某市電子警察系統(tǒng)方案

1、某市電子警察系統(tǒng)方案電子警察技術方案一、概述闖紅燈自動記錄系統(tǒng)（俗成“電子警察系統(tǒng)”）是利用車輛檢測技術、信號控制技術、計算機技術、圖像處理技術、通信技術等現(xiàn)代高科技在交通管理中的應用，是監(jiān)測機動車闖紅燈違法行為的有效手段。該系統(tǒng)應24小時不間斷全天候工作，將對遏制機動車闖紅燈違法行為起到重要的作用。系統(tǒng)主要需求：（1）系統(tǒng)應具備良好的可擴充性、可移植性和兼容性，充分考慮到了系統(tǒng)的發(fā)展因素，系統(tǒng)設計方案充分利用現(xiàn)有的信息化建設成果和路口資源，并預留擴展接口。（2）系統(tǒng)功能全面、完善、安全、穩(wěn)定而可靠。確保系統(tǒng)指揮中心管理部分、通信網(wǎng)絡部分和路口控制部分等一系列的設備和信息傳輸鏈路24小時不間斷

2、應用。不受天氣變化的影響 (包括臺風、暴雨和打雷等)。（3）違法照片中需要記錄清晰的車牌、停車線、信號燈，以及完整的違法過程。具體要求如下：l) 第一張全景圖片應包含并能清晰辨別紅燈信號（或倒記時燈）、車輛類型、車身顏色且顯示的機動車車頭（整個車身的前三分之一）處在停車線后（沒有越過停車線）或壓在停車線上。2) 第二和第三張全景圖片應包含并能清晰辨別紅燈信號（或倒記時燈）、車輛類型、車身顏色且能無可爭辯的顯示紅燈期間該車整個車身已經(jīng)越過停止線的情況。3) 車牌特寫圖片信息應能清晰辨別車牌號碼和車牌顏色。4) 對于路口信號燈是箭頭燈的拍攝點，要求能拍清楚箭頭燈。二、 系統(tǒng)組成及網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)2.1 系

3、統(tǒng)組成電子警察系統(tǒng)由路口抓拍設備、傳輸系統(tǒng)、中心處理系統(tǒng)等三部分組成。其示意圖如圖1所示。路口抓拍設備傳輸系統(tǒng)（isdn/pstn/dpn/adsl）中心處理系統(tǒng)2.2 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。圖2 典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于本系統(tǒng)是指揮中管理平臺的一部分，必須充分考慮到使用公共網(wǎng)絡的安全性。本設計建議在指揮中心建立一臺前置服務器，該服務器與內(nèi)部網(wǎng)絡隔開，該服務器只用于接收違法圖片和管理前端設備。違法圖片存放在活動硬盤上，最終通過活動硬盤轉(zhuǎn)移到內(nèi)部服務器上。這樣的設計方案雖然有些麻煩，但安全性高，建設周期短，投入也較小。三、 系統(tǒng)工作流程描述1）工控機掃描車輛檢測器提供的車輛狀態(tài)信息和紅綠

4、燈信號以判斷是否有違法現(xiàn)象發(fā)生。2) 如果在紅燈狀態(tài)，車輛檢測器監(jiān)測到有車輛進入線圈（含視頻檢測時的虛擬線圈，以下同），工控機將采集第一張視頻圖片。同時工控機自動生成一個id號，用以保存這張照片。 圖3紅燈狀態(tài)下，車輛進入前線圈，全景攝像機拍攝第一張全景照片（車身壓在停車線上）。3）當工控機監(jiān)測到紅燈期間該車輛進入第二組線圈時，工控機采集第二張違法過程圖片并同時控制特寫攝像機抓拍一張違法車輛的車牌照特寫照片（或者控制數(shù)碼相機抓拍違法車輛的特寫照片），所抓拍的照片連同紅燈開啟時間、該輛車違法時間、路口名稱、車道號等必要信息用同一個id號存儲在工控機的硬盤內(nèi)。圖4紅燈狀態(tài)下，車輛進入第二個線圈，數(shù)

5、碼相機（或攝像機）抓拍特寫照片，全景攝像機拍攝第二張過程圖片。4）如果需要在違法車輛離開第二個線圈以后延時若干，工控機采集第三張違法過程圖片；一并存入上述id文件中。 圖5 紅燈狀態(tài)下，違法車輛駛出第2個線圈，全景攝像機抓拍第三張過程照片。這樣將形成一組完整的車輛違法圖片。在設置全景攝像機取景范圍時，務必確保全景圖片中包含停車線和紅綠燈；特寫攝像機應在能夠看清楚汽車牌照的前提下，盡量使拍攝的場景大一些，以便能夠攝取更多違法汽車的有用信息和防止違法車輛偏離行駛車道。如果采用數(shù)碼照相機攝取特寫照片，則數(shù)碼相機取景應盡量和全景攝像機相同，以可以清晰拍攝到交通信號燈的箭頭信號為準。在這個過程中，如果車

6、輛進入線圈后沒有離開，或相應的紅燈熄滅，則不能拍到完整一組4張圖片，系統(tǒng)將自動刪除已經(jīng)拍攝的圖片，不視為違法。具體違法判定準則，由用戶確定。存儲在工控機的大容量硬盤上違法圖片，將根據(jù)預設違法圖片上傳規(guī)則上傳，可以每拍照一組圖片即上傳，也可以設置為每拍攝 n 組照片才上傳，當然也可以設置為定時傳輸。圖片傳輸采用 ftp 方式并通過通訊模塊將違法圖片自動傳到中心服務器，具有斷點續(xù)傳的功能，保證圖片傳輸穩(wěn)定。為了保證工控機穩(wěn)定工作，中心控制器實時監(jiān)控工控機的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)異常，中心控制器將自動重啟工控機；如果工控機與中心的通訊中斷時間超過域值，工控機將通知中心控制器重啟傳輸模塊，避免因為模塊發(fā)生異常

