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智慧云谷智慧交通解决方案

第一章概述

（一）前言

城市交通不仅是城市基础建设的重要组成部分，而且还是与人们生活密切相关的民生工程。交通就像是一个城市的血脉一样，交通问题解决不好，城市就很难健康快速的发展。在经济社会快速发展的今天，机动车和驾驶员的拥有量迅猛增长，然而道路的增长幅度远远低于机动车及驾驶员数量的增长。加之交通参与者交通法制意识参差不齐，道路交通设施的不完善，道路交通管理工作难度越来越大，交通运输已经成为制约区域发展的重要因素之一。物联网建设为解决交通问题带来了新契机。“智慧”助力城市交通发展，智能交通技术和应用正在进去新一轮发展的快车道。

（二）目前交通发展现状

  我国城市交通拥堵问题日趋严重,高峰小时机动车的平均时速低至10km/h,极大地妨碍居民的出行速度和效率,造成这种现象主要有以下几个原因：

  (1)道路设施不足,交通供应不能满足机动车辆迅速增长的需要。

  (2)路网布局不合理,城市中心区人口过于密集,人口与道路空间分布极不均衡,交通设施建设受制约,路网存在严重的结构性缺陷。

  (3)公共交通发展滞后。目前我国城市公共交通系统建设总量严重滞后,结构比例失调。世界大城市的公共交通系统承载的人口出行比重平均在50%~60%之间,日本东京达80%,而我国的公交出行比例不足30%。

  (4)交通管理方面亟待加强。

  (5)交通事故频发。

  交通拥堵问题造成时间资源浪费、消耗大量的能源和其它不可再生资源,产生严重的空气污染、噪声污染。交通事故造成了大量的人员伤亡和高额的直接和间接经济损失,这些都阻碍了城市社会经济与环境的健康发展。为此必须采取相应的对策加以解决。

（三）需求分析

  本方案采用智慧云谷云计算有限公司自主研发的基于云计算核心的物联网智慧交通控制系统将所有控制终端连接到云计算服务器，云计算中心服务器采用多端口、多进程、多线程复合通讯技术，能够支持极大量的终端同时连接，并且能够做到实时数据传输与控制。另一方面，可以通过控制中心对不同的终端设备进行协议设置，云计算服务器会将协议透传给终端设备。

  1、政策依据。中国“十二五”规划纲要提出了“十二五”规划期间GDP能耗降低20%左右，“公交优先”是其中一个具体的措施。

  2、交通管理部门的需求。进一步落实优先发展城市公共交通政策，推动智能公共交通系统的发展，提高公共交通行业科技水平和服务质量。作为缓解城市交通拥堵的有效措施，改善城市人居环境，促进城市可持续发展。

  3、公众的需求。随着居民收入水平的增加，私家车拥有量会不断提高；随着城市的不断扩大，出行需要换乘的居民会越来越多；由此，居民对出行方便程度等关系出行质量的问题将会非常关注。

（四）方案的目的及意义

  城市公共交通是城市重要的基础设施，是城市交通的主力军。优先发展城市公共交通是符合中国实际的城市发展和交通发展的正确斩落思想。本方案采用智慧云谷云计算有限公司自主研发的基于云计算核心的物联网智慧交通控制系统，能够提高交通资源利用效率，缓解交通拥堵的重要手段，是构建社会主义和谐社会的重要方面。

第二章公司简介

（一）关于我们

  智慧云谷(Wiscloud)成立于2007年，拥有一流的研发设计团队，始终坚持自主创新，公司拥有自主知识产权的嵌入式操作系统，Wiscloud nebula protocol（星云自动组网协议），WisOS云计算操作系统，为用户提供全球领先的物联网、云计算、游戏等软硬件产品及平台服务，主要产品有：

  物联网&云计算

  基于云计算核心的工业自动化控制设备及云计算控制平台；

  基于云计算核心的自动化节能控制设备及云计算控制平台；

  基于云计算核心的iWiscloud智慧家居控制中心；

  全球领先的无线环境及空气质量传感器；

  具有自动电流及故障检测功能的无线自组网触摸开关；

  全球领先的无插件多人实时网页/手机游戏平台。

  “云”是公司产品的“代言人”，所有产品都是基于云计算核心。

  公司网址：http://www.iwiscloud.com/

（二）硬件基础

  智慧云谷拥有功能完备的大型云计算数据中心，采用先进的网络框架设计，电信、联通、移动千兆光纤接入，目前存储能力已达PB级以上；CDN负载均衡，实现数据更快更稳定的传输；异地替换方案，保证了数据不会丢失，当一个数据中心发生故障时，异地的数据中心会立刻将工作进行替换，确保我们稳定的服务；多台在线式大功率智能UPS可提供48小时以上的后备供电设备发电机；同时数据中心有几十台小型机、大量高端服务器、大型磁盘阵列等设备。强大的硬件设施使我们拥有强大的运算能力，灾难应对和恢复力，能为用户提供高速、安全、稳定的数据服务。

