CN108320610A - 一种基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统，该系统包括交通流仿真沙盘演示装置、公安交通指挥仿真控制平台、由多个应用联邦组成的网络协同交通管理计划制订平台；通过交通流仿真沙盘演示装置中的车辆仿真模型和道路模型进行交通流运行仿真，并将采集的交通状态信息通过公安交通指挥仿真控制平台反馈至网络协同交通管理计划制订平台，然后根据交通状态信息及应用联邦输出控制命令，再通过公安交通指挥仿真控制平台反馈至交通流仿真沙盘演示装置上。因此，本发明提供的系统是利用计算机仿真技术，以实际交通问题为仿真对象，将交通监控、预警、指挥与事故疏导等环节虚拟关联，提高学生对实际交通问题的系统性、整体性的认识。

Description

一种基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统

技术领域

本发明涉及交通工程管理技术领域，特别涉及一种基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统。

背景技术

公安院校交通管理工程专业实践教学是培养卓越的应用型公安交通管理人才的重要环节。然而，公安交通管理是一项复杂的、多因素的、难以再现的系统性工作，其交通管理与指挥的决策直接作用于当前交通网络，并产生即时作用，因此公安交通管理者必须具有足够、充足的经验与专业知识。在当前交通需求与供给矛盾显著突出的时代背景下，公安交通管理工作局面十分严峻，急需快速补充大量具有较高专业技能的交通管理专业人才，这成为了公安院校人才培养所需亟待解决的重要问题。

虽然长期以来，公安院校既已十分重视实践教学工作，但受公安交通管理实际工作特性限制，公安交通管理人才的实践教学多以现场参观与考查为主，或将多因素、多层次、多工种协作的复杂工作割离出一项内容进行简单实践模拟，导致学生往往缺乏对实际交通问题的系统性、整体性的认识，面对实际交通安全与保畅问题时，无从下手，因此这种实践教学方式显然已无法满足公安交通管理人才培养的需要。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统。该系统是利用计算机仿真技术，以实际交通问题为仿真对象，将交通监控、预警、指挥与事故疏导等多环节虚拟关联起来，实现公安交通管理与指挥各部门各人员协同操控，进行最为贴近实战的演练，提高学生对实际交通问题的系统性、整体性的认识。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统，所述公安交通指挥仿真训练系统包括交通流仿真沙盘演示装置、公安交通指挥仿真控制平台、网络协同交通管理计划制订平台、总线以及数据接口；所述交通流仿真沙盘演示装置通过所述总线与所述公安交通指挥仿真控制平台进行双向通信；所述公安交通指挥仿真控制平台通过所述数据接口与所述网络协同交通管理计划制订平台进行双向通信；所述交通流仿真沙盘演示装置设有车辆仿真模型和道路模型；所述道路模型包括电子沙盘以及设置在所述电子沙盘上的路段、交叉口、信号灯、电子显示牌；所述网络协同交通管理计划制订平台包括多个应用联邦，分别为数据管理与发布联邦、交通状态研判联邦、交通组织联邦、交通管控联邦、违法数据处理联邦、事故疏导联邦和警力调度联邦；

通过所述交通流仿真沙盘演示装置中的所述车辆仿真模型和所述道路模型进行交通流运行仿真，并采集交通状态信息；所述交通状态信息包括车辆、路段、交叉口的状态信息；

所述公安交通指挥仿真控制平台用于接收所述交通状态信息，并反馈至所述网络协同交通管理计划制订平台；

所述网络协同交通管理计划制订平台，用于根据所述交通状态信息以及所述应用联邦成员，输出交通控制命令，并通过所述公安交通指挥仿真控制平台反馈至所述交通流仿真沙盘演示装置上，实现对交通运行状态的管控。

可选的，所述交通流仿真沙盘演示装置还包括联锁控制器；所述路段设有多个车道，且每个所述车道上铺设电路；所述交叉口按照转向通行权铺设电路；所述电子沙盘的控制协议为数码化的标准的DCC协议；

