CN109993498A - 一种交通安全设施管控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交通安全设施管控系统及方法，涉及交通管理系统领域，是依托物联网、大数据、云计算、交通地理信息系统等先进技术，用于交通安全设施数字化管理、物联网在线管控、事件实时感知，并具有查询、维护、统计分析，实时数据应用、设施管理与服务的应用平台。本发明可实现交通安全设施状态的实时监测，最大限度的保障设施的完好性，并将设施信息实时推送至相关的交通参与者，使之提前感知、提前预告，保障行车安全，预防交通事故，全面提高行业管理水平和效率，节约人力、物力、时间成本。

Description

一种交通安全设施管控系统及方法

技术领域

本发明涉及交通管理系统领域，具体涉及一种交通安全设施管控系统及方法。

背景技术：

交通标志、护栏等交通安全设施是提供交通信息、保障通行安全的最直接载体。目前交通安全设施管理基本完全依靠人工。仅路面采集一项工作，单次成本就达到每公里2000元，按照每2年全部更新采集一次，10年的设计寿命计算，仅人工采集和更新交通标志及设施耗资巨大，维护周期长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交通安全设施管控系统及方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

一种交通安全设施管控系统，包括数据采集层、传输处理层和业务应用层；

所述数据采集层：用于采集所述交通安全设施的管控信息；

所述传输处理层：用于接收并传输所述管控信息，并对所述管控信息进行分析处理；

所述业务应用层：用于根据所述管控信息的分析处理结果为各应用终端提供业务功能支持。

优选的，所述传输处理层包括NB-IoT通信模块，传输处理层通过所述NB-IoT通信模块与所述数据采集层、业务应用层双向通信连接。

优选的，所述数据采集层包括：采集设备和支撑数据，所述采集设备用于采集静态设施信息、GPS信息以及各类事件，所述支撑数据主要包括道路基础数据、交通流数据、警情数据、交通事件数据、视频监控数据以及气象数据。

静态交通数据：主要包含设备的基本信息、技术信息和版面配置信息。基本信息包括设备的编码、设备的编号、设备位置、设备划分的行政区域、设备类型、设备名称等内容；技术信息包括设备的安装方式、设备的材料等级、安装的杆件信息和设施基础的安装信息等技术指标和参数；配置信息包括标志牌本身版面的设计图形、标志图片和文字配置信息。静态交通数据还包括标志的状态、信息、现状、实际安装时间、点位等。

静态交通数据通过人工采集输入。

动态交通数据：主要包括速度管控模块、恶劣环境切换模块、可变车道模块、停车场模块和时空标志信息模块等信息内容。速度光控模块主要用于对于速度的管理和控制；恶劣环境切换模块主要用于对于恶劣环境下几种特殊情况的天气和环境进行定义和设定；停车场模块主要是针对于对于设立的停车场里动态的数据进行显示展示和统计；时空标志模块主要是应用于现有场景下标志牌对于道路状况实时变化的数据管理和切换。

动态交通数据是通过高德交通大数据、GIS系统、云计算等分析计算，实时判别并传输数据，经过GPRS网络推送到标志显示屏上的，也可以进行人为干预进行数据控制管理。

优选的，所述传输处理层包括：

数据接入与传输网络、数据分析与处理，所述数据接入与传输网络用于系统与信息源间的信息通道，依托于专用网络、公用网络、远程控制、中间件或媒介，采用“应用窄带物联网技术(即NB-IoT)”，进行网络传输，也可以通过GPRS网络或以太网网络通信进行数据传输。

优选的，所述业务应用层包括：

监测功能模块：用于根据所述分析处理结果提供交通状况综合监测服务；

预测预报模块：用于根据所述分析处理结果提供交通状况的预测预报；

优化控制模块：用于行车路线优化，提供不同路线到达目的地的时间值；

管理与服务模块：用于提供交通违法行为管理及综合信息服务，所述综合信息服务具体指的是用于NB-IoT物联网模块终端交通安全设施数字化管理，具有动态交通数据显示标志的实时监控管理，并具有查询、维护和统计分析功能。