7、時無法復位。四、 系統(tǒng)主要功能4.1 檢測功能電子警察設備可對被檢測車道內(nèi)的機動車輛進行檢測，隨時輸出機動車通過該路段的信息。系統(tǒng)具有雙線圈檢測功能，可以防止相鄰方向左轉(zhuǎn)車輛壓到檢測器線圈造成誤拍，有需要時亦可以測定機動車行駛速度。4.2 違法車輛判別功能工控機在接受路口信號燈控制機送來的紅燈信號和車輛檢測器送來的車輛行駛信號的基礎上，分析、判斷出有無違法車輛通過。4.3 抓拍功能1）系統(tǒng)能自動拍攝闖紅燈違法車輛照片，所拍照片能清晰辨認違法車輛的車牌號碼、車牌顏色、車身顏色、車型。2）系統(tǒng)能自動判別車輛進入停車線的時間，對于紅燈亮前進入停車線的車輛不拍照，對于紅燈亮后進入停車線，但不向前行駛，

8、只在綠燈亮后向前行駛的車輛不拍照。3）系統(tǒng)能對違法車輛連續(xù)拍攝四（或三）張照片，以便對違法過程進行記錄。4）車輛違法圖片自動附加違法日期 （年、月、日、時、分、秒）、違法地址、行駛方向等信息，且全天候清晰可辨。4.4 通信聯(lián)網(wǎng)功能違法數(shù)據(jù)可通過光纖自動傳輸?shù)街行模⒃诼房趯`法數(shù)據(jù)進行備份，在傳輸線路、設備出現(xiàn)故障等非正常情況時，可以人工下載數(shù)據(jù)。具有與車輛管理部門信息網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)檢索車輛、車主、駕駛員有關信息的功能。4.5 數(shù)據(jù)存儲與查詢功能設備具有違法信息記錄功能，可連續(xù)紀錄2萬輛以上的機動車違法數(shù)據(jù)?？刹樵冇嘘P違法信息。具有觸摸式查詢臺（可選）。4.6 故障維護功能1）系統(tǒng)有多道看門狗，具有

9、自動診斷及自動恢復功能；2）系統(tǒng)具備路口停電再來電的自動恢復正常工作功能。3）系統(tǒng)對有關故障和錯誤信息進行記錄。4.7 中心信息處理功能1）交通違法信息識別和錄入對傳回數(shù)據(jù)處理中心的違法圖片人工進行識別后，將違法車輛車牌照號碼自動提取出來，將違法相關信息：違法日期、地點、方向、違法車輛外形特征和車牌照號碼等自動錄入到數(shù)據(jù)庫中生成違法號牌庫，供以后違法數(shù)據(jù)的自動統(tǒng)計分析等。2）交通違法信息處理、查詢和統(tǒng)計管理人員可以對違法號牌庫中的違法信息作進一步的確認；可以按照違法的地點、日期、車主、車號、車型等單個或多個條件的組合對違法記錄進行統(tǒng)計分析和查詢，系統(tǒng)可以與車輛管理部門的信息中心聯(lián)網(wǎng)，檢索車輛、

10、車主、駕駛員相關信息。3）交通違法信息打印、通知可以通過系統(tǒng)參數(shù)設定，由人工或系統(tǒng)自動對數(shù)據(jù)庫中的違法記錄實時打印生成違法通知單、違法圖片以及處理結(jié)果；能將違法信息以短信、語音查詢、觸摸終端查詢等多種形式及時通知違法車輛車主。4）用戶安全管理用戶是使用本系統(tǒng)唯一、合法的通行標示，用戶具有用戶標識、用戶密碼；用戶操作權(quán)限等屬性。使用系統(tǒng)前，要先進行用戶名/密碼的登錄驗證，只有合法用戶才能使用系統(tǒng)各項功能。用戶采用分級管理，分為超級用戶和普通用戶，超級用戶可以增、刪、改、查看普通用戶所有信息，配置用戶的所有屬性，給用戶分配不同的使用權(quán)限。普通用戶可以行使超級用戶賦予的各項系統(tǒng)規(guī)定的功能。用戶（非超

11、級用戶）本人只可以修改自己的密碼。5）日志記錄和查詢用戶登錄、退出系統(tǒng)的事件，均被記錄在數(shù)據(jù)庫中，記錄信息包括登錄用戶標識、登錄時間、登錄工作站標識、退出時間。對用戶所有操作均進行權(quán)限檢查，用戶操作時間、所做的修改或刪除操作和操作內(nèi)容、結(jié)果均記錄在數(shù)據(jù)庫中。對用戶行為記錄的各項日志進行組合查詢、統(tǒng)計等，包括以下條件組合：操作用戶標識、操作時間、操作內(nèi)容、操作結(jié)果。6）數(shù)據(jù)備份、清理及恢復可以通過系統(tǒng)軟件界面，簡單方便的對數(shù)據(jù)庫中的違法資料進行備份、清理和恢復，使管理人員在不必關心數(shù)據(jù)庫管理的細節(jié)的同時，仍能保證數(shù)據(jù)庫空間的合理分配和使用，提高系統(tǒng)的運行效率。7）提供幫助文檔在軟件中提供相應的幫

12、助文檔。4.8 其它功能1）設備具有防盜功能。2）對原始圖像文件只讀不可寫，保證證據(jù)的真實有效，使所有的操作界面具有可追溯性，進一步保證了數(shù)據(jù)的安全。五、 主要性能指標5.1 一般電性能5.1.1 闖紅燈行為記錄機動車在其對應的黃燈或綠燈相位時越過停車線，闖紅燈自動記錄系統(tǒng)不應記錄。闖紅燈自動記錄系統(tǒng)應記錄機動車闖紅燈過程中兩至三個位置的信息以反映機動車闖紅燈違法過程。第一個位置的信息應能清晰辨別闖紅燈時間、車輛類型、紅燈信號和機動車壓在或越過停止線的情況；第二和第三個位置的信息應能清晰辨別闖紅燈時間、車輛類型、紅燈信號和整個車身已經(jīng)越過停止線的情況；并且至少有一個位置的信息能夠清晰辨別號牌號