第三章系统总体设计

（一）系统设计原则

  本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：

1、先进性与适应性

  系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际众多先进技术与一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统。其功能和配置以能给用户提供舒适。安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。

2、经济性与实用性

  充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济适用。

3、可靠性与安全性

  系统的设计具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

4、开放性

  以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状的发展趋势，可以消防、防盗、聚光系统实现联动，可实现远程控制。

5、可扩充性

  系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

6、追求最优化的系统设备配置

  在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。

7、保留足够的扩展容量

  该项目设置的控制容量保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。

8、提高监管力度与综合管理水平

  本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合控制，时时动态掌握监视及报警情况。闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。

（二）系统结构

智慧云谷智慧交通控制系统基于云计算核心，分组控制与各个交通终端不需要自建服务器，不需要固定IP，只要一台能够上网的电脑/平板/手机即可通过交通云管控平台对多个地区的多个终端进行控制，所有数据记录在云计算数据中心，数据永不丢失，可以方便的进行历史数据查询与分析，结合有效的商业模式，能够有力推动智慧交通系统产业的蓬勃发展。智慧交通云管控系统具有以下两个特点；一是着眼于交通信息的广泛应用与服务，二是着眼于提高既有交通设施的运行效率。

（三）系统特点

1、基于云计算核心

  智慧云谷智慧交通控制系统基于云计算核心，分组控制与用户不需要自建服务器，不需要固定IP，只要一台能够上网的电脑/平板/手机即可通过云计算平台对多个地区的多个终端进行控制，所有数据记录在云计算数据中心，数据永不丢失，可以方便的进行历史数据查询与分析；

2、最强的控制力

  智慧云谷智慧交通控制系统终端主机具有5个485及232通道以及12个专用扩展通道，核心系统支持线程模式，可同时采集多个通道的数据，通过扩展通道可以扩展大量的采集模块以及抄表模块，通过云计算中心能够对每个扩展模块的控制通道进行采集控制，单个终端主机可扩展至多达4096个A/D通道，1792个IO，1024个RS485接口以及512个12位D/A通道，具有极强的扩展及控制能力；

3、无需任何编程

  智慧云谷智慧交通控制系统终端机采用触摸屏一体化设计，在施工部署时不需要任何的编程，具有完美的模糊控制理念及控制算法，可以将所有输入输出接口进行任意组合控制，并且可以完全脱离云计算中心自动运行，也可以通过云计算中心进行极端复杂的流程控制；

4、开放

  Wiscloud开放所有控制终端、控制模块、云计算平台接口，软件企业可以用自己的软件对智慧交通控制系统进行控制，形成自己的软/硬件自动化控制产品，物联网及自动化控制企业可以将硬件接入到Wiscloud的云计算平台中，通过云计算平台进行实时通讯，实时控制，并可集合大量终端进行综合控制，并能够将历史数据保存到云计算中心，网站开发企业通过智慧交通控制系统的云计算中心及控制终端接口可以在网站上对任何的硬件进行控制。

（四）系统功能

  1、精确定位拥有GPS卫星精确定位的核心技术，能满足各种位置服务的高端需求；

  2、违规报警规矩是管理的基点，对各种在线违规都能实时发现、示警和处置及记录在案；

  3、盲区续传通信盲区内，实时在线数据记录、存储和续传，将保障过程监控的完整；

  4、轨迹回放历史的再现车辆所运行的客观状态，并实现存储、统计和输出的需要；

  5、规则设定将各项业务规则进行条件设定，使各业务要素状态能实时反馈和全过程监测；

  6、图像传输极速秒级高清晰度的实时传输，真正达到了图像监控快速反应的作用；

  7、手机查询通过短信方式实时获取在线车辆运行信息，满足多种互联手段的监管需求；

  8、抢盗触警通过一键通、触发式监听监视、远程制控等操作沉着应对合理处置违法事件；

  9、运营分析业务状态实时监测、记录和数据处理，使在线运营分析决策辅助成为可能；

  10、绩效统计科学客观的运营数据统计体系，全面提升了经营绩效的有效管理能力。

第四章智慧路灯解决方案

  智慧云谷智慧交通控制系统通过GPRS模块，通过云计算中心进行简单设置后即可将任何设备的数据传输到交通云管控平台，并可通过交通云管控平台下发控制指令，实现云端控制，支持Keep-Alive机制，永不掉线。利用各类智慧云谷无线传感器采集各类交通信息、发布各类交通信息引导交通，各类采集到的交通信息将统一汇聚到城市交通云管控平台，对道路交通拥堵状态进行分析，为交通管理部门提供帮助。

