智能交通管理系统结构和功能设计手册

城市道路交通组织设计系列手册
1.城市道路平面交叉口渠化设计手册
2.城市道路交通信号控制设计手册
3.城市道路指路标志设置设计手册
4.城市干路交通组织设计手册
5.城市快速路交通组织设计手册
6.城市道路区域交通组织设计手册
7.城市道路路内停车管理设计手册
8.城市公交优先交通组织设计手册
9.城市道路施工作业交通组织设计手册
10.智能交通管理系统结构和功能设计手册


1. 权威性
《城市道路交通组织设计系列手册》的主要编写人员是全国城市道路交通文明畅通提升行动计划专家组的相关专家及各交通领域公认的权威研究机构、高校和科研院所的技术骨干，一大批在专业领域和行业中具有很高造诣的专家学者。《城市道路交通组织设计系列手册》的牵头单位公安部交通管理科学研究所，是专门从事道路交通管理应用技术研究的公益性科研机构。《城市道路交通组织设计系列手册》的编制充分发挥了各方优势，汲取交通管理领域的基础理论研究成果和实践应用经验，具有一定的权威性。
2. 创新性
目前国内在城市道路交通管理技术应用方面缺乏权威性应用技术手册，《城市道路交通组织设计系列手册》是国内首次在全面调研的基础上，由行业主管部门指导并整合交通管理领域的产学研资源编撰的城市道路交通组织设计的技术工具书，具有一定的创新性。并可使我国城市交通管理、交通组织设计方法更加理论化、系统化、体系化，填补了我国城市交通管理技术应用方面缺少权威性技术手册的空白。
3. 指导性
《城市道路交通组织设计系列手册》以城市交通管理相关的技术标准为基础，根据交通实际情况对标准条文进行了适当的扩展、细化，即遵从了标准的规范性，又体现了手册的技术性。面对实践应用主体，有些部分直接提出“在什么情况下应该采用怎样的解决办法”，将理论研究精炼，简化理论公式，结合各类情况提供推荐值。同时，手册提供了大量的实际案例，从理论到实践，为城市道路交通组织设计提供了全面的技术指导。

智能交通管理系统（Intelligent Traffic Management System，ITMS）属于智能交通系统的一个分领域，是智能交通系统在道路交通管理领域中的应用。利用智能交通管理系统技术，对道路交通进行系统、高效、全面、科学的管理，是满足不断增长的道路交通发展的需要，也是解决目前日益加剧的人、车、路之间的矛盾，达到综合管理道路交通目标的重要手段。经过三十多年的建设和发展，以信息化为依托，具备公安交通管理、交通控制、指挥调度、决策支持、信息服务等功能，实现大范围应用的智能交通管理系统已经基本形成并初具规模，已成为我国智能交通系统最大的应用领域。
《智能交通管理系统结构和功能设计手册》主要包含4 个方面的内容：
一是概要介绍了智能交通管理系统概述、建设流程、评价、标准体系；二是重点阐述了智能交通管理系统设计程序与要求、总体设计、集成应用平台设计、应用支撑系统设计、基础应用系统设计、运行保障系统设计、基础配套设施设计、系统应用机制设计；三是简要介绍了重庆市、武汉市、包头市、宜兴市、都江堰市等几个不同类型城市的智能交通管理系统建设案例；四是展望了应用于智能交通管理系统中的新技术。
本书适用于智能交通管理系统规划、设计、建设等行业的有关人员学习参考，也可作为大专院校智慧交通相关专业师生的参考书。

前言
第一部分 基础篇
第1 章 智能交通管理系统概述 ...002
1.1 智能交通管理系统的起源 ...002
1.2 智能交通管理系统的组成 ...003
1.3 智能交通管理系统的演进 ...004
1.4 智能交通管理系统发展趋势 ...007
第2 章 智能交通管理系统建设
流程 ...010
2.1 总体建设流程 ...010
2.2 当前存在问题 ...011
2.3 规划环节 ...011
2.4 工程前期环节 ...012
2.5 工程实施环节 ...014
2.6 系统评价环节 ...015
第3 章 智能交通管理系统评价 ...016
3.1 评价主体 ...016
3.2 评价对象 ...016
3.3 评价小组 ...017
3.4 评价指标 ...017
3.5 评价方法 ...019
3.6 评价结论 ...019
第4 章 智能交通管理系统标准
体系...020
4.1 法律法规 ...020
