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  • 南京市多元交通信息感知智能控制系统方案

    2021-08-04 10:17:50 来源:ITS114综合 评论:
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    本文摘自南京市交管局多元交通信息感知信号智能控制项目一期招标文件,项目预算2663万,因疫情暂停。设备方案计划采购332台正向安装的微波雷达交通流检测器;14套视频交通流检测器;更换50台道路交通信号控制机。本文为多元交通信息感知智能控制系统采购文件。

    一、系统总体要求

    (一)系统总体架构

    本项目需根据标准规范,在安全运维的前提下,按照采集、传输、数据、平台、应用、用户及对接系统等多个层次搭建系统总体架构,从而实现多元交通信息感知信号智能控制。投标人需根据对本项目的理解,在投标文件中完整表述系统的总体架构,并且行之有效。

    (二)系统网络架构

    本项目涉及路口采集设备、互联网、电子警察、公交定位以及手机信令等数据传输,需考虑传输线路的安全性,参照《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》(GB/T22239-2019)、《信息安全技术信息系统安全等级保护顶级指南》(GB/T22240-2020),按照安全保护等级第二级,设计合适的系统网络架构并配套相应网络安全设备。路口新增设备主要采用两种传输方式,一种是基于交管局现有信号联网网络的有线传输(雷达和视频检测器数据通过路口现有信号联网网络交换机和信号机数据同时传输回交管局信号配时中心,信号配时中心和路口信号机实现双向有线传输)。一种是采用无线传输(雷达和视频检测器直接无线传输回交管局信号配时中心)。建设时,对于符合穿线条件的路口采用有线传输;对于管道不满足或无法实施路面开挖及路面开挖成本过大的路口,采用无线传输,无线传输必须基于交管局现有信号联网网络,需基于4GTD-LTE国际标准,提供高速数据业务,具备丰富的安全业务,提供及时保护以防御潜在的安全风险和非法侵入,以保证较高的安全性。

    (三)系统接口要求

    投标人所投的系统需提供标准的数据接口,接口内容包括信号放行数据、车道流量、区域排队、通行状态、控制效益等数据。可向以下系统平台提供数据服务:1、与交管局指挥中心平台2、与互联网数据平台3、与诱导系统4、与道路交通流自动检测系统5、与市局大数据中心6、与交管大数据分平台7、与南京市信息中心

    二、系统软件要求

    (一)多元交通信息感知智能控制系统要求

    1、数据采集汇聚子系统

    本系统使用的电子警察、互联网、手机信令等原始数据,由采购人协助中标供应商获取,相关费用包含在投标总价中。数据接入应满足标准化的要求,分别接入正向雷达检测器、视频检测器、电子警察分析数据、互联网数据(可任选高德、百度、滴滴等但不限于上述企业的互联网交通流数据,输出基本交通参数、运行状态指标及综合评价指标三类数据,实现快速全面地展示城市交通流运行状态,并将多层面的分析数据用于对城市路网运行效率的计算和信号控制的评价工作,进而对信号控制的具体方案优化提供部分支撑)、手机信令分析数据、公交定位分析数据以及交通信号控制数据。

    数据管理要求:系统必须能够实现检测设备的编号、类型、型号、厂商、车道关联关系、通信参数(IP地址、端口)、启用状态和安装位置等参数的添加、删除、查看、保存等系统基于正向雷达、视频检测器等检测设备以及电子警察的位置信息,大数据支撑系统中的分析数据,匹配路网,能够实现路段、进口道、出口道空间查询。

    数据预处理要求:能够实现数据过滤、数据归类以及复杂区域路口数据融合。

    数据分发与存储要求:管理从数据提供者到数据使用者的数据发布、共享以及存储。并对数据访问进行授权,免受未经授权的访问。

    数据采集周期要求:正向雷达、视频检测器:每秒钟采集一次。手机信令分析数据:全量OD分析数据,每24小时输出一次。指定路径OD根据对接需求,不低于每15分钟输出一次。