  解决道路拥堵的问题，利用信息化手段，在主要拥堵路段通过交通信号灯、交通管制等方式进行交通流量疏导，及时将拥堵信息推送至车载终端或手机终端，引导车辆避开拥堵路段，并给出行驶路径建议。

（一）面向车辆运营公司

  车辆监控：车辆运营公司通过交通云管控中心对车辆的行驶位置、行驶轨迹、行驶线路和区域、行驶状态、行驶速度、以及上下人员等都可以进行监控。包括车辆定位、轨迹回放、集群定位监控、图像监控（可选）、区域和线路监控、超速监控等功能；实现对危险品运输车辆的实时监控管理，保障公共交通的安全。

  车辆调度：车辆运营公司通过语音、短消息方式，实现对司机或车辆的统一调度管理；

  语音调度：通过普通的语音通话对司机进行调度；

  短消息调度：该功能可对指定的一辆或多辆车下发调度短消息，在车上采用外接扬声器进行语音播报或者将文字显示在调度屏上，方便调度中心对驾驶员统一调度管理；

  业务管理：主要实现数据上报、车辆上下线率统计、营运数据统计查询等功能；

  数据上报：智慧星GPS车载设备与税控计价器相连，可将数据实时或定时回传，便于对车辆收入的统计及分析。上报信息包含每笔业务的收入，重车里程、空车里程、现金收入、超速里程、载客率等；

  车辆上下线率统计：车辆上下线率是统计车载设备运行情况的重要依据，便于及时掌握车辆上下线情况，确保车辆的安全监控，确保运营数据统计的合理性及准确性；

  营运数据统计查询：根据车队对所有车辆的营运数据进行月份、季度、年统计并生成报表。显示车辆载客次数、客运量、客运周转量、营业金额等情况，并可根据时间段、营运金额的等条件进行查询；

  广告发布：对车载广告进行排挡、发布、维护，采用多媒体播放系统结合智慧星GPS技术实现在不同时段、区域播放不同广告信息或其他内容，为客运公司创造广告增值业务收入。

（二）面向司乘人员

  出租车电召：提高出租车使用效率、对改善乘客体验和优化城市交通有积极的作用；

  车辆应急报警：一旦遇有紧急险情（如遭劫等），可马上按动智慧云谷交通云终端上的应急报警按钮，自动发出彩信、短信向监管中心报警；

  语音呼叫：为司机提供方便的语音呼叫手段，保障司机安全驾驶；

  驾驶辅助：为司乘人员提供其他一些驾驶辅助信息，如交通路况信息等。

（三）智慧停车管理应用

  智慧停车云管控系统是利用智慧云谷无线传感器的感知能力将停车场的车位数据采集后，将数据传输到交通云管控平台对信息进行分析处理，来监控和管理每个停车位，实现停车场的车位管理和车位发布等功能。同时，通过交通云管控平台实现对设备故障监控、告警等功能。还可以利用移动网络向公众提供停车位信息，帮助公众及时找到合适的停车位置，实现从停车场信息收集到车位信息发布、查询、预订、管理等于一体的全方位停车信息服务。该应用的目标客户主要是针对城市交通管理部门、停车场，并满足普通大众的停车需求。

（四）智慧交通信息发布

  根据城市路网的交通流分布特征，通过对每个道路的信息收集和分析，制定常发性交通堵塞及突发交通事件时的交通流组织及疏导预案，针对不同的系统用户设计不同的信息发布应用软件，智慧交通云管控系统的交通引导信息屏主要针对出行车辆进行群体性交通引导，由出行车辆根据引导信息自主选择路径。根据不同的设置地点可采用以下三种交通引导屏：

