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摘要：本文基于目前技术发展的趋势和城市交通控制系统的需要，提出了城市交通控制系统的承载网建设建议，以适应不断发展的需要。同时针对传输需求最大的视频监控，也提出了建议方案，方便扩容。
关键词：总体规划；承载网；视频管理平台
Abstract: This paper based on the current technological development tendency and the city traffic control system, puts forward the city traffic control system bearer network construction suggestions, in order to adapt to the needs of development. At the same time for tranission in greatest demand in video surveillance, also put forward the proposal, convenient expansion.
Key words: overall planning; carrier network; video management platform
前言
近期参加了市交管局召开的一个技术研讨会，会上了解了市交管系统建设的一些情况。针对目前交管系统建设的现状，提出了一些建议和想法，供交管系统管理者参考。
由于历史原因，交管系统建设没有总体规划，是在原来小规模系统基础上堆砌而来，虽然简单成熟成本低廉，但不满足市交管系统的进一步建设需求。其中最突出的是交管信息承载网建设和视频监控系统的建设。下面就此内容谈一些个人初步看法。
承载网建设
随着城市建设，交管系统规模越来越大，系统需求不断增加，急需建设可靠完善的交管信息承载网，否则以后的改造成本只会越来越高。
目前交管系统信息传输的主要问题是：各路口到指挥中心是点对点传输，设备简单成本低，但整体系统传输可靠性低。主要体现为：
1）各路口到指挥中心的信息传输为单一路由，没有冗余路由，经常出现传输故障；
2）没有统一的网络管理，很多中间传输设备不在网管范围内，对传输系统运行状态不能全面掌握，更不能判断和预测故障的发生；
3）所有信息汇总到指挥中心，指挥中心的故障将影响全系统的运行，若建设第二指挥中心或备份指挥中心，则需要再建设一套传输系统；
4）指挥中心设备数量多，占用面积大，电力消耗大，且每次增加路口或增加外场设备都需要中心增加传输设备，使日后的运营维护成为不可能。
目前交管局即将建设成环二环路、沿中华大街、槐安路、裕华路、和平路的光缆网，目前建设独立的承载网还是一个比较有利的时机，承载和应用分离也是技术的发展方向。建设独立承载网的优势在于：
1）独立的、开放的传输平台，采用统一的网管，对系统运行状态一目了然；
2）主节点间采用网状结构，冗余路由多，确保系统运行可靠性；
3）任意路口与指挥中心有多个传输路由，提供了丰富的冗余；
4）对等的
5）承载网独立于应用系统，在带宽允许的情况可加载任意应用系统。
承载网建设完成后，增加应用系统则不需要变动承载网。除了目前的信号控制、检测信息、卡口信息、电子信息、抓拍的图片、诱导信息外，还可增加诸如基于软交换的电话系统、现场的监听系统、语音广播系统、视频监控系统等，承载数据、语音、视频的按需传输。
基于目前的现状，建议的主节点设置在光缆相交的位置，目前共可设11个主节点。每个主节点按光缆的连接建立对外的3~4个连接，主节点之间互联构成网状网，连接带宽为10G。
其它的各路口作为次节点，以环网方式接入就近的主节点，带宽为1G。每个主节点可接入不少于5个环网，几十个次节点。前端设备以星形网形式接入就近的次节点或直接接入主节点，带宽为1G或100M，按应用需求确定。
视频监控系统的建设
从会上看，交管单位对压缩的视频图像并不满意，主要是因为其清晰度不够以及传输延时。根据实际需求，除了采用高清的IP摄像机，交通管理也确实需要标清的摄像机，因此传统的视频监控系统还是必需的。
目前，从前端现场传输到指挥中心大量的视频信号，按传统方式设计，则需要在指挥中心安装大量的视频分配器、硬盘录像机、大规模的视频切换矩阵，并需要大量的视频互联电缆，系统结构复杂，布线多，维护扩容均非常困难。这也是造成指挥中心机房不够用的主要原因。故建议采用全光全数字非压缩视频管理平台来解决该问题。
