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智慧云谷智慧交通解決方案

來源:智慧云谷發布時間:2015-02-13 02:15瀏覽量:30062


第一章 概述

(一)前言

      城市交通不僅是城市基礎建設的重要組成部分,而且還是與人們生活密切相關的民生工程。交通就像是一個城市的血脈一樣,交通問題解決不好,城市就很難健康快速的發展。在經濟社會快速發展的今天,機動車和駕駛員的擁有量迅猛增長,然而道路的增長幅度遠遠低于機動車及駕駛員數量的增長。加之交通參與者交通法制意識參差不齊,道路交通設施的不完善,道路交通管理工作難度越來越大,交通運輸已經成為制約區域發展的重要因素之一。物聯網建設為解決交通問題帶來了新契機。“智慧”助力城市交通發展,智能交通技術和應用正在進去新一輪發展的快車道。

(二)目前交通發展現狀

      我國城市交通擁堵問題日趨嚴重,高峰小時機動車的平均時速低至10km/h,極大地妨礙居民的出行速度和效率,造成這種現象主要有以下幾個原因:

      (1)道路設施不足,交通供應不能滿足機動車輛迅速增長的需要。

      (2)路網布局不合理,城市中心區人口過于密集,人口與道路空間分布極不均衡,交通設施建設受制約,路網存在嚴重的結構性缺陷。

      (3)公共交通發展滯后。目前我國城市公共交通系統建設總量嚴重滯后,結構比例失調。世界大城市的公共交通系統承載的人口出行比重平均在50%~60%之間,日本東京達80%,而我國的公交出行比例不足30%。

      (4)交通管理方面亟待加強。

      (5)交通事故頻發。

      交通擁堵問題造成時間資源浪費、消耗大量的能源和其它不可再生資源,產生嚴重的空氣污染、噪聲污染。交通事故造成了大量的人員傷亡和高額的直接和間接經濟損失,這些都阻礙了城市社會經濟與環境的健康發展。為此必須采取相應的對策加以解決。

(三)需求分析

      本方案采用智慧云谷云計算有限公司自主研發的基于云計算核心的物聯網智慧交通控制系統將所有控制終端連接到云計算服務器,云計算中心服務器采用多端口、多進程、多線程復合通訊技術,能夠支持極大量的終端同時連接,并且能夠做到實時數據傳輸與控制。另一方面,可以通過控制中心對不同的終端設備進行協議設置,云計算服務器會將協議透傳給終端設備。

      1、政策依據。中國“十二五”規劃綱要提出了“十二五”規劃期間GDP能耗降低20%左右,“公交優先”是其中一個具體的措施。

      2、交通管理部門的需求。進一步落實優先發展城市公共交通政策,推動智能公共交通系統的發展,提高公共交通行業科技水平和服務質量。作為緩解城市交通擁堵的有效措施,改善城市人居環境,促進城市可持續發展。

      3、公眾的需求。隨著居民收入水平的增加,私家車擁有量會不斷提高;隨著城市的不斷擴大,出行需要換乘的居民會越來越多;由此,居民對出行方便程度等關系出行質量的問題將會非常關注。

(四)方案的目的及意義

      城市公共交通是城市重要的基礎設施,是城市交通的主力軍。優先發展城市公共交通是符合中國實際的城市發展和交通發展的正確斬落思想。本方案采用智慧云谷云計算有限公司自主研發的基于云計算核心的物聯網智慧交通控制系統,能夠提高交通資源利用效率,緩解交通擁堵的重要手段,是構建社會主義和諧社會的重要方面。

第二章 公司簡介

(一)關于我們

      智慧云谷(Wiscloud)成立于2007年,擁有一流的研發設計團隊,始終堅持自主創新,公司擁有自主知識產權的嵌入式操作系統,Wiscloud nebula protocol(星云自動組網協議),WisOS云計算操作系統,為用戶提供全球領先的物聯網、云計算、游戲等軟硬件產品及平臺服務,主要產品有:

      物聯網&云計算

      基于云計算核心的工業自動化控制設備及云計算控制平臺;

      基于云計算核心的自動化節能控制設備及云計算控制平臺;

