花都区智能交通管理系统工程.docx
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花都区智能交通管理系统工程
花都区智能交通管理系统工程
用户需求书
2018年9月
第一章项目技术要求
一.1项目概述
一.1.1项目背景
近年来,信息技术领域革新进程加快以物联网、大数据云计算为代表的一大批新一代信息技术的出现,对传统城市管理产生了巨大冲击,建设智慧城市已成为当前国内城市发展的大趋势。
交通作为支撑经济重要平台,智能交通无疑是智慧城市建设的重要构成部分。
此外,花都区经济发展对交通智能管理的需求进一步加大:
随者花都及周边地区社会经济的快速发展,广州“北优”战略的逐步实施,花都工业化、城市化进程的迅速推进,广州现代化国际大都市副中心的城市框架已经拉开,对花都区的城市交通系统提出了更高的要求。
由于目前花都区总体出行需求较大,尤其是中心城区人口就业比较集中,道路交通压力较大,交通拥堵日趋严重。
从道路运行情况看,由于路口之间缺乏联动控制,部分信号控制路口已成为制约路网通行能力的重要节点。
花都区智能交通系统工程总体建设背景:
广州的信号控制以SCATS为主,SCATS作为一种先进的交通控制系统,在世界上许多城市的交通控制中起到重要作用,其特点是稳定性高,路口控制方案不基于交通模型,根据实测的类饱和度值进行选择,系统可以根据交通需求改变相序或略过下一个相位。
但同时也存在以下问题:
没有实时交通模型,而是从既定方案中选择信号控制参数,限制了控制参数的优化程度;检测器安装在停车线附近,难以监测车队的行进,因而绿信比的优选可靠性较差。
2016年1月开始,广州交警与电子地图厂商在信息共享方面、信息板情报发布等开展了深度合作。
截止2016年10月,广州交警在互联网平台网上业务类别已覆盖了交通业务办理、交通宣传教育、警民互动、交通诱导和事件发布、交通指挥调度、勤务安排、研判分析、交通组织优化与影响评估等领域。
这些领域业务开展,一方面是互联网信息渠道的拓展,另一方面是互联网大数据的应用。
花都区也考虑将交叉口SCATS路口控制器收集的相关信息与信息发布平台结合,进行相关路况和交通信息的实时发布。
根据广州市公安局交通警察支队要求,外围各区要按照“市区体”的要求,加快智能交通上管理设施的升级改造提高交通管理水平。
在《花都区智能交通管理系统工程发展规划(2016-2020)》的基础上,花都区道路交通信号控制系统已完成一期和二期智能交通管理系统升级改造设计,项目正在建设中。
为了进一步推进花都主城区城市及主城区辐射范围内道路交通信号控制系统自联网联控水平,提高路口运行效率,缓解主要道路交通压力,拟开展路口的交通信号控制系统升级改造。
同时,为了有效均衡花都出入城区道路的交通压力,合理引导交通分流,本工程拟新增一批交通诱导系统的设施建设。
目前花都区智能交通管理系统已完成一期和二期建设工程的设计工作(包括交通信号控制系统、交通信息发布系统等),项目建设还在进行中;根据区政府工作部署,开展花都区智能交通管理系统工程,进一步提升花都区的智能交通管理水平。
受广州市公安局交通警察支队花都大队的委托,我单位负责花都区智能交通管理系统三期改造工程的设计工作。
一.1.2项目目标
1、集成交通管理各系统
建设交通集成指挥平台,集成信号控制、视频监控、电子警察、信息采集、信息发布、接处警等系统,在通信网络上实现互联互通,在交通地理信息系统上实现可视化。
具体实现:
建设交通集成指挥平台,对信号控制、视频监控、电子警察、信息采集、信息发布、接处警等系统进行集成。
建设交通地理信息系统,综合展示各业务系统的设备和工作流程。
升级改造指挥中心大厅及机房。
量化目标包括:
指挥中心完成指挥中心老旧设备和网络的淘汰更新,建设专网交通集成指挥平台,集成现有和规划建设的系统。
通信网络完成光纤网连接设备的优化升级,搭建视频专网,支持高清图像传输,实施网络资源IP化改造,升级无线网络。
2、完善交通一体化感知网络建设
扩大交通流信息采集设备的覆盖范围,实现全区交通状况的快速准确感知。
具体实现:
丰富交通流信息采集手段,实现外场设施功能互补。
增加外场设施点位,统筹规划,科学布局。
量化目标包括:
信号控制:
至2018年底,实现SCATS路口占全区信号控制路口(现状205个)的比例达到70%以上(现状54%);至2020年底,实现SCATS路口占全区信号控制路口的比例达到90%以上。
视频监控:
至2018年底,实现信号控制路口的覆盖率达到50%以上(现状26%);至2020年底,实现信号控制路口的覆盖率达到95%以上。
交通流检测:
至2020年底,实现全区主要路段及路口的检测点覆盖率达到60%以上。
检测设备完好率达85%以上。
电子警察:
至2018年底,达590套以上(现状340套左右);至2020年底,达900套以上。
(1)实现数据存储与共享
(2)应用数据分析技术为辅助决策提供数据支撑
(3)推动公众服务建设,提供便民服务
愿景:
交通拥堵“自动感知”,交通信号“自动控制”,交通事故“快速发现”,交通处警“快速处置”,交通数据“全面准确”,交通决策“科学高效”,交通信息“及时发布”,公众出行“全程服务”。
3、本工程具体目标
(1)交通信号控制系统:
本项目设计对花都区的40个路口的交通信号控制系统进行改造,采用SCATS信号控制方案。
车流量采集通过检测线圈检测,最大程度减少了对道路的破坏。
项目的交通信号控制系统改造一共涉及40个路口,改造内容:
1)信号灯部分,将使用多年、设备陈旧、风格不统一的路口的信号灯进行更换,并根据现场实际现状增建部分路口的信号灯,部分路口现状信号灯为新近更换的则保留路口现有的信号灯。
2)信号机部分,更换40个路口的信号机。
采用SCATS信号控制方案。
3)将新建的SCATS信号机接入到花都交警大队已有的SCATS信号控制平台。
(2)交通信息发布系统:
针对15个电子诱导屏点位现状,根据现状路旁植物生长情况对电子诱导屏的视认的影响情况选择F型可变情报板,并在15个电子诱导屏中,选择3个做全彩电子诱导屏,12个做双基色电子诱导屏。
一.1.3项目内容
1、本工程为信号控制系统升级和交通诱导屏系统建设。
信号控制系统升级:
一期工程已对主城区范围内的50个交叉口进行改造(基本涵盖了迎宾大道、云山大道、三东大道、花城路、建设路、秀全大道等主要干道),二期交叉口改造工程完成了60个交叉口的设计工作(完善主城区路口覆盖、主要出入主城区通道路口以及外围镇区主要干道的信号路口),本工程的交通信号控制系统升级改造工程主要针对中心城区影响范围内以及中心区外围镇区联系交通干道的40个灯控路口。
交通诱导屏系统:
二期工程已设计10块交通信息发布板,本工程新增动态交通信息板15块。
2、具体实施内容:
(1)改造40个交叉口的信号控制系统,满足区域智能信号控制系统要求;对现阶段有交通监控路口增设感应线圈,更新控制设备
(2)更新和更换老旧交叉口的交通标线、信号灯灯具、信号灯管线、信号灯灯牌等:
将现场将不带倒计时功能的灯具全部更换为带红绿倒计时功能的灯具,更换老旧信号灯管线,确保“一灯一线”;对于现场没有信号灯灯牌的或信号灯灯牌破损的,补充和更换相应的信号灯灯牌;标线磨损较为严重的老旧交叉口,对交叉口50m范围的交通标线进行翻新;
(3)完善或更新部分右转弯人行及机动车行信号灯杆等,在大型交叉口加设直行辅助灯,渠化右转增设右转黄闪灯;
(4)新建15块交通信息发布板。
