一、引子

    按照市局平安世博的总体布置和"三项建设"目标，2009年下半年起，总队开始建设"交通指挥调度、事故应急处理智能化系统"和"*公安道路交通图像综合应用系统"。系统建成后，对全面提升公安交通信息集约应用水平，提高公安交通管理的效率，为*世博会期间的交通管理发挥了作用。

    二、现状

    近年来，**公安交警信息化建设得到了飞速发展，"**公安道口机动车、驾驶人查控系统"、"高架断面交通信息采集应用系统"等一大批信息系统相继建成并投入应用，在日常交通管理、刑事侦查和治安防控等领域发挥了巨大的作用。但由于现代通信、计算机、视频等技术发展迅速，各信息系统"单独开发、独立运行、分散管理、缺乏规划"的格局虽通过中间控件的衔接有所整合，但在实战应用中仍显不足，主要是开发环境、数据库平台等方面存在异构，各系统间缺乏有效的数据沟通与功能联动架构，大量的基础数据和信息无法得到深层次的挖掘和应用。随着系统数量的不断增加，信息"孤岛"的现象也日益凸显，直接影响了系统应用的效率。如何实现信息资源应用效能最大化，实现信息系统之间数据沟通和功能联动，提高公安交通管理效率，已成为最迫切的需求。

    建设"交通指挥调度、事故应急处理智能化系统"和"**公安道路交通图像综合应用系统"，旨在全面整合现有各类硬件设备和数据资源，加强数据的深层挖掘和关联分析，通过建立统一的工作平台，向全市交警提供一站式的信息查询、数据统计、资源共享和业务工作的门户。同时，在扩大道路视频监控规模和快速路车牌识别采集断面数量的基础上，进一步拓展视频图像资源信息和各类交通采集信息应用的深度和广度，形成一个覆盖全市快速路和主干道路，集交通事件管理、交通信息诱导、车牌识别采集断面等内容的交通管理体系。

    三、做法

    为使这两个系统做到"贴近实战，服务一线"，我们在前期大量调研、论证和分析的基础上，确立了以"数据、资源"为整合重点，以"纵向贯通，横向集成"为应用模式的建设思想，改变各系统"纵向条块分割"的现象，全面提升信息系统集约应用水平。

    （一）构建核心，规范与整合业务数据

    在项目建设之初，经过对交警总队原有各类网络交换机、服务器等设备的排摸和梳理，我们根据"设备总数不少、利用率参差不齐"的现状，提出了便于高效运维的硬件设备整合方案。一是对中心机房的设备布局、设备运行环境予以优化，消除安全隐患。二是通过"关、停、并"等方式，提升硬件设备的整体性能和可靠性。三是采用F5负载均衡技术，做实设备高利用率、低故障率的信息化系统"后台"基础。

    在此基础上，根据业务数据的属性和特点，建立五大主题数据库：一是业务数据，包括*机动车/驾驶人档案、交通违法和事故数据等；二是全*资源数据，包括与公安部交管局相关的全*车/驾资源、交警队信息平台等；三是GIS数据，即交警GIS平台所需的各类基础数据和图层数据；四是快速路网车牌应用数据，即全市快速路、越江桥隧和部分主干道路共279个断面采集的车辆号牌数据；五是道口车牌应用数据，即，全市44个主要市境陆路道口公安检查站"车驾查控系统"采集的车辆号牌和驾驶人脸像等数据和信息。建立面向应用的"数据仓库"：即，将相关数据库内的关键业务数据通过特定的方式和组织形式集中存放，构建了数据抽取、存放和关联的快捷链路，提高了各类数据综合应用的效率。目前，我们已采用BI技术和数据仓库技术对各类数据进行加工，能定期自动生成各类固定报表140余张，根据用户的需求可实时生成各类自定义报表，按照特定搜索目标，和各信息采集系统实现实时关联报警。

    （二）整塑架构，丰富与整合图像资源

    交警总队自建的视频图像监控点已达762个，社会化视频图像联网监控点三千余个，已形成了以总队图像机房为中心，双阳路、福州路、康平路、定西路和虹梅路等五个机房为分中心的图像监控体系。

    在"*公安道路交通图像综合应用系统"的架构设计时，综合运用视频压缩技术、图像复用技术、计算机网络技术、图像信息存储技术以及视频管理技术，兼容数字和模拟视频方式、兼容多种控制系统、兼顾多种视频网络结构，整合了图像监控系统、图像存储系统以及社会化视频图像联网系统。

    结构上，纵向与市局、各分（县）局图像信息交换，横向与市市政局、越江桥隧（四桥十隧）、重要交通集散点（虹桥枢纽、外滩"井"字型通道）等非公安自建图像监控系统互联互通。

    系统程式上，首次采用图像矩阵Vmux1000pro，利用背板总线交换输出超大容量的视频，与原有的MA*1000模拟系统通过干线互联，使系统接入规模由223路扩展至762路，系统扩容无缝衔接。系统不仅满足了与市局、社会化图像监控系统的联网应用需求，又保证了今后多种视频格式（如高清格式）的接入和多种压缩处理方法的兼容性。