      基于云計算核心的iWiscloud智慧家居控制中心;

      全球領先的無線環境及空氣質量傳感器;

      具有自動電流及故障檢測功能的無線自組網觸摸開關;

      全球領先的無插件多人實時網頁/手機游戲平臺。

      “云”是公司產品的“代言人”,所有產品都是基于云計算核心。

      公司網址:http://www.ug28.ooo/

(二)硬件基礎

      智慧云谷擁有功能完備的大型云計算數據中心,采用先進的網絡框架設計,電信、聯通、移動千兆光纖接入,目前存儲能力已達PB級以上;CDN負載均衡,實現數據更快更穩定的傳輸;異地替換方案,保證了數據不會丟失,當一個數據中心發生故障時,異地的數據中心會立刻將工作進行替換,確保我們穩定的服務;多臺在線式大功率智能UPS可提供48小時以上的后備供電設備發電機;同時數據中心有幾十臺小型機、大量高端服務器、大型磁盤陣列等設備。強大的硬件設施使我們擁有強大的運算能力,災難應對和恢復力,能為用戶提供高速、安全、穩定的數據服務。

第三章 系統總體設計

(一)系統設計原則

      本方案設計遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素,并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統設計內容是系統的、完整的、全面的;設計方案具有科學性、合理性、可操作性。其具有以下原則:

1、先進性與適應性

      系統的技術性能和質量指標達到國際領先水平;同時,系統的安裝調試、軟件編程和操作使用簡便易行,容易掌握,適合中國國情和本項目的特點。該系統集國際眾多先進技術與一身,體現了當前計算機控制技術與計算機網絡技術的最新發展水平,適應時代發展的要求。同時系統是面向各種管理層次使用的系統。其功能和配置以能給用戶提供舒適。安全、方便、快捷為準則,其操作應簡便易學。

2、經濟性與實用性

      充分考慮用戶實際需要和信息技術發展趨勢,根據用戶現場環境,設計選用功能和適合現場情況、符合用戶要求的系統配置方案,通過嚴密、有機的組合,實現最佳的性能價格比,以便節約工程投資,同時保證系統功能實施的需求,經濟適用。

3、可靠性與安全性

      系統的設計具有較高的可靠性,在系統故障或事故造成中斷后,能確保數據的準確性、完整性和一致性,并具備迅速恢復的功能,同時系統具有一整套完成的系統管理策略,可以保證系統的運行安全。

4、開放性

      以現有成熟的產品為對象設計,同時還考慮到周邊信息通信環境的現狀的發展趨勢,可以消防、防盜、聚光系統實現聯動,可實現遠程控制。

5、可擴充性

      系統設計中考慮到今后技術的發展和使用的需要,具有更新、擴充和升級的可能。并根據今后該項目工程的實際要求擴展功能,同時,本方案在設計中留有冗余,以滿足今后的發展要求。

6、追求最優化的系統設備配置

      在滿足用戶對功能、質量、性能、價格和服務等各方面要求的前提下,追求最優化的系統設備配置,以盡量降低系統造價。

7、保留足夠的擴展容量

      該項目設置的控制容量保留一定的余地,以便在系統中改造新的控制點;系統中還保留與其他計算機或自動化系統連接的接口;也盡量考慮未來科學的發展和新技術的應用。

8、提高監管力度與綜合管理水平

      本項目系統設備控制需要高效率、準確及可靠。本系統通過中央控制系統對各子系統運行情況進行綜合控制,時時動態掌握監視及報警情況。閉路電視監控大大減少勞動強度,減少設備運行維護人員;另外,系統的綜合統籌管理可使設備按最優組合運行,在最佳情況下運行,既可節能,又可大大減少設備損耗,減少設備維修費用,從而提高監管力度與綜合管理水平。

(二)系統結構






      智慧云谷智慧交通控制系統基于云計算核心,分組控制與各個交通終端不需要自建服務器,不需要固定IP,只要一臺能夠上網的電腦/平板/手機即可通過交通云管控平臺對多個地區的多個終端進行控制,所有數據記錄在云計算數據中心,數據永不丟失,可以方便的進行歷史數據查詢與分析,結合有效的商業模式,能夠有力推動智慧交通系統產業的蓬勃發展。智慧交通云管控系統具有以下兩個特點;一是著眼于交通信息的廣泛應用與服務,二是著眼于提高既有交通設施的運行效率。

