和控制；省監(jiān)控中心的主要職能是協助各監(jiān)控分中心對交通異常事件的及時搜索、判斷、確認和處理。 ② 隧道控制：高速公路的隧道是主線的一部分，但由于隧道的特殊性，除具備主線控制的功能外，還應具備其它功能，如：隧道的照明控制、通風控制、火災報警控制以及在發(fā)生交通事故時的車道控制和交通信號控制等。 ③ 匝道控制：高速公路的主線上交通量增長到接近飽和的程度，即使不發(fā)生交通異常事件，在交通高峰時段也會發(fā)生交通阻塞。這種阻塞是周期性的，持續(xù)的時間也很長，主線沒有任何有效的手段去消除，只有通過上游入 口匝道的交通控制來解決。入口匝道的交通控制適量地限制車輛進入，減少主線交通量，從而有助于主線交通阻塞的消除。另外氣候條件惡劣 (如：大霧、結冰 )以及嚴重的交通事件時，應該結合實際情況關閉部分或全部車道。當然，根據主線交通流的實時監(jiān)測，及時啟動匝道控制，也可使主線上本來要發(fā)生的交通阻塞得以避免。 ④ 通道控制：高速公路通道是指高速公路和與其平行公路或城市道路的整體，這些與高速公路平行的干線公路或城市道路稱為高速公路的集散道路。在很多情況下，無論是單純的主線控制，還是具有匝道控制的主線控制，都不能緩解高速公路的阻塞 情況，同時，高速公路的交通阻塞還波及影響到集散道路，使整個高速公路通道的運行效益嚴重下降。通道控制就是針對這種情況而建立的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)。 通道控制是帶狀路網的交通控制，除了主線控制和匝道控制的功能外，主要增加了車輛的路徑誘導功能。 顯示需求 分析 (1) 外場設備以一定的圖標顯示在其相應位置，通過圖標的顏色變化表示設備工作狀態(tài)（正常、設備報警、故障），通過點擊相應圖標即可查看設備檢測的內容和狀態(tài)（車輛檢測器、氣象 /能見度檢測器），設備顯示的內容和狀態(tài)（各種形式的可變信息標志、信息發(fā)布屏等）。 (2) 具有分層顯示 功能，可針對各種設備方便的進行分類監(jiān)控、查詢，例如僅需顯示路網中的門架式可變情報板情況，即可將其它顯示隱藏，僅在交通底圖上顯示門架式可變情報板的位置。 (3) 可顯示路網道路沿線機構的情況，在出現車輛故障、交通事故、人員傷亡等情況下可查詢附近的管理處、路政大隊、養(yǎng)護工區(qū)、服務區(qū)、收費站及附近的醫(yī)院、交警、消防等部門，包括每個單位名稱、位置、負責人、聯系電話等（根據操作人員要求編輯），以便實施緊急救援措施。 (4) 可通過顏色變化顯示全省高速公路路況、交通狀況等。 (5) 可顯示各監(jiān)控分中心上傳的視頻圖像 (包括監(jiān)控和收費圖像 )以及錄 像機錄制的視頻圖像。 (6) 可顯示省中心計算機網絡信號，包括計算機輸出的畫面，如：電子地圖、統(tǒng)計報表等。 (7) 可顯示省中心其他相關部門的與管理有關的信息。 (8) 應能適度的顯示相鄰省市或相關高速公路網、地方路網的交通狀況，以便于在路網內某段路出現交通阻塞、事故時，可根據附近路網的交通運行狀況進行路網統(tǒng)一監(jiān)控和疏導。 統(tǒng)計查詢需求 分析 (1) 數據和圖像的歸檔存儲 省監(jiān)控中心計算機軟件應能自動完成系統(tǒng)每日的數據分類存儲、備份及重要文件的存檔。帶有時間、工作人員記錄 ,以便在需要時可復制每日的數據或調出歷史數據進行各項分析 處理工作。 省監(jiān)控中心計算機軟件應能保存帶圖片 (如：異常事件的發(fā)生地有攝像機可由視頻控制計算機抓拍圖片，并與異常事件信息一起保存；如果發(fā)生地沒有攝像機則不作要求 )的異常事件記錄。 省監(jiān)控中心應將數字錄像機所錄制的視頻圖像分類保存，并帶有錄制時間、錄制地點、錄制人員等信息。視頻數據保存的時間在設計審查中由監(jiān)理工程師應與承包人協商決定。重要的視頻圖像數據能通過光盤刻錄機刻錄，并應用標簽分類保存，標簽應帶有刻錄時間、刻錄人員、刻錄內容、地點等信息。 