    互联网分析数据:不低于每5分钟输出一次。电子警察分析数据:不低于每5分钟输出一次。公交定位分析数据:路口间的行程时间(含停靠站时间)不低于每5分钟输出一次。公交车辆分布,不低于每1分钟输出一次。

    2、多元信息研判子系统

    多元信息研判子系统以数据处理功能为核心,通过分析处理各项交通流参数,实现交通态势识别、交通趋势分析、交通事件识别、交通事件影响分析、路网车流集聚规律分析以及交通状态演变规律分析等。

    交通状态识别:需通过分析研判各项数据,识别当前路口、路段、路网的交通状态。

    交通趋势分析:基于交通流运行规律、交通出行需求等因素,构建交通流变化趋势分析模型,对交通需求分别进行长时预测、短时预测以及事件影响范围预测。

    交通事件识别:基于多元数据分析,对疑似的交通事故、临时停车、临时管控等事件进行识别。同时能够结合信号放行状态,根据路口进出口道各检测区域内的交通流参数实现路口交织(含溢出回流)事件的识别。

    事件影响分析:根据交通事件发生位置,结合路网基础信息和交通流运行参数,对事件持续时间、事件关联路径、事件关联路口的空间影响范围和程度进行分析。

    车辆集聚规律分析

    基于交通采集数据,分别对交通流变化规律、交通流相似性以及关键车流识别进行分析。交通流变化规律要求按照路口年、月、日、时、30分钟、15分钟、10分钟、5分钟流量进行分析。交通流相似性以5分钟为基本事件颗粒度。

    状态演变规律分析

    系统应能够进行状态演变规律分析,包括路口/路径/区域拥堵时段及持续时间分析、路口/路径/区域运行指数分析,以及常发性拥堵点分析等。

    智能优化控制子系统

    智能优化控制子系统必须综合考虑社会车辆及公交车辆的控制效益,结合多元信息研判分析出行规律,以车辆出行占用道路时空资源最低、路网通行需求均衡度最大为目标,在保障交通安全的前提下,合理配置道路时间和空间资源,充分发挥道路系统的交通效益,达到道路交通系统最大程度的畅通。

    方案库管理:系统方案库管理要求能够对所有方案进行属性编辑(交通状态、方案来源)、删除及保存等操作。方案库必须包括自主优化生成的信号控制方案和用户手动设置的信号控制预案(应急预案、节假日放行预案)。

    方案调度:系统可以实现从方案库中遴选与历史交通态势最相近的信号配时方案组合,为每天、各时段提供基础运行方案。

    方案优化:要求信号优化控制能全天候适应不同交通状态需求(畅通状态、拥堵状态、事件状态、故障状态以及交通诱导状态),能灵活选择周期优化、绿信比优化、非等周期优化等模式,实现多层级信号控制策略的自动切换。要求根据历史检测数据建立周期库迭代模型,并根据路口评价结果实时更新周期库,形成反馈闭环,进而提高控制效果。

    公交优先控制融合:本项目依托信号联网与地面公交优先控制系统,按照“区域—干线—路口”三层公交优先控制策略,需对公交信息与路口车辆精细化采集数据并进行统一计算处理,全天候综合考虑公交车辆、社会车辆通行需求,改善公交优先控制效果,进一步提高公交准点率。

    复杂区域内路口信号智能控制:基于复杂区域内的路口状态识别和需求预测,试点研发基于多类检测设备并行,多参数组合的路口、路径以及区域优化控制方案。

    故障处理子系统

    针对部分检测器、部分路口信号机脱机等状态,系统应具备完备的运行保障机制与控制降级功能,投标文件中要具体明确不同的故障类型以及采取的对应措施,故障类型包括但不限于检测器掉线、检测数据异常、信号机脱机、网络故障等。5、控制效益评估子系统