(三)系統特點

1、基于云計算核心

      智慧云谷智慧交通控制系統基于云計算核心,分組控制與用戶不需要自建服務器,不需要固定IP,只要一臺能夠上網的電腦/平板/手機即可通過云計算平臺對多個地區的多個終端進行控制,所有數據記錄在云計算數據中心,數據永不丟失,可以方便的進行歷史數據查詢與分析;

2、最強的控制力

      智慧云谷智慧交通控制系統終端主機具有5個485及232通道以及12個專用擴展通道,核心系統支持線程模式,可同時采集多個通道的數據,通過擴展通道可以擴展大量的采集模塊以及抄表模塊,通過云計算中心能夠對每個擴展模塊的控制通道進行采集控制,單個終端主機可擴展至多達4096個A/D通道,1792個IO,1024個RS485接口以及512個12位D/A通道,具有極強的擴展及控制能力;

3、無需任何編程

      智慧云谷智慧交通控制系統終端機采用觸摸屏一體化設計,在施工部署時不需要任何的編程,具有完美的模糊控制理念及控制算法,可以將所有輸入輸出接口進行任意組合控制,并且可以完全脫離云計算中心自動運行,也可以通過云計算中心進行極端復雜的流程控制;

4、開放

      Wiscloud開放所有控制終端、控制模塊、云計算平臺接口,軟件企業可以用自己的軟件對智慧交通控制系統進行控制,形成自己的軟/硬件自動化控制產品,物聯網及自動化控制企業可以將硬件接入到Wiscloud的云計算平臺中,通過云計算平臺進行實時通訊,實時控制,并可集合大量終端進行綜合控制,并能夠將歷史數據保存到云計算中心,網站開發企業通過智慧交通控制系統的云計算中心及控制終端接口可以在網站上對任何的硬件進行控制。

(四)系統功能

      1、精確定位 擁有GPS衛星精確定位的核心技術,能滿足各種位置服務的高端需求;

      2、違規報警 規矩是管理的基點,對各種在線違規都能實時發現、示警和處置及記錄在案;

      3、盲區續傳 通信盲區內,實時在線數據記錄、存儲和續傳,將保障過程監控的完整;

      4、軌跡回放 歷史的再現車輛所運行的客觀狀態,并實現存儲、統計和輸出的需要;

      5、規則設定 將各項業務規則進行條件設定,使各業務要素狀態能實時反饋和全過程監測;

      6、圖像傳輸 極速秒級高清晰度的實時傳輸,真正達到了圖像監控快速反應的作用;

      7、手機查詢 通過短信方式實時獲取在線車輛運行信息,滿足多種互聯手段的監管需求;

      8、搶盜觸警 通過一鍵通、觸發式監聽監視、遠程制控等操作沉著應對合理處置違法事件;

      9、運營分析 業務狀態實時監測、記錄和數據處理,使在線運營分析決策輔助成為可能;

      10、績效統計 科學客觀的運營數據統計體系,全面提升了經營績效的有效管理能力。

第四章 智慧路燈解決方案

      智慧云谷智慧交通控制系統通過GPRS模塊,通過云計算中心進行簡單設置后即可將任何設備的數據傳輸到交通云管控平臺,并可通過交通云管控平臺下發控制指令,實現云端控制,支持Keep-Alive機制,永不掉線。利用各類智慧云谷無線傳感器采集各類交通信息、發布各類交通信息引導交通,各類采集到的交通信息將統一匯聚到城市交通云管控平臺,對道路交通擁堵狀態進行分析,為交通管理部門提供幫助。

      解決道路擁堵的問題,利用信息化手段,在主要擁堵路段通過交通信號燈、交通管制等方式進行交通流量疏導,及時將擁堵信息推送至車載終端或手機終端,引導車輛避開擁堵路段,并給出行駛路徑建議。