3、建设点位分布情况
(1)交通信号控制系统升级
广州市中心城区交通信号控制系统目前采用SCATS信号控制系统,该系统能实现交通信号灯的自适应控制、科学调控配时、实现协调控制,是目前先进的、成熟的、应用广泛的智能交通管理系统。
花都区智能交通系统已完成一期和二期的建设,SCATS信号控制系统后台建设已基本完成,花都区智能交通管理系统工程发展规划(2016-2020对交通系统后台建设进行升级改造内容已在花都区智能交通系统二期已进行设计和建设,本工程仅针对信号控制系统中信号控制机、SCATS控制系统所需交通信息的采集设备以及信号控制显示设备的更新,本期升级改造的交叉口主要位于狮岭、花东、各国省道线与市政路交叉口等位置,所处位置车流量较大,有必要实现绿波控制。
同时,为提高花都区中心城区及辐射范围内交通信号协调控制的力度,提高花都区整体交通信号控制系统的水平,拟进行更大范围内交叉口信号控制系统的改造升级。
针对本期项目建设要求的40个交叉口现状,分为三类进行设计;一是老旧交叉口,全面升级改造,具体包括翻新标志标线、信号灯及部分结构,新建交通管线、检查井,新建信号控制机和车辆检测器等,共26个;二是刚刚更换了信号灯杆件和灯具的路口,部分升级改造,具体包括翻新标志标线、新建信号控制机和车辆检测器等,共4个;三是在建或刚完成土建的路口,仅新建SCATS信号控制机和车辆检测器,共10个。
(2)交通诱导屏系统
动态交通信息板主要是通过向交通参与者发布前方路网现时阶段交通信息,引导交通参与者避开交通拥堵路段,平衡路网流量、提高路网通行效率、缩短和减小交通拥堵的影响。
针对15个交通信息发布板点位现状,根据现状路旁结构物及有关遮挡物情况,结合交通信息诱导屏的视认情况,选择F型可变情报板;在15个电子诱导屏中,选择3个点位设置全彩电子诱导屏,12个点位设置双基色电子诱导屏。
新增SCATS信号控制路口布点示意图
新增SCATS信号控制路口一览表
序号
路口名称
翻新标线
更换信号灯具及结构
新建管线井
更换信号控制机及新建检测器
备注
1
雅源路府前路交叉口
√
√
√
√
2
迎宾大道百寿路交叉口
√
路口刚施工完成
3
迎宾大道镜湖路交叉口
√
√
4
田心路葛岗路交叉口
√
√
√
√
5
建设路平步大道交叉口
√
路口施工中
6
天贵路平石路交叉口
√
√
√
√
7
平步大道天贵路交叉口
√
路口施工中
8
平步大道凤凰路交叉口
√
路口施工中
9
杨赤线平步大道交叉口
√
路口施工中
10
杨赤线阳光路交叉口
√
√
√
√
11
盘古中路金狮路交叉口
√
√
√
√
12
金狮路阳光路交叉口
√
√
√
√
13
金狮路宝峰路交叉口
√
√
√
√
14
金狮大道南航路交叉口
√
√
√
√
15
芙蓉大道金狮大道交叉口
√
√
√
√
16
杨赤线田心路交叉口
√
√
√
√
17
南航路康健路交叉口
√
√
√
√
18
建设北路合兴大酒店交叉口
√
√
19
芙蓉大道肇花高速路口
√
√
20
芙蓉大道山前大道交叉口
√
√
21
狮岭大道团结路交叉口
√
√
√
√
22
山前大道大功率机车交叉口
√
√
√
√
23
风神大道东风大道交叉口
√
√
√
√
24
车城大道与禅炭路交叉口
√
√
√
√
25
车城大道东风大道交叉口
√
√
√
√
26
车城大道岭西路交叉口
√
√
√
√
27
花都大道(S118线)现代大道交叉口
√
√
√
√
28
花都大道(S118线)机场北出口
√
路口施工中
29
花都大道(S118线)花安中路交叉口
√
路口施工中
30
S118线金谷南路交叉口
√
√
√
√
31
迎宾大道G106交叉口
√
路口施工中
32
G106商业大道交叉口
√
路口施工中
