王聰穎，朱文秀

（天津市中環(huán)系統(tǒng)工程有限責任公司，天津 300060）

支隊平臺主要功能包括違法數(shù)據(jù)處理、車輛號牌識別、通行信息記錄、流量數(shù)據(jù)統(tǒng)計、視頻流采集、設(shè)備狀態(tài)管理、主要設(shè)備包括處理服務器、應用服務器、存儲服務器、卡口服務器、違法服務器、數(shù)據(jù)庫服務器，磁盤陣列存儲設(shè)備，網(wǎng)絡交換機，操作終端，勘察設(shè)備，視頻檢測設(shè)備及系統(tǒng)功能軟件等。

1 總體設(shè)計

考慮到所采集過車通行數(shù)據(jù)的大容量存儲需求，非現(xiàn)場業(yè)務處理帶來的高并發(fā)性要求，以及交通管理信息系統(tǒng)的廣泛兼容性要求，按照需求要求，整個系統(tǒng)采用三級結(jié)構(gòu)，前端信息采集→交警支隊→局中心。

第一級 前端信息采集

前端信息采集設(shè)備負責完成前端信號的采集和接入，主要由高清攝像機、鏡頭、檢測控制主機等相關(guān)設(shè)備構(gòu)成，新建路口電子警察信息全部采用IP方式（通訊鏈路已由運營商建設(shè)完成，每一個路口提供100 M以太網(wǎng)網(wǎng)口落地的方式）傳輸?shù)剿鶎佥爡^(qū)交警支隊。同一路口內(nèi)各斷面間電子警察設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況分為有線及無線式IP傳輸2種。

第二級 交警支隊電子警察中心平臺

交警支隊電子警察中心平臺負責實現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的管理、匯聚、下載、處理、存儲等應用，提供直觀、簡便的可視化操作界面，同時可以根據(jù)招標方要求進行修改。設(shè)置相應數(shù)量的數(shù)據(jù)處理終端。系統(tǒng)通過隔離方式將電子警察違法數(shù)據(jù)傳至公安部違章處理平臺上進行相應的處理與發(fā)布，并具備對轄區(qū)內(nèi)電子警察系統(tǒng)的違法信息查詢及統(tǒng)計分析、交通流量統(tǒng)計分析及系統(tǒng)安全性管理、自動日志記錄等功能。并根據(jù)公安網(wǎng)技術(shù)標準要求，將支隊數(shù)據(jù)、表單及記錄等上傳至交管局中心平臺統(tǒng)一記錄保存。

第三級 電子警察中心管理平臺

交管局中心管理平臺負責接收全市范圍內(nèi)各支隊上傳的各類數(shù)據(jù)，并具備對全市電子警察系統(tǒng)的違法信息查詢及統(tǒng)計分析、交通流量統(tǒng)計分析及系統(tǒng)安全性管理、自動日志記錄等功能。

每個支隊系統(tǒng)平臺應能夠滿足50點電子警察前端設(shè)備的接入要求，能夠?qū)崟r接收前端上傳的違法數(shù)據(jù)、卡口文本信息。能夠按照統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式和接入規(guī)范，實現(xiàn)對本項目新建前端設(shè)備的系統(tǒng)接入，同時應能夠?qū)⒎辖尤霕藴实闹ш犠越ǖ倪`法抓拍設(shè)備接入支隊系統(tǒng)平臺。針對支隊級單位要求在線和離線備份。

在容易發(fā)生交通違法行為的路口，建設(shè)全高清電子警察違法抓拍系統(tǒng)。該系統(tǒng)建成后實現(xiàn)對道路交通相關(guān)區(qū)域的實時監(jiān)控，對多種交通違法行為進行自動記錄取證，從而滿足交通管理人員對道路交通管理的需求。平臺架構(gòu)如圖1所示。

圖1 平臺架構(gòu)Fig.1 Platform architecture

2 系統(tǒng)層次設(shè)計

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從層次上設(shè)計為三層結(jié)構(gòu)模型：數(shù)據(jù)層、中間層／邏輯層和客戶層／表示層。數(shù)據(jù)層主要由中心數(shù)據(jù)庫、子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和元數(shù)據(jù)子系統(tǒng)組成，中間層是由交通信息子系統(tǒng)、交通信息數(shù)據(jù)管理應用服務器、GIS服務器和WEB服務器組成，客戶層主要是應用程序客戶端和Web客戶端，由一些圖形界面組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的核心是交通信息平臺應用服務器[1]。

采用三層結(jié)構(gòu)能通過動態(tài)伸縮更好地平衡各個層面上服務器的負載，減少網(wǎng)絡上的信息流量，從而提高系統(tǒng)的吞吐量；可方便地以添加方式擴展相應層面上服務器數(shù)量以擴展處理能力和系統(tǒng)規(guī)模；同時，由于采用介于用戶終端和數(shù)據(jù)庫服務器中間的應用服務器，可提高數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的安全性；另外，主要業(yè)務數(shù)據(jù)的集中管理，也可減輕系統(tǒng)的日常維護工作。系統(tǒng)硬件同樣采用分層結(jié)構(gòu)設(shè)計、分布式分布的方式，如圖2所示。

3 違法數(shù)據(jù)接入方案

3.1 總體設(shè)計

監(jiān)測數(shù)據(jù)接入及共享傳輸總體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖2 分層結(jié)構(gòu)設(shè)計、分布式分布Fig.2 Layered structure design and distributed distribution

圖3 監(jiān)測數(shù)據(jù)接入及共享傳輸總體結(jié)構(gòu)Fig.3 Overall structure of monitoring data access and shared transmission