4.2 现行标准体系 ...020
4.3 重点标准介绍 ...027
第二部分 设计篇
第5 章 设计程序与要求 ...032
5.1 设计任务书 ...032
5.2 调查和勘察 ...033
5.2.1 调查 ...033
5.2.2 勘察 ...034
5.3 需求分析 ...035
5.4 初步设计 ...035
5.5 施工图设计 ...036
5.6 竣工图编制 ...037
第6 章 总体设计 ...038
6.1 设计原则 ...038
6.2 总体框架 ...039
6.3 逻辑架构 ...039
6.4 物理架构 ...041
6.5 应用架构 ...041
6.6 数据架构 ...042
第7 章 集成应用平台设计 ...044
7.1 当前存在问题 ...044
7.2 设计思路 ...045
7.2.1 平台构建思路 ...045
7.2.2 功能设计思路 ...046
7.2.3 集成技术应用思路 ...046
7.3 平台结构 ...048
7.4 应用功能 ...049
7.4.1 交通状况监测与展示 ...050
7.4.2 交通组织与管控 ...051
7.4.3 重点车辆管控 ...052
7.4.4 交通安全态势分析研判 ...053
7.4.5 城市交通运行分析研判 ...054
7.4.6 指挥调度与协作 ...054
7.4.7 综合信息服务 ...055
7.4.8 路面交通公众服务 ...056
7.4.9 勤务管理与监督考核 ...056
7.4.10 监控设备监测与运维 ...056
7.4.11 交通基础数据管理 ...057
7.4.12 系统管理 ...057
第8 章 应用支撑系统设计 ...058
8.1 交通管理数据资源管理系统 ...058
8.1.1 当前存在问题 ...058
8.1.2 设计思路 ...059
8.1.3 系统结构 ...061
8.1.4 系统功能 ...062
8.2 交通管理地理信息系统 ...070
8.2.1 当前存在问题 ...071
8.2.2 设计思路 ...071
8.2.3 系统结构 ...072
8.2.4 系统功能 ...073
8.2.5 地图数据和图层 ...076
第9 章 基础应用系统设计 ...078
9.1 交通信号控制系统 ...078
9.1.1 当前存在问题 ...078
9.1.2 设计思路 ...079
9.1.3 系统结构 ...080
9.1.4 系统功能 ...082
9.2 交通视频监视系统 ...084
9.2.1 当前存在问题 ...084
9.2.2 设计思路 ...085
9.2.3 系统结构 ...086
9.2.4 系统功能 ...088
9.2.5 视频存储 ...092
9.3 交通违法监测记录系统 ...093
9.3.1 当前存在问题 ...093
9.3.2 设计思路 ...094
9.3.3 系统结构 ...094
9.3.4 系统功能 ...095
9.4 交通流信息采集系统 ...096
9.4.1 当前存在问题 ...096
9.4.2 设计思路 ...096
9.4.3 系统结构 ...097
9.4.4 系统功能 ...097
9.5 交通事件检测系统 ...097
9.5.1 当前存在问题 ...098
9.5.2 设计思路 ...098
9.5.3 系统结构 ...099
9.5.4 系统功能 ...099
9.6 机动车缉查布控系统 ...100
9.6.1 当前存在问题 ...100
9.6.2 设计思路 ...101
9.6.3 系统结构 ...101
9.6.4 系统功能 ...102
9.7 机动车电子标识应用系统 ...102
9.7.1 系统结构 ...103
9.7.2 系统功能 ...103
9.8 交通信息发布系统 ...104
9.8.1 当前存在问题 ...104
9.8.2 设计思路 ...104
9.8.3 系统结构 ...105
9.8.4 系统功能 ...106
9.8.5 发布内容与发布方式 ...107
9.9 卫星定位管理系统 ...107
9.9.1 系统结构 ...107
9.9.2 系统功能 ...108
