Design and implementation of an integration architecture in traffic telematics

Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit analysiert und dokumentiert die Softwarearchitektur eines komplexen hochverteilten Videoüberwachungssystems zur semi-automatischen Straßenverkehrsbeobachtung. Die von Center Communication Systems GmbH angebotene VBTC Produktlinie ermöglicht das digitale Erfassen, Übertragen und Anzeigen von Livebildern, die Aufzeichnung und Wiedergabe von Bildmaterial sowie die automatische Detektion potentieller Gefahrensituationen. Die umfassende technische Dokumentation, die im Zuge dieser Diplomarbeit geschaffen wurde, leistet einen essentiellen Beitrag zur weiteren Entwicklung des VBTC-Systems. Die dargebotene Analyse erlaubt eine detaillierte Evaluierung der Softwarearchitektur. Darüber hinaus wird Hard- und Software Experten, die mit dem VBTC System noch nicht vertraut sind, der Einstieg in das System selbst, sowie in das Anwendungsgebiet der videogestützten Verkehrsüberwachung im Allgemeinen erleichtert. Außerdem diente das VBTC System mehrfach als Basis für anwendungsnahe Forschung im Bereich der Bilderkennung sowie verteilter digitaler Videosysteme. Diese Architekturanalyse stellt eine Basis für weitere Forschungsvorhaben dar. Der Architekturdokumentation geht eine detaillierte Umfeldbeschreibung voraus. Es werden konventionelle und digitale Videosysteme zur Überwachung im Allgemeinen sowie deren spezielle Anwendung in der Verkehrsbeobachtung behandelt. Die Architekturdokumentation wurde entsprechend des von Kruchten entwickelten "4+1 Sichten Modells" erstellt. Die Dokumentation bietet einen allgemeinen, aber vollständigen Überblick über alle Funktionalitäten des VBTC-Systems. Detailliert wurden vor allem Verteilungsaspekte sowie die Interaktion mit Fremdsystemen behandelt. Das zentrale Ergebnis dieser Diplomarbeit stellt die vorliegende Architekturanalyse dar. Ergebnisse der praktischen Arbeiten im Zuge der Diplomarbeit fanden allerdings auch in den KIRAS Forschungsprojekten iObserve NG und M2DynS sowie in kommerziellen VBTC Projekten Verwendung.<br />

This master-thesis aims to analyze and document the software architecture of a complex distributed video surveillance system for semi-automatic monitoring of road traffic. The Center Communication Systems GmbH VBTC product line offers digital live-video capturing, transport, visualization, recording and playback as well as automated detection of potential harmful incidents. The high level technical documentation created and presented in this thesis will be beneficial for the future development of VBTC in a number of ways. The presented analysis allows a detailed review of the software architecture. Furthermore, it will help soft- and hardware experts not yet familiar with the VBTC-System to get acquainted with the system-architecture of the VBTCSystem or even the domain of roadside video surveillance. The VBTC system has been used as a base for applied research in the field of computer vision and distributed video systems. The presented architecture analysis will also provide a solid base for further research. A detailed context description, presenting the field of conventional and digital video surveillance in general, as well as its application in modern traffic management precedes the software architecture documentation. The architecture analysis was structured following the "4+1 View-Model" developed by Kruchten. The description first presents a brief but complete overview of the VBTC system functionality, which is followed by an extensive focus on distribution- aspects and interaction with other roadside systems. Main result of the work done, as part of this master thesis, is the extensive software architecture analysis presented in this document. In addition, results of related practical work have contributed to the KIRAS research projects iObserve NG and M2DynS and have been used in commercial VBTC projects.