13、碼。闖紅燈自動記錄系統(tǒng)的圖片格式應采用jpeg格式，jpeg圖片編碼應符合iso/iec 15444:2000的要求。圖片數(shù)量不應超過四張。闖紅燈自動記錄系統(tǒng)應實時記錄具有闖紅燈行為的機動車信息并存入數(shù)據(jù)庫表中。表名稱為its_policeviolation，表結(jié)構(gòu)至少包含“表1”中字段信息。表1 its_policeviolation基本字段信息序號名稱字段名稱類型長度說明1號牌號碼hphm字符15不可空。2號牌種類hpzl字符2不可空。符合ga24.7的要求。3車輛類型cllx字符4不可空。符合ga24.4的要求。4違法時間wzsj日期12不可空。精確到秒。5違法地點wzdd字符12不可空

14、。符合ga408.3的要求。6違法行為wzxw字符4不可空。符合ga408.1的要求。7處理標記clbj字符10還沒進入違法處理流程,1已進入違法處理流程。初始值為0。8違法證據(jù)1wzzj1大二進制對象不可空。jpeg圖片。9違法證據(jù)2wzzj2大二進制對象可空。jpeg圖片。10違法證據(jù)3wzzj3大二進制對象可空。jpeg圖片。11違法證據(jù)4wzzj4大二進制對象可空。jpeg圖片。5.1.2 闖紅燈捕獲率闖紅燈捕獲率（即在闖紅燈自動記錄系統(tǒng)監(jiān)測范圍內(nèi)，系統(tǒng)檢測和記錄的可以確定其闖紅燈行為的機動車數(shù)與人工確認實際闖紅燈機動車數(shù)的百分比）應不小于90%。5.1.3 記錄有效率機動車沖紅燈記錄

15、有效率（闖紅燈自動記錄系統(tǒng)中人工可以清晰辨別號牌號碼、車輛類型、紅燈信號、停止線的機動車記錄為有效記錄）應不小于80%。5.1.4 數(shù)據(jù)傳輸除采用光學照片的闖紅燈自動記錄系統(tǒng)外，闖紅燈自動記錄系統(tǒng)應具備聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸和現(xiàn)場數(shù)據(jù)下載功能。1）聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸通過網(wǎng)絡將機動車闖紅燈信息自動傳輸?shù)街付〝?shù)據(jù)中心。傳輸方式有實時傳輸和非實時傳輸兩種方式，用戶可以任意選擇一種方式進行數(shù)據(jù)傳輸。傳輸時，當遇到網(wǎng)絡故障導致傳輸失敗，應具備斷點續(xù)傳功能。2）現(xiàn)場數(shù)據(jù)下載現(xiàn)場將機動車闖紅燈信息人工下載到存儲介質(zhì)中后帶回數(shù)據(jù)中心。5.1.5 數(shù)據(jù)錄入應提供機動車闖紅燈信息數(shù)據(jù)錄入軟件。錄入的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫表中。5.2 前

16、端抓拍設備技術指標和參數(shù)1）機動車檢測有效率（檢測到的機動車違法占所有檢測結(jié)果的百分比）90%。2）攝像機參數(shù)- 圖像分辨率 700x560- 真彩色 16mbit- ccd鏡頭最低照度 0.4 lux3）鏡頭- 分辨率 480線- 焦距 1248mm4）數(shù)碼相機- 圖像分辨率 500萬像素5）記錄模式 4張/每車6）存儲圖像容量 14000張7）系統(tǒng)響應時間 1秒8）電源功率 250w9）供電電壓 220vac，50hz10）系統(tǒng)工作溫度 -25+70 11）濕度 80% 12）功率 350w 13）有過載、接地、漏電、短路、防雷、防風、防雨雪等保護裝置并符合國家相關電器安全標準。14）夜間

17、輔助照明可采用不可見光方式（不產(chǎn)生任何傷害），+輔助照明的功率在200w以下。15）在違法監(jiān)測器的機箱內(nèi)預留一個專用電源插座。16）室外違法監(jiān)測器機箱符合ip55標準。17）監(jiān)測器時鐘，與北京時間誤差在5分鐘以內(nèi)。18）拍攝范圍： 3車道（可擴展至4-8車道）19）拍攝車速范圍：0160km/h20）拍攝距離：10m50m21）系統(tǒng)響應時間： 0.2秒（數(shù)碼照相機 9523）誤拍率： 224）閃光燈指數(shù)（m）（iso100/2）：8225）存儲量：大于十萬張照片。5.3 電氣安全電壓：160-280vac 50hz；抗電：1000vdc，1分鐘；絕緣：大于10m。5.4 環(huán)境適應性工作溫度：-

18、2570濕度：20100%大氣壓力：86106kpa5.5 其它 電子技術的發(fā)展日新月異，電子警察系統(tǒng)的建設要充分考慮到科技的發(fā)展和新技術的應用，系統(tǒng)的前端采集方式、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、車牌識別比對方式、操作界面等方面不僅要保持現(xiàn)階段的先進性，還要為今后十年內(nèi)的發(fā)展預留充足的擴展空間，使電子警察系統(tǒng)充分適應業(yè)務擴展和科技發(fā)展的要求。六、 系統(tǒng)主要組成部分的設計與選擇6.1 車輛檢測方式的選擇車輛檢測方式主要有環(huán)形線圈檢測、視頻檢測、紅外、雷達以及激光檢測等方式。目前用的比較多的是環(huán)形線圈檢測和視頻檢測。其它幾種檢測手段很少用于闖紅燈違法檢測。6.1.1 環(huán)形線圈檢測原理及特點環(huán)形線圈檢測器的主要特點是

