af白鹭大道(一期)工程、快速路一纵线(高新区拓展区段)工程、高新区拓展区横二路工程技术实施方案.doc
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1、问问白鹭大道(一期)工程、快速路一纵线(高新区拓展区段)工程、高新区拓展区横二路工程交通设施项目问问技问术问方问案问问问问2014年12月问问一、 概述问随着重庆市高新区的迅速发展,带动城镇的各种交通流快速增长,交通安全隐患突出,交通秩序急需规范,复合“安全、有序、畅通”标准。问结合重庆市高新区的交通安全与控制项目要求,本次建设范围包括白鹭大道(一期)工程、快速路一纵线(高新区拓展区段)工程、高新区拓展区横二路工程。本技术方案考虑建设内容包括交通信号灯控制系统、高清电子警察系统、监控设施等,并将新建子系统接入总队后台系统。系统的建立,在实现科学组织交通、提高现有道路管理水平、协调处置突发性事件
2、、缓解交通堵塞、追逃、增强交警快速反应能力等方面发挥着重要作用,也是认真贯彻上级公安机关提出的“科技强警”的战略决策,加强公安交通管理现代化、正规化建设的一项重要举措。问根据高新区交警交通管理需求,依托先进的网络通信技术、计算机技术、视频监控技术等,并将其整合在一起,有机形成一个全面、直观、科学、智能的交通管理系统。问问二、 系统建设要求问问1、系统设计遵循规范问l 中华人民共和国道路交通安全法问l 中华人民共和国道路交通安全法实施条例问l 道路交通信号灯设置与安装规范GB14886-2011;问l 道路交通信号灯GB14887-2011;问l 道路交通信号控制机GB25280-2010;问l
3、 道路交通标志标线GB5768-2009;问l 闯红灯违法自动记录系统通用技术条件(GA/T496-2009)问l 公路车辆智能检测记录系统通用技术条件(GA/T497-2009)问l 道路交通安全违法行为图像取证技术规范(GA/T832-2009)问l 机动车号牌图像自动识别技术规范(GA/T833-2009)问l 道路违章管理管理信息代码(GA 408,2-2003)问l 全国道路交通管理信息数据库规范(GA 329,3-2003)问l 全国道路交通管理系统数据交换格式(GA 409,3-2003)问l 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范(GB 50168-92)问l 电气装置安装工程
4、施工及验收规范(GBJ 232-92)问l 安全防范工程程序与要求(GA/T75-94)问l 安全防范系统通用图形符号(GA/T74-94)问l 通用用电设备配电设计规范(GB50055-93)问l 工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)问l 工业计算机监控系统抗干扰技术规范(CECS81-96)问l 计算机信息系统安全(GA 216.11999)问l 计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范(GA 2672000)问l 安防系统工程质量检验实施细则(试行稿)问l 机动车测速仪通用技术条件 问2、系统设计原则问u 实用性充分利用成熟的先进技术,避免盲目追求最新技术,同时又要防止系统
5、处理能力不够。在满足用户对电子警察系统的技术要求和使用要求的情况下,充分考虑系统的实用性,使系统的功能尽可能地完善并充分加以利用,易于维护,整个系统易用、实用。问u 可靠性系统建设尽量采用标准化优质产品,并且在系统集成过程中对硬件设备安装、操作系统应用、网络连接、数据库设计将尽可能完善的做出故障检测、诊断及处理策略,以保证系统的稳定性和可靠性。问u 经济性在充分满足系统运行技术与性能要求的前提下,尽量采用性能/价格比高的产品与技术,并在工程项目实施过程中本着励行节约的原则,精打细算,以保证项目建设的合理开销。问u 先进性在系统设计和设备选型方面,在考虑系统的实用性前提下,尽量采用国际上先进的视