格式一：可变信息引导屏

  这种显示屏主要用于显示实时交通路况，由行车人员根据实时路况选择出行路径，系统并不给出具体的路径选择，一般以红色路段表示拥堵、黄色路段表示缓慢、绿色路段表示畅通。

格式二：图文+可变信息引导屏

  这种格式的显示屏除了显示路段的实时路况外，还可以在嵌入的图文LED显示区域上显示一下几种信息：

  1、前方路段发生的交通路段事件提示：事故、施工、交通管制等；

  2、到达前方重要目的地的最佳路径及预计行程时间，例如体育场馆、风景区等；

  3、交通安全宣传等公共信息显示。

格式三：全可变图文LED引导屏

  这种格式的显示屏机以图形方式显示前方路段的实时交通路况，同时可以滚动显示交通事件、重要目的地最佳路径及交通安全宣传等公共信息。

（五）智慧交通其他方面的应用

  1、通过智慧交通控制中心建立完善的公共交通网络，建设和完善城市路网新建或扩建市政道路，增加通车道路规模。基于现有拥堵情况信息分析，进行交通基础设施建设规划，对于常拥堵路段，制定改建计划，启动项目实施；

  2、政府部门大力倡导绿色交通、节能减排，鼓励电动车的发展，鼓励出行更多采用公共交通网；

  3、推动智能电子车牌的发展。

第五章智慧交通云管控系统所体现的价值

（一）对企业的价值

  1、智慧交通控制中心可以实现对企业车辆的实时监控和管理，企业需要具备对企业所属车辆的实时监控和管理的能力。包括调度人员通过车辆综合调度业务，根据交通拥堵、事故、人员集聚等因素合理调度车辆，如出租车、物流车、企业自有营运车辆等；公司监管人员，通过车辆综合调度业务，随时查看车辆运行情况，包括当前、历史运行轨迹。所有的数据都保存在云计算中心，方便管理人员随时查看。

  2、提供智慧星GPS车载信息化服务，车辆生产企业对卖出的各类车辆可提供车载信息服务。通过车载信息服务，为司机提供交通信息查询、行程规划、车辆综合调度、车辆远程诊断、紧急救援等服务。

  3、实现对车辆的安全管理，通过车辆的管理监控等多种信息化手段，保障企业车辆的安全。包括车辆防盗、车辆被劫持及时报警等。

  4、降低车辆的营运成本，采用信息化的车辆和车队管理手段，降低车辆运营费用，避免无规划的私自使用车辆情形。

（二）对公众的价值

  1、交通安全关注各类交通出行方式，关注车辆故障、车辆防盗、车辆救援等安全相关内容。

  2、动态规划，云端导航。通过智慧交通云管控平台获取各种类型的交通信息（停车/加油/交通信号/车辆引导/气象）能够及时、多渠道的获取各类交通信息，包括停车场的位置、附近加油站、途中的道路交通拥堵情况信息，车辆引导信息，途中、目的地气象情况，日常车辆保养信息实时提醒，驾驶人员保健信息等。动态路径规划与导航、地图的更新、路况信息推送、个人定制业务分发等，使出行者能随时随地的获取所需的交通信息服务。

  3、获取车辆保养信息，参与各类车辆的维护，延长车辆的使用寿命。系统支持语音导航：正常行驶每隔100米左右就会给出行车建议，遇到前方有电子眼的路段，也会出现相应的闪烁提示和语音提示。语音导航让出行者的手和大脑都可以解放出来，不用去考虑怎么按键，两手也可以专注于驾车操作，保证了驾驶人的安全。

（三）对交通管理部门的价值

  1、智慧交通控制系统的远程视频监控是道路交通指挥的一个重要组成部分，它能为交通指挥人员提供道路交通的直观信息与实时交通状况，它也能实现道路交通中异常行为的智能识别、提前发现和自动报警等功能，从而减轻交管监控人员的工作负担，有利于交通指挥人员迅速作出响应，使城市道路交通更加畅通。远程视频监控系统的实时录像功能，准确捕获车辆号牌等特征，是处理交通事故和协助社会治安整治的取证手段，对于加强安全防范和交通管理至关重要。

  2、智慧交通控制系统可以建立完善的应急联动和事故救援机制，发生较大的交通事故，由交管中心统一调度，触发应急机制，联动公安、救援中心、120急救中心、保险公司等相关部门，快速、有效、妥善处理现场事件，尽快恢复交通原态。

第六章结语

  21世纪将是公路交通智能化的世纪，人们采用的智慧云谷智慧交通云管控系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中，车辆靠自己的智慧在道路上自由行使，公路靠自身的智慧将交通流量调整至最佳状态，借助于整个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握的一清二楚。

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