所述车辆仿真模型用于模拟车辆行驶以及采集车辆行驶参数；所述车辆行驶参数包括前进方向、运行速度、跟驰距离、车辆位置；

所述联锁控制器通过所述车辆仿真模型和所述道路模型间的电路用于获取所述车辆行驶参数、交叉点转向以及所有所述路段的线路信息；

所述联锁控制器，与所述公安交通指挥仿真控制平台连接，用于将所述获取的所述车辆行驶参数、交叉点转向以及所有所述路段的线路信息传输至所述公安交通指挥仿真控制平台内。

可选的，所述车辆仿真模型内设置有运行记录器、速度传感器、距离传感器以及中央控制器；

所述运行记录器用于获取所述车辆仿真模型的运行轨迹，确定所述车辆仿真模型的前进方向；

所述速度传感器用于采集所述车辆仿真模型的运行速度；

所述距离传感器用于采集所述车辆仿真模型的跟驰距离；所述跟驰距离为所述车辆仿真模型与前方车辆仿真模型之间的距离；

所述中央控制器，与所述运行记录器、所述速度传感器、所述距离传感器均连接，用于获取所述车辆仿真模型的前进方向、运行速度以及跟驰距离。

可选的，所述交通流仿真沙盘演示装置还包括传输器和地面感应器；所述传输器和所述地面感应器均设置在所述道路模型的电路上；

所述地面感应器用于获取所述车辆仿真模型的位置信息；

所述联锁控制器，与所述地面感应器连接，用于获取所述车辆仿真模型的位置信息；

所述传输器，与所述联锁控制器和所述中央控制器均连接；

所述联锁控制器通过所述传输器获取所述车辆仿真模型的前进方向、运行速度以及跟驰距离。

可选的，所述公安交通指挥仿真训练系统还包括通信交换机；所述联锁控制器通过所述总线、所述通信交换机与所述公安交通指挥仿真控制平台连接；所述总线的通信传输协议为LocoNet传输协议。

可选的，所述公安交通指挥仿真控制平台包括大屏幕显示器与应用程序服务器；所述联锁控制器通过所述总线、所述通信交换机与所述应用程序服务器进行双向通信；

所述应用程序服务器包含多个模块，分别为路网数据管理模块、路网图形化数据显示模块、交通信息采集分析模块、违法数据处理模块、交通组织模块、事故疏导模块、非常态交通管控模块、警力调度模块以及指标与评价模块；其中所述指标与评价模块包括仿真训练权限开放设定、仿真情景初始化、训练数据的抽取与保存、训练评价指标的设定；

所述大屏幕显示器，与所述应用程序服务器的所有所述模块均连接，用于显示路网与交通流信息、交通状态信息、交通违法数据、交通组织方案，事故疏导、非常态交通控制信息、警力配置的定位与分配、仿真训练评价。

可选的，所述数据管理与发布联邦，用于显示所述道路模型的路段的连接信息、容量信息和故障信息，用于显示所述车辆仿真模型的车辆行驶参数，用于交通信息的发布；

所述交通状态研判联邦，与所述数据管理与发布联邦连接，用于根据获取的所述车辆行驶参数，人工交互判定道路交通流状态参数；所述道路交通流状态参数包括交通流量量、车辆平均行驶速度、交叉口延误时间、车头时距、车头间距；

所述交通组织联邦，用于接收所述道路交通流状态参数，并根据所述道路交通流状态参数，输出交通组织指令；

所述违法数据处理联邦，用于接收所述道路交通流状态参数，并根据所述道路交通流状态参数，确定车辆违法行为，对所述车辆违法行为进行处理；

所述事故疏导联邦，用于接收所述道路交通流状态参数，并根据所述道路交通流状态参数，确定事故信息，对所述事故信息进行处理；

所述警力调度联邦，用于接收所述道路交通流状态参数，并根据所述道路交通流状态参数，确定警力配置情景。

可选的，所述网络协同交通管理计划制订平台还包括路网实时状态显示联邦，用于选择性显示道路交通流状态。

可选的，所述公安交通指挥仿真控制平台采用Microsoft Visual studio 2005平台的C#.Net编程技术开发实现，并需在具备Net Framework 2.0框架结构的WindowsServer 2003平台上安装运行。