    要求对路口、路径、路网三个维度分别进行控制效益评估,应用量化的相对指标与绝对指标,对比系统方案运行前后的交通运行效果,实现对信号控制效益的综合评价。

    6、信息展示子系统

    多元信息展示用于演示多元信息感知及智能控制整体业务情况,系统要求可直观呈现当前城市交通运行的整体态势,如路网交通指数、路段拥堵状态、路口运行状态、信号控制效益、数据异常状态等,通过数据的深度挖掘,分析交通运行规律,并进行图形化展示,便于指挥中心值班人员、领导整体掌握交通运行状态变化,及时发现问题、处置问题。

    (二)多元交通大数据分析支撑系统要求

    本系统使用的电子警察、互联网、手机信令等原始数据,由采购人协助中标供应商获取,相关费用包含在投标总价中。

    1)电子警察数据分析

    一期范围内选择中山东路等城区内15处路口,要求根据获取卡口型电子警察的点位数据与过车数据。通过对原始过车数据综合分析,需提供包括但不限于车道级流量、相邻路口流向级行程时间、指定路径的OD数据等。分析数据不低于每5分钟输出一次。

    2)公交定位数据分析

    公交定位信息需直观呈现公交车辆的运行状态。通过分析公交车辆的定位数据,能够估算出路段的旅行时间、车辆停靠时间及公交车辆分布等信息。路口间的行程时间(含停靠站时间)不低于每5分钟输出一次;公交车辆分布,不低于每1分钟输出一次。

    3)互联网数据分析

    通过互联网数据通过对原始数据的综合分析,输出基本交通参数、运行状态指标及综合评价指标三类数据,实现快速全面地展示城市交通流运行状态,并将多层面的分析数据用于对城市路网运行效率的计算和信号控制的评价工作,进而对信号控制的具体方案优化提供部分支撑。分析数据不低于每5分钟输出一次。

    4)手机信令OD分析

    汇集手机信令数据,实时采集建设范围内手机用户的实时位置信息,利用运营商现有平台,将采集到的用户位置数据实时处理与加工,输出用户出行轨迹,实现对城市道路车辆出行的规律分析。要求获取区域间OD数据以及指定路径OD信息分析。全量OD分析数据,每24小时输出一次。指定路径OD,不低于每15分钟输出一次。数据分析支撑系统必须能同时对接现有信号控制平台和数据分析处理平台。

    5)人工智能优化控制系统要求

    要求对交通信号灯配时方法基于机器学习、深度学习和强化学习算法,通过对海量交通信息的收集提取、指标分类、算法构建、模型训练等过程实现对于交通信号灯配时策略的优化。

    要求经过人工智能完成运算后输出相关数据,通过分析研判子系统、智能优化控制子系统等综合优化后下发给信号系统,实时进行信号系统的调整。输出的数据包括但不限于交通状态影响范围及程度、交通状态演变规律、事件影响范围及程度、方案迭代以及公交车辆效益。

    (三)交通信号控制系统升级改造

    为响应本项目的智能优化控制策略,并支持未来其他信号控制优化系统的控制策略下发执行,本次信号控制系统升级改造遵循控制和执行分离的思想,依据《公安交通集成指挥平台通信协议第2部分:交通信号控制系统》GA/T1049.2-2013-对交通信号控制系统进行升级改造,使其作为信号控制的执行层,升级改造内容包括:平台通信模块改造、后台数据处理模块改造、方案调度模块改造、设备通信模块改造,以及数据监视模块改造。基于开发文档,可实现控制策略方案通过“控制层-执行层-前端信号机”的下发和执行。

    平台通信模块改造:信号控制系统提供数据通道及标准接口,支持本项目及未来其他信号控制优化系统新增数据协议的接入。

    后台数据处理模块改造:信号控制系统能够对新接入的数据进行统一存储、处理。方案调度模块改造实现智能优化方案与原有的系统方案、信号机方案进行统一管理、调度。设备通信模块改造增加信号系统与信号设备的数据通道,支持智能优化方案的下发。数据监视模块改造能够监视新接入的数据。

  • 关键字: 交通信号 多元感知
  •    责任编辑:its114
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