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浅谈交通信号控制统一平台建设

2019-12-13 09:00:20 赛文交通网 作者:张俊 点击量:15581
  【安防展览网 视点跟踪】随着公安部“两化”工作的推进,交通信号管理问题得到越来越多的关注,构建统一的信控管理平台是城市交通信号管理的必然趋势。目前,国内对不同品牌信号机的统一控制管理方法各有差异,南京莱斯张俊分析了信控统一平台建设现状,并分享了莱斯在信号统一平台建设上的思路和体会。
 
  信控统一平台建设背景
 
  由于建设时期、建设单位、招投标方式等原因,交管部门在不同阶段往往采用不同品牌、不同型号的信号控制机进行路口交通信号的管理,同时城市的不同区县所采用的信号机品牌也可能存在区别。
 
  不同厂商、不同型号的交通信号控制系统之间无法进行信息交换,各系统控制的区域彼此独立,区域之间的协同控制无法形成,不能充分发挥控制效益。
 
  另一方面,跨区域勤务管理较复杂、繁琐,为城市交通信号的管理、维护和扩容带来了很大困难。
 
  随着公安部“两化”工作的推进,交通信号管理问题得到越来越多的关注,构建统一的信控管理平台是城市交通信号管理的必然趋势。
 
  北京、深圳、成都、合肥、嘉兴等地交管部门,均已明确提出建设信控统一平台实现对不同厂商信号机进行综合管理的需求。
 
  信控统一平台建设现状分析
 
  目前,国内对不同品牌信号机的统一控制管理方法也各有差异。北京市对不同信号机品牌的统一控制,其实现途径是新建交通信控统一平台,通过接入不同厂商的交通信号控制系统,对全市信号机进行控制和管理。
 
  深圳市提出信号机统一管理思路,建设交通信控统一平台,直接对接对各厂商的信号机,进行统一控制和管理。
 
  公安部交通管理科学研究所近两年提出新方案,希望通过建设统一的大数据平台,实现不同系统数据的互联互通,支撑信号控制系统优化,并且能将方案下发到各家信号系统去执行。
 
  综合各地信控统一平台的建设现状和建设思路,交通信号的接入方式主要分两类,系统端接入和设备端接入。其中系统接入又可细分为:按行业标准接入、按地方标准接入、按各厂商自有系统接口接入、按信控统一平台规范接口接入等多种接入方式。
 
  近几年莱斯公司在信号统一接入方面也做了一些工作,之前提到的各类信号接入方式在不同的城市都有遇到,下面就分享下我们在信号统一平台建设上的一点思路和体会。
 
  系统端接入方式下的平台建设思路
 
  首先谈一谈系统端接入方式下的平台建设思路,按行业标准接入主要是依据《公安交通集成指挥平台通信协议》1049.1总则和1049.2交通信号控制系统两个部分,其中总则定义了数据包的总体规范,链路建立保持机制等,采用XML格式封装数据包,UTF-8编码。
 
  交通信号控制系统部分从参数、命令的请求应答以及信息的主动推送两个方面定义了配置参数、运行信息,控制命令等交通信号控制系统中数据对象。
 
  目前重庆、泰州等地的交管系统已按此标准建立了信号统一管控平台,可实现信号监视、特勤保障等功能。总体来看,依据此协议能够实现基础的应用功能,包括信号监视、基础参数如信号机、车道、检测器、阶段、方案等参数的配置,以及交通流锁定、指定控制方式等管控命令。
 
  但信控统一平台若要实现完整的信控业务,需制定补充协议,协议内容及形式一般由信号统一管控平台的建设方提出,如时段方案设置、调度计划等。
 
  一些省市的交管部门也在研究适用于本省或本市的信号管控标准,总体上是在《公安交通集成指挥平台通信协议》、《交通信号控制机与上位机间的数据通信协议》(GBT 20999-2017)、《道路交通信号控制机》(GB 25280-2016)等标准的基础上结合本地建设的实际情况进行拓展,构建统一的协议框架,各厂商需按照地方标准将信号数据对接至信控统一平台,以此打破不同厂商系统间互不兼容、无法实现统一管控的现状。
 