9.10 单警执法视音频记录系统 ...108
9.10.1 系统结构 ...108
9.10.2 系统功能 ...108
9.11 停车服务与管理信息系统 ...109
9.11.1 当前存在问题 ...109
9.11.2 设计思路 ...110
9.11.3 系统结构 ...110
9.11.4 系统功能 ...111
9.12 移动执法警务系统 ...112
9.12.1 当前存在问题 ...113
9.12.2 设计思路 ...113
9.12.3 系统结构 ...113
9.12.4 系统功能 ...115
第10 章 运行保障系统设计 ...118
10.1 通信系统 ...118
10.1.1 当前存在问题 ...118
10.1.2 设计思路 ...119
10.1.3 网络结构 ...120
10.2 信息安全防护系统 ...123
10.2.1 当前存在问题 ...123
10.2.2 设计思路 ...124
10.2.3 系统结构 ...124
10.2.4 系统功能 ...125
10.3 运行维护管理系统 ...128
10.3.1 当前存在问题 ...128
10.3.2 设计思路 ...128
10.3.3 系统结构 ...129
10.3.4 系统功能 ...129
第11 章 基础配套设施设计 ...132
11.1 指挥中心及分指挥中心基础配套设施 ...132
11.1.1 当前存在问题 ...132
11.1.2 设计思路 ...133
11.1.3 指挥中心架构 ...133
11.1.4 指挥中心基础配套设施 ...134
11.1.5 分指挥中心基础配套设施 ...136
11.1.6 基层指挥室基础配套设施 ...136
11.1.7 典型配置 ...136
11.2 前端基础配套设施 ...139
11.2.1 当前存在问题 ...139
11.2.2 设计思路 ...139
11.2.3 前端基础设施 ...139
第12 章 系统应用机制设计 ...143
12.1 应用分区 ...143
12.1.1 情报研判 ...143
12.1.2 指挥调度 ...143
12.1.3 警务督察 ...144
12.1.4 宣传服务 ...144
12.1.5 信号配时 ...145
12.2 岗位设置 ...145
12.3 业务流程 ...146
12.4 应急预案 ...147
第三部分 案例篇
第13 章 重庆市主城区智能
交通管理系统 ...150
13.1 简介 ...150
13.2 现状 ...150
13.2.1 主城区智能交通管理系统
建设现状 ...150
13.2.2 主城区各支队智能交通管
理系统建设现状 ...151
13.3 需求分析 ...153
13.3.1 用户需求分析 ...153
13.3.2 应用需求分析 ...154
13.4 建设思路 ...155
13.5 建设方案 ...156
13.5.1 建设目标 ...156
13.5.2 总体架构 ...157
13.5.3 建设内容 ...158
13.6 建设情况 ...159
13.7 建设效果 ...161
第14 章 武汉市智能交通示范工程 ...162
14.1 简介 ...162
14.2 现状 ...162
14.2.1 中心应用系统 ...162
14.2.2 基础应用系统 ...163
14.2.3 基础配套 ...165
14.3 需求分析 ...166
14.3.1 用户需求分析 ...166
14.3.2 应用需求分析 ...166
14.4 建设思路 ...167
14.5 建设方案 ...168
14.5.1 建设目标 ...168
14.5.2 总体架构 ...169
14.5.3 建设内容 ...170
14.6 建设情况 ...171
14.7 建设效果 ...174
第15 章 包头市智慧交通管控及
服务系统 ...175
15.1 简介 ...175
15.2 现状 ...175
15.2.1 中心应用系统 ...175
15.2.2 基础应用系统 ...177
15.2.3 基础配套 ...178
15.3 需求分析 ...179
15.3.1 用户需求分析 ...179