可选的，所述数据接口为RTI接口。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统，所述公安交通指挥仿真训练系统包括交通流仿真沙盘演示装置、公安交通指挥仿真控制平台、网络协同交通管理计划制订平台、总线以及数据接口；交通流仿真沙盘演示装置通过总线与公安交通指挥仿真控制平台进行双向通信；公安交通指挥仿真控制平台通过数据接口与网络协同交通管理计划制订平台进行双向通信；交通流仿真沙盘演示装置设有车辆仿真模型和道路模型；道路模型包括电子沙盘以及设置在所述电子沙盘上的路段、交叉口、信号灯、电子显示牌；网络协同交通管理计划制订平台包括多个应用联邦成员，分别为数据管理与发布联邦、交通状态研判联邦、交通组织联邦、交通管控联邦、违法数据处理联邦、事故疏导联邦和警力调度联邦；通过交通流仿真沙盘演示装置中的车辆仿真模型和道路模型进行交通流运行仿真，并交通状态信息；公安交通指挥仿真控制平台用于接收所述交通状态信息，并反馈至网络协同交通管理计划制订平台；网络协同交通管理计划制订平台，用于根据交通状态信息以及应用联邦，输出所述交通控制命令，并通过公安交通指挥仿真控制平台反馈至交通流仿真沙盘演示装置上，实现对交通运行状态的管控。因此，本发明是利用计算机仿真技术，以实际交通问题为仿真对象，将交通监控、预警、指挥与事故疏导等多环节虚拟关联起来，实现公安交通管理与指挥各部门各人员协同操控，进行最为贴近实战的演练，提高学生对实际交通问题的系统性、整体性的认识。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统的结构示意图；

图2为本发明基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统的整体结构图；

图3为本发明基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统的功能图；

图4为本发明基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统的数据流程图。

图5为本发明基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统的仿真流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了突破现有公安交通管理实践教学手段，实现更好的教学效果，本发明的目的在于提供一种基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统。该系统克服了以往实践教学中片段化学习实践的缺陷，首次实现了公安交通管理实践教学多任务、多工种协同控制的思路。通过该系统提供的实际交通问题实景仿真环境，可以虚拟实现交通状态监控，交通信息分析、交通组织与优化、交通信息发布、事故交通影响性分析和快速疏解，以及非常态下交通应急指挥等多项可定制的实验，有效提高学生对交通系统间多要素相互作用的理解与把控能力，提升学生公安交通管理与控制的决策水平，并增强学生相互的团结协作意识。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

针对公安交通指挥过程涉及到多个部门，属于一个规模较大、分布的、复杂的系统，导致传统仿真方法难以将所有的约束条件及仿真实体包含在内，造成仿真系统与实际系统脱轨的问题。本发明应用HLA高层仿真体系结构，构建一种基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统，该系统为交通信息采集与分析、交通态势研判、交通组织、事故疏导、违法数据处理、非常态交通管控、勤务安排于一体的系统，且该系统通用性强、耦合度高，可有效实现交通指挥方案的网络协同一体化调整，能够作为研究公安交通指挥理论验证的实验平台及相关人员模拟训练的实用工具。

图1为本发明实施例基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统的结构示意图，如图1所示，本发明提供的基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统统包括交通流仿真沙盘演示装置、公安交通指挥仿真控制平台、网络协同交通管理计划制订平台、总线以及数据接口；所述交通流仿真沙盘演示装置通过所述总线与所述公安交通指挥仿真控制平台进行双向通信；所述公安交通指挥仿真控制平台通过所述数据接口与所述网络协同交通管理计划制订平台进行双向通信，且三者之间由通信交换机有效衔接。所述数据接口为RTI接口。

所述总线的通信协议采用目前主流的LocoNet协议。所述交通流仿真沙盘演示装置与所述公安交通指挥仿真控制平台亦采用LocoNet传输协议。先进传输协议的使用可获得最大的外设支持，同时也满足了网络协同控制对数据传输高效性的要求。

图2为本发明基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统的整体结构图，如图2所示，公安交通指挥仿真控制平台为系统的“大脑中枢”，以道路与车辆的信息为核心，接收网络协同交通管理计划制订平台的指令，控制道路与车辆参数。

所述交通流仿真沙盘演示装置设有多辆车辆仿真模型、道路模型、传输器、联锁控制器以及地面感应器；所述道路模型包括电子沙盘以及设置在所述电子沙盘上的路段、交叉口、信号灯、电子显示牌；所述路段设有多个车道，且每个所述车道上铺设电路；所述交叉口按照转向通行权铺设电路；所述电子沙盘用于将抽象的道路与车辆关系，情景化显示出来，便于仿真训练；所述电子沙盘使用已成为数码化的标准的DCC协议为控制协议。