  但该模式本身具有地域性的限制,往往只在本省或本市适用,信控统一平台建设方和各厂商都需要根据当地的标准进行软件研发。
 
  按各厂商自有系统接口接入、按信控统一平台规范接口接入,二者本质上一致,都是采用私有协议进行对接,区别在于当一个城市有2个及以上的信号厂商时,按各厂商自有系统接口接入的方式,对信控统一平台的建设要求更高,需要平台建设方开发系统协议适配器,对各家系统的协议进行统一转换。
 
  相较于地方标准,这2种接入方式是厂商间的直接交互,在一个城市实现数据对接,可在其他城市重复使用。然而,这种方式仅限于有合作的厂商之间,当同一城市的信号机品牌较多,信号管控理念不一致时也面临重重困难。
 
  总体来看,以上四种系统级信号接入方式各有优缺点,但都具备实现信号统一接入的可行性。行业标准、地方标准、信控统一平台规范接口这3种接入方式,统一接入的工作量相对较。?乙院笠??碌某?绦藕畔低臣靶藕呕?,只需提供技术支持,指导该厂商完成协议对接,信控统一平台无需二次开发。
 
  按各厂商的系统接口对接,统一接入的工作量随厂商信号系统数量增加,后期引进新的厂商信号系统及信号机时,需要对协议适配器进行升级,增加对该厂商系统协议的支持。
 
  设备端接入方式下的平台建设思路
 
  在信控统一平台与各厂商信号信号系统对接过程中,受各厂商信号系统数据转换、分发机制的影响,可能会造成数据延迟及更新频率不一致的问题。另一种接入方式是信控统一平台与信号机直接交互,在统一的框架协议下进行数据通讯。
 
  可以借鉴美国信号控制系统的模式,通过标准协议从信号机功能、数据对象、到传输方式进行完整定义,实现信号系统与信号机相分离,信号系统厂商只需要按照标准开发系统,即可与遵循同一标准协议的信号机进行对接实现数据通讯,从而实现信号机与信号控制系统间的无缝接入。
 
  目前,国内信号机厂商所遵循的标准不尽相同,有些厂商是基于美国标准的环结构控制发展而来,有些厂商则采用的是英国标准的相位、阶段控制模式,在这种情况下,需要根据各厂商信号机的接口协议,开发信号机协议适配器,通过协议的转换实现统一数据交互。
 
  设备端接入的不受限于各厂商的信号系统,统一接入后,可以充分发挥出信号机的功能,系统架构及网络规划较为简单,易于扩展。
 
  但是国内大多数信号机厂商出于安全、市场等方面的原因,不愿意开放设备接口协议,或提供技术支持,因此接入的工作难度较大。
 
  平台建设展望
 
  面对道路交通流日益饱和、多种交通信号控制系统并存、不同交通管理手段智能化集成化需求不断增长等问题,信号统一接入、集中管控成为一种趋势。目前,国内大多数城市的信控统一平台基本采用系统接入的方式,而采用设备端接入方式相对较少,主要原因有以下几点:
 
  1、国内信号机厂商所遵循的标准没有统一; 
  2、信号机厂商出于安全、市场、保密等原因,不愿开放信号机的接口; 
  3、系统的接口协议相较设备接口协议而言,对接难度较低,易于快速地实现信号接入。
 
  2016年发布的《道路交通信号控制机》(GB 25280-2016)在协议格式上进行了规范,但对协议的内容没有明确的界定,造成实际使用时各厂商的理解不同,数据不能标准化,给对接工作造成了困扰。
 
  后续若能对协议进行补充,内容进行标准化,将从源头上解决信号统一接入的问题。(原标题:城市交通信号管理的必然趋势 | 浅谈信控统一平台建设)

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