    应用接口上，将设备层和应用层隔离，增加了流媒体层，可扩展性地接入各类编码、存储设备，并可供各类应用系统集成调用。突破了DVR与NVR的存储异构性，定义了统一的存储数据结构，在系统内部完成从DVR、NVR的格式到标准格式的转换，实现了DVR分布式存储和NVR集中式存储的统一用户终端，向用户展示统一的查询和播放界面。

    图像监控规模上，涵盖了地面路口、地面及快速路路段、快速路上匝道等三个层次的路网，填补了以往路段监控的空白，形成了多层次的道路监控，纵向贯通，横向集成，满足了"动静结合，全局与局部"的监控需求。

    （三）面向应用，综合与创新应用功能

    信息系统的价值不在于其自身简繁，而在于其和应用产生的乘积效应。数据与资源的"贯通"和"集成"只是基础，其目的是为应用服务。

    1.建立交警综合信息门户，为应用提供一站式的工作平台。它有以下几个显著的特点：1）用户权限 统一管理。如果把"交警综合信息门户"比作交警大厦，那么用户权限管理就好比其中的"门禁"系统。我们在后台建立了统一的民警基本信息数据库，可根据岗位、级别对相关子系统的访问进行赋权，做到"一次登录、集中认证"，减少以往使用不同系统需分别登录认证的繁琐操作。2）GIS平台面向实战。对于一些带有空间、时间属性的动态信息，如：110交通报警事件、道路施工、警员和警车GPS定位信息等，用户可以根据需要在GIS地图上将信息展现出来，以最直观的方法展现获取的实时、动态的信息。3）"消息找人"新模式。用户在登录"交警综合信息门户"后，即可收到预先设置的各种业务提醒，比如"有几笔业务需要审批"、"某个日报表数据已经更新"等，主动引导用户去处理相关业务，大大减少其花费在层层点击浏览器上的时间。4）视频图像信手而来。除了日常的车/驾档案、违法、事故等信息外，在门户中，"信息套餐"集各层次路网上的视频图像于一"桌"。如"实时路况"，除在GIS地图上展示快速路、地面主干道路、高速公路等的实时路况外，我们还将自建的视频图像监控点、车牌识别采集断面、交通类"110"报警和视频事件检测报警的位置信息在地图上标注，根据需要可随时实时调阅视频或图片。

    2、构筑公安图像综合应用系统，掌握各级区域交通状况，科学实施交通管控措施。

    一是掌握交通路网"点"、"线"、"面"三个层次的交通信息，摸清热点区域交通出行规律。掌握单个路口、断面微观的交通信息，提供直观的图像信息，形成基于车辆籍贯、车辆类型、流量、车速等关键属性的分类统计信息，摸清高架断面车辆的"汇聚"和"消散"规律；掌握高架道路和地面道路"三纵三横"相邻断面的平均行程时间、平均车速等中观的二次交通分析信息，摸清南北和延安高架重点路段交通出行规律；掌握地面主干道、快速路网、高速公路以及特定区域（如世博管控区周边道路）宏观的交通状况，并以"畅通"、"拥挤"和"阻塞"三种交通形态表达。

    二是提供智能化的交通控制和诱导手段，有效采取交通管控措施。科学有效对76个快速路上匝道实施控制措施，实时调节流入快速路的机动车流量，并结合快速路入口匝道控制关联信息的发布，有效均衡地面和高架道路流量；实现快速路突发事件的智能化、信息化管理，对预警的突发事件，从事件的发现、处置，到事件的消散全过程跟踪管理。

    3.提高设备的复用功能，充分发挥图像监控的增值效应。

    以往，无论是视频监控、车牌识别采集还是电子警察，设备和视频图像的利用仅停留在单一功能上。在"*公安道路交通图像综合应用系统"的建设时，我们大胆创新，拓展了设备的复用功能。

    一是将快速路入口匝道电子警察设备改造为车牌识别采集设备，将原来单一的违法车辆抓拍改造为对所有过往机动车的抓拍，大大提高其利用率。

    二是复用快速路入口匝道和主线断面车牌识别采集断面的全景摄像机，兼作视频监控使用。

    三是首次应用视频事件检测技术，对快速路车牌识别采集断面的全景视频图像进行背景分析。通过报警数据触发、数字视频播放、存储和联网调用，融合图像存储技术和数据库技术，形成了一个具有视频事件检测、交通参数检测、视频录像、实时报警、查询回放、数据统计等功能的交通事件管理子系统。目前，该技术已在全市快速路和越江桥隧的64个断面实施，可检测的交通事件包括车辆停止、车辆逆行、行人或遗弃物、烟雾等。在接收到视频检测系统的交通事件检测的分类信息后，用户能根据录像回放、实时视频等对事件可能的影响范围、持续时间等作出判断和处置。

    3.创新应用车辆轨迹跟踪、集散性OD分析等技术

    根据"大公安"的工作需要，我们集成已覆盖全市中心城区快速路网的车牌识别采集断面的丰富数据，专门开发了"车辆轨迹跟踪"功能。该功能通过实时比对，能锁定特定车辆的号牌，通过GIS地图展现其出行轨迹，包括经过的断面、时间、车辆图片等。目前该功能在两大业务场景得到了应用：一是对交通警卫车队的实时监控，二是对嫌疑机动车的布控与轨迹跟踪。