所述车辆仿真模型用于模拟车辆行驶，采集车辆行驶参数；所述车辆行驶参数包括前进方向、运行速度、跟驰距离、车辆位置；所述车辆仿真模型内设置有运行记录器、速度传感器、距离传感器以及中央控制器。所述运行记录器用于获取所述车辆仿真模型的运行轨迹，确定所述车辆仿真模型的前进方向。所述速度传感器用于采集所述车辆仿真模型的运行速度。所述距离传感器用于采集所述车辆仿真模型的跟驰距离。所述跟驰距离为所述车辆仿真模型与前方车辆仿真模型之间的距离。所述中央控制器，与所述运行记录器、所述速度传感器、所述距离传感器均连接，用于获取所述车辆仿真模型的前进方向、运行速度以及跟驰距离。

所述传输器和所述地面感应器设置在所述道路模型的电路上；所述传输器，与所述联锁控制器和所述中央控制器均连接；所述联锁控制器通过所述传输器获取所述车辆仿真模型的前进方向、运行速度以及跟驰距离。

地面感应器用于获取所述车辆仿真模型的位置信息。所述联锁控制器，与所述地面感应器连接，用于获取所述车辆仿真模型的位置信息。

综上，所述联锁控制器通过所述车辆仿真模型和所述道路模型间的电路用于获取所述车辆行驶参数、所述车辆仿真模型的位置信息、交叉点转向以及所有所述路段的线路信息。

所述联锁控制器，与所述公安交通指挥仿真控制平台连接，用于将所述获取的所述车辆行驶参数、交叉点转向、所述车辆仿真模型的位置信息以及所有所述路段的线路信息传输至所述公安交通指挥仿真控制平台内。

道路模型按照网络协同交通管理计划制订平台传递的指令，控制其通行权，信号灯由公安交通指挥仿真控制平台接收网络协同交通管理计划制订平台指令，控制其相位与周期，电子显示牌显示公安交通指挥仿真控制平台反馈的道路交通状态信息，仿真模拟现实情境中交通诱导环节。

所述公安交通指挥仿真控制平台包括大屏幕显示器与应用程序服务器；所述联锁控制器通过所述总线、所述通信交换机与所述应用程序服务器进行双向通信。

所述公安交通指挥仿真控制平台采用Microsoft Visual studio 2005平台的C#.Net编程技术开发实现，并需在具备Net Framework 2.0框架结构的Windows Server 2003平台上安装运。

应用程序包括很多应用C#语言，针对各工作内容，开发信息管理系统，仿真模拟当前公安实践的操作系统即工作过程，实现公安交通管理的业务虚拟实践，而且在公安交通指挥仿真控制平台中的各应用程序只接收网络协同交通管理计划制订平台对应业务信息，在各应用程序内嵌入逻辑纠错功能，如接收到的信息存在逻辑错误即系统报错，如不存在逻辑错误则在各应用程序中显示，并将控制指令传输至电子沙盘。

应用程序服务器包含路网数据管理、路网图形化数据显示、交通信息采集分析、违法数据处理、交通组织、事故疏导、非常态交通管控、警力调度、指标与评价；其中，指标与评价主要包括各仿真训练模块权限开放设定、仿真情景初始化、训练数据的抽取与保存、训练评价指标的设定等内容。

大屏显示器集中化显示整个路网状态，主要因为电脑屏幕有限，参与人数较多，各训练人员电脑局部显示其业务相关内容，但由于工作业务相关联性，需要掌握整体情况，即需要大屏幕全景信息展示。

大屏幕显示器将集成信息可视化显示，显示内容与公安交通指挥系统中心大屏幕显示的主要内容一致，包括可视化的路网与交通流信息，交通状态信息，交通违法数据统计，交通组织方案的指令，事故疏导及非常态交通控制信息、警力配置的定位与分配，以及仿真训练的评价。

所述网络协同交通管理计划制订平台是公安交通指挥仿真控制平台的操控台，应用HLA(高层体系结构)实现公安交通管理训练的分布交互仿真。建立实现特定交通管理目标的仿真联邦，包括数据管理与发布联邦、交通状态研判联邦、交通组织联邦、交通管控联邦、违法数据处理联邦、事故疏导联邦和警力调度联邦。