19、工作穩(wěn)定、檢測精度高，但線圈不可移動，如果路口改造需要重新埋設線圈。但仍然是闖紅燈抓拍最主流的檢測手段。線圈檢測通常由兩個部分組成：電子檢測器組件和感應式線圈導線被環(huán)繞起來形成線圈（通常環(huán)繞二至四圈），此處的磁場更為集中，形成一個檢測區(qū)。所有的運載電流的導體或線由于電流通過線體而產(chǎn)生磁流。這種磁流的結(jié)果就是被稱為電感的電流性質(zhì)，電感量是以亨利（h）來衡量的。及引入導線。檢測器振蕩電路驅(qū)動能量（10-200khz）通過線圈而產(chǎn)生一個電磁場。環(huán)形線圈感應器形成一個調(diào)制電路，線圈成為其中的一個元件。當一個金屬物體通過磁場時，旋流將會在導體中被感應到。由于環(huán)形線圈的電感與磁流是成比例的，這就導致了環(huán)形

20、線圈的電感系數(shù)的減少。檢測器檢測到這種變化并驅(qū)動其電子輸出。環(huán)形線圈和引入導線是檢測系統(tǒng)的感應部分，并且具有阻抗和電容（線間以及線與地之間的電容）。線圈檢測用于車輛檢測時需要在被檢測路段開槽，埋入檢測線圈，再將線圈的饋線連接到車輛檢測器的線圈輸入端。根據(jù)檢測要求不同和路況一條車道可以埋設一個或者兩個檢測線圈?？刂朴嬎銠C監(jiān)測線圈檢測器狀態(tài)即可以判斷有無車輛通過被監(jiān)測路段，以及通過該路段車輛的行駛方向和速度。線圈檢測器技術參數(shù)：檢測需要時間 10毫秒檢測車輛速度范圍 0160km/h 檢測精度 在0160km/h內(nèi)，檢測率95%通訊方式 rs232/rs485工作電壓 220vac10%，50hz

21、感應系統(tǒng) 30 2000uh支流電阻 10以下絕緣電阻(線圈與土地間) 1m以上 (dc 500v)6.1.2視頻檢測原理及特點視頻檢測是近年逐步成熟的檢測方式，主要特點是安裝方便，可以任意設置監(jiān)測區(qū)域，便于調(diào)整。主要用于闖紅燈抓拍和高速公路及城市快速路的交通流量采集。視頻檢測：接收來自設置在路口或道路上的單色攝像機視頻輸入信號。在收到一個實時的交通圖像時，視頻處理器必須將此圖像穩(wěn)定，根據(jù)迅速變化的亮度調(diào)整圖像，有效地清除背景，并濾掉包括陰影在內(nèi)的任何非車輛的物體。由此得到的圖像由空白的背景和可辨認的被跟蹤物體組成。其中包括車輛、摩托車、自行車和行人。通過分析實時的連續(xù)畫面，該系統(tǒng)能夠準確地跟

22、蹤目標車輛并收集數(shù)據(jù)，其中包括行車方向、坐標位置、車速和車長。攝像機典型的安裝位置是在道路的上方，通常安于現(xiàn)成的桿柱、橋梁或建筑物上，以避免在攝像機的視野中一輛車被另一輛車所遮掩。由于這些建筑物的高度和斜度，必須使該系統(tǒng)能實時地對進入的視頻圖像自動地進行重新調(diào)準以便跟之前的圖像進行對比。這種穩(wěn)定是通過用電子手段對數(shù)字化了的圖像進行改變并使之與可辨認的地面標志排成一線而實現(xiàn)的。當圖像被穩(wěn)定下來后，它便被用來和一個“時間加權(quán)”背景圖像進行對比。由云層、閃電和其他天氣現(xiàn)象引起的對當前圖像的突然性和干擾性的亮度都被濾掉。此時背景也被清除，結(jié)果圖像便只包括車輛，而陰影和其他在視場內(nèi)的物體都被自動清除掉了

23、。視頻處理器根據(jù)時長、行車方向、車速和車輛大小，將不需要的物體濾掉?；诟櫟脑撓到y(tǒng)可利用不同的濾片對車輛、摩托車、自行車和行人進行有選擇的跟蹤。通過利用包括方差過濾技術的多種技術，陰影能被有效地從圖像中清除掉。為了能提供真正的大區(qū)域檢測和采集先進交通系統(tǒng)所需的所有資料，視頻檢測系統(tǒng)必須采用目標跟蹤技術，由于該系統(tǒng)在視場內(nèi)連續(xù)地跟蹤車輛或目標物體，因此系統(tǒng)能對視場內(nèi)所有的跟蹤物中的每一輛車保持記錄。系統(tǒng)保持實時地跟蹤每一目標物體的坐標，量度精確的車速和監(jiān)視停止的車輛。視頻檢測器技術參數(shù)： 制式 ntsc/pal視頻輸入 75非平衡，4路檢測視頻輸入檢測車輛速度范圍 0160km/h檢測精度 白

24、天，在0160km/h內(nèi)，檢測率85% 夜間，在0160km/h內(nèi)，檢測率70%通訊方式 rs232/rs485工作電壓 220vac10%，50hz功耗 130w6.1.3兩種檢測方式的比較表2 檢測方式比較形式劃分檢測方式埋設型線圈通過埋設在道路下的線圈，感應回路中電感量的變化，檢測出車輛的存在。非埋設型視頻利用了攝像機影像處理技術的檢測方式，對其全部或部分區(qū)域進行比較，如有差異說明檢測區(qū)內(nèi)有運動車輛。表3 白天抓拍率比較系統(tǒng)檢測方式數(shù)碼相機視頻數(shù)碼視頻組合視頻檢測50% 以下40% 以下50% 以下線圈檢測95% 以上85% 以上95% 以上表4 夜間抓拍率比較系統(tǒng)類型檢測方式數(shù)碼相機視