基础地图模块：用于通过高德地图实现标志精准定位；

办公OA模块：用于工作流程可视化管理、实时自动巡检交通设施标志工作状态(在线、离线；工作正常、出现故障等)，解决过去人工巡查不及时、效率低、隐患多等问题；

全生命周期管理模块：用于掌握交通设施标志从安装使用到规定使用年限之间的工作情况，提供统计分析、资产管理、经费预算、定期维护提醒、寿命期更新产品提醒；

事件管理模块：用于记录交通设施标志在出现碰撞、倾斜、倒地、移位、被盗等非正常状态下采取的处置措施；

临时设施模块：用于及时显示发布交通事故处置救援现场、道路临时施工路段、道路应急管制路段等交通状况，为驾驶员提供及时准确道路信息服务；

LTE-V2X车路协同模块：用于通过无线通讯网络实现车与路中、路侧设施标志进行数据传输，实时远距离掌握道路交通状况，为无人驾驶提供交通信息技术支持。

一种交通安全设施管控方法，采用上述所述的系统，所述方法包括如下步骤：

采集所述交通安全设施的管控信息；

接收并传输所述管控信息，并对所述管控信息进行分析处理；

根据所述管控信息的分析处理结果为各应用终端提供业务功能支持。

本发明的优点在于：该种交通安全设施管控系统：

(1)对于交通标志等设施设备，提供可监测、可控制、可管理的实时操作管理系统；

(2)数据可视化系统；

(3)支持移动端或APP开发；

(4)对于交通标志等设施进行全生命周期的管理，为交通管理提供可管理、可追溯、可报告的软件系统；

(5)针对车联网、无人驾驶等系统，提供可监测、可控制、可实时数据交换共享的安全通信的标志管理控制软件系统。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图。

图2为本发明的管控系统管理流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明，需注意的是本发明中所述的终端设备与标志表达的均为相同的意思。

如图1至图2所示，一种交通安全设施管控系统，包括数据采集层、传输处理层和业务应用层；

所述数据采集层：用于采集所述交通安全设施的管控信息；

所述数据采集层包括：采集设备和支撑数据，所述采集设备用于采集静态设施信息、GPS信息以及各类事件，所述支撑数据主要包括道路基础数据、交通流数据、警情数据、交通事件数据、视频监控数据以及气象数据；

静态交通数据：主要包含设备的基本信息、技术信息和版面配置信息。基本信息包括设备的编码、设备的编号、设备位置、设备划分的行政区域、设备类型、设备名称等内容；技术信息包括设备的安装方式、设备的材料等级、安装的杆件信息和设施基础的安装信息等技术指标和参数；配置信息包括标志牌本身版面的设计图形、标志图片和文字配置信息。静态交通数据还包括标志的状态、信息、现状、实际安装时间、点位等。

静态交通数据通过人工采集输入。

动态交通数据：主要包括速度管控模块、恶劣环境切换模块、可变车道模块、停车场模块和时空标志信息模块等信息内容。速度光控模块主要用于对于速度的管理和控制；恶劣环境切换模块主要用于对于恶劣环境下几种特殊情况的天气和环境进行定义和设定；停车场模块主要是针对于对于设立的停车场里动态的数据进行显示展示和统计；时空标志模块主要是应用于现有场景下标志牌对于道路状况实时变化的数据管理和切换。

动态交通数据是通过高德交通大数据、GIS系统、云计算等分析计算，实时判别并传输数据，经过GPRS网络推送到标志显示屏上的，也可以进行人为干预进行数据控制管理。

道路设施信息采集的步骤为：

登陆网页系统→打开开关→数据采集→新增终端设备信息→编号(扫二维码)→设备类型→终端设备类型→设备名称→调整终端设备实际经纬信息→终端设备朝向→现场照片拍摄→提交。

NB一体化安装后信息采集的步骤为：

安装→登录系统→打开开关→扫设备编码(二维码)→调整终端设备实际经纬信息→终端设备朝向→现场照片拍摄→提交→审核。

由于静态交通信息相对而言比较稳定，其信息的获取与维护实时性要求也较低，因而部分数据可采用人为手工的形式或信息管理系统的形式来实现信息在系统中的管理与维护。与静态交通信息相比，动态交通信息的获取实时性要求更高，单纯依赖人为手工的形式来实现信息的实时获取与处理，难以满足系统数据应用层的数据实时性要求。

所述传输处理层：用于接收并传输所述管控信息，并对所述管控信息进行分析处理；

传输处理层包括：

数据接入与传输网络，所述数据接入与传输网络用于系统与信息源间的信息通道，依托于专用网络、公用网络、远程控制、中间件或媒介，采用“应用窄带物联网技术(即NB-IoT)”、GPRS网络或以太网网络通信进行数据传输；

其中，数据接入与传输网络是系统功能与各类信息源间的信息通道，可依托专用网络、公用网络、远程控制、中间件等方式或媒介；数据分析与处理是标准化和共性化数据分析处理过程的体现，是获取系统基础支撑数据的关键环节，主要包括交通数据时空汇集、交通数据质量控制、交通状态实时判别、交通参数预测及其可靠性分析、交通运行指标估计与预测等。

