城市智慧交通总体设计技术路线.pdf

第 I 页智慧交通产品解决方案城市智慧交通设计路线【面向城市交通】第 II 页目录1.设计思想.32.技术路线.42.1.采用 SOA 设计思想.42.2.传统信息集成技术与大数据应用技术相结合.52.3.采用操作系统思想的ATMOS 系统软硬件资源管理 .82.4.依托 PGIS/DPS-TGIS 实现 GIS 展现应用 .92.5.C/S 与 B/S 模式相结合模式.10文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 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设计思想为了保证体系的可扩展、异构应用系统的松耦合接入与组合、基于标准规范减少平台依赖性及系统的高可靠性等要求，基于面向服务的体系架构（SOA）思想，在技术实现上采用基于HTTP 方式的 Web服务，来构建灵活、强大及高度可扩展的共享和服务平台。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。松耦合系统的好处有两点：一点是它的灵活性；另一点是，当组成整个应用程序的每个服务的内部结构和实现逐渐地发生改变时，它能够继续存在。相反，紧耦合意味着应用程序的不同组件之间的接口与其功能和结构是紧密相连的，因而当需要对部分或整个应用程序进行某种形式的更改时，它们就显得非常脆弱。SOA 新技术的提出为松耦合提供了另外一种可选的更好的解决方案。在按需业务中，一旦需要，就可以对完成或执行任务的方式进行必要的更改。符合 SOA 的服务总线集成模式，有如下特点：1）松耦合，面向服务，简化开发和维护基于标准的服务接口和约定的标准数据格式，降低了应用系统之间交互的复杂性和耦合度，从而简化了应用间集成共享的开发和维护2）基于标准规范，平台独立，便于移植基于开放的工业标准规范，使得应用间的集成与业务应用的开发和互操作，可以独立于特定技术平台，减少厂商依赖，便于异构软硬件环境的移植和互操文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 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协议加 XML 形式的 Webservice，大部分业务系统的 Webservice基于这种方式实现。一种是基于 REST(Representational State Transfer)方式的 Webservice，GIS 平台的对外接口基本都采用了此种形式的Webservice。2.2.传统信息集成技术与大数据应用技术相结合大数据时代的交通管理数据具备其明显特征：第一，数据体量巨大（Volume）。从 TB 级别，跃升到 PB 级别。以中型城市为例，日均天过车数据量 2000万条，最少存储 1 年，总量为 72 亿条；天过车图片量为6TB，最少存储 3 个月存储总量为 540TB；道路视频存储容量约为天500TB，最少存储 1 个月总量为 15PB。第二，交通管理数据种类繁多（Variety），交通管理数据涉及网络日志；包括警力调度数据；交通管理基础业务数据；机动车、驾驶人大体量静态数据、巨大体量通行过车动态数据；交通流判态与预测数据、道路监控视频、通行过车图片、地理位置丰富形态的数据信息。第三，交通管理数据要求实时性强（Velocity），每秒钟都会产生巨量的数据，均需要对交通大数据进行分析处理，为道路交通秩序管理、道路交通流特性分析及控制技术、交通危险因素预警等业务，均需要实时处理。基于交通管理数据的大数据特征，在建设及应用方面，应为以下两个重要方向：1）构建更加稳定、高效的交通管理大数据的基础环境随着公安交通管理大数据生态的形成，对存储吞吐及保留时间的要求逐步文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 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页提高，每年存储吞吐呈线性增长。在传统方案下，当应用和应用之间需要相互调用数据时，应用系统需要彼此开放数据接口，建立横向的数据交换通道。目前各地公安在本地都有相应的存储设备、数据库，存储各种非结构化（图片、视频）和结构化（特征、属性）数据，如果需要交换这些数据，大量的数据接口维护起来非常复杂，这也将面临巨大的工作量和网络交换压力。2）构建面向业务的大数据分析模型，洞察交通大数据规律和辅助交通管理业务决策。随着公安交通管理信息化在实现交通管理业务信息系统大集成、大融合、大联网，信息化工作进入了一个全新的发展阶段。但如何及时、准确获取交通数据并构建交通数据处理模型，如何加强信息分析研判，深化信息系统应用，扩大信息共享范围，是建设智能交通系统的难题，而这一难题可以通过大数据技术得到解决。要明确大数据并非为存储而存储，而是面向业务、面向需求的大数据洞察与辅助决策，如何利用交通大数据的手段缓解或改善交通管理的主要矛盾，在交通管理的方方面面融入用数据说话是当前交通管理发展大数据的重要方向。我公司采用“传统信息集成技术”与“大数据应用技术”的技术路线，利用可靠的 Hadoop 分布式存储系统与传统存储技术相结合的方式，搭建稳定、高效的系统架构，依托计算机网络和分布式队列技术，实现GB 级数据秒级传输与分发，形成能力可线性扩展的分布式数据交换平台；基于HADOOP 的HBASE 分布式数据库和 MAPREDUCE 分布式处理机制，实现对PB 级车辆通行数据的高效存取访问、快速分析及深度挖掘，研发综合信息服务中间件，形成能力可线性扩展的大数据存储系统、多种传统数据存储以及海量数据处理系统、海量数据分析研判系统；基于 S4/STORM 的流式数据处理技术，实现对高并发实时车辆通行数据的实时处理。最终形成公安交通管理应用支撑服务集，为各个业务系统提供各种分析应用服务。文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 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页智能交通管控平台交通地理信息平台交通运维管理平台交通信息服务平台交通信息资源平台公安交通管理应用支撑服务集即席查询分析在线数据挖掘基于大数据的交通预警预测定制查询结果集传统型关系型数据库大数据应用平台大数据数据分流小数据ETI数据网关接入/适配服务交通管理业务系统交通智能感知系统（采集流）应用层处理层接入层图 2-1 大数据技术应用技术框架我公司在交通管理大数据的应用方向主要有：1）道路及道路交通基础设施管理应用通过交通流、交通违法、交通事故的多维度分析，构建道路交通基础设施的畅通与安全维度评价，分析交通拥挤瓶颈路段，交通安全隐患高发区域，通过数据“还原”道路基础设施在过去在运行过程中的优点、作用以及存在的问题和薄弱环节，让“数据发声”，辅助道路交通标志的设置、道路交通标线的施划、道路交通生命防护工程的建设决策，以便形成更合理、更科学的道路及道路交通基础设施优化方案。2）道路交通流规律性分析及控制技术应用可通过驾驶人交通行为特性、车辆交通行为特性、道路交通特性等道路交通系统特性的数据采集、分析、研究，可为多渠道交通诱导，基于道路交通流的道路交通信号的干预和控制策略和互联网交通信息服务提供数据支撑。3）车辆多维分析通行车辆多维分析，可对区域、时间、时段、车型、监控级别，对实时/历史通行过车数据进行分析，可对通勤日/周末/节假日及自定义日期的车辆出文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 ZX1K1D10A5B9文档编码:CO10Y10W2E7V3 HW9T9T7D6G7 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