数据管理与发布联邦的主要功能是：显示道路的连接信息(沙盘的连接状态，各部件的工作状态，道路的存储车辆的容量大小)、容量信息(路段及路口最多能通行的车辆数，即通行能力)和故障信息；显示车辆的位置信息、速度信息；设定交通信息的发布内容。

交通状态研判联邦的主要功能是：通过数据管理与发布联邦分享的交通流仿真沙盘演示装置具体数据、人工交互判定道路交通流状态参数，包括交通流量量、车辆平均行驶速度、交叉口延误时间及车头时距、车头间距等宏观与微观交通流仿真参数。人工交互在专家处理系统给出自动判别状态，人工参与对其结果的认可度，各训练各体将有不同的判断，同时产生不同的结果，即训练结果。

交通组织联邦的主要功能是：通过接收到的交通状态信息，制定交通组织指令，并控制道路与车辆的状态参数。

违法数据处理联邦的主要功能是：对交通流中仿真车辆进行监控，对相应的车辆违法行为进行处理。

事故疏导联邦的主要功能是：接收主控台的事故信息，分析交通影响，采取相应措施，保障道路通行效率，并将相应措施反馈至交通流仿真沙盘演示装置。

警力调度联邦的主要功能是：接收公安交通指挥仿真控制平台的警力配置情景，针对具体交通流状态，调度警力。

除了上述六个联邦外，网络协同交通管理计划制订平台还包括路网实时状态显示子系统，可选择性显示路网信息。

网络协同交通管理计划制订平台中每个联邦工作内容不同，但相互间需要沟通联系，在实时指挥过程中，根据交通状态，制定计划，并将计划传输到公安交通指挥仿真控制平台，这个公安交通指挥仿真控制平台还接收到所有的训练信息，并在公安交通指挥仿真控制平台中各应用程序中自动逻辑分析和数据集成，后将对车与路的控制指令发送到电子沙盘，电子沙盘根据控制信息发生状态变化，变化中每2分钟将状态信息传输回公安交通指挥仿真控制平台，该公安交通指挥仿真控制平台将变化后的训练情景再发送至网络协同交通管理计划制订平台，联邦成员根据状态信息，判断是否修订控制计划及如何修订，修订后再次返回公安交通指挥仿真控制平台，如此循环至达到训练时长或实现训练目标。

图3为本发明基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统的功能图，如图3所示，公安交通指挥仿真训练系统包括交通流仿真沙盘演示装置、公安交通指挥仿真控制平台、网络协同交通管理计划制订平台。

其中交通流仿真沙盘演示装置包括路径控制、信号灯控制、车辆运行控制。路径控制可以实现控制交叉点转向方向、检测线路信息等相关功能，信号灯控制可以控制信号灯显示类型以及时间，车辆控制可以控制行车速度、车型、车头时距。

公安交通指挥仿真控制平台包括路网数据管理、路网图形化数据显示、指标与评价，及各应用程序服务器。路网数据管理可以实现定位各交叉口的坐标与布局、放大缩小基点和基线、重绘路网元素；路网图形化数据显示可以实时整体显示路网运转状态、实时显示信号设备状态、实施显示车道占用状态；指标与评价包括交通流延迟时长与区域面积、事故影响范围与时长、管控对交通流稳定性影响、警力分配均衡性影响。

网络协同交通管理计划制订平台包括交通信息采集与处理、交通状态研判、违法数据处理、交通组织方案制订、事故疏导、交通管控、警力调度以及信息发布等各联邦成员。交通信息采集与处理可实现显示交通量、显示行驶车速、显示交通密度、显示重点及违法车辆信息、实时滚动交通流动态变化、滚动显示措施执行效果；交通状态研判可实现显示交通流时间分布状态、显示交通流空间分布状态、显示天气影响预测、显示交通事件、自动生成交通评价指标、交互生成交通状态研判报告；违法数据处理可实现违法数据录入、重点车辆监控信息发布；交通组织方案制订可实现路径方案控制、信号方案控制、速度方案控制、冲突检测与疏解；事故疏导可实现事故影响性交互分析、事故疏导的交通组织交互、事故疏导的警力调度交互；交通管控可实现径路方案交互、交通控制方案交互；警力调度可实现同步警力调度定位；信息发布实现动态交通诱导屏幕显示、电台、微信等平台文本信息。

