意外及紧急事件应急交通指挥系统设计

题目：意外及紧急事件应急交通指挥系统设计

摘要：

近年来，随着社会经济的飞速发展，城市规模不断扩大，城市快速路网也在飞速的发展着，并且城市间的高速公路网作为经济大动脉也在不断延伸，目前全国已建成的高速公路通车里程达5.3万公里，跃居世界第二位。但是近几年来的高速公路和城市道路的交通事故、交通拥堵和等问题也随之上升，给社会、经济造成极大的损失。而仅仅依靠现场交通警力已经远远不能满足处理这些应急事件的要求，因此建立一个依靠3G （GIS/GPS/GSM）技术的意外及紧急事件应急交通指挥系统ETSCS(Emergency traffic situation control system)是迫在眉睫的事情。

关键词：3G ETSCS 应急指挥

正文：

1.1 设计目标

结合交通管理指挥现状，充分吸收国内外的先进理念和技术，以提高交通管理服务水平和应急指挥能力、掌握道路交通动态情况、提高预防交通事故的能力等为目标。按照“兼容、实用、可靠、先进、经济”和“统一规划、统一建设、分步实施”的原则。充分集成现有资源，以GIS 系统为基础平台并结合GPS 技术和GSM 技术综合各类道路交通管理业务系统，形成一个统一的信息、控制、扁平化管理指挥平

台。

逐步实现对公安交通管理动态及静态信息进行有效汇总整合、综合分析与深层挖掘，建立起先进实用、反应快速、运转协调、安全可靠的现代化公安交通监控和服务体系，充分发挥交警支队的宏观管控、协调监控的作用，并为领导决策提供更有效的技术和数据支持，从而达到完整流畅的指挥调度。

1.2 设计要求

设计总体上遵循“技术先进、可靠实用、保护现有投资”的原则，坚持以需求为导向，充分利用现有资源，注重实效的原则。具体基于如下的原则：先进性、可靠性、整体性、开放性、可扩展性、安全性、保护现有投资性以及易维护性等原则。

1、充分利用和保护现有投资原则

需要充分利用好原有的设备和资源，最大程度上保护现有的投

资。

2、标准化与规范化原则

在统一的技术标准和规范条件下进行建设，以确保建成的系统具有开放性、兼容性和可扩性。

3、开放性

本系统是完全开放的系统，工程设计与施工规范都结合与执行国家和公安部等有关部门的规定及国家工业标准。系统硬件必须采用通用接口，使系统能够与多厂家设备连接，实现异种机型之间的集成和互连。系统应用软件设计采用开放式结构，易于今后系统功能的增加。

4、兼容性

根据已有的一些交通管理系统，在设计和建设时充分考虑新建系统对现有系统的兼容性，使原有的系统功能发挥最大功效。

5、 先进性

现代信息技术是现代科技发展中最活跃的领域，新产品、新技术层出不穷。因此本系统的建设是充分利用现有的资源采用目前国内外的先进技术和成熟设备，符合当前技术和管理方向，对当前的各交通管理系统进行整合与升级；系统设计中既考虑采用先进的概念、技术和方法，又注意到结构、设备、工具的相对成熟，使系统具有更强的发展潜力。这样，整体系统的智能化管理程度就能够达到更高水平，同时在未来若干年内又可以占主导地位。

6、可靠性

确保对现有系统的兼容而且确保该系统能长期稳定可靠地运行，尽最大限度地减少系统故障的发生。整个系统设备具有长期连续工作的能力和容错能力，系统关键设备应具有冗余备份。

7、可扩展性

应有良好的产品兼容和技术兼容性能，以确保将来系统在升级换代时对原始投资的保护，即可大大减少系统拥有资源的成本，从而使得系统有较高的综合性能价格比。

8、安全性

随着社会进步与科学技术的发展，各种高科技手段的入侵和网络病毒的传播，严重地威胁到系统的正常运转，造成了许多不必要的财力、物力上的损失；尤其是该系统直接与公安系统网络接驳，系统的建设要求具有较高地安全性，保密性，系统应对使用信息和操作人员

进行严格的权限管理。同时，对系统的各种操作有详细记录，并具备保护和恢复文件信息、数据信息的功能。

9、易维护性

由于系统的软、硬件及网络设备采用模块化结构，可以根据系统需要增加和替换模块，使系统具有较好的可维护性。

1.3 基本设计框架

1、支援平台

–决策支持、空间信息、应急联动、网络通讯

2、相关数据库

–突发事件、应急预案、应急指挥体系

–应急资源、应急响应队伍

–链接数据库：基础地理、公共设施、单位、人口„等等

3、管理中心

–资源管理中心、应急服务中心、应急指挥中心

4、保证体系

–政策、法规、标准、规范体系

–组织、人才、资金

–安全体系

5、机构基本框架示意图

1.4 主要建设内容

1、交通视频监控系统

对接入指挥中心的视频图像，可在后台进行交通流量、车速、

交通密度、事故等情况分析，在监控路段出现行人、违规停车、逆向行使、交通堵塞、交通事故、治安事件时能自动向指挥中心和大队值班员发出声光报警，减轻值班员的工作强度。、

