清华做的北京市交通视频综合管理平台介绍

2021-12-141北京市交通监控系统综合视频管理平台2021-12-14第2页n 系统建设目的与建设理念n 系统功能描述与逻辑结构n 系统物理结构n 系统建设规划n 系统效益分析报告内容2021-12-14第3页n 系统建设目的与建设理念n 系统功能描述与逻辑结构n 系统物理结构n 系统建设规划n 系统效益分析报告内容2021-12-14第4页系统建设目的与建设理念n 建设目的与意义n形成大规模、全视角的交通视频网络系统n实现交管局各类视频资源的整合n建立智能化交通视频管理平台，拓展深度应用n 设计原则n实用性与技术先进性n稳定性与高性能n兼容性与可扩展性2021-12-14第5页n 系统建设目的与建设理念n 系统功能描述与逻辑结构n 系统物理结构n 系统建设规划n 系统效益分析报告内容2021-12-14第6页系统功能描述与逻辑结构n功能描述n交通视频信息的整合n交通视频信息的存储与调度n交通视频信息的管理控制与应用forward2021-12-14第7页系统功能描述n交通视频信息的整合综合管理平台CCTV违章检测事件检测旅行时间back2021-12-14第8页系统功能描述n交通视频信息的存储与调度n常规视频信息存储n视频矩阵切换n根据用户需求的视频窗口快速切换n数字/模拟视频信息转换、显示n交通事件视频的存储与查询back2021-12-14第9页系统功能描述n交通视频信息的管理控制与应用n历史视频信息查询n基于GIS的视频设备管理n视频设备协同工作n友好高效的用户接口n用户权限管理n与GPS系统的通讯、协调back2021-12-14第10页系统逻辑结构n逻辑结构n“总局-支队”构成星型连接n总局“视频管理服务”单元（VSM）进行全系统视频调度与设备管理n各类交通视频在支队（或总局）的”局域视频处理”单元(PVG)内进行汇聚；根据总局控制信号进行切换与传输；2021-12-14第11页2021-12-14第12页系统信息流程n 系统在视频请求与应答时的信息传输流程n视频请求信号上传至VSMnVSM完成用户身份认证nVSM对视频请求进行分析n请求者位置（某分中心或局中心或普通请求者位置（某分中心或局中心或普通WebWeb用户）用户）n请求者所需视频信号性质（模拟或数字）请求者所需视频信号性质（模拟或数字）n所请求视频信号来源所请求视频信号来源n所请求视频信号性质（模拟或数字）所请求视频信号性质（模拟或数字）nVSM根据以上分析结果，控制对应的下属系统传输请求者所需视频信号，完成应答过程2021-12-14第13页系统信息流程n 系统在视频请求与应答时的信息传输流程n不同情况的应答过程分析n模拟模拟视频信号需求视频信号需求在模拟显示屏上观看在模拟显示屏上观看n前端为前端为模拟模拟视频采集点视频采集点n VSMVSM通知通知NCNC（视频矩阵服务器）局域网内对应该视频请求的（视频矩阵服务器）局域网内对应该视频请求的请求地与提供地的两台请求地与提供地的两台NCNC形成连接；形成连接；n 视频信号提供地视频信号提供地NCNC控制其视频矩阵切换出该路视频信号并经控制其视频矩阵切换出该路视频信号并经综合接入系统上传到局中心视频矩阵（作为中继）继而被下综合接入系统上传到局中心视频矩阵（作为中继）继而被下载到视频请求地视频矩阵中，从而完成应答；载到视频请求地视频矩阵中，从而完成应答；( (参考下页左图参考下页左图) )n 若请求地为局中心，则完成视频上传过程即可。若请求地为局中心，则完成视频上传过程即可。（参考下页右图）（参考下页右图）2021-12-14第14页2021-12-14第15页系统功能描述与逻辑结构n 系统在视频请求与应答时的信息传输流程n不同情况的应答过程分析n模拟模拟视频信号需求视频信号需求在模拟显示屏上观看在模拟显示屏上观看n前端为前端为数字数字视频采集点视频采集点n 前端采集的数字视频信号已进入对应分中心前端采集的数字视频信号已进入对应分中心PVGPVG服务器；服务器；n VSMVSM通知视频提供地通知视频提供地PVGPVG服务器选择相应的视频信号，并服务器选择相应的视频信号，并经综合接入网上传至局中心经综合接入网上传至局中心PVGPVG服务器；服务器；n 局中心视频解码设备从局中心视频解码设备从PVGPVG中取出该数字视频信号进行解中取出该数字视频信号进行解码，获得相应的模拟信号，传至视频矩阵；码，获得相应的模拟信号，传至视频矩阵；n VSMVSM经经NCNC控制局中心视频矩阵将该路模拟视频传至请求地控制局中心视频矩阵将该路模拟视频传至请求地视频矩阵，完成应答。视频矩阵，完成应答。