6、频图像与数字通讯技术,充分发挥项目建设各单位的优势,通过系统的引进、二次开发和整体集成,使建成后的系统在国内同行居于先进水平,确保系统在国内的领先地位。问u 开放性遵循有关国际标准、国家标准和行业标准,公开各种通讯协议接口,系统间具有良好的互联、互操作能力。问u 整体性系统设计时充分考虑各个系统之间的相互关联及整合,尽可能提高系统的整体利用效率。问u 可扩展性系统结构易于扩充,以适应今后可能出现的较大任务负载。系统设备及软件向下兼容,以保护业主的原始投资。问u 易维护性系统各部分均采用模块化结构,各自具有相应的软、硬件自检、故障诊断和安全保护措施,并有利于用户从事简单的现场一线维护。问u 可操
7、作性界面友好,充分考虑操作人员的特点,使数据处理工作简单、方便、快捷。业务流程清晰,符合常规业务处理习惯。系统数据维护方便,备份及数据恢复快速简单。问u 安全性系统具有防计算机病毒的能力,有较强的抗干扰能力,同时还具备数据备份停电后自动恢复功能,系统还为用户提供用户等级及操作权限,减少人为因素对系统的不必要干扰。问3、系统总体要求问后台指挥中心问问其它子系统问问 问电子警察前端点问问问问交通信号控制前端系统问 问问光纤网络问系统由前端系统(交通信号灯控制、电子警察前端、监控系统、雷达测速等)、传输系统、中心综合应用和管理系统组成。系统总体构架如下图所示: 问问3.1交通信号控制前端系统要求问主
8、要完成对路口的交通信号控制,包括对信号控制周期、绿信比、相位差进行调节,从而对各向车辆有序、安全放行。问3.2电子警察前端系统要求问主要完成在路口红灯期间对违章闯红灯车辆进行违章抓拍和记录、违章抓拍图片和视频就地短期存储(需配置相应设备)、对绿灯期间通过的车辆进行图片记录,并实时上传等。问3.3雷达测速系统要求问主要完成在路段违章超速车辆进行违章抓拍和记录、违章抓拍图片和视频就地短期存储(需配置相应设备)、对正常通过的车辆进行图片记录,并实时上传等。问3.4监控系统要求问主要完成在重要路口及路段对现场进行全方位高清视频记录,视频就地短期存储(需配置相应设备)并可现场查看及记录调取等。问3.5传
9、输系统要求问通过租用通信运营商光纤专网将交通信号控制系统和电子警察前端信号实时上传到指挥中心。问3.6中心系统要求问中心系统:主要完成对前端相关设备远程配置、控制,以及实时完成信息的处理、分发、数据存储、综合指挥调度等。问后台交通指挥系统,是系统监控、管理、协调的核心,通过指挥中心进行收集、整理、调用、判断、存储和处理、控制,实现视频图像监控、交通录像、违法处理、指挥调度等工作。问本次所涉及的指挥中心系统仅涉及前端流量、图片等上传接入。问问问问43问问三、 交通信号控制系统问1、ETCS系统结构问交通信号控制系统结构问问问图31 ETCS系统结构问ETCS系统为集散式、分层、大测量周期、小步长
10、调节的实时柔性交通控制系统,系统采用中型服务器一台,作为交通管理与控制主机,在WINDOWS中文操作系统和ORACLE数据库管理环境下,运行最新版本的ETCS软件。整个系统的中心设备以以太网的形式相连接,并通过TCP/IP通信协议,使本系统与其他计算机系统交换信息。问操作员终端为普通的INTEL双核个人计算机(最多5台),在WINDOWS XP以上的操作环境下,运行客户端程序,完成所有信号控制系统功能,通过服务器的串行接口连接连续纸针式打印机,用于系统操作与故障记录的硬拷贝输出。问通过服务器并行接口连接彩色图形打印机,用于系统彩色图形化数据的打印输出。 问中心系统与现场设备的通讯由设在控制中心
11、(或分中心)的通信装置和装在现场信号控制器内的通信装置组成,通过网络连接,构成控制中心与现场设备的数据传输网络。问现场设备主要由GJK-6NT信号机和车辆检测器等组成,车辆检测器将所检测到的交通数据通过信号机、数据通信链路送至中心控制计算机,中心计算机根据交通数据和预置的交通控制战略,优化交通控制参数,确定交通控制方式,最终对路口GJK-6NT信号机进行控制。问根据实际交通管理需要,可以在道路网中的适当位置设置交通可变标志和可变信息显示板,实施交通诱导。问2、系统设备问2.1中心管理与控制计算机系统问ETCS系统主机采用中型服务器, 1台这样的工作站可以控制100个以上路口协调运行,根据系统的