25、頻數(shù)碼視頻組合視頻檢測45% 以下35% 以下45% 以下線圈檢測90% 以上80% 以上90% 以上表5 綜合性能比較劃分線圈視頻備注檢測性能方面速度r線圈優(yōu)于視頻車型r視頻優(yōu)于線圈準確度r從不同角度比較準確相當合計76維護方面方便性和迅速性r視頻優(yōu)于線圈，檢測線圈被破壞后需要重新封路安裝線圈。變更遠程參數(shù)r視頻優(yōu)于線圈各種硬件維護難度rr維護難易程度相當合計57氣候環(huán)境方面的影響夜間r線圈優(yōu)于視頻。受光線的影響，視頻在夜間的檢測精度比較低。天氣的變化(雨)r線圈優(yōu)于視頻。視頻受路面積水、光線影響等，檢測精度比較低。合計64景觀方面美 觀r現(xiàn)有構(gòu)筑物穩(wěn)定性rr現(xiàn)有構(gòu)筑物利用性r視頻能夠利用龍

26、門架、橋底進行安裝。但有位置、角度要求。合計66費用方面采購價格r線圈優(yōu)于視頻。線圈檢測系統(tǒng)的價格便宜。安裝費用r線圈需要封閉道路施工維護費用r合計76環(huán)境方面路面的要求遮擋物對設備工作的影響。車輛受到樹木等其他障礙物影響或大車擋住小車等情況都影響檢測精度合計44總計3533注) ：優(yōu)秀(3分) r ： 普通(2) ： 相對困難(1)總結(jié)以上對比情況可以看出，兩種檢測方式各有優(yōu)劣：在路口抓拍闖紅燈、變線的車輛，由于車輛速度不快，采用視頻檢測方式能滿足使用要求；而且視頻檢測從安裝和維護方面有優(yōu)勢又不破壞道路，因此，一般情況下在路口抓拍闖紅燈、變線的車輛，可以采用視頻檢測方式；但是，在對檢測率要求

27、比較高、工程造價控制比較寬松的工程中則可以采用線圈檢測方案。抓拍超速違章對速度檢測要求高，從線圈和視頻這兩種檢測方式分析，線圈無論是在什么氣候條件下對速度檢測精度沒有什么變化，優(yōu)于視頻，所以宜選擇線圈檢測方式。6.1.4 雷達檢測利用測算發(fā)射與反射回來的特定波長的電磁波的時間差來檢測到達某一物體的距離；進而通過檢測兩次連續(xù)發(fā)射之間某一物體距離的變化計算該物體的運動速度。這種設備主要適用于車輛速度檢測。而且，由于該種設備的價格比較高，國內(nèi)更多的用在移動車輛速度檢測。6.1.5 紅外線檢測一般由兩部分組成。通?？梢苑譃橹鄙涫胶头瓷涫絻煞N，直射式的發(fā)射和接受部件分別安裝在被檢測通道的兩側(cè)；反射式的發(fā)

28、射和接受部件組合在一起，利用反光板反射探測紅外線。接受器根據(jù)檢測波長為800um左右的紅外線是否被遮擋，判斷探測器之間是否有物體存在。在電子警察系統(tǒng)中紅外線檢測器主要應用于限高警示與抓拍。綜合以上分析我們認為一個闖紅燈抓拍系統(tǒng)最終采用何種車輛檢測方式還要根據(jù)諸多因數(shù)決定：1， 項目投資比較同樣規(guī)模的闖紅燈抓拍系統(tǒng)中，采用地感線圈檢測方案和采用視頻檢測方案的造價會發(fā)現(xiàn)前者由于需要切割道路、埋設線圈、購置車輛檢測器等花費，總造價比較后者要略高一些。因此，對于預算投資非常緊張的項目，可以考慮選用視頻檢測方案。2， 抓拍率要求對于闖紅燈抓拍系統(tǒng)，不論是從政治（政績、震懾交通違法）角度，還是從經(jīng)濟（違法

29、罰款、分檢輸入時人力的浪費）角度，違法車輛抓拍率和拍攝到的照片的有效率都是非常重要的技術指標。如果一個系統(tǒng)要求“不論白天還是黑夜抓拍率都不得低于90%”。我們建議這個系統(tǒng)的車輛檢測方式最好采用“地感線圈檢測方案”。3， 道路路面及路基情況視頻檢測是在攝像機攝取的圖像中設置虛擬線圈。因此，對于監(jiān)測路段（路口）的路面和路基情況基本上沒有要求。地感線圈檢測因為要在路面下埋設感應線圈，因此，要求路面平整、完好、無裂隙，要求路基堅實、不易沉降。以免日后維修工作量太大。4， 道路前期管線埋設情況現(xiàn)在城市道路建設過程中，往往要埋設各種各樣的管線，大部分管線可能與我們沒有多大關系。但是，也有一些管線，比如智能

30、交通流量控制用的檢測線圈，就與我們的地感檢測線圈在埋設位置上，埋設深度上非常接近。遇到這種情況就需要進一步論證：是否可以避開已經(jīng)埋設的線圈；是否可以采用單線圈方案；是否采用視頻檢測方案是最佳選擇。5，市政管理部門對于路面及埋設管線的要求 為加強市政規(guī)劃管理，避免重復施工，許多城市都出臺了一些規(guī)定。有的城市規(guī)定道路建成后三年，甚至五年內(nèi)不允許破路施工。有的城市道路交通繁忙，根本不允許施工阻斷交通，哪怕是深夜。在這種城市視頻檢測方案可能就是基本能滿足要求的，對交通影響最小的方案了。6，現(xiàn)場干擾情況闖紅燈抓拍的監(jiān)測區(qū)域一般都設置在停車線前，如果這個區(qū)域有大量的行人和非機動車經(jīng)過，而視頻檢測的根本原理