视频图像按照支队、大队不同职责实行分级管理，各大队队

可以使用电脑监视辖区内的视频图像，实现指挥中心的部分功能。并支持网络视频功能，对授权其他不同警种用户，可以在联网的办公室、岗亭等位置观看视频监控图像，将来还可以通过联网的“警务通”观看视频监控图像。

2、交通事件检测系统

建设交通事件检测系统，实时掌握道路各种交通事件的发生并

进行记录，向指挥平台发送事件信息。对交通事故、排队长度过长、逆向行驶、失速、烟/雾、遗洒等事件进行检测报警。

3、交通流信息采集系统

建设交通流信息分析系统，实时掌握道路车流量情况，并向指挥平台发送交通流信息。

4、交通应急指挥平台

交通应急指挥平台作为一个综合性平战结合的综合应急平台，是突发事件预警、突发事件辅助评估、突发事件动态监测、资源机动调配和应急指令下达于一身的信息平台，承担着突发事件及相关信息的处理、分析、发布和应急反应工作。由于业务需要，该系统应是一个处于24小时待命，并能机动调整系统状态的综合性应急平台。

1.5 主要应用技术

1、地理信息系统（GIS ）

地理信息系统是以采集、存储、管理、描述和分析与地球表面和空间地理分布有关的数据的信息系统。它是以地理空间数据库为基础，在计算机硬件、软件环境支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析算法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为指挥决策服务而建立的一套计算机应用系统。

GIS 使交通管理者摆脱传统的管理模式，利用信息系统辅助管理和决策分析，提高工作科学化、规范化水平，高效利用各种交通管理信息，保证资料的完备性、实时性，提高查询检索的速度、促进信息共享。在GIS 基础上实现办公自动化，将计算机系统作为处理交通管

理工作的工具不仅可以减轻日常工作的工作量，提高管理效率和准确性，而且可以有效降低人为操作的失误。通过GIS 能够对交通管理进行动态监测和管理，对交通管理做出及时反应，为交通管理提供决策支持。

2、全球定位系统（GPS ）

GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，目前在社会中普遍的应用于交通工具的定位以及人们出行导航的工具。能准备的反应GPS 所在地的具体信息，包括经纬度，海拔等等。

三维导航是GPS 的首要功能，飞机、轮船、地面车辆以及步行者都可以利用GPS 导航器进行导航。汽车导航系统是在全球定位系统GPS 基础上发展起来的一门新兴技术。汽车导航系统由GPS 导航、自律导航、微处理机、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM 驱动器、LCD 显示器组成。GPS 导航系统与电子地图、无线电通信网络、计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能

3、全球移动通信系统（GSM ）

全球移动通讯系统Global System of Mobile communication就是众所周知的GSM ，是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM 电话。GSM 标准的无处不在使得在移动电话运营商之间签署" 漫游协定" 后用户的国际漫游变得很平常。 GSM 较之它以前的标准最大的不同是他的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM 被看作是第二代 (2G)移动电话系统。 这

说明数字通讯从很早就已经构建到系统中。GSM 是一个当前由3GPP 开发的开放标准。

在交通应急系统中可以采用利用GMS 。 GPS车载台的定位数据经过格式转换利用GSM 手机的短信息信道传到监控中心，监控中心亦通过GSM 短信息信道向车辆发送控制命令和DGPS 改正信息。GSM 短信息方式，具备GSM 语音调制方式覆盖范围大、容量大的优点，同时短信息业务具备传输速度快、不影响语音通话、价格便宜等优点。

2.1系统主要功能

1、 基于GIS 的公路网交通流动态监控功能

可以综合分析全区主干路网每条道路平均交通流量、平均车速、饱和度等指标，按照服务水平显示不同颜色，并且回馈到交通车辆上载有的GPS 等设备上。

2、基于GIS 的数字化视频点播功能

可通过GIS 接口集成自治区全路网交通视频监控系统，实现视频图像的网上点播、切换及控制功能。

提供对电子地图上标注的摄像机组合查询，并在GIS 界面上进行定位显示。

采用鼠标点击方式或拉框查询结果后点击播放进行视频图像网上浏览，并提供视频图像的切换和前端摄像机基本控制功能

3、基于GIS 的全区公路交通警情监控功能

交通拥堵、事故按照警情级别分三级分别用红、黄、绿三种颜色显示。警情类别包括：交通拥堵、交通事故、交通管制、道路维护改造、恶劣天气、危化品运输异常情况、群体性事件、车辆缉查布控

报警。通过上报的各种警情信息，可结合GIS 在电子地图上用不同图标标记，警情类别、级别等在GIS 地图上展示一目了然。待警情处理完毕（警情处理状态选择处理完），系统自动记录处警信息，在GIS 上消除显示图标。

