信息采集系统解决方案设计

信息采集系统解决方案

1系统概述

信息采集是信息服务的基础，为信息处理和发布工作提供数据来源支持。信息数据来源的丰富性、准确性、实时性、覆盖度等指标是信息服务的关键一环，对信息服务质量的影响至关重要。针对交通流信息数据，包括流量、速度、密度等，目前主要是基于微波、视频、地磁等固定车辆检测器以及浮动车等移动式车辆检测器进行采集，各种采集方式都存在响应的利弊。针对车驾管以及出入境数据，包括车辆信息、驾驶人信息、出入境办证进度信息等，主要是通过和公安相关的数据库进行对接，此类信息将在信息分析处理系统进行详细介绍。

针对目前交通信息来源的多样性以及今后服务质量水平发展对信息来源种类扩展要求，需要建设一套统一的，具备良好兼容性和前瞻性的交通信息统一接入接口。一方面，本期项目的各种交通信息来源可以使用该接口进行数据接入，另一方面，当新的或第三方的交通信息来源需要加入到本系统中来时，可以使用该接口进行数据接入，不需要再次投入资源进行额外开发。

统一接入接口建成后，根据各种数据来源系统的网络环境、系统技术特性和交通流信息数据特点，开发相应的交通信息数据对接程序，逐一完成微波采集系统、浮动车分析系统、人工采集等来源的交通信息数据采集接入。

2系统架构及功能介绍

2.1统一接入接口

统一接入接口的建设的关键任务包括接口技术规范制定、路网路段编码规则约定及交通信息数据结构约定等多个方面。

2.1.1接口技术规范

一方面由于本系统接入的交通信息数据来源多样，开发语言和系统运行的环境均存在差异，不具备统一的技术特性；另一方面，考虑到以后可能需要接入更多新的或第三方的信息系统作为数据来源，应当选择较成熟和通用的接口实现技术作为本项目的交通流信息采集统一接入接口实现技术。

根据目前信息系统建设的行业现状，选择Web Service和TCP/UDP Socket 作为数据传输接口的实现技术是较优的选择。Web Service和TCP/UDP Socket 具有实时性强、通用性强、应用广泛、技术支持资源丰富等优势，可以实现跨硬件平台、跨操作系统、跨开发语言的数据传输和信息交换。

项目实施时需要根据现有的信息采集系统的技术特点来具体分析，以选定采用Web Service或TCP/UDP Socket作为接口实现技术，必要时可以两种方式并举，提供高兼容度的接口形式。

为了保护接入接口及其数据传输的安全性，避免恶意攻击访问，避免恶意数据窃取，可以使用身份认证、加密传输等技术来加以保证。

统一数据采集接口的工作流程可以如下进行：

图 1 统一接入接口工作流程

2.1.2路段编码规则

必须约定一套统一的路段编码规则，才能实现系统间交通流数据相互理解和无缝共享。路段编码规则为各个路段约定一个唯一性代号，各数据来源在上传交通信息数据及交通信息融合处理后发布时均采用该代号来标识相应的路段，使得交通信息可以在各系统见相互理解。系统拟采用一下方式表示路段编码：

1.路网节点信息

路网节点指路网中各路段单元的端点，通常是道路交叉口或道路的起止点，

如下图所示：

图 2路网节点

图中编号为122/123/137/138/139点道路交叉口均为路网节点。

系统拟提供的路网节点信息包含节点编号、节点名称以及节点所在地点的经纬度信息。

2.路网路段信息

路网路段是指交通路段密切相关的相邻路段单元的集合，路段中的各单元交通路况会非常接近，所以在交通流信息发布中，将路段作为路况信息发布的最小道路单位。

路段编码使用其线路所经过的有序节点序列表示，如图2中，连接节点122/123/139的路段表示为“122-123-139”（西往东走向），如果该路段允许双向行驶，则东往西走向的路段表示为“139-123-122”。

系统你提供的路网路段信息包括路段编码、起点编码、终点编号、所在道路名称、道路类型、路段中心线编号、路段长度、行车方向等信息项。

2.1.3交通信息数据结构

交通信息数据结构是交通信息数据的载体，尤其在通用性要求甚高的统一接入接口中，交通信息数据结构的约定必须充分考虑各数据来源系统的特点及其可提供的交通信息数据的具体内容和特性。

一般地，微波、地磁、卡口、电警等系统均有专用的硬件设备对道路某断面进行监测，能提供车辆通过该道路断面的真实速度，能统计制定时间段内该道路断面的交通流量、平均车速、平均车头时距、时间占有率等指标；浮动车交通流分析技术基于车载GPS终端提供的车辆定位数据来实现，一般只能跟踪各个车辆

的个体行为，用于提供各车辆所行驶的道路区间平均车速，无法采集交通流量、车台时距或道路占有率等指标。

交通信息数据建议包含以下数据项：

*2数据源类型包括：视频交通流数据、浮动车交通流数据、线圈交通流检测数据、微波交通流检测数据、卡口采集交通流数据、电子警察系统采集交通流数据、人工采集数据、其他类型；

2.2微波采集系统

微波交通流检测器是一种用于监测交通状况的检测器。它通过发射低能量的连续频率调制微波信号，处理回波信号，可以检测多车道或检测区域内的车流量、道路占有率、平均车速、长车流量等交通流参数。此信息可用隔离接触器连接到现行的控制器或通过串行通信线路连接到其它系统。微波交通流检测器可以应用于城市交通路口或高速公路的连续交通流信息检测。

微波交通流检测器安装与路面之上，施工无需破挖路面，具有施工成本低、施工安全风险低，安装简便、维护方便的特点。

交通流微波检测系统由前端微波检测单元、通信网络、中心设备等组成，其结构如下图所示：

图 3微波采集系统结构

安装在路面外场的微波车辆检测器工作时，将实时采集路面交通流参数，保包括车流量、车速、占有率等内容，通过通信网络回传到后台数据中心并存放在中心服务器中，系统操作员可以通过中心控制计算机登录到中心服务器对采集到的交通流数据进行数据查询、统计和管理等操作。

微波采集系统可以通过调用本项目提供的交通流数据统一接入接口，或由本期项目提供数据格式标准化及上传程序，将采集到的交通流数据共享给本期项目相关系统，以实现微波交通流数据的采集功能。

图 4数据接口设计

2.3地磁检测系统

车辆本身含有的铁磁物质会对车辆存在区域的地磁信号产生影响，使车辆存