省監(jiān)控中心計算機系統(tǒng)應能至少動態(tài)保持 2 年的監(jiān)控數據，并在每年的年 終形成報表后提醒值班員，手動將數據導出，通過光盤刻錄機存入光盤，分類保存，在光盤上標注光盤記錄的內容、刻錄時間、刻錄人員等信息。 省監(jiān)控中心數據庫的數據和圖像應分類保存，具體如下 (在設計審查階段應提供詳細的分類方案，并得到業(yè)主或監(jiān)理工程師的同意 )： 地理信息； 道路信息； 交通信息； 常發(fā)性事件信息； 偶發(fā)性事件記錄； 監(jiān)控措施記錄； 外場設備工作狀態(tài)； 外場設備報警信息； 工作人員日常工作記錄等等； (2)報表格式 監(jiān)控系統(tǒng)報表格式建議按照交通部行業(yè)標準 JT/T4562020《高速公路監(jiān)控系統(tǒng)交通數據 報表格式》以及業(yè)務的要求執(zhí)行。 要求能顯示和打印各種報表，以便在需要時復制每日的數據或調出歷史數據進行各項分析處理工作。 報表以中文形式顯示和打印。 報表包括： 交通報表 (能顯示和打印 15 分鐘、 1 小時、日、周、月、季度、年的交通量、平均車速、占有率報表 )； 收費車道報表 (包括每車道分車型交通量、車道開關狀態(tài)等參數 )； 環(huán)境參數報表 (包括外場以及隧道內的環(huán)境參數報表 )； 各種事件、事故報表 (包括緊急電話報警、巡邏車報警、火災等 )； 發(fā)布命令報表； 系統(tǒng)報警報表； 設備工作狀態(tài)報表； 數據備份報表； 圖像錄制報 表。 可任意查詢一年內系統(tǒng)運行的詳細數據：包括任意時刻的交通、環(huán)境參數、設備狀況、事件事故輸入、命令發(fā)布記錄等，并以報表形式打印出來。對于交通報表還可以用圖形方式繪制變化曲線。 具體報表格式在設計審查中由承包人提出，并取得監(jiān)理工程師同意。 (3)統(tǒng)計、查詢 可統(tǒng)計、查詢交通運行、隧道環(huán)境指標、各種事件事故、發(fā)布命令、設備工作狀態(tài)等報表。 信息發(fā)布需求 分析 (1) 省監(jiān)控中心應能及時與緊急求援 (如：消防、醫(yī)療、交警等 )部門聯系；當路網內出現交通事故、隧道火災、異常事件等時應能取得其幫助； (2) 省監(jiān)控中心應能通 過公眾媒體 (因特網、電臺、電視臺、報紙雜志等 )將整個路網的交通信息、環(huán)境信息、異常事件信息以及相關圖片提供給廣大用戶，為廣大用戶的出行提供最佳路由選擇。 (3) 省監(jiān)控中心能提供語音 (見通信系統(tǒng) )、短信 (見通信系統(tǒng) )以及網絡查詢，為廣大擁護提供各種信息。 自檢與報警需求 分析 具有對本系統(tǒng)的軟、硬件、通信自動檢測和故障報警功能。并在發(fā)生故障時自動采取必要的措施。如通過用戶接口向值班員發(fā)出報警信息。 常見的故障與異常包括 (不限于以下幾點 )： (1) 通信故障（三次發(fā)布命令通信失敗定為故障） (2) 設備本身故障 (3) 設備未加電 (4) 非 正常數據（采集數據大大偏離正常值） 系統(tǒng)安全 需求分析 系統(tǒng)對不同層次和職責的人員，分別設置不同的訪問操作使用權限，設置不同的操作口令和密碼，防止越權存取和修改，保障數據的完整性； 數據防抵賴保護，系統(tǒng)的任何操作都應被記錄在日志文件系統(tǒng)（包括存貯操作、打印操作、登錄等等），防止操作人員抵賴自己曾做出的行為，從而保護系統(tǒng)的安全性； 監(jiān)控系統(tǒng)應有詳細的系統(tǒng)日志，記錄每個操作人員每次活動（訪問時間和訪問的數據、設備信息等），以及系統(tǒng)出錯信息和配置修改信息等。 為保護省監(jiān)控中心計算機系統(tǒng)的安全，在省監(jiān)控中心局域 網與外界之間、省監(jiān)控中心內部設置有網絡安全與管理系統(tǒng)，詳見網絡安全與管理系統(tǒng)部分 。 