31、是檢測圖像變化，雖然有一定的算法進行補償，可以正常檢測車輛經(jīng)過，但仍然會由于行人和非機動車的干擾產(chǎn)生大量的誤觸發(fā)信號。因此，這種地段我們一般建議采用地感線圈檢測方式。6.2 抓拍方式地選擇6.2.1 數(shù)碼相機抓拍方式利用一臺數(shù)碼照相機抓拍違章車輛闖過停車線等違章的一瞬間。由于數(shù)碼照相機無法抓拍連續(xù)圖片，記錄不了違章過程。因此，只適用于抓拍超速、逆行、超高等違章，及在有倒記時牌的路口抓拍闖紅燈。近年來由于數(shù)碼照相機技術的飛速進步，高檔相機的拍攝間隔時間已經(jīng)可以滿足連續(xù)記錄闖紅燈過程的需要了。但是這種數(shù)碼照相機的價格一般都相當高，現(xiàn)在還很少看到這樣的系統(tǒng)。數(shù)碼照相機最大的優(yōu)點是圖像分辨率高，即使在

32、包含三條車道的照片中（全景）也能看清楚違章車輛的牌照號碼。也因為如此（三車道用一臺特寫相機、不需要圖像采集卡、安裝一臺數(shù)碼照相機的立桿可以比較細、橫桿可以比較短、基礎可以比較?。?，數(shù)碼照相機抓拍系統(tǒng)的造價比較低6.2.2 視頻（攝像機）抓拍方式利用高分辨率攝像機抓拍違章車輛的違章過程（全景）和違章車輛的牌照（特寫）。一般情況下監(jiān)視n條車道需要n+1臺攝像機；為避免大車遮擋，特寫攝像機須位于檢測車道的正上方。攝像機抓拍系統(tǒng)的特點與優(yōu)勢：可以連續(xù)抓拍。反應時間快，延時不超過0.01秒。全景攝像機在一定程度上可以代替監(jiān)控攝像機。采用高靈敏度攝像機，城區(qū)夜間一般情況下可以不另增加輔助照明裝置。攝像機距

33、離路口控制主機可以比較遠（幾十米到幾百米）。6.2.3 數(shù)碼、視頻組合抓拍方式數(shù)碼、視頻組合電子警察系統(tǒng)是公安第一研究所基于對數(shù)碼相機電子警察系統(tǒng)和視頻電子警察系統(tǒng)的充分了解下，經(jīng)過對數(shù)碼相機和視頻控制巧妙的技術融合，推出的新一代電子警察系統(tǒng)，適用于闖紅燈違法監(jiān)控。從取證結(jié)果來看，該系統(tǒng)可以提供一張數(shù)碼相機照片和3張視頻圖片。數(shù)碼照片和普通數(shù)碼相機電子警察提供的照片相同，能夠包含所有的違法信息停車線、紅綠燈、車牌號碼等；3 張視頻圖片和普通視頻電子警察提供的全景照片相同，可以反映車輛的違法過程。與視頻電子警察相比，能夠提供更清晰的違法照片。視頻電子警察為了獲得清晰的車牌照片，需要在每條被監(jiān)控的

34、車道設置一臺攝像頭。由于攝像頭的分辨率有限，一般只能提供分辨率為768x576的圖片，車牌特寫圖片一般只包含車尾部分：而數(shù)碼相機照片的分辨率可以超過300 萬象素，照片中除了可以包含清晰的車牌還可以看到停車線和紅綠燈。視頻方式的電子警察，其全景攝像機所拍攝的違法過程圖片因為分辨率的限制是無法看清紅綠燈的狀態(tài)的，如果使用的信號燈采用的是箭頭指示方式，有時根本無法分辨。這個缺陷給各地的執(zhí)法部門帶來了很多的爭議。本系統(tǒng)把數(shù)碼相機和攝像機有機結(jié)合，數(shù)碼相機的高分率照片可以清晰分辨紅綠燈狀態(tài)，可以清晰分辨箭頭燈。閃光燈置于停車線附近用于夜間補光。6.2.4 幾種抓拍方式的比較（表6）比 較 項 目攝像機

35、數(shù)碼照相機數(shù)碼+視頻備 注抓拍反應時間0.01秒1秒1秒/0.01秒連續(xù)抓拍可否可兼做監(jiān)控錄像可否可城市夜間輔助照明不必須需需至控制主機距離200米以內(nèi)小于10米小于10米圖片分辨率480tv線800線以上800線以上相當于視場角單車道三車道三車道特寫照片數(shù)量2全景1特寫1特寫（全景）2全景1特寫系統(tǒng)造價高低中滿足標準（部）要求可否可過程+牌照6.2.5 網(wǎng)絡抓拍機網(wǎng)絡抓拍機是一種專門設計用于抓拍數(shù)碼圖片的設備。理論上，它集中了攝像機和數(shù)碼照相機的優(yōu)點即可以快速抓拍，分辨率又可以達到300萬象素以上。應該可以滿足電子警察的抓拍要求。但是，由于其質(zhì)量和價格問題，至今沒有在業(yè)界被認可。6.3 數(shù)據(jù)

36、傳輸方式地選擇系統(tǒng)支持多種網(wǎng)絡傳輸方式，包括光纖、adsl、gprs、cdma1x以及wlan，可根據(jù)具體情形選擇。3.3.1現(xiàn)場人工下載最大的優(yōu)點是不需要工控機。適用于簡易數(shù)碼照相機抓拍的電子警察。3.3.2 光纖有線傳輸系統(tǒng)容量大，傳輸速度快；網(wǎng)絡造價高，光端機比較貴。適用于圖片傳輸量比較大，實時性要求比較嚴的系統(tǒng)。3.3.3 電話線、專用網(wǎng)有線傳輸是電子警察系統(tǒng)中最常見的數(shù)據(jù)傳輸方式，性能、技術指標、價格都能滿足一般電子警察系統(tǒng)的要求。3.3.4 無線傳輸6.4 供電方式地選擇3.4.1 交流220v市電供電3.4.2 交流220v市電+ups供電3.4.3交流220v市電蓄電池充電直流