12、规模和控制地域分布的需求,通过以太网可以连接数台应用工作站。在流量采集量大时,需配置同档次数据库服务器。问在以太网上,每台服务器可连接6个PC级操作员客户端。 问通过公安内部网,或装有足够安全的防火墙外网,远程客户可以通过INTERNET访问系统,但这样的客户端需要授权。问ETCS系统以太网络中的各个节点设备既可以通过细缆连接也可以通过集线器和RJ45接口用标准5类线连接,本方案建议采用后一种连接方式,并通过交换式集线器与交通综合指挥系统连网。问2.2 ETCS系统控制中心的数据通信设备问交通控制系统需要的光端+局域网通讯单元安置于通信单元机柜内,包括:问 1台以上工业级PC做为通讯服务器,通
13、过以太网与服务器系统相连,配有100Base以太网卡(每200个路口可单独设置一台通讯服务器);问 1个以上100/1000M 16口自适应交换机(根据设备数量决定);问 与通讯前端点数对应的光端机数据通讯模块或3G路由器。问2.3路口通信单元问本系统的路口通信单元由GJK-6NT信号机中的串口服务器+光端机或3G MODEM组成。信号机通过连接串口服务器与系统连接,通过不同的IP地址端口以便不同的服务器分类访问。问2.4 GJK-6NT信号机问2.4.1信号机结构问GJK6-NT型交通信号控制机是由重庆市公安交通管理局科研处和本公司在GJK5型信号机的基础上作了重大改进的新型信号控制机,采用
14、多相位控制,具有手动、定周协调、感应协调、干线协调、联机、远程实时控制等多种工作方式。问GJK6-NT型交通信号控制机符合中华人民共和国公共安全行业标准,通过了公安部检测中心的型式检测。问 GJK6-NT型交通信号控制机采用了32位工业级嵌入式ARM(领先的精简指令CPU)处理器。 软件基于嵌入式实时操作系统。问硬件由各种插卡式模块组成,最大32个独立信号组输出;最多64个检测器;灯具电流检测;支持Modem/光纤/GPRS无线等通讯方式;实时流量采集;故障自动记录功能;故障自动降级功能;抗雷击性能好;宽工作电源;环境适应性好;低功耗;工作稳定可靠,安装维护便捷。问GJK6-NT型交通信号控制
15、机遵从交通信号控制机与上位机间的数据通信协议国家标准,可提供标准 RS - 232 / RS 485、10/100M以太网、USB 等多种接口,用户可用中心控制机、笔记本将新配时方案下发,也可用手持终端控制。信号机具有直接升级的功能,可形成路口级智能控制单元,可以与交通控制中心无线或有线联接组成网络,提供最大程度的兼容性,保护用户投资的长期效益。问GJK6-NT交通信号控制机在设计过程中充分考虑了我国的交通现状和发展趋势,可适用于任何路口的各种交通状况,使用户能够根据该控制机所在路口的交通状况采用最佳的控制方案,达到了国内外同类产品的各种性能指标,在交通控制领域内具有自己的特色,便于在城市交通
16、中大面积推广使用,是城市交通自动化控制系统工程最理想的配套设备。问 问CPU单元问输出板问检测器问检测路由问电源板问灯电源输出220V问信号灯问倒计时问连接指挥中心问继电回路问避雷器问手动按钮问信号机问问2.4.2 GJK-6NT信号机交通信号控制方式问GJK-6NT信号机可运行以下交通信号控制方式:问 车辆感应(V.A.);问 固定配时;问 计算机联网集中协调控制;问 无电缆方案协调控制;问 主时钟通过实时时钟调用和删除所选功能或方案;问 紧急调用;问 手动功能;问 自适应控制问 后台区域协调控制问 出口拥堵控制问 公交、轻轨、特种、紧急车辆优先;问 部分时间方式(信号开、关或黄闪);问 信