图4为本发明基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统的数据流程图。如图4所示，交通流仿真沙盘演示装置通过路网实物仿真进行交通流运行仿真，并通过信息采集模拟反馈车辆、路段、交叉口的状态与数据。公安交通指挥仿真控制平台对仿真环境进行初始化设定，并通过接收网络协同交通管理计划制订平台的指令对车辆、路段、交叉口的控制参数进行调整，同时反馈至交通流仿真沙盘演示装置。网络协同交通管理计划制订平台通过交通管理方案制订、交通组织措施的发布、警力的调度对交通运行状态进行控制。

图5为本发明基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统的仿真流程图如图5所示，本发明提供的系统首先通过系统组合测试阶段检查系统数据的完备性和通信的有效性，然后依次进入设定训练内容阶段、生成调度环境阶段，初始数据下达阶段，训练过程描述阶段(对训练内容进行过程描述)，针对特定情景编制管理方案，即进入确定执行方案阶段，在进入方案可行阶段(检查方案的可实施性)，若不可以，进对方案进行修改再次进入确定执行方案阶段，若可以，则进入联邦数据交互阶段，通过联邦数据交互功能，实现交通流状态推进仿真，最后进入判断阶段，根据交通堵塞疏解状态或训练时间判定训练是否结束，若结束则输出训练结果分析，若否则返回训练过程描述阶段。

本发明首次将公安交通管理的各环节结合起来，实现接近于真实情景的交通管理工作仿真。具体实现方式是：通过HLA框架下的联邦建模及系统运行时间支撑系统RTI(Run-Time Infrastructure)，实现联邦间的实时信息传递。

本发明提供的系统的有益效果是：突破以往沙盘单一的演示功能，将交通流仿真与公安交通管理控制系统直接相连，建立了较为真实的模拟环境；同时，通过网络协同操控，实现了现实交通管理的不同工种的团队作业，延伸了实验的维度，能够使学员直接地从全局感受到公安交通管理的运转流程，为直观地感受实验过程和实验结果提供了先进的实验平台。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于网络协同的公安交通指挥仿真训练系统，其特征在于，所述公安交通指挥仿真训练系统包括交通流仿真沙盘演示装置、公安交通指挥仿真控制平台、网络协同交通管理计划制订平台、总线以及数据接口；所述交通流仿真沙盘演示装置通过所述总线与所述公安交通指挥仿真控制平台进行双向通信；所述公安交通指挥仿真控制平台通过所述数据接口与所述网络协同交通管理计划制订平台进行双向通信；所述交通流仿真沙盘演示装置设有车辆仿真模型和道路模型；所述道路模型包括电子沙盘以及设置在所述电子沙盘上的路段、交叉口、信号灯、电子显示牌；所述网络协同交通管理计划制订平台包括多个应用联邦，分别为数据管理与发布联邦、交通状态研判联邦、交通组织联邦、交通管控联邦、违法数据处理联邦、事故疏导联邦和警力调度联邦；

通过所述交通流仿真沙盘演示装置中的所述车辆仿真模型和所述道路模型进行交通流运行仿真，并采集交通状态信息；所述交通状态信息包括车辆、路段、交叉口的状态信息；

所述公安交通指挥仿真控制平台用于接收所述交通状态信息，并反馈至所述网络协同交通管理计划制订平台；

所述网络协同交通管理计划制订平台，用于根据所述交通状态信息以及所述应用联邦成员，输出交通控制命令，并通过所述公安交通指挥仿真控制平台反馈至所述交通流仿真沙盘演示装置上，实现对交通运行状态的管控。

2.根据权利要求1所述的公安交通指挥仿真训练系统，其特征在于，所述交通流仿真沙盘演示装置还包括联锁控制器；所述路段设有多个车道，且每个所述车道上铺设电路；所述交叉口按照转向通行权铺设电路；所述电子沙盘的控制协议为数码化的标准的DCC协议；