全数字光传输视频管理平台采用了全数字化光纤传输和交换方式，提供了一个集视频、数据、以太网等信号于一体的高性价比的数字视频综合多业务光传输交换平台。该平台集数字视频光纤传输网络和数字视频矩阵功能与一体，替代了传统的“光端机＋字符发生器＋视频分配器＋模拟矩阵＋编＋视频综合管理软件＋光端机网管软件”等众多的设备，使得系统集成度得到了极大地提高，大大增强了系统的性能指标和系统的可维护性，彻底解决了视频质量不高、系统复杂、联网困难、管理困难等诸多问题
该平台前端通过远端光接入模块接入视频、数据等信号；远端模块通过光纤直接接入主节点汇聚交换设备，主节点汇聚交换设备与指挥中心汇聚交换设备互联构成分布式的切换控制系统；汇聚交换设备不但可以交换输出模拟视频，还可以通过光纤直接与更高一级监控中心的汇聚交换设备连接，形成一个联网监控系统。整个联网监控系统中，不管多少级，视频都以数字模式进行传输和交换，并直接通过连接磁盘阵列实现信号存储。
平台技术集视频光纤传输与交换于一体、集数字非压缩视频与数字压缩视频于一体；即满足高清晰、高实时图像的需求，又满足数字化存储、IP网络传输的要求；真正做到数字视频的任意传输、任意路由，传输、交换、存储进行统一管理。
其中核心网互联光纤传输带宽为20G，可同时传输128路视频信号。主节点之间的光纤连接带宽为10G，可同时传输64路视频。每个主节点接入视频数量按需要配置，无数量限制。上述网络建成后，指挥中心可随时切换全市任意128路视频信号到指挥中心。中心设备只需要占用2~3个标准机柜，在增加前端摄像机后，指挥中心设备不需要增加。
视频信号的记录（录像）在各主节点完成，相应位置配置磁盘阵列即可。
主节点处设备安装
主节点处设备较多，包括主节点的核心交换设备、视频信号的汇聚交换设备和磁盘阵列，再加上附属的配电、UPS以及其它传输设备，需要有4~5个标准机柜，且要求一个相对较好的环境。
解决办法有两个，一是在相应路口附近租房，作为无人值守的机房设置；一是在路口附近类似箱变一样建设专用机房，其特点是占地少，线缆进入也更方便。
实施步骤
在二环路开通之前，应首先将二环路的承载网建设起来，设备配置按网状网要求选型。原来已有的系统暂时维持原状，以后陆续改造。若等二环路完成后再改造势必造成重复投资。
视频监控系统也同样实施。
为解决指挥中心机房目前过于紧张的问题，可首先将指挥中心的视频矩阵和硬盘录像机予以全部或部分改造，即可节省大量空间，不用再新增机房。
作者简介：贾国辉，男，总工程师，南开大学自动控制专业毕业，本科，主要从事高速公路机电工程相关工作。
关键词：总体规划；承载网；视频管理平台
Abstract: This paper based on the current technological development tendency and the city traffic control system, puts forward the city traffic control system bearer network construction suggestions, in order to adapt to the needs of development. At the same time for tranission in greatest demand in video surveillance, also put forward the proposal, convenient expansion.
Key words: overall planning; carrier network; video management platform
前言
近期参加了市交管局召开的一个技术研讨会，会上了解了市交管系统建设的一些情况。针对目前交管系统建设的现状，提出了一些建议和想法，供交管系统管理者参考。
由于历史原因，交管系统建设没有总体规划，是在原来小规模系统基础上堆砌而来，虽然简单成熟成本低廉，但不满足市交管系统的进一步建设需求。其中最突出的是交管信息承载网建设和视频监控系统的建设。下面就此内容谈一些个人初步看法。
承载网建设
随着城市建设，交管系统规模越来越大，系统需求不断增加，急需建设可靠完善的交管信息承载网，否则以后的改造成本只会越来越高。
目前交管系统信息传输的主要问题是：各路口到指挥中心是点对点传输，设备简单成本低，但整体系统传输可靠性低。主要体现为：
1）各路口到指挥中心的信息传输为单一路由，没有冗余路由，经常出现传输故障；
2）没有统一的网络管理，很多中间传输设备不在网管范围内，对传输系统运行状态不能全面掌握，更不能判断和预测故障的发生；
3）所有信息汇总到指挥中心，指挥中心的故障将影响全系统的运行，若建设第二指挥中心或备份指挥中心，则需要再建设一套传输系统；
4）指挥中心设备数量多，占用面积大，电力消耗大，且每次增加路口或增加外场设备都需要中心增加传输设备，使日后的运营维护成为不可能。