4、交通异常情况布控功能

用户可以将被盗抢、交通违法行为等车辆的牌照号码及车型等信息输入系统，当系统识别出来的车辆特征符合条件时，系统识别软件能进行报警。

5、公路车辆智能监测记录系统控制功能

当用户需要通过平台查询由交通违法行为监测记录系统记录的违法行为情况时，可以双击GIS 地图上的交通违法行为监测记录系统图标，系统显示该控制点的主要工作状态、属性等参数的当前值，也可以显示该控制点前端存储图片或视频等信息。

若交通违法行为监测记录系统出现故障，GIS 地图上相应坐标显示为故障状态，用户双击控制点图标，显示相关故障信息。

2.2 数据库功能

应急平台数据库设计遵循以下原则：

1、实用性原则。

首先满足本项目多源、多专业、多时、多类型、海量异构地理空间信息整合，以及一体化组织和管理与服务的需要。

2、先进性原则。考虑技术进步和今后信息库的发展，主要体现在技术规范、技术水平、数据库产品选择、设计方法采用先进技术等几个方面。

3、标准化原则。

首先，符合相关的国际标准、国家标准和国家电子政务标

准；采用先进的标准设计技术；具有科学性和先进性；并将标准化工作贯穿信息库建设的全过程。其次，要充分将信息库标准化所需各项标准纳入相应的体系表中，使标准一致和配套，构成一个完整、全面的整体，使用户方便地通过体系表找到所需的标准或了解所需标准当前状况。

4、一致性原则。对信息进行统一，保证系统数据的一致性

和有效性。

5、完整性原则。是指数据的正确性和相容性，防止合法用

户使用数据库时向数据库加入不合语义的数据，对输入到数据库中的数据要有审核和约束机制。

6、规范化原则。数据库的设计应遵循规范化理论，规范化

程度过低的关系，可能会存在数据冗余等问题，解决的方法就是对关系模式进行分解或合并（规范化），转换成高级范式。

7、可扩展性原则。数据库结构的设计应充分考虑发展的需

要、移植的需要，具有良好的扩展性、伸缩性和适度冗余。

8、安全性原则。数据库的安全性是指保护数据，防止非法

用户使用数据库或合法用户非法使用数据库造成数据泄露、更改或破坏。要有认证和授权机制。

3.1效果预测

建立意外及紧急事件应急交通指挥系统，短期来看，通过资源整合，建立整合交通信息服务平台，实现内、外信息交换、发布，实现

政府部门间的信息共享水平；通过提供机动车、驾驶人、交通无法等信息查询服务，提高了对广大群众的服务质量。同时，使用交通警情管理系统，加强对重要交通警情的处置，减少路面交通堵塞，提高交通管理水平。长远来看，通过建立和完善公路智能监控、运营车辆GPS 跟踪系统，既能及时发现交通堵塞，快速疏导，减少事故发生，又可以减少交警上路，缓解交通警力的不足；通过建立车辆布控缉查系统，完善公路卡口智能监测功能，提高对事故逃逸和盗抢机动车辆案件的侦破打击效率，加强了对机动车辆套牌、假牌和交通违法逾期未处理行为的打击力度，有效促进社会交通治安的根本好转。同时，通过不断收集和积累交通流、重要交通事件视频监控信息，以及各类交通管理的业务信息，建立数据仓库，对数据进行深层次挖掘与分析，为提高道路交通管理整体水平提供新办法、新对策。

4．结语

依据交通运输应急指挥平台的定位和功能需求，研究了交通运输应急指挥平台的总体结构，在系统结构和软件结构的设计上，都采用了层次结构法进行设计，提高了应急指挥平台的安全性、可靠性和可维护陛，保证了应急指挥平台在建成后具有较强的实用价值，交通运输应急指挥平台的中枢是应急决策支持系统，因此在建设的时候一定要重视应急信息资源的规划、建设和使用。

参考文献：《意外及紧急事件应急交通指挥系统设计2007版》 周晓刚

《省级交通指挥中心智能交通指挥系统框架与发展策略》 王田宝 郭永

《深圳市交通运输应急指挥平台建设方案研究》 钟丽梅

《城市交通安全预警应急指挥系统解决方案》

《城市应急指挥系统(yed)》 杨恩东

《基于GIS 应急联动指挥系统的整体架构》 王超杰

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《城市应急指挥系统》 王汝琳

《全国公路网管理与应急处置平台建设指导意见》

《天津市应急指挥信息平台建设项目（TGPC-2007-C-0029）技术需求书》 《综合应急平台》

《公路水路交通运输信息化十二五发展规划思路》 综合规划司

《关于高速公路重大灾害事故抢险救援的探讨》

《公路交通事故救援》

《高速公路消防救援安全工作的几点思考》

《交通事故抢险救援》 薛玉柱