（参考下页示意图）（参考下页示意图）2021-12-14第16页2021-12-14第17页系统功能描述与逻辑结构n 系统在视频请求与应答时的信息传输流程n不同情况的应答过程分析n数字数字视频信号需求视频信号需求在模拟显示屏上观看在模拟显示屏上观看n前端为前端为模拟模拟视频采集点视频采集点n 前端采集的模拟视频信号经过视频编码后已获取到相应的前端采集的模拟视频信号经过视频编码后已获取到相应的数字信号进入到对应分中心的数字信号进入到对应分中心的PVGPVG服务器；服务器； n VSMVSM控制视频请求地与提供地两台控制视频请求地与提供地两台PVGPVG服务器间形成互连（服务器间形成互连（在在SANSAN网络结构下，两者的连接更加直接）；提供地网络结构下，两者的连接更加直接）；提供地PVGPVG将将视频信号传送到请求地；完成应答；视频信号传送到请求地；完成应答；n前端为前端为数字数字视频采集点视频采集点n 与前者差别在于信号无需经视频编码设备而直接进行与前者差别在于信号无需经视频编码设备而直接进行PVGPVGn相应示意图见以下两页相应示意图见以下两页2021-12-14第18页2021-12-14第19页2021-12-14第20页2021-12-14第21页n 系统建设目的与建设理念n 系统功能描述与逻辑结构n 系统物理结构n 系统建设规划n 系统效益分析报告内容2021-12-14第22页系统物理结构n 局中心设备n管理服务器综合视频平台的核心，对所有接入平台的视频进行统一的管理和调度nWeb服务器使管理员通过计算机终端进行各项操作n协议转换服务器为各种子系统接入提供统一接口2021-12-14第23页系统物理结构n 局中心设备n维护工作站监控平台软件运行状态；故障诊断；远程维护等n各中心监控工作站接受综合视频平台发送的报警信息，调看事件发生地点的实时图像或根据用户权限按任意时间、类型调用交通事件检测系统中存储的事件图像 n存储设备主要置于分中心，由PVG控制进行滚动存储2021-12-14第24页系统物理结构n 局中心设备nPVG局中心PVG用于对上传的数字视频进行处理，并根据用户需求进行调用n视频矩阵模拟视频管理，根据需求进行切换和传输n视频编解码设备编码设备在分中心对模拟信号进行数字化；解码设备在局中心按需求对某路数字信号进行解码成模拟信号2021-12-14第25页系统物理结构n 综合接入设备(详见“综合接入”相关文档)n前端多信息接入节点n业务汇聚节点n中心节点n综合接入网管服务器 n综合接入设备接口参数 n 平台物理结构示意图（2种方案）nPVG间未单独联网nPVG连接成SAN网络结构2021-12-14第26页2021-12-14第27页2021-12-14第28页n 系统建设目的与建设理念n 系统功能描述与逻辑结构n 系统物理结构n 系统建设规划n 系统效益分析报告内容2021-12-14第29页系统建设规划n 资源整理n视频监测类n交管局交管局CCTVCCTV监控系统监控系统模拟视频，摄像头可控模拟视频，摄像头可控n公安视频信息网监控系统公安视频信息网监控系统模拟视频，可控模拟视频，可控n远郊区县路段监控系统远郊区县路段监控系统数字视频，数字视频，MPEG4MPEG4编码，可控编码，可控n远郊区县车牌识别系统远郊区县车牌识别系统只有车牌数据回传只有车牌数据回传n首发公司的五环路监控系统首发公司的五环路监控系统数字系统，目前发送数字系统，目前发送8 8路模拟路模拟视频到交管局；不可控视频到交管局；不可控n数字图像压缩数字图像压缩/ /记录系统记录系统建设中：将交管局建设中：将交管局CCTVCCTV模拟视频模拟视频一一压缩编码上网；同时将公安视频监控系统中选出几十路视一一压缩编码上网；同时将公安视频监控系统中选出几十路视频编码上网；今年内总路数超频编码上网；今年内总路数超400400；H.264H.264编码编码2021-12-14第30页系统建设规划n 资源整理n交通数据监测n交通数据视频检测系统交通数据视频检测系统提供模拟视频和交通流量数据；摄提供模拟视频和交通流量数据；摄像头不可控像头不可控n微波、超声波、信号系统线圈检测系统微波、超声波、信号系统线圈检测系统n违章监测n2424小时内自动监测闯红灯、超速等违章行为；已建立上端数据小时内自动监测闯红灯、超速等违章行为；已建立上端数据库，实现数据和视频的回传；不可控库，实现数据和视频的回传；不可控n信号控制nSCOOTSCOOT；可上传线圈检测的流量，下载信号灯控制信号；可上传线圈检测的流量，下载信号灯控制信号n交通诱导n直接连局中心；单向下行系统直接连局中心；单向下行系统2021-12-14第31页系统建设规划n 信息处理层 n规范的子系统n数据交换平台n应用软件群数据交换平台图像系统1.n交通诱导系统1.n信号控制系统1.n违章监测系统1.n交通数据监测系统1.n中央备份存储系统应用软件系统WEB发布系统智能处理系统接口A接口B接口C通往传输层2021-12-14第32页系统建设规划n 系统建设规划n接口协议的制订 n平台与子系统的协议平台与子系统的协议n平台对外开放的协议平台对外开放的协议n协议均在协议均在TCP/IPTCP/IP协议基础上协议基础上 n数据交换平台的建设和接入n收集子系统提供共享的资源收集子系统提供共享的资源 n对外公布集成后的总体资源对外公布集成后的总体资源n接受客户端请求接受客户端请求 n将请求分析后发给相应的子系统将请求分析后发给相应的子系统 n转发子系统的数据到客户端转发子系统的数据到客户端n右图为数据交换平台与子系统接入示意图右图为数据交换平台与子系统接入示意图 数据交换平台接口协议B子系统1内部协议子控制器1子系统.