目前交管局即将建设成环二环路、沿中华大街、槐安路、裕华路、和平路的光缆网，目前建设独立的承载网还是一个比较有利的时机，承载和应用分离也是技术的发展方向。建设独立承载网的优势在于：
1）独立的、开放的传输平台，采用统一的网管，对系统运行状态一目了然；
2）主节点间采用网状结构，冗余路由多，确保系统运行可靠性；
3）任意路口与指挥中心有多个传输路由，提供了丰富的冗余；
4）对等的
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网络结构，任何主节点处均可建立指挥中心，从而为建立第二指挥中心或应急指挥中心、现场临时指挥中心提供了极大的便利；5）承载网独立于应用系统，在带宽允许的情况可加载任意应用系统。
承载网建设完成后，增加应用系统则不需要变动承载网。除了目前的信号控制、检测信息、卡口信息、电子信息、抓拍的图片、诱导信息外，还可增加诸如基于软交换的电话系统、现场的监听系统、语音广播系统、视频监控系统等，承载数据、语音、视频的按需传输。
基于目前的现状，建议的主节点设置在光缆相交的位置，目前共可设11个主节点。每个主节点按光缆的连接建立对外的3~4个连接，主节点之间互联构成网状网，连接带宽为10G。
其它的各路口作为次节点，以环网方式接入就近的主节点，带宽为1G。每个主节点可接入不少于5个环网，几十个次节点。前端设备以星形网形式接入就近的次节点或直接接入主节点，带宽为1G或100M，按应用需求确定。
视频监控系统的建设
从会上看，交管单位对压缩的视频图像并不满意，主要是因为其清晰度不够以及传输延时。根据实际需求，除了采用高清的IP摄像机，交通管理也确实需要标清的摄像机，因此传统的视频监控系统还是必需的。
目前，从前端现场传输到指挥中心大量的视频信号，按传统方式设计，则需要在指挥中心安装大量的视频分配器、硬盘录像机、大规模的视频切换矩阵，并需要大量的视频互联电缆，系统结构复杂，布线多，维护扩容均非常困难。这也是造成指挥中心机房不够用的主要原因。故建议采用全光全数字非压缩视频管理平台来解决该问题。
全数字光传输视频管理平台采用了全数字化光纤传输和交换方式，提供了一个集视频、数据、以太网等信号于一体的高性价比的数字视频综合多业务光传输交换平台。该平台集数字视频光纤传输网络和数字视频矩阵功能与一体，替代了传统的“光端机＋字符发生器＋视频分配器＋模拟矩阵＋编＋视频综合管理软件＋光端机网管软件”等众多的设备，使得系统集成度得到了极大地提高，大大增强了系统的性能指标和系统的可维护性，彻底解决了视频质量不高、系统复杂、联网困难、管理困难等诸多问题
该平台前端通过远端光接入模块接入视频、数据等信号；远端模块通过光纤直接接入主节点汇聚交换设备，主节点汇聚交换设备与指挥中心汇聚交换设备互联构成分布式的切换控制系统；汇聚交换设备不但可以交换输出模拟视频，还可以通过光纤直接与更高一级监控中心的汇聚交换设备连接，形成一个联网监控系统。整个联网监控系统中，不管多少级，视频都以数字模式进行传输和交换，并直接通过连接磁盘阵列实现信号存储。
平台技术集视频光纤传输与交换于一体、集数字非压缩视频与数字压缩视频于一体；即满足高清晰、高实时图像的需求，又满足数字化存储、IP网络传输的要求；真正做到数字视频的任意传输、任意路由，传输、交换、存储进行统一管理。
其中核心网互联光纤传输带宽为20G，可同时传输128路视频信号。主节点之间的光纤连接带宽为10G，可同时传输64路视频。每个主节点接入视频数量按需要配置，无数量限制。上述网络建成后，指挥中心可随时切换全市任意128路视频信号到指挥中心。中心设备只需要占用2~3个标准机柜，在增加前端摄像机后，指挥中心设备不需要增加。
视频信号的记录（录像）在各主节点完成，相应位置配置磁盘阵列即可。
主节点处设备安装
主节点处设备较多，包括主节点的核心交换设备、视频信号的汇聚交换设备和磁盘阵列，再加上附属的配电、UPS以及其它传输设备，需要有4~5个标准机柜，且要求一个相对较好的环境。
解决办法有两个，一是在相应路口附近租房，作为无人值守的机房设置；一是在路口附近类似箱变一样建设专用机房，其特点是占地少，线缆进入也更方便。
实施步骤
在二环路开通之前，应首先将二环路的承载网建设起来，设备配置按网状网要求选型。原来已有的系统暂时维持原状，以后陆续改造。若等二环路完成后再改造势必造成重复投资。
视频监控系统也同样实施。
为解决指挥中心机房目前过于紧张的问题，可首先将指挥中心的视频矩阵和硬盘录像机予以全部或部分改造，即可节省大量空间，不用再新增机房。
作者简介：贾国辉，男，总工程师，南开大学自动控制专业毕业，本科，主要从事高速公路机电工程相关工作。