3.2 支隊監(jiān)測數(shù)據(jù)接入及共享

3.2.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)接入

各支隊監(jiān)測數(shù)據(jù)的接入主要有4種方式：通過監(jiān)控服務器直接接入，適用于符合標準傳輸協(xié)議相機；提供監(jiān)測數(shù)據(jù)接入的SDK開發(fā)包，開發(fā)監(jiān)控服務器的GateWay適配器，通過監(jiān)控服務器接入，適用于在各地市建設(shè)較多的大部分相機監(jiān)測數(shù)據(jù)的接入；通過調(diào)用Web Services標準接口將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳，適用于已部署第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)接入平臺的場景；通過調(diào)用提供的SDK方式接入，適用于前端設(shè)備直接接入。建議第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)采用Web Services標準接口方式接入。

3.2.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)共享

支隊監(jiān)測數(shù)據(jù)共享服務包括監(jiān)測數(shù)據(jù)消息中間件共享隊列、圖像訪問服務。經(jīng)過監(jiān)測數(shù)據(jù)共享授權(quán)的第三方平臺訂閱監(jiān)測數(shù)據(jù)消息中間件共享隊列，實時訂閱到匯聚到支隊的監(jiān)測數(shù)據(jù)；調(diào)用圖像訪問服務可查看或下載監(jiān)測數(shù)據(jù)的圖像信息。

另外，第三方系統(tǒng)提供監(jiān)測數(shù)據(jù)接入接口，按照接口，定制開發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳服務，將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至第三方系統(tǒng)。如：違法數(shù)據(jù)上傳違法整理錄入平臺、緝查布控系統(tǒng)等。

3.3 總隊監(jiān)測數(shù)據(jù)共享

各支隊實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯聚之后，通過消息中間件級連配置，將監(jiān)測數(shù)據(jù)匯總到總隊消息中間件監(jiān)測數(shù)據(jù)隊列，總隊匯總各支隊監(jiān)測數(shù)據(jù)，不直接接入監(jiān)測數(shù)據(jù)。

總隊監(jiān)測數(shù)據(jù)共享服務包括監(jiān)測數(shù)據(jù)消息中間件消息隊列方式共享、監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢Web Services服務、圖像訪問服務三部分。

3.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)接入傳輸方案實現(xiàn)

根據(jù)是否有第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)匯聚平臺，第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)接入管控平臺，目前主要有以下幾種方式：（1）通過監(jiān)控服務器接入；（2）通過 Web Services標準接口接入；（3）SDK 方式[2]。

4 監(jiān)測數(shù)據(jù)共享傳輸方案實現(xiàn)

4.1 采用消息隊列方式

現(xiàn)有管控平臺各數(shù)據(jù)處理后臺服務之間的數(shù)據(jù)交換采用的是消息中間件，從消息中間件隊列中能獲取需要共享的各類監(jiān)測數(shù)據(jù)。監(jiān)測數(shù)據(jù)共享平臺訂閱到監(jiān)測數(shù)據(jù)后，根據(jù)配置的數(shù)據(jù)調(diào)用方配置信息、數(shù)據(jù)訪問權(quán)限將權(quán)限范圍內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)分發(fā)到指定的的消息中間件服務器，該消息中間件可以是調(diào)用方獨立部署，也可以共享管控平臺現(xiàn)有的消息中間件。調(diào)用方通過調(diào)用指定的exchange，可獲取到監(jiān)測數(shù)據(jù)[3]。

數(shù)據(jù)調(diào)用方可能使用Linux、Windows等不同平臺，開發(fā)語言可選擇性更廣，為了數(shù)據(jù)共享不需要考慮跨平臺、開發(fā)語言的多樣性，采用RabbitMQ消息隊列方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不同的數(shù)據(jù)類型采用不同的Routingkey。

因訂閱客戶端可以訂閱到exchange中的所有數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)權(quán)限考慮，需要對每個調(diào)用方創(chuàng)建不同的exchange；另外，因RabbitMQ用戶可以訪問該虛擬主機的所有exchange（讀寫權(quán)限可以設(shè)置），需要對每個調(diào)用方創(chuàng)建獨立的虛擬主機，將分配的用戶名指定到該虛擬主機。

4.2 提供監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢接口服務方式

提供監(jiān)測數(shù)據(jù)文本信息的分頁查詢Web Services服務，包括過車數(shù)據(jù)、違法數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、路感數(shù)據(jù)、交通事件數(shù)據(jù)。同時，提供過車圖像、違法圖像的在線查看功能及圖像下載功能。適用于對數(shù)據(jù)的實時性要求不高的系統(tǒng)共享監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時，對數(shù)據(jù)的查詢等應用操作不是特別頻繁[4]。

4.3 按照給定的接口定制開發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳服務

第三方系統(tǒng)提供監(jiān)測數(shù)據(jù)接入接口，按照接口，定制開發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳服務，將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至第三方系統(tǒng)。

對于已經(jīng)建設(shè)并使用的系統(tǒng)，其已經(jīng)制定了標準的數(shù)據(jù)接入接口，按照標準的數(shù)據(jù)接入接口，將數(shù)據(jù)寫入第三方系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的共享傳輸[4]。

5 結(jié)語

本文所使用平臺軟件為針對此項目研發(fā)的，不會受到第三方提出侵犯專利權(quán)、商標權(quán)或工業(yè)設(shè)計權(quán)等指控，能根據(jù)招標方的要求進行修改，并具有自主知識產(chǎn)權(quán)。根據(jù)公安部交通指揮系統(tǒng)建設(shè)要求，按照“結(jié)構(gòu)上的整體性，技術(shù)上的先進性，使用上的穩(wěn)定性，經(jīng)濟上的合理性，操作上的友好性，升級上的可拓展性”進行設(shè)計，具有良好的工程應用前景。