智能交通仿真与应急预案生成系统
设计说明书
2013年12月
目 录
1.
系统建设内容 ........................................................................................................................ 1 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 2.
编写目的 ............................................................................................................................... 1 基本信息 ............................................................................................................................... 1 系统研究背景 ....................................................................................................................... 1 系统建设主要内容 ............................................................................................................... 2 系统建设原则 ....................................................................................................................... 4
系统总体设计方案 ................................................................................................................. 5 2.1. 2.2.
系统设计方案概述 ............................................................................................................... 5 系统总体架构设计 ............................................................................................................... 5
2.2.1. 2.2.2. 2.2.3. 2.2.4. 3.
系统功能设计 .................................................................................................................. 5 系统架构 .......................................................................................................................... 7 拓扑结构 ........................................................................................................................ 10 系统运行环境 ................................................................................................................ 11
系统设计 ............................................................................................................................. 13 3.1.
数据处理设计 ..................................................................................................................... 13
3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. 3.1.5. 3.2. 3.3.
数据输入 ........................................................................................................................ 13 数据接口定义 ................................................................................................................ 13 数据处理及结果输出 .................................................................................................... 15 系统数据处理流程设计 ................................................................................................ 16 数据库设计 .................................................................................................................... 17
接口设计 ............................................................................................................................. 21 用户界面设计 ..................................................................................................................... 22
3.3.1. 3.3.2.
用户菜单 ........................................................................................................................ 22 仿真建模界面 ................................................................................................................ 23
i
3.3.3. 3.3.4. 3.3.5. 3.3.6. 3.3.7. 3.4. 3.5.
方案设计界面 ................................................................................................................ 24 仿真界面 ........................................................................................................................ 25 系统输出形式 ................................................................................................................ 25 指挥大厅展示界面 ........................................................................................................ 26 用户参数标定界面 ........................................................................................................ 27
系统与网络安全设计 ......................................................................................................... 27 仿真子系统 ......................................................................................................................... 27
3.5.1. 3.5.2. 3.5.3. 3.5.4. 3.5.5. 3.6. 4.
交通流数据子系统 ........................................................................................................ 27 仿真核心子系统 ............................................................................................................ 28 仿真业务子系统 ............................................................................................................ 29 GIS处理子系统 .............................................................................................................. 29
仿真管理子系统 ............................................................................................................ 30
系统可扩展能力 ................................................................................................................. 30
事件预警子系统的运行机制 ................................................................................................ 32 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5.
预警级别的划分 ................................................................................................................. 32 预警子系统的功能 ............................................................................................................. 33 交通事件预警子系统组织结构 ......................................................................................... 33 预警子系统的建立 ............................................................................................................. 34 预案库的建立与更新 ......................................................................................................... 34
4.5.1. 4.5.2. 4.5.3. 5.
分流线路预案库的建立与更新 .................................................................................... 34 单幅双向通行预案库的建立与更新............................................................................. 35 措施库 ............................................................................................................................ 35
出错处理设计 ...................................................................................................................... 37 5.1. 5.2.
出错信息 ............................................................................................................................. 37 补救措施 ............................................................................................................................. 37
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1. 系统建设内容
1.1. 编写目的
在需求分析的基础上，依照软件工程的思想为了保证系统的开发和进度。系统的设计从功能描述、子系统划分、整体结构等方面做了全面概括性的说明，旨在针对系统之后的阶段提供完备的技术文档准备，为今后程序员的代码编写带来准确的技术参照和标准。
1.2. 基本信息
所开发软件名称：实时动态与静态交通一体化综合诱导系统 软件委托单位：自主研发 软件开发单位： 软件用户：交通管理部门
软件用途：用于城市交通监控和交通指挥疏导
1.3. 系统研究背景
近几年，我国大部分城市交通建设的持续高投入，使我国城市交通基础设施承载能力大大增强，极大地支持了城市社会经济发展。很多城市的陆路交通地位有所提升。但随着城市机动化进程的加快，交通事业的发展也只是基本满足了交通需求，并未能从根本上解决不断加剧的供需矛盾，交通形势依然十分严峻。
近年来，我国大部城市交警支队在交通组织和交叉路口渠化设计方面都做了许多工作，特别是单行交通组织、路口禁止左转等措施对缓解城市中心地区得交通拥堵起到了很好的作用。但是也应该看到，以往的根据经验制定交通改善措施的方法也存在着诸如理论依据不足，无法事先预测方案实施的效果等弊病。
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道路交通系统仿真作为一种在国际上日益受到重视的新兴技术，能够再现当前的交通运行状态，完成交通组织方案的定量评估分析，进而对交通组织管理、交通基础设施规划建设、交通政策可行性分析研究提供量化的决策依据。基于区域道路交通运行特点，其交通组织和控制，事件预警方案的设计和实施必须经过反复的论证，并借助科学的手段或工具对其进行定性和定量评价，交通仿真和事件预警为此问题提供了良好的解决方案，并使交通问题的分析更加科学严谨。
1.4. 系统建设主要内容
本系统建设内容主要包括建设一个仿真交通系统，进行科学交通组织仿真优化方案设计和事件预警三个方面。
系统建设包括三方面内容，一是开发一套集成宏观和微观仿真功能的系统软件，实现交通管理业务的仿真验证，提高决策科学性。二是以系统为依托建设城市宏观仿真模型，实现城市交通宏观仿真的实时性。三是通过对交通状况的模拟，对可能发生的交通高峰拥堵或者由交通事故造成的拥堵，提前作出预警，有效提高道路利用率，减少尾气污染。
系统建设的主要内容包括：
? 系统总体设计：按照仿真与预警的业务需求，对系统架构、业务流程进行
设计，系统架构要求稳定，业务流程明晰、合理；采用成熟架构体系，应用软件明确、合理划分层次，充分考虑宏观仿真与微观仿真的衔接，系统具有较强的可扩展性。
? 系统接口模块：系统接口模块实现各种实时交通流数据、GIS路段数据和
系统的数据交换，为系统数据更新和业务功能的实现提供数据服务。 ? 数据输入模块：将不同来源、不同格式的交通数据进行融合，为系统提供
运行交通仿真所必需的输入数据。主要包括GIS数据、实时数据、人工采集数据等数据。对接入的数据流进行初步处理，对异常数据进行剔除、融合，并将处理结果保存至数据库，为交通仿真提供基础数据。
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