37、逆變供電6.5 中心處理系統(tǒng)中心處理設備包括計算機及處理軟件組成。中心計算機用來對路口圖片進行讀取、處理和存貯?？刂栖浖脕韽穆房谧x取圖片并存儲 , 同時還可對路口設備相關參數(shù)進行設置。圖片管理軟件用于對違法照片 , 車牌號碼、車主信息、違法處理結(jié)果等數(shù)據(jù)進行錄入、存儲、查詢、統(tǒng)計和報表打印等管理工作。在紅燈信號期間，車輛檢測設備一旦檢測到有違法車輛越過停車線時，立即通知計算機（工控機）啟動抓拍設備記錄違法車輛的照片，照片內(nèi)容至少應包含車牌、紅燈、停車線，并將記錄的車輛照片保存在硬盤上。在光線弱的情況下，可利用輔助照明補光。如果需要， 違法車輛照片及相應的違法時間、地點等信息傳回信息處理中心后

38、，在信息處理中心管理計算機上運行管理軟件，錄入違法車輛的車牌號碼，系統(tǒng)就可以自動從車輛數(shù)據(jù)庫中讀取車主的相關信息（如果該系統(tǒng)與車管所數(shù)據(jù)庫相聯(lián)），以便進行相關處罰。七、 路口設備安裝位置設計根據(jù)壽光交警大隊路口的具體情況和我們多年經(jīng)驗，考慮到視頻模擬線圈的抓拍率由于外界天氣、光線等原因效果差，我們建議選用地感線圈檢測，視頻+數(shù)碼相機抓拍方式的電子警察。路口端系統(tǒng)組成見下圖（圖5）。抓拍控制器攝像機電源閃光燈線圈線圈數(shù)碼相機線圈網(wǎng)線車檢器數(shù)據(jù)處理器紅燈信號轉(zhuǎn)換器圖6 線圈檢測、攝像機+數(shù)碼相機抓拍系統(tǒng)表7 前端設備及器材清單（四方向十六車道）序號名稱型號及性能單位數(shù)量備 注1路口控制主機sx-c

39、xss2臺4神訊2圖像采集卡cg300 塊4嘉恒3室外主機箱個4神訊4電源電涌保護器 個4 5前端應用軟件sx-cxss-r套4神訊6數(shù)碼相機olympus c-5060臺4美國7相機防護罩定制個4國產(chǎn)8攝像機 只8日本9攝像機鏡頭computar只8日本10攝像機防護罩定制個8神訊11閃光燈北京銀燕個4國產(chǎn)12閃光燈防護罩定制個4神訊13攝像機光源-金鹵燈phlipus個4國產(chǎn)14車輛檢測器sd-cj03個4神訊15紅燈信號轉(zhuǎn)換器sx-hdz3個4神訊16輔助光源立桿定制個4國產(chǎn)17攝像機立桿定制個4國產(chǎn)18感應線圈組4純視頻電子警察系統(tǒng)車輛檢測方式有感應線圈式和視頻檢測式；抓拍設備有數(shù)碼相

40、機和攝像機；傳輸方式有：光纖局域網(wǎng)傳輸、電話線撥號上網(wǎng)、活動硬盤、rs232/424串口通訊等各種方式；路口配置有單方向型、兩方向型、三方向型、四方向型及多方向型等。一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：根據(jù)市場要求，rlvm2000電子警察系統(tǒng)，其技術結(jié)構(gòu)如下：1、 檢測單元：1）、車輛檢測方式：以視頻檢測式為主。2）、紅燈信號：多相位，采用無觸點的交直變換方式，并具備光電隔離。 3）、具備紅燈信號顯示板，模擬調(diào)試撥盤等。2、 抓拍單元：考慮到可靠性，rlvm2000采用視頻方式。每個方向采用兩個或三個攝像機：（1）、全景：攝像機采用彩色，所抓拍的照片具備三要素，即車輛、停車線、信號燈。（2）、特寫：攝像機采用高清

41、晰低照度的黑白攝像機，所抓拍的照片，主要是車尾車牌照。特寫的圖像可以包含兩個車道，考慮到路口的直行和左轉(zhuǎn)停車線不全相同，因此直行左轉(zhuǎn)每個車道有時也要對應設置一個特寫攝像機。 路口的監(jiān)視用桿，宜用八角六點五米信號燈桿，以增加穩(wěn)定性。3、 傳輸單元：具備modem方式、rs232/rs422方式、以太網(wǎng)的 網(wǎng)絡方式。中心對路口的查詢，采用循環(huán)方式自動進行。4、 中心管理軟件：自動收集各路口的違章照片。 可通過圖象處理軟件對圖象進行放大、縮小、調(diào)節(jié)亮度、對比度及色彩，以便識別車型及號牌。 違章照片上記錄的違章日期、時間、地點、方向（左轉(zhuǎn)、直行）、違章車牌號內(nèi)容便于確認及處理，并能錄入車主、車主地址、

42、聯(lián)系電話等具備刷洗功能：將違章圖像排列，并能進行人工挑選。闖紅燈違章自動監(jiān)測現(xiàn)已通過公安部安全與警用電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心的性能檢驗。闖紅燈違章自動抓拍系統(tǒng) 中心設備傳輸設備前端設備通訊設備單元通訊線路與協(xié)議登錄工作站查詢處罰工作站違章數(shù)據(jù)服務器彩色打印機打印機抓拍控制單元紅燈采集單元車輛檢測單元單元測輛輛檢測單元單元車輛檢測單元輛檢測單元功能特點：1、闖紅燈違章事件的檢測、抓拍與存儲：采用“動態(tài)目標聚類跟蹤技術”以及基于車輛特征的“運動目標檢測技術”檢測違章車輛，能有效排除行人，自行車干擾，完成車輛抓拍與存儲。2、快速抓拍：由于采用視頻檢測技術，所以可在極段短時間內(nèi)連續(xù)抓拍三次以上違章車輛軌跡