15.3.2 应用需求分析 ...180
15.4 建设思路 ...181
15.5 建设方案 ...182
15.5.1 建设目标 ...182
15.5.2 总体架构 ...182
15.5.3 建设内容 ...184
15.6 建设情况 ...184
15.7 建设效果 ...185
第16 章 宜兴市智慧交通管理系统 ...186
16.1 简介 ...186
16.2 现状 ...186
16.2.1 中心应用系统 ...186
16.2.2 基础应用系统 ...188
16.3 需求分析 ...189
16.3.1 用户需求分析 ...189
16.3.2 应用需求分析 ...190
16.4 建设思路 ...190
16.5 建设方案 ...191
16.5.1 建设目标 ...191
16.5.2 总体架构 ...191
16.5.3 建设内容 ...192
16.6 建设情况 ...193
16.7 建设效果 ...196
第17 章 都江堰市旅游交通管理
系统 ...197
17.1 简介 ...197
17.2 现状 ...197
17.3 需求分析 ...199
17.3.1 用户需求分析 ...199
17.3.2 应用需求分析 ...200
17.4 建设思路 ...203
17.5 建设方案 ...203
17.5.1 建设目标 ...203
17.5.2 总体框架 ...203
17.5.3 建设内容 ...205
17.6 建设情况 ...206
17.7 建设效果 ...208
第四部分 新技术篇
第18 章 人工智能技术 ...210
18.1 概述 ...210
18.2 关键技术 ...211
18.2.1 模式识别 ...211
18.2.2 专家系统 ...211
18.2.3 机器学习 ...211
18.2.4 人工神经网络 ...212
18.2.5 深度学习 ...212
18.2.6 数据挖掘 ...212
18.2.7 自然语言处理 ...212
18.2.8 知识图谱 ...213
18.3 在智能交通管理领域的应用 ...213
18.3.1 视频图像识别 ...213
18.3.2 自动驾驶 ...213
18.3.3 智能信号控制 ...214
18.4 发展趋势 ...214
第19 章 车路协同技术 ...215
19.1 概述 ...215
19.2 关键技术 ...216
19.2.1 车路协同系统平台 ...216
19.2.2 多模无线通信技术 ...218
19.2.3 状态协同感知技术 ...220
19.2.4 大数据融合处理技术 ...223
19.2.5 群体协同决策控制技术 ...224
19.2.6 信息安全技术 ...225
19.3 在智能交通管理领域的应用 ...226
19.3.1 交通安全保障 ...226
19.3.2 交通管理效率提升 ...226
19.3.3 出行服务优化 ...227
19.4 发展趋势 ...227
第20 章 边缘计算技术 ...228
20.1 概述 ...228
20.2 关键技术 ...229
20.2.1 分布式计算 ...229
20.2.2 缓存技术 ...229
20.2.3 数据加密和安全性 ...229
20.2.4 软件和硬件优化 ...229
20.3 在智能交通管理领域的应用 ...229
20.3.1 信息采集与交通流
状态识别 ...230
20.3.2 交通信号控制 ...230
20.4 发展趋势 ...231
第21 章 5G 技术 ...232
21.1 概述 ...232
21.2 关键技术 ...232
21.2.1 先进的新型无线接入技术 ...233
21.2.2 网络切片 ...233
21.2.3 移动边缘计算 ...234
21.3 在智能交通管理领域的应用 ...234
21.3.1 车联网 ...234
21.3.2 空地一体交通状况
监测巡检 ...235
21.3.3 高速公路管控主动干预 ...235
21.3.4 5G+ 无人机智慧执法 ...236
21.4 发展趋势 ...236
附录 常用缩写词 ...237
参考文献 ...238