與系統(tǒng)內部之間的信息共享 需求分析 將湖南省監(jiān)控中心作為整個湖南省交通資源共享的重要平臺，向上級管理部門提供信息，與相關部門交換交通信息，實現信息共享與協同辦公。 提供對外服務功能 需求分析 通過客服系統(tǒng)、呼叫中心、短信平臺、互聯網、交通臺、無線公網等多種途徑向社會發(fā)布全省高速公路的實時交通狀況、交通擁堵、交通事故及處理情況等交通信息以及其他相關信息，通過公共媒體為不同的使用者提供全方位多樣化人性化的服務，拓展監(jiān)控 系統(tǒng)的功能。 第 三 章 高速公路三維電子地圖建設方案 建立高速公路實景影像庫 采集方式 通過公路智能信息采集系統(tǒng)，使用采集車進行公路雙向實景影像和數據采集 .道路智能信息采集系統(tǒng)集 GPS/IMU， CCD 相機，激光測量儀，計算機等高科技產品于一體，提供了一種多功能全方位的全要素公路信息采集 /編輯解決方案。 本系統(tǒng)實現了對公路及公路兩旁地物的空間數據、屬性數據的快速采集，數據通過專用軟件加工，可生成能滿足不同需要的三維空間數據庫、專題圖及電子地圖。 高速公路實景影像采集和影像庫 建立 采集對象包括：公路、交通設施、路邊構造物、兩旁地物的實景影像和空間數據。 建立高速公路設施空間數據庫 1)、提取的數據內容 公路、車道線、交通設施的空間數據和基本屬性信息。 2)、數據提取方式 通過我們的數據提取軟件自動提取 , 系統(tǒng)對提取的數據進行處理，直接生成交通設施的影像和空間數據庫。提取到的設施信息可直接和二維地圖數據庫連接 建立高速公路設施屬性數據庫 1) 通過實景影像提取設施的基本屬性信息。 2) 充分利用已有的設施屬性數據資源。 3) 對缺少的屬性信息進行收集、補充。 4) 建立完成的設施屬性數據庫，并實現與空間庫和影像庫的銜接。 分車道的道路矢量電子地圖生成 利用所提取的公路路、標線生成分車道的二維矢量電子地圖。使系統(tǒng)支持按路線車道的定位功能。 道路精細實景矢量三維電子地圖建立 1)、利用衛(wèi)星影像進行道路模型采集 2)、利用衛(wèi)星影像對道路貼圖 3)、利用采集的三維實景影像建立高速公路精細實景矢量三維電子地圖，以支持交通管理系統(tǒng)的應用需求。 三維電子地圖的更新方式 1)、當更新交通設施時，可通過公路三維矢量電子地圖系統(tǒng)，利用已有模型庫進行新增和修改。 2)、當公路改建或新建時，可通過對已變化的公路進行實景影像采集和處理，建立三維實景模型，進行三維電子地圖的更新。 第 四 章 高速公路三維 TGIS 基本功能 系統(tǒng)總體構架 系統(tǒng)網絡構架 本系統(tǒng)將基于二維電子地圖和三維電子地圖，實現對公路和交通設施的屬性數據、空間數據、影像數據的全面、直觀的管理，并為其他業(yè)務應用系統(tǒng)提供基礎數據支撐 .具體網絡結構如下 : WEB、數據及應用服務器放置在局管理中心，高速局處室、各相關單位通過 TCP/IP 網絡訪問系統(tǒng)。 技術開發(fā)路線 系統(tǒng)采用 B/S 三層結構，用戶通過 IE 訪問系統(tǒng)。 數據庫使用大型數據庫 SQLSERVER 或 ORACLE GIS 平臺采用二維平臺與三維平臺融合的多維地理信息平臺（ DWGIS），實現基于二維和三維電子地圖的全面融合應用，體現高速公路交通的特點。 多維地理信息平臺特點 提供“數據－軟件－網絡－應用”四位一體的三維地理信息服務完整解決方案。 實現海量三維模型數據的瀏覽和管理，實現連續(xù)、實時和平滑瀏覽，實現真實感與美感的和諧統(tǒng)一。 面向服務的架構，用戶可自定義擴展服務。 面向網絡應用環(huán)境，支 持數據分布式部署和服務分布式部署，以構建企業(yè)級分布式體系結構 3D GIS 應用。 系統(tǒng)功能設計 地圖基本操作 1）、 可以對精細矢量三維電子地圖任意放大、縮小、移動、旋轉，是真實