所述车辆仿真模型用于模拟车辆行驶以及采集车辆行驶参数；所述车辆行驶参数包括前进方向、运行速度、跟驰距离、车辆位置；

所述联锁控制器通过所述车辆仿真模型和所述道路模型间的电路用于获取所述车辆行驶参数、交叉点转向以及所有所述路段的线路信息；

所述联锁控制器，与所述公安交通指挥仿真控制平台连接，用于将所述获取的所述车辆行驶参数、交叉点转向以及所有所述路段的线路信息传输至所述公安交通指挥仿真控制平台内。

3.根据权利要求2所述的公安交通指挥仿真训练系统，其特征在于，所述车辆仿真模型内设置有运行记录器、速度传感器、距离传感器以及中央控制器；

所述运行记录器用于获取所述车辆仿真模型的运行轨迹，确定所述车辆仿真模型的前进方向；

所述速度传感器用于采集所述车辆仿真模型的运行速度；

所述距离传感器用于采集所述车辆仿真模型的跟驰距离；所述跟驰距离为所述车辆仿真模型与前方车辆仿真模型之间的距离；

所述中央控制器，与所述运行记录器、所述速度传感器、所述距离传感器均连接，用于获取所述车辆仿真模型的前进方向、运行速度以及跟驰距离。

4.根据权利要求3所述的公安交通指挥仿真训练系统，其特征在于，所述交通流仿真沙盘演示装置还包括传输器和地面感应器；所述传输器和所述地面感应器均设置在所述道路模型的电路上；

所述地面感应器用于获取所述车辆仿真模型的位置信息；

所述联锁控制器，与所述地面感应器连接，用于获取所述车辆仿真模型的位置信息；

所述传输器，与所述联锁控制器和所述中央控制器均连接；

所述联锁控制器通过所述传输器获取所述车辆仿真模型的前进方向、运行速度以及跟驰距离。

5.根据权利要求4所述的公安交通指挥仿真训练系统，其特征在于，所述公安交通指挥仿真训练系统还包括通信交换机；所述联锁控制器通过所述总线、所述通信交换机与所述公安交通指挥仿真控制平台连接；所述总线的通信传输协议为LocoNet传输协议。

6.根据权利要求5所述的公安交通指挥仿真训练系统，其特征在于，所述公安交通指挥仿真控制平台包括大屏幕显示器与应用程序服务器；所述联锁控制器通过所述总线、所述通信交换机与所述应用程序服务器进行双向通信；

所述应用程序服务器包含多个模块，分别为路网数据管理模块、路网图形化数据显示模块、交通信息采集分析模块、违法数据处理模块、交通组织模块、事故疏导模块、非常态交通管控模块、警力调度模块以及指标与评价模块；其中所述指标与评价模块包括仿真训练权限开放设定、仿真情景初始化、训练数据的抽取与保存、训练评价指标的设定；

所述大屏幕显示器，与所述应用程序服务器的所有所述模块均连接，用于显示路网与交通流信息、交通状态信息、交通违法数据、交通组织方案，事故疏导、非常态交通控制信息、警力配置的定位与分配、仿真训练评价。

7.根据权利要求1所述的公安交通指挥仿真训练系统，其特征在于，所述数据管理与发布联邦，用于显示所述道路模型的路段的连接信息、容量信息和故障信息，用于显示所述车辆仿真模型的车辆行驶参数，用于交通信息的发布；

所述交通状态研判联邦，与所述数据管理与发布联邦连接，用于根据获取的所述车辆行驶参数，人工交互判定道路交通流状态参数；所述道路交通流状态参数包括交通流量量、车辆平均行驶速度、交叉口延误时间、车头时距、车头间距；

所述交通组织联邦，用于接收所述道路交通流状态参数，并根据所述道路交通流状态参数，输出交通组织指令；

所述违法数据处理联邦，用于接收所述道路交通流状态参数，并根据所述道路交通流状态参数，确定车辆违法行为，对所述车辆违法行为进行处理；

所述事故疏导联邦，用于接收所述道路交通流状态参数，并根据所述道路交通流状态参数，确定事故信息，对所述事故信息进行处理；

所述警力调度联邦，用于接收所述道路交通流状态参数，并根据所述道路交通流状态参数，确定警力配置情景。

8.根据权利要求7所述的公安交通指挥仿真训练系统，其特征在于，所述网络协同交通管理计划制订平台还包括路网实时状态显示联邦，用于选择性显示道路交通流状态。

9.根据权利要求1所述的公安交通指挥仿真训练系统，其特征在于，所述公安交通指挥仿真控制平台采用Microsoft Visual studio 2005平台的C#.Net编程技术开发实现，并需在具备Net Framework 2.0框架结构的Windows Server 2003平台上安装运行。

10.根据权利要求1所述的公安交通指挥仿真训练系统，其特征在于，所述数据接口为RTI接口。