43、的照片。3、自動記錄違章的日期、時間、地點、紅燈開啟結(jié)果與闖燈時間、信號周期時長，并存于硬盤中。4、信號機工作狀態(tài)監(jiān)視與防誤拍：采用矛盾燈色與邏輯處理電路，有效地解決紅燈與綠燈。紅燈黃燈同時亮或紅燈常亮等問題，確保照片正確率為100%。5、具有流量檢測功能。6、現(xiàn)場數(shù)據(jù)下載：具有支持熱插拔的usb接口，能方便地將數(shù)據(jù)下載到usb硬盤中。7、所抓拍的照片能夠清晰的反映違章車輛的車牌號，車身顏色，停車線，紅燈等，并可反映違章的動態(tài)過程8、可通過電話線、光纖、活動硬盤、手提電腦等多種途徑，進行違章數(shù)據(jù)傳輸。9、采用工業(yè)標準設計，具有防塵，防潮，防曬，防凍等功能適應各種惡劣環(huán)境10、強抗干擾性能:該系

44、統(tǒng)根據(jù)我國交通環(huán)境的現(xiàn)實情況,充分考慮中國交通中存在的各種干擾因素,采取有效抑制,強力濾除.該系統(tǒng)的違章檢測部分首先對攝象機提供的視頻圖像進行預處理,將檢測到的攝像機視頻圖象畫面進行二值化數(shù)據(jù)處理，在視場區(qū)域內(nèi)通過一系列邏輯運算處理，得到目標信號特征的初步信息;經(jīng)再過對連續(xù)的動態(tài)圖象抓拍、運算、比較和判別，以提取紅燈期間運動的物體和其特征，初步辨別是否滿足機動車條件,排除非機動車；接下來在計算機內(nèi)部進行運算比較處理,將該圖像與存儲在計算機內(nèi)的機動車模型進行比較,該機動車模型特征是用神經(jīng)網(wǎng)絡技術建立的, 比較結(jié)果如果符合規(guī)定的條件，系統(tǒng)則認為是機動車違章，否則，系統(tǒng)認為是干擾,立即將圖片舍去.

45、“rlvm2000視頻電子警察” 系統(tǒng)完全適應我國國內(nèi)各城市路口的“視頻電子警察”需要，能夠?qū)β房谛腥耍ㄌ貏e是成群的行人）、非機動車、陰影、雨、雪等干擾有很好的克服效果。性能指標：違章車捕獲率：85%照片正確率100%照片成功率80%圖象象素768576圖象色彩24位真彩色車速范圍150km/h存儲容量20萬輛機箱防護標準符合ip55標準環(huán)境溫度-30+70 相對濕度20%90%圖片格式：特+全+特 ，即每次違章記錄，都有全景一張，車牌特寫照片兩張。 違章處罰流程圖：路口違章圖片自動上傳到中心監(jiān)控室的通訊工作站，并自動保存到指定的目錄。圖片篩選登錄到新的目錄。違章信息確認，車牌照號碼，時間，地

46、點等，違章處罰報表違章信息發(fā)布，車管業(yè)務加鎖，違章查詢違章主體到處罰站接受處罰違章處理結(jié)束，存檔第一步，中心監(jiān)控室，通過自動傳輸或人工現(xiàn)場usb下載方式，將違章照片集中到監(jiān)控室的計算機硬盤上。第二步，違章圖片篩選，將真實有效的違章圖片，保存到新的目錄。形成處罰的照片庫。第三步，違章信息確認，將車牌照、違章地點、違章時間等，輸入到表格中。形成違章資料表。第四步，違章處罰報表及信息發(fā)布。并同時將車管業(yè)務加鎖，限制違章車輛及司機辦理有關車管業(yè)務。第五步，通過報紙、電臺、廣告欄等，發(fā)布違章車輛的信息，要求違章車輛到指定地點，接受處罰。第六步，對已經(jīng)接受處罰的車輛，對車管業(yè)務解鎖，并存檔。對沒有來接受處

47、罰的車輛，由車管數(shù)據(jù)庫，自動查出車主，通過信件或電話方式，通知車主。遠程查詢、處罰工作站各大隊車管所數(shù)據(jù)服務器公安網(wǎng)活動硬盤、光纖對違章車輛進行處罰及解鎖，同時，可以打印各種處罰查詢報表。各種交通違章信息的定位查詢負責違章照片的入庫及加鎖操作信息收集工作站各種報表統(tǒng)計及數(shù)據(jù)備份、參數(shù)設置等工作保存各種違章信息登錄工作站查詢工作站處罰工作站管理工作站數(shù)據(jù)服務器負責收集前端的各種信息路口設備集線器led交通誘導屏參數(shù)l 采用臺灣光磊高亮度led發(fā)光管型號和參數(shù)如下:顏色型號（光磊）亮度(mcd)波長（nm）水平/垂直視角紅適配型280mcd625 nm120/ 40綠c470-cg290-e100

48、0525 mcd525 nm120/ 40系統(tǒng)參數(shù)序號項目指標參數(shù)（高寬）1像素直徑15mm2像素間距16 mm3像素配色2紅+1綠4分辨率3906點/平米5尺寸（單面）2.048m4.096m6分辨率（單面）128256 點7顯示面積2*8.388m2 8整屏重量1400kg9整屏平均功耗10kw10可視角度水平120；垂直上仰10，下俯30。11像素組件防水、防塵、防腐蝕12驅(qū)動方式采用靜態(tài)恒流源驅(qū)動，具有過流、過壓、過熱保護功能。13閃點控制方式動態(tài)鎖存,vga映射,屏幕像素點與電腦相對應。14控制方式與計算機連接，vga同步。15像素點間距誤差1 mm16屏面箱體平整度誤差3 mm17像素光強不均勻度15%（額定工作電流時）18模組亮度不均勻度8%（