    内环、南北、延安、沪闵高架及中环路等快速路是*城市路网重要的组成部分，承担着中心城区近六成以上的交通流量，快速路的畅通与否已成为*城市交通整体状况的晴雨表。为掌握全市快速路交通流结构和交通流集散规律，我们利用279个车牌识别采集断面的实时数据和44个市境陆路道口交通流量数据进行了集散性的OD分析。将全市快速路网划分为20个"小区"，通过建模、计算，展现出"小区"间交通流转移的时空分布特征，并通过路径关联，客观反映快速路交通流"从哪里来，到哪里去"，为拥堵成因的分析、排堵预案的制定等提供了数据支撑。

    四、成效

    （一）服务世博安保，检验信息集约应用的成效

    2010年4月世博会试运行后，我们依托交警GIS平台，利用"车驾查控系统"、"图像监控系统"、"*公安道路交通图像综合应用系统"的数据、图像资源，开发了"进沪陆路道口流量专题图"与"世博园区管控区周边道路流量专题图"。

    "进沪陆路道口流量专题图"以全市44个与江、浙两省接壤的市境陆路道口为基础，实时展示当日全市进沪道口的机动车流量、持证通行流量、各道口每5分钟的进沪机动车流量等信息；同时，专题图通过对各道口历史流量的数据统计，能提供流量预警信息，结合关联的道口排队区视频监控、实时道口机动车实时展示、安保平面图等。

    "世博园区管控区周边道路流量专题图"以世博园区管控区周边22条地面道路共44个车牌采集断面为基础，实时展示当日进、出世博管控区的机动车流量、5分钟流量等信息；同时，专题图还整合了全市快速路、高速公路、地面主干道的实时路况和快速路匝道开闭状态，两张专题图为世博安保应对"大客流"提供了指挥手段为一线指挥人员掌握实时交通流量、指挥调配警力提供了决策依据。

    （二）服务"大公安"，提升处突和案件侦破能力

    2010年4月起，交警总队高架支队借助64个快速路断面"交通事件检测"报警并通过对报警事件确认、跟踪。至今，系统共检测到各类交通事故170余起，提升了突发事件处置效率。

    与此同时，全局刑侦、经侦、国保等部门借助"*公安道口机动车、驾驶人查控系统"和"*公安道路交通图像综合应用系统"，追踪、侦破了大量刑事案（事）件。据不完全统计，仅今年以来，帮助协查 112次案（事）件线索，为各类治安、刑事案（事）件的侦破积累了大量数据和图像资料，协助破获了"闸北4000万涉众票据诈骗案"、"**特大盗窃案"等一大批重大案件。

    （三）服务交通管理，指导各项业务工作

    在"示范标准岗"的创评工作中，交警总队勤务处通过实时视频监控图像，对路口民警的执勤执法工作进行检查，从交通指挥手势、交通纠违率、行人违法率、路口整体状况等进行考核。勤务处定期将视频录像制作成专题片，组织支（大）队观摩，剖析交通勤务管理的成效。提高了勤务监督工作的科技水平，规范了民警执法和保护民警的执法工作。

    我们通过对道口、快速路上采集的机动车号牌数据和全*机动车/驾驶人数据库等的关联，建立了常驻本市的外省市车辆包含所有人、登记住址等信息的数据库，较清晰地掌握了常住本市的外省市车辆数量及在各区（县）的大致分布（截止2010年8月，已达16.4万辆），提高了对常驻本市的外省市车辆的管理力度。

    五、谋划

    （一）加强运维，用制度保障数据质量

    "三分建设，七分维护"，运维工作是否有效，直接决定了系统的生命周期。鉴于系统外场设备多，故障率高，基础数据变化频繁的特点，一是要从源头把关，进一步提高设备故障的发现及时率、修复率，提高各类数据的采集质量；二是会同相关业务部门建立长效工作机制，明确维护主体，保证各类基础数据（如GIS图层资源等）的及时更新。

    （二）探索"虚拟化"技术，进一步提高服务器的利用率

    计算机技术的发展极大的提升了服务器的性价比，相关技术已十分成熟，将一台高端服务器"虚拟"为两台甚至几台服务器使用已成为可能，节省设备投资，缓解机房用电、空调制冷等对设备运行的制约和影响，创造信息化系统运行的"低碳"环境。

    （三）进一步探索数据融合，提升综合应用的深度和广度

    交警总队自建的车牌识别采集断面的数量已达300余个，虽在快速路网上已形成了一定的规模效应，但受限于投资规模、外场安装条件等诸多客观因素，尚有部分遗漏的区域，对实际应用造成了一定影响。因此，我们将在数据融合方面进行进一步的探索，一是力争融合各区（县）分局在地面道路自建的车牌识别采集断面数据；二是力争将市市政局在快速路上通过"线圈"采集的车流、车速等数据进行融合，利用其覆盖面全的优势弥补车牌识别采集断面布点的不足。