所述业务应用层：用于根据所述管控信息的分析处理结果为各应用终端提供业务功能支持办公OA模块：用于对面向用户的界面进行管理；

所述业务应用层包括：

监测功能模块：用于根据所述分析处理结果提供交通状况综合监测服务；

预测预报模块：用于根据所述分析处理结果提供交通状况的预测预报；

优化控制模块：用于行车路线优化，提供不同路线到达目的地的时间值；

管理与服务模块：用于提供交通违法行为管理及综合信息服务，所述综合信息服务具体指的是用于NB-IoT物联网模块终端交通安全设施数字化管理，具有动态交通数据显示标志的实时监控管理，并具有查询、维护和统计分析功能；

基础地图模块：通过高德地图实现标志精准定位；

办公OA模块：用于工作流程可视化管理、实时自动巡检交通设施标志工作状态，包括在线、离线、工作正常、出现故障；

全生命周期管理模块：用于掌握交通设施标志从安装使用到规定使用年限之间的工作情况，提供统计分析、资产管理、经费预算、定期维护提醒、寿命期更新产品提醒；

事件管理模块：用于记录交通设施标志在出现碰撞、倾斜、倒地、移位、被盗非正常状态下采取的处置措施；

临时设施模块：用于及时显示发布交通事故处置救援现场、道路临时施工路段、道路应急管制路段交通状况；

LTE-V2X车路协同模块：用于通过无线通讯网络实现车与路中、路侧设施标志进行数据传输，实时远距离掌握道路交通状况。

系统用户服务的用户主体为高层决策者、交通管理者、交通运营者及广大出行者。根据用户服务性质的不同，平台业务功能主要可分为交通状况综合监测、预测预报、交通信号优化控制、指挥调度、交通违法行为管理及综合信息服务。

终端设备出厂设置的步骤为：

登陆系统→终端设备编码(二维码)→录入终端设备基本信息→设备名称→终端设备正面照→出厂。

终端设备维护的步骤为：

登录系统→定位找到系统报修设施→现场扫码→现场情况说明附情况照片→处理→维护完成后照片→一次维护完成→审核。

终端设备的拆除注销步骤为：

登录系统→定位找到需拆除的设施→现场扫码→拍照→注明注销原因→注销→审核。

终端设备的更新步骤为：

登陆网页系统→打开开关→数据采集→新增终端设备信息→编号(扫二维码)→设备类型→终端设备类型→设备名称→调整终端设备实际经纬信息→终端设备朝向→现场照片拍摄→提交。

所述管控系统还包括微内核组件、基础框架组件、通信组件和应用组件，微内核组件用于发布组件基础管控、组件全生命周期管理服务；通信组件用于发布并支持Web服务、远程调用服务RMI、接口服务和权限服务；应用组件支持用户功能需求自定义应用组件，用来满足管理使用需要；基础框架组件将各个组件有机统一，提供便捷友好人机交互服务。

所述管控系统是一种可监测、可控制、可管理的实时操作系统；支持移动端或APP开发；对于交通标志等设施进行全生命周期的管理，为交通管理提供可管理、可追溯、可报告的软件。

终端设备的出厂设置中包括有编号：

由六位数字地址码、四位供应商顺序码和六位设施顺序码，地址码表示编号对象所在县(市、旗、区)的行政区划代码，按GB/T2260的规定执行。供应商顺序码表示后期平台授予产品供应权的商家编码，现阶段本公司产品编码0001，现状已有未知供应商0002。设施顺序码表示在同一地址码所标识的区域范围内编定的序号，六位数前五位为点位序号，最后一位为该点处标志设施数量序号，若大于六位数顺序码可增加位数。例如：无锡市滨湖区时空标志编号：320211000200011。

终端设备名称存储：

道路名称-标志类型拼音小写缩写-设施顺序码，例如：无锡市滨湖区时空标志编码：320211000200011，名称：立信大道-zsbz-000200011。

设备类型添加描述：

普通标志：无智能感应及显示的传统反光膜标志；

可变信息标志：标志版面文字可变；

可变车道信息标志：车道方向可变的车道指示标志；

时空信息显示标志：显示距离和动态时间的标志；

环境感知标志：雨、雾等恶劣天气标志信息转换的标志；

停车场：停车场车位显示指引标志；

NB智能终端：安装NB控制模块的设备。

终端设备类型常见的包括有：

①指示标志；

②警告标志；

③禁令标志；

④指路标志；

⑥旅游区标志。

基于上述，该种交通安全设施管控系统：

(1)交通安全设施在线管理，实现数据融合。

为了保证系统的长期的、持续正常运行，构建标准化的、统一化的交通安全设施数字化编码，标准的管理数据库，保数据来源的稳定和交换渠道的畅通。应用窄带物联网技术，建立现实路网数字化空间，导入道路交通安全设施技术规范数字化规则，实现普通交通安全设施和电气类交通安全设施的实时在线联网管理。实现交通安全设施建设、维护、采集一体化，同步实时完成。