子控制器.子系统n子控制器n2021-12-14第33页系统建设规划n 系统建设规划n子系统改造升级 n为各子系统实现子系统控制器，以满足数据平台对交换协议的为各子系统实现子系统控制器，以满足数据平台对交换协议的要求，对内可控制子系统，对外可与交换平台沟通；要求，对内可控制子系统，对外可与交换平台沟通；n子系统控制器硬件根据厂家不同而有别，相配子系统控制器硬件根据厂家不同而有别，相配OSOS也不同也不同nPCPC服务器、小型机、嵌入式控制器服务器、小型机、嵌入式控制器nWindowsWindows、UnixUnix、LinuxLinuxn软件表现形式软件表现形式一套符合接口标准的服务软件一套符合接口标准的服务软件n不同子系统与平台之间通过标准协议上下行的数据各不相同，不同子系统与平台之间通过标准协议上下行的数据各不相同，具体参见报告文档具体参见报告文档2021-12-14第34页系统建设规划n 系统建设规划n应用系统 n备份存储系统备份存储系统主要针对没有建立海量存储系统的子系统作主要针对没有建立海量存储系统的子系统作存储备份存储备份nWebWeb发布发布通过局内网络将平台公开数据通过通过局内网络将平台公开数据通过WebWeb方式向局内方式向局内用户发布；可通过用户发布；可通过IEIE直接调用图像和查询数据直接调用图像和查询数据n专业客户端专业客户端WebWebIEIE方式调用，完全基于用户级别和权限方式调用，完全基于用户级别和权限进行相应限制进行相应限制n综合处理指挥平台综合处理指挥平台根据设定的门限，对来自数据平台的数根据设定的门限，对来自数据平台的数据自动判断和回复，可以对拥堵路段自动录像、调用上大屏等据自动判断和回复，可以对拥堵路段自动录像、调用上大屏等 2021-12-14第35页系统建设规划n 系统运行机制（参见下页示意图）子系统控制器不断地与子系统通信，获得最新状态信息子系统控制器不断地与子系统通信，获得最新状态信息子系统控制器向交换平台更新自己所共享的资源信息子系统控制器向交换平台更新自己所共享的资源信息交换平台向应用系统不断发布最新的可用资源列表交换平台向应用系统不断发布最新的可用资源列表应用系统向交换平台发起对某资源的调用应用系统向交换平台发起对某资源的调用 交换平台抉择后选择发送给特定的子系统控制器交换平台抉择后选择发送给特定的子系统控制器子系统控制器要求子系统执行机构准备该资源子系统控制器要求子系统执行机构准备该资源子系统内部对该资源进行准备（图像切换、编码等）子系统内部对该资源进行准备（图像切换、编码等）子系统内部完成准备工作，反馈给控制器子系统内部完成准备工作，反馈给控制器 子系统控制器将资源转发给综合交换平台子系统控制器将资源转发给综合交换平台综合交换平台最终将该资源转发给应用系统综合交换平台最终将该资源转发给应用系统2021-12-14第36页系统建设规划n 系统信息流图应用系统564综合交换平台子系统控制器子系统内部89102137协议A协议B内部协议2021-12-14第37页系统建设规划n 系统构架图高速局域网高速局域网2.5G 光网max1000编码器1编码器n海量存储系统视频服务器max1000编码器1编码器n海量存储系统视频服务器max1000编码器1编码器n海量存储系统视频服务器数字图像子系统控制器视频检测子系统控制器视频检测器数据库视频检测管理主机违章检测子系统控制器违章检测器数据库违章检测管理主机其它系统控制器其它系统服务器集群服务器集群服务器集群综合交换平台中央备份数据库WEB发布桌面浏览操作终端100%90%80%70%60%统计接口协议A接口协议B应用系统海淀分中心某分中心局中心2021-12-14第38页系统建设规划n 系统需求与工程描述（详见报告4.5节）n资源统一管理n资源共享n运行机制n用户管理 n权限与级别n安全性n日志与统计2021-12-14第39页n 系统建设目的与建设理念n 系统功能描述与逻辑结构n 系统物理结构n 系统建设规划n 系统效益分析报告内容2021-12-14第40页系统效益分析n 经济效益分析n*n*n*n*n*2021-12-14第41页系统效益分析n 社会效益分析n对城市交通的作用*n对北京奥运的作用 *n对全国的示范作用 *