(一)面向車輛運營公司

      車輛監控:車輛運營公司通過交通云管控中心對車輛的行駛位置、行駛軌跡、行駛線路和區域、行駛狀態、行駛速度、以及上下人員等都可以進行監控。包括車輛定位、軌跡回放、集群定位監控、圖像監控(可選)、區域和線路監控、超速監控等功能;實現對危險品運輸車輛的實時監控管理,保障公共交通的安全。

      車輛調度:車輛運營公司通過語音、短消息方式,實現對司機或車輛的統一調度管理;

      語音調度:通過普通的語音通話對司機進行調度;

      短消息調度:該功能可對指定的一輛或多輛車下發調度短消息,在車上采用外接揚聲器進行語音播報或者將文字顯示在調度屏上,方便調度中心對駕駛員統一調度管理;

      業務管理:主要實現數據上報、車輛上下線率統計、營運數據統計查詢等功能;

      數據上報:智慧星GPS車載設備與稅控計價器相連,可將數據實時或定時回傳,便于對車輛收入的統計及分析。上報信息包含每筆業務的收入,重車里程、空車里程、現金收入、超速里程、載客率等;

      車輛上下線率統計:車輛上下線率是統計車載設備運行情況的重要依據,便于及時掌握車輛上下線情況,確保車輛的安全監控,確保運營數據統計的合理性及準確性;

      營運數據統計查詢:根據車隊對所有車輛的營運數據進行月份、季度、年統計并生成報表。顯示車輛載客次數、客運量、客運周轉量、營業金額等情況,并可根據時間段、營運金額的等條件進行查詢;

      廣告發布:對車載廣告進行排擋、發布、維護,采用多媒體播放系統結合智慧星GPS技術實現在不同時段、區域播放不同廣告信息或其他內容,為客運公司創造廣告增值業務收入。

(二)面向司乘人員

      出租車電召:提高出租車使用效率、對改善乘客體驗和優化城市交通有積極的作用;

      車輛應急報警:一旦遇有緊急險情(如遭劫等),可馬上按動智慧云谷交通云終端上的應急報警按鈕,自動發出彩信、短信向監管中心報警;

      語音呼叫:為司機提供方便的語音呼叫手段,保障司機安全駕駛;

      駕駛輔助:為司乘人員提供其他一些駕駛輔助信息,如交通路況信息等。

(三)智慧停車管理應用

      智慧停車云管控系統是利用智慧云谷無線傳感器的感知能力將停車場的車位數據采集后,將數據傳輸到交通云管控平臺對信息進行分析處理,來監控和管理每個停車位,實現停車場的車位管理和車位發布等功能。同時,通過交通云管控平臺實現對設備故障監控、告警等功能。還可以利用移動網絡向公眾提供停車位信息,幫助公眾及時找到合適的停車位置,實現從停車場信息收集到車位信息發布、查詢、預訂、管理等于一體的全方位停車信息服務。該應用的目標客戶主要是針對城市交通管理部門、停車場,并滿足普通大眾的停車需求。

(四)智慧交通信息發布

      根據城市路網的交通流分布特征,通過對每個道路的信息收集和分析,制定常發性交通堵塞及突發交通事件時的交通流組織及疏導預案,針對不同的系統用戶設計不同的信息發布應用軟件,智慧交通云管控系統的交通引導信息屏主要針對出行車輛進行群體性交通引導,由出行車輛根據引導信息自主選擇路徑。根據不同的設置地點可采用以下三種交通引導屏:

格式一:可變信息引導屏

      這種顯示屏主要用于顯示實時交通路況,由行車人員根據實時路況選擇出行路徑,系統并不給出具體的路徑選擇,一般以紅色路段表示擁堵、黃色路段表示緩慢、綠色路段表示暢通。

格式二:圖文+可變信息引導屏

      這種格式的顯示屏除了顯示路段的實時路況外,還可以在嵌入的圖文LED顯示區域上顯示一下幾種信息:

      1、前方路段發生的交通路段事件提示:事故、施工、交通管制等;

      2、到達前方重要目的地的最佳路徑及預計行程時間,例如體育場館、風景區等;