17、号机正常运行时,指定相位控制功能(指定相位黄闪、关灯)。问2.4.3信号显示形式问GJK-6NT信号机可驱动以下不同类型的交通信号相位:问 普通交通相位;问 行人相位(包括等候指示);问 路段人行横道车辆相位;问 路段人行横道行人相位(包括等候显示和讯响信号);问 红叉绿箭头;问每种相位的信号显示序列可由用户自行定义。问2.4.4 GJK-6NT信号机硬件概述问中央处理器板(CPU板):GJK-6NT信号机控制器通过中央处理器板控制运行。中央处理器板以ARM32位微处理器为核心, 配有写入配置数据、冲突检测和FLASH、连接相位驱动板、手动面板的接口,连接检测器,特殊控制信号等通用输入/输出的
18、接口等。问相位驱动板:采用大规模FPGA做为运算检测核心单元。相位驱动板主要由可控硅开关电路组成,通过电网电压驱动交通信号,一块板可控制8个相位。该板还包括信号灯供电监视电路、电压过零检测电路和信号灯电流监视电路等,每台GJK-6NT信号机最多可装4块相位板。每路输出均有独立的过流、短路保护。问电源组件:电源组件向整个GJK-6NT信号机逻辑电路提供多种直流供电,并通过CPU板对信号灯在正常与故障情况下的开/关灯及暗灯控制。 问线圈检测路由板检测:该板可对多达64路车辆检测器进行轮扫以便采集流量等交通数据。 问2.4.5交通信号控制参数的配置问每台GJK-6NT信号机都配备相同的固化软件,仅通
19、过交通信号控制参数的配置适应各路口不同的控制需求。问交通工程师运用交通工程的基本概念,在Windows环境上运行配置程序,以交互填表方式配置数据,所输出的数据包括:参数与绿灯冲突监视配置、控制器运行规范、控制器安装所需的性能参数及配线等。问另外,用户还可以通过彩色LCD界面的手持终端配置信号控制的基本参数,操作简便。问u 相位和阶段问 硬件相位数:132问 相位序列:可编程问 阶段数: 32问u 无电缆协调功能问 方案数: 8问 计时开关设定数: 8问 组变化设定数: 8问 时钟源: 50/60赫兹交流电源问内部晶体问GPS时钟(需配置GPS模块)问u 其它功能问u 手持机高速端口问 1200
20、,9600和19200波特,端口速率与输入数据速率自动匹配,彩色液晶界面,中文字符问u 移动工业PAD配时问问2.4.6工作环境问1) 电源问信号机电源额定电压:AC 176V-264V,50Hz2Hz,机柜内安装220V电源备用插座;问2) 驱动功率问信号机每路的最大驱动功率为:800W;问3) 整机功耗问信号机整机功耗为:50W(不含灯具消耗功率);问4) 绝缘电阻问信号机绝缘电阻大于10M;问5) 耐压问易触及部件之间施加1500V、50Hz 电压,不出现击穿现象;问6) 电磁抗扰度问在静电放电、快速瞬变脉冲群 、浪涌、电压短时中断等电磁骚扰环境下不出现电气故障;问7) 温度问信号机的工
21、作温度:-2070;问8) 湿度问信号机的工作相对湿度: 5%95%(不结露);问9) 防水问正常工作时达到IP65防雨淋,信号控制器机柜内部无渗水或积水现象;问10)尺寸问标准机箱 高1250mm长710mm宽450mm问机箱基础 高400mm长710mm宽450mm问2.5 交通信号灯问信号灯分为机动车信号灯、非机动车和行人合用信号灯两种类型。机动车灯采用400或300 LED三灯三色信号灯、LED箭头灯,在机非路口非机动车行人等采用300(压铸铝外壳)LED三合一灯和二合一灯具,在一般路口采用二合一。问2.5.1信号灯主要技术指标问(1)电气性能:不得使用电容降压电源,以避免强电流冲击缩
22、短使用寿命。使用符合国标的开关电源(效率、功率因数符合国家规定)问(2)输入电源:AC220V25% 50Hz2%问(3)温 度:-20C+70C问(4)湿 度:95%问(5)光 源:超高亮进口发光二极管芯,年光强衰减率不超过5%。问(6)光源寿命:10万小时问(7)光 强:红色:4000mcd;黄色:7000mcd;绿色:4000mcd。灯光颜色符合GB14887-2003的规定;额定电压:AC220V25%、50Hz2%;问(8)可视距离:车行信号灯200m问(9)外 观:信号灯灯壳、前盖、遮沿、色片及密封圈表面平滑,无缺陷。问(10)绝缘电阻: 500M 问(11)稳流控制:控制器设有L
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