机器人小镇智慧交通通信网络基础设施规划.pdf
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1、:年増刊(总第 期)丨中国交通信息化?机器人小镇智慧交通通信网络基础设施规划杨镇澴,张英,李硕勋(中国 电建集团西北勘测设计研究院,陕西西安)摘要:通信网络基础设施作为深圳 市深汕特别合作区机器人小镇智 慧交通系统的重要组成部分,连接着前端物联感知系统和交通大脑。为满足智 慧交通海量数据的接入和交换,需对智慧 交通通信网络基础设施建设的规划设计进行深入研究。本文对智慧交通线缆管道的典型规划设计方案进行了说明,并结合工程所在地智慧 交通建设职能 划 分与数据接入需求,提出了智 慧 交通 接入网络规划设计方案。该 方 案可以提升通信设施资源利用率、降低工程投资、方便后期运维,对类似项目智慧 交通通
2、信网络基础设施的规划建设具有借鉴意义。关键词:智 慧交通;通信网络;智 慧交通作为深圳市深汕特别合 作区(以下简称“合作区”)新型智慧城市建设 的主要内容,将分两个阶段进行建设:第一阶段建设智慧交通基 础设施,实现交通的智 能化,并积累交通运行大数据,构建交通大脑雏形;第二阶段 全面建设交通大脑,用数据驱动 科学决 策,实现区域交通系统的 智 慧化。通信网络基础设施作为智慧交通的 神经脉络,负责前端物联 感知系统和交通大脑间的信息传输,是极为重要的基础设施。目前,上海市和杭 州市市区智慧交通通信网络基础设施建设 主要釆用租用运营 商专 线和裸光纤方式,深圳 市 市区主要采用 租用自建管网自建
3、光纤通信网络方式。合作区机器人小镇市政道路是新建道路,合 作区智慧 交通建设指引虽对其提出了通信网络基础设施随道路新建的基 本原则,但未 对 如何选择网络技术方式和构建拓扑结构进行说明。一、智慧交通通信网络需求分析机器人小镇位于合作区詬门片区,区域规划面积,规划新建条市政道路,总长。根据合作区智慧交通建设规划及交警、交通、城管等各部门的业务需求,机器人小镇智慧交通设施的类型和数量如表所示。由表可见,机器人小镇智慧交通通信网络需要传输的数据主要为视频图像数据和测量控制数据。数据的业务属性和承载网络需求如表所示。由表可见,实时视频、图像数据占用的上行网络带宽较大,测量、控制数据占用的网络带宽较小。
4、二、智慧交通通信网络规划设计智慧 交通系统是人、车、路、环境四位一体的典型非线性、强表智慧交通设施置表智慧交通设施设备数暈权属单位信号管控系统设施交通信号灯 市公安局交警支队视频检测器()综合机箱(信号控制机)交通监控系统设施交通视频监控()交通执法系统设施电子智能卡口违法抓拍电子警察()违停抓拍电子警 察()交通诱导系统设施交通诱导屏交通局智慧公交站视频监控()、电子站牌车路协同设施路侧单元预留智慧路灯智慧照 明城管局环境监测 仪、噪声 监测仪预留生态环境局水位传感器预留住建局可变信息屏、公共广播预留代建单位一键呼叫预留应急管理局表智慧交通通信网络承载业务表业务名称数据类型单点数据带宽()承
5、载网络实时性要求交通视频监控视频数据交 视频专网实时电子警察视频及图像数据交 警视频专网实时电子卡口图像及视频数据交警视频专网实时雷达视频检测视频及图像数据交警视频专网实时信号控制机结构化数据交 视频专网非实时智慧公交站视频监控视频数据智慧专网实时交通诱 导屏结构化数据智慧专网非实时车路协同单元结构化数据智慧专网实时智慧照明结构化数据智慧专网实时耦合、泛时空复 杂系统,蕴含了海量、丰富的交通信息,且这些信技术息呈现出动态、突发与多样性的特征,需要承载于泛在、弹性、安全的通信网络中。为减少智慧 交通通信网络 的重复 建设,满足各类业务 的承载需求,本文根据深 圳市交警局、合作区网络规划与安全防护
6、要求,对机器人小镇智慧交通 通信网络进行规划设计。(一)网络拓扑结构根据网络规划与安全防护 要求,机器人小镇智慧交通通信网络 分为交 警视频专网和智慧专网。交警视频专网按深圳市交警支队和合作区交瞀大 队的网络规划要求进行规划设计,智慧专网按合作区智慧 交通建设指引进行规划设计。根据用户需求,交警视频专网釆用接入层、汇 聚 层、核心层三层网络 结 构,智慧专网釆用接入层、核心层两层网络结 构。两张网络在核心层通过深圳市公安局共享平台对车流量、车路协同、交通 监控等数据进行共享交换,在接入层间物理隔离。机器人小镇智慧交通通信网络结构图如图所示。交警视频专网承载的视频监控、电子警 察、卡口、信号机、
7、雷达视频检测器、边 缘计算与存储设备、接人交换 机等接入 层设备位于机器人小镇现地,大队计算、存储设备与汇聚交换机等汇聚 层设备位于合作区云数据资源中心,支队计算、存储设备与核心交换机等核心层设备位于深圳市交警支队。智 慧专网承载的智 慧公交站视频监控、智慧路灯、车路协同装置、边 缘计算与存储设备、接入交换机接入层设备位于智慧公交站或多功能杆,计算、存储设备与核心交换机等核心层设备 位于云数据资源中心。两张网络构建方式釆用自建租用方式。交警专网核心层、汇聚层设备和智慧专网核心层设备已由合作区统一规划设计,因此本 文不再赘述。(二)接入层网络规划设计、光纤接入方式比选()以太网光纤接入方式以太网
8、光 纤接入可采用点对点方 式和环网方式。点 对点方式下每个汇聚交换机与核心交换机间采用光纤直连,光纤资源消 耗大,熔纤点多,没有迂回通道,扩展性差。环网方式下虽然可减 少光纤数量,且有迂回通道,但由于以太网技术的局 限性,当环接交换机较多时无法得到充分的保障,存在丢包和时延的问题吒()接入方式(无源光网络)是指一种在(光线路 终端)和(光网络单元)之间没有任何有源设备的网络结构。作为近年来“城 市光网”的主流接入技术,在应对城市交通视频监控系统接入点多、点位分散、维护工作量大等问题方面具备独特 优势。目前常用的技术为(以太网无源 光网络)和(千兆无源光网络)。支持上行、下行均为的理论最大速率,
9、一般最大分光比 为:;支持上行、下行的理论最大速率,一般最大分光比为:。?的上行数据传输釆用丁人技术,每个在不同的时间段发送数据,由分光器将来自不同时隙的数据复用到一根光纤中,各个间无法直接访问数据,互不干扰。()接入方式比选常用的光纤接人方式的对比分析如表所示。視麵专 网工作坫级 务器存 锖 设 备交警提 专网核心交 换机后 置 务器酋置务器三 交换机¥;交警视頻 专网)智 蕙专网核心交换 机共 享信 患)篇号 灯裒交通監 控图例行人热成像仪公交优先回權測議清达车检器公交台时艏找测器囹监测?料型摄像机 二诱导屏?智技钉夸關车检器瀏 速提牌漦 患求车 路關觯元嫩示衅图机器人小镇智慧交通 通信网
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