33
G106平步大道交叉口
√
√
√
√
34
G106花山政府广场交叉口
√
路口施工中
35
G106花山市场交叉口
√
√
√
√
36
三东大道G107交叉口
√
√
√
√
37
车城大道岭东路交叉口
√
√
√
√
38
车城大道花港大道交叉口
√
√
√
√
39
红棉大道平步大道交叉口
√
√
√
√
40
工业大道花港大道交叉口
√
√
√
√
新增动态交通信息板点位分布示意图
新增动态交通信息板点位一览表
序号
路口名称
安装点位
双基色
电子诱导屏
全彩色
电子诱导屏
1
平步大道狮岭路口
东进口
√
2
平步大道旧G107路口
西进口
√
3
农新路新街路口
东进口
√
4
风神大道荔红路口
西进口
√
5
S118线G106线路口
西进口
√
6
S118线花安中路口
东进口
√
7
山前大道马岭路口
西进口
√
8
G106线红群出入口
南进口
√
9
G106线X404线交叉路口
北进口
√
10
山前大道广乐高速花城路口
西进口
√
11
宝华路建设路口
西出口
√
12
云山大道建设路口
南出口
√
13
秀全大道建设路口
西出口
√
14
新街大道工业路口
北出口
√
15
新街大道金华路口
南出口
√
一.1.4建设依据及相关规范、技术标准
(1)《中华人民共和国道路交通安全法》
(2)《城市道路交通设施设计规范》GB50688-2011
(3)《道路交通标志和标线第1部分:
总则》GB5768.1-2009
(4)《道路交通标志和标线第2部分:
道路交通标志》GB5768.2-2009
(5)《道路交通标志和标线第3部分:
道路交通标线》GB5768.3-2009
(6)《道路交通反光膜》GB/T18833-2012
(7)《道路交通信号控制机》GB25280-2016
(8)《道路交通信号灯》GB14887-2011
(9)《道路交通信号灯设置与安装规范》GB14886-2016
(10)《人行横道信号灯控制设置规范》GA/T851-2009
(11)《道路交通信号控制机安装规范》GA/T489-2016
(12)《LED道路交通诱导可变信息标志》GA/T484-2010
(13)《交通信号控制机与上位机间的数据通信协议》GB20999-2007
(14)《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》GA/T652-2006
(15)《变形铝及铝合金化学成分》GB/T3190-2008
(16)《一般工业用铝及铝合金板、带材第1部分:
一般要求》GB/T3880.1-2012
(17)《一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分:
力学性能》GB/T3880.2-2012
(18)《一般工业用铝及铝合金板、带材第3部分:
尺寸偏差》GB/T3880.3-2012
(19)《公安交通指挥系统建设技术规范》GA/T445-2010
(20)《广州市智能交通管理系统发展规划(2016-2020)》,广州市公安局交通警察支队
(21)《广州市智能交通管理系统建设技术指引》,广州市公安局交通警察支队
(22)花都区智能交通管理系统发展规划(2016-2020)
(23)其他相关法律、法规、规范
一.2总体建设方案
本工程的交通信号控制系统升级改造工程主要针对中心城区影响范围内以及中心区外围镇区联系交通干道的40个灯控路口。
交通诱导屏系统针对重要商业区出入口及主城区重要交通干道进出口新增15块动态交通信息板。
一.2.1信号控制系统
一.2.1.1信号控制系统组成结构
1)SCATS中央管理控制级:
每个中央管理级计算机可以管理64个区域管理控制计算机,中央管理级安装在系统中任何一个区域管理控制计算机上;
通常在多个区域计算机组成的系统中,需要一个管理计算机,负责数据的输入、采集、监测、数据分析、系统记录与备份等管理性工作,以简化大系统的运营管理。
SCATS可以将网络中的任何一台区域计算机定义为管理计算机,从而无需单独设置独立的管理计算机。
2)SCATS区域管理控制级
每个区域管理控制计算机可以管理控制250个路口信号控制器;SCATS使用个人计算机(PC)作为区域计算机,每台PC机可以控制128个路口。
当系统超过这个数量时,增加区域计算机即可。
SCATS使用运行Windows的PC机为区域计算机,用异步串口接口和调制解调器(使用电话线)或ATM等网络等为通讯手段,将区域计算机和路口控制器连接在一起。
这使得计算机硬件和操作系统软件的维护工作非常容易进行:
当区域计算机在线运行时,可以通过终端操作指令和自动时间表,显示和或改变所有实时控制数据;在改变参数和调整任何数列维度数据时,无需切断区域计算机的在线运行;可以从任何终端人工干预路口的运行;管理该区域控制器下的路口控制器。
3)SCATS系统工作站
每个SCATS系统连接的管理控制工作站的数量没有限制,用户200个,同时允许30个工作站对系统操作。
4)SCATS系统的路口控制器
控制器构造:
全铝合金设计;控制模块化组合
主要部件:
机箱(地址板、黄闪单元、输出端子、通讯隔离、电源过滤、电源开关及空开输出、现场插座)和控制模块机箱(CPM-中央处理板、LCM-灯组控制板(8SG)、PSM-电源板、LDM-车辆检测板)
5)SCATS系统的通讯
中央管理级、区域管理控制、用户端、与集成平台等之间的通信是通过TCP/IP协议通讯;区域控制计算机与路口控制器之间的通讯可以根据条件通过多种方式实现:
广州主要以点对点光纤RS232通讯为主。
2、系统逻辑结构
(1)中心控制:
中心控制服务器完成全路网的管理和交通控制功能
1)中心控制服务器接受路口信号机上传的信息,分析计算后将所得到的结果传给数据库服务器;
2)数据库服务器接受中心控制服务器的数据后,将数据分类保存,交通管理者可调取数据库中的数据,作为制作交通信号控制策略的依据;
3)中心控制服务器负责收集路网中关键监测点的检测数据,通过计算判断是否启动闭合环路流量饱和度控制方案;
4)交通管理者通过客户端对信号控制策略做出修改或下发特殊信号控制方案,如警卫方案、勤务方案等。
(2)外场控制:
外场控制由路口信号机完成,主要完成路口之间的协调放行
1)收集信号机所连接检测器上传的交通信息;
2)分析路口入口路段的交通状态并保存在信号机中供相邻信号机读取;
3)从相邻路口读取路口出口路段的交通状态,通过综合分析,给路口各机动车相位动态分配相位时间;
4)路口信号控制机接受中心下发的控制方案,并按规定时间执行;
5)路口信号机每隔一个小时就与中心服务器校对时间,保证路网中每一台信号机的时间一样;
6)当路口信号机脱离网络是,信号机降级运行。
当信号机再次连如网络时路口信号机与中心服务器对时后运行自适应方案。
3、工程范围
本期建设的交通信号控制系统应能无缝接入花都交警大队原有SCATS信号控制系统,以适应整个交通信号统一协调的方向,为远期智能城市交通控制系统打下良好基础,在信号控制系统方面与现状保持一致,本期(花都智能交通管理系统建设三期)仅在现有的中央级控制系统的基础上加设在区域信号控制中心路口控制下的路口控制器,增加数据收集和反馈的路口控制点位,不涉及中央级控制控制系统的建设。
一.2.1.2系统工程建设要求
本工程中40个交叉口主要分为三类进行建设:
1、老旧交叉口,标线老化严重,灯具较为陈旧或灯具尺寸太小,管线使用年限较长而老化较为严重,此类路口设计时需要翻新标线、更换信号灯具及结构、新建管线井、更换信号控制机及新建检测器;本工程中此类路口共26个。
序号
路口名称
序号
路口名称
1
雅源路府前路交叉口
23
风神大道东风大道交叉口
4
田心路葛岗路交叉口
24
车城大道与禅炭路交叉口
6
天贵路平石路交叉口
25
车城大道东风大道交叉口
10
杨赤线阳光路交叉口
26
车城大道岭西路交叉口
11
盘古中路金狮路交叉口
27
花都大道(S118线)现代大道交叉口
12
金狮路阳光路交叉口
30
S118线金谷南路交叉口
13
金狮路宝峰路交叉口
33
G106平步大道交叉口
14
金狮大道南航路交叉口
35
G106花山市场交叉口
15
芙蓉大道金狮大道交叉口
36
三东大道G107交叉口
16
杨赤线田心路交叉口
37
车城大道岭东路交叉口
17
南航路康健路交叉口
38
车城大道花港大道交叉口
21
狮岭大道团结路交叉口
39
红棉大道平步大道交叉口
22
山前大道大功率机车交叉口
40
工业大道花港大道交叉口
2、对于老旧交叉口但信号灯满足要求的,仅翻新标线、更换信号控制机及新建检测器,本工程包含此类交叉口共4个。
序号
路口名称
3
迎宾大道镜湖路交叉口
18
建设北路合兴大酒店交叉口
19
芙蓉大道肇花高速路口
20
芙蓉大道山前大道交叉口
3、更换信号控制机及新建检测器
现状有部分路口处于施工阶段或刚施工完成,标线、信号灯等可与施工方协调相关要求进行施工。
序号
路口名称
2
迎宾大道百寿路交叉口
5
建设路平步大道交叉口
7
平步大道天贵路交叉口
8
平步大道凤凰路交叉口
9
杨赤线平步大道交叉口
28
花都大道(S118线)机场北出口
29
花都大道(S118线)花安中路交叉口
31
迎宾大道G106交叉口
32
G106商业大道交叉口
34
G106花山政府广场交叉口
一.2.2交通信息发布系统
交通诱导系统也称动态交通信息板系统,主要是通过将信息采集设备采集传输的交通数据进行处理和状态判别,生成交通诱导信息,实时地显示在安装于道路关键部位的可变信息标志板上向交通参与者发布前方路网现时阶段交通信息,让交通参与者了解道路实时交通状况,引导避开交通拥堵路段,平衡路网流量、提高路网通行效率、缩短和减小交通拥堵的影响,从而达到对路网交通流分流的目的。
一.2.2.1交通信息发布系统组成结构
1、交通信息发布方式
交通信息发布系统主要由指挥调度中心、信息处理中心、信息交换平台、通信网络和信息发布终端组成。
其中,信息交换平台接收来自指挥调度中心和信息处理中心的交通信息,通过各类信息传输渠道将信息发布到各类信息发布终端。
交通信息发布方式有大约七种方式,包括车载终端、电子站牌、站场查询终端、交通广播、交通电子屏、短信服务平台、Web网站;本工程采用的交通信息发布方式为交通电子屏。
交通信息发布系统还包括交通信息交换平台的建设,但是本工程不包含此部分的内容。
2、交通信息板系统组成图
交通诱导屏系统主要由设置在外场的交通诱导屏幕、控制机、通信网络和诱导系统服务器等设备组成。
一.2.2.2系统功能要求
1、系统管理
(1)LED道路交通诱导可变信息发布由本地和远程的软件进行管理。
(2)能够对系统的工作状态进行管理,包括设备的工作状态、通讯检测等。
LED道路交通诱导可变信息标志应设置自检功能和工作状态指示灯。
通过自检功能,将发光器件的故障信息、通信接口的通信性能以及开关电源等工作单元的状态正确检测出来,在工作状态指示灯上显示并上传,在软件日志中记录下来。
(3)应具有远程开关、定
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- 花都区 智能 交通管理 系统工程