      3、交通安全宣傳等公共信息顯示。

格式三:全可變圖文LED引導屏

      這種格式的顯示屏機以圖形方式顯示前方路段的實時交通路況,同時可以滾動顯示交通事件、重要目的地最佳路徑及交通安全宣傳等公共信息。

(五)智慧交通其他方面的應用

      1、通過智慧交通控制中心建立完善的公共交通網絡,建設和完善城市路網新建或擴建市政道路,增加通車道路規模。基于現有擁堵情況信息分析,進行交通基礎設施建設規劃,對于常擁堵路段,制定改建計劃,啟動項目實施;

      2、政府部門大力倡導綠色交通、節能減排,鼓勵電動車的發展,鼓勵出行更多采用公共交通網;

      3、推動智能電子車牌的發展。

第五章 智慧交通云管控系統所體現的價值

(一)對企業的價值 

      1、智慧交通控制中心可以實現對企業車輛的實時監控和管理,企業需要具備對企業所屬車輛的實時監控和管理的能力。包括調度人員通過車輛綜合調度業務,根據交通擁堵、事故、人員集聚等因素合理調度車輛,如出租車、物流車、企業自有營運車輛等;公司監管人員,通過車輛綜合調度業務,隨時查看車輛運行情況,包括當前、歷史運行軌跡。所有的數據都保存在云計算中心,方便管理人員隨時查看。

      2、提供智慧星GPS車載信息化服務,車輛生產企業對賣出的各類車輛可提供車載信息服務。通過車載信息服務,為司機提供交通信息查詢、行程規劃、車輛綜合調度、車輛遠程診斷、緊急救援等服務。

      3、實現對車輛的安全管理,通過車輛的管理監控等多種信息化手段,保障企業車輛的安全。包括車輛防盜、車輛被劫持及時報警等。

      4、降低車輛的營運成本,采用信息化的車輛和車隊管理手段,降低車輛運營費用,避免無規劃的私自使用車輛情形。

(二)對公眾的價值

      1、交通安全關注各類交通出行方式,關注車輛故障、車輛防盜、車輛救援等安全相關內容。

      2、動態規劃,云端導航。通過智慧交通云管控平臺獲取各種類型的交通信息(停車/加油/交通信號/車輛引導/氣象)能夠及時、多渠道的獲取各類交通信息,包括停車場的位置、附近加油站、途中的道路交通擁堵情況信息,車輛引導信息,途中、目的地氣象情況,日常車輛保養信息實時提醒,駕駛人員保健信息等。動態路徑規劃與導航、地圖的更新、路況信息推送、個人定制業務分發等,使出行者能隨時隨地的獲取所需的交通信息服務。

      3、獲取車輛保養信息,參與各類車輛的維護,延長車輛的使用壽命。系統支持語音導航:正常行駛每隔100米左右就會給出行車建議,遇到前方有電子眼的路段,也會出現相應的閃爍提示和語音提示。語音導航讓出行者的手和大腦都可以解放出來,不用去考慮怎么按鍵,兩手也可以專注于駕車操作,保證了駕駛人的安全。

(三)對交通管理部門的價值

      1、智慧交通控制系統的遠程視頻監控是道路交通指揮的一個重要組成部分,它能為交通指揮人員提供道路交通的直觀信息與實時交通狀況,它也能實現道路交通中異常行為的智能識別、提前發現和自動報警等功能,從而減輕交管監控人員的工作負擔,有利于交通指揮人員迅速作出響應,使城市道路交通更加暢通。遠程視頻監控系統的實時錄像功能,準確捕獲車輛號牌等特征,是處理交通事故和協助社會治安整治的取證手段,對于加強安全防范和交通管理至關重要。

      2、智慧交通控制系統可以建立完善的應急聯動和事故救援機制,發生較大的交通事故,由交管中心統一調度,觸發應急機制,聯動公安、救援中心、120急救中心、保險公司等相關部門,快速、有效、妥善處理現場事件,盡快恢復交通原態。

第六章 結語

      21世紀將是公路交通智能化的世紀,人們采用的智慧云谷智慧交通云管控系統,是一種先進的一體化交通綜合管理系統。在該系統中,車輛靠自己的智慧在道路上自由行使,公路靠自身的智慧將交通流量調整至最佳狀態,借助于整個系統,管理人員對道路、車輛的行蹤將掌握的一清二楚。
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