(2)提高交通安全设施的运行效率和可靠性

通过人工智能的方法实现对城市道路交通标志、标线等安全设施的选择、空间计算、智能化审核和评估等，实现对现有道路、新建道路和改建道路的交通标志(或安全设施)及设计方案进行规则性审查、实现对重点路段交通安全设施评估等功能，进而为标志标线其他方面的智能化、一体化应用奠定基础。实现交通安全设施的可查、可视、可控，为管理部门提供便捷、有效的支撑。对交通安全设施的运行状态、故障、异常情况进行全时段监测，事件实时告警，实时处置。

(3)提高交通应急保障能力和突发事件处置能力

交通管制措施、占道事件等，随着临时设施的安装同步推送至云端数据库，由导航系统分发至路面相关运行车辆，实现应急保障、处突管制的实时化和精准性。

(4)提升交通行业的公共服务水平和公众满意度

以物联网+云计算技术，赋予交通安全设施予“生命”，以数据连通道路交通安全设施与车辆之间信息传输交互，实现车路协同，服务交通参与者，实现管理的精细化、安全的最大化。同时实时将道路信息通过广播、标志显示等形式推送给道路使用者，提示驾驶员合理选择道路。NB-IoT智慧交安设施管控系统为智能网联、自动驾驶车等平台提供有力的数据和业务支撑，提高智慧交通服务水平。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (6)

1.一种交通安全设施管控系统，其特征在于：包括数据采集层、传输处理层和业务应用层；

所述数据采集层：用于采集所述交通安全设施的管控信息；

所述传输处理层：用于接收并传输所述管控信息，并对所述管控信息进行分析处理；

所述业务应用层：用于根据所述管控信息的分析处理结果为各应用终端提供业务功能支持。

2.根据权利要求1所述的交通安全设施管控系统，其特征在于，所述传输处理层包括NB-IoT通信模块，传输处理层通过所述NB-IoT通信模块与所述数据采集层、业务应用层双向通信连接。

3.根据权利要求1所述的交通安全设施管控系统，其特征在于，所述数据采集层包括：采集设备和支撑数据，所述采集设备用于采集静态设施信息、GPS信息以及各类事件，所述支撑数据主要包括道路基础数据、交通流数据、警情数据、交通事件数据、视频监控数据以及气象数据。

4.根据权利要求1所述的交通安全设施管控系统，其特征在于，所述传输处理层包括：数据接入与传输网络，所述数据接入与传输网络用于系统与信息源间的信息通道，依托于专用网络、公用网络、远程控制、中间件或媒介，采用“应用窄带物联网技术”、GPRS网络或以太网网络通信进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的交通安全设施管控系统，其特征在于，所述业务应用层包括：

监测功能模块：用于根据所述分析处理结果提供交通状况综合监测服务；

预测预报模块：用于根据所述分析处理结果提供交通状况的预测预报；

优化控制模块：用于行车路线优化，提供不同路线到达目的地的时间值；

管理与服务模块：用于提供交通违法行为管理及综合信息服务，所述综合信息服务具体指的是用于NB-IoT物联网模块终端交通安全设施数字化管理，具有动态交通数据显示标志的实时监控管理，并具有查询、维护和统计分析功能；

基础地图模块：用于通过高德地图实现标志精准定位；

办公OA模块：用于工作流程可视化管理、实时自动巡检交通设施标志工作状态，包括在线、离线、工作正常、出现故障；

全生命周期管理模块：用于掌握交通设施标志从安装使用到规定使用年限之间的工作情况，提供统计分析、资产管理、经费预算、定期维护提醒、寿命期更新产品提醒；

事件管理模块：用于记录交通设施标志在出现碰撞、倾斜、倒地、移位、被盗非正常状态下采取的处置措施；

临时设施模块：用于及时显示发布交通事故处置救援现场、道路临时施工路段、道路应急管制路段交通状况；

LTE-V2X车路协同模块：用于通过无线通讯网络实现车与路中、路侧设施标志进行数据传输，实时远距离掌握道路交通状况。

6.一种交通安全设施管控方法，采用权利要求1～5任一项所述的系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

采集所述交通安全设施的管控信息；

接收并传输所述管控信息，并对所述管控信息进行分析处理；

根据所述管控信息的分析处理结果为各应用终端提供业务功能支持。