高速事件檢測后端方案

交通事件檢測系統(tǒng)解決方案交通事件檢測系統(tǒng)解決方案交通事件檢測系統(tǒng)解決方案方案概述應(yīng)用背景隨著國家城鎮(zhèn)化建設(shè)的逐步推進(jìn)，交通設(shè)施建設(shè)作為重點(diǎn)發(fā)展方向，獲得了長足的發(fā)展。到2012年為止，我國的公路通車總里程達(dá)到400多萬公里，其中高速公路通車總里程僅次于美國，位居世界第二位，還有長期增長的趨勢。與此同時(shí)，全國的機(jī)動車保有量突破2.4億輛，增長勢頭迅猛?，F(xiàn)狀分析城市道路和高速公路管理作為城鎮(zhèn)化建設(shè)的重要組成部分日益受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，道路擁堵、交通事故頻發(fā)已成為突出的社會問題。一直以來，我國的交通管理主要靠人工方式完成，實(shí)踐證明人工方式不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且影響處理效果。視頻監(jiān)控技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)逐步走向成熟，特別是隨著近年來高清視頻設(shè)備的普及，視頻監(jiān)控正在逐步運(yùn)用于交通監(jiān)管等重要領(lǐng)域?；谝曨l監(jiān)控的交通事件檢測技術(shù)也等到了很大發(fā)展，成熟度也有了很大提高。同傳統(tǒng)的人工管理方式相比，基于視頻檢測的交通管理方式具有簡單、高效、節(jié)省成本等諸多優(yōu)勢。該系統(tǒng)作為交通管理的一種重要輔助手段，越來越受到相關(guān)部門的重視和認(rèn)可。方案總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目標(biāo)基于視頻檢測的交通事件檢測系統(tǒng)，主要利用安裝在道路上的攝像機(jī)對交通情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過先進(jìn)的智能視頻檢測算法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并上報(bào)特定的交通事件，幫助交管人員快速發(fā)現(xiàn)道路異常情況，以及時(shí)處理，使道路盡快恢復(fù)通暢，并可在一定程度上預(yù)防交通事故的發(fā)生。通過交通事件檢測系統(tǒng)的部署，達(dá)到顯著提升交通事件的檢測效率，增強(qiáng)交管部門對交通事件的處理能力的目的，從而做到早發(fā)現(xiàn)、早處理、早預(yù)防。設(shè)計(jì)原則針對交通事件、事故處理過程中發(fā)現(xiàn)遲、處理慢的突出問題，并充分考慮未來業(yè)務(wù)的發(fā)展，把滿足實(shí)際業(yè)務(wù)需求作為目標(biāo)，以“先進(jìn)、可靠、成熟、便捷、經(jīng)濟(jì)”為總體設(shè)計(jì)原則。先進(jìn)性原則本系統(tǒng)使用世界先進(jìn)技術(shù)開發(fā)，將業(yè)界的成熟經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，能夠確保在一段時(shí)間內(nèi)保持先進(jìn)性。系統(tǒng)方案通過選用擴(kuò)展性和兼容性好的產(chǎn)品，使系統(tǒng)可以平滑擴(kuò)展，不僅能滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)需求，同時(shí)為將來業(yè)務(wù)的發(fā)展提供有力支撐。可靠性原則保證系統(tǒng)的可靠性是方案設(shè)計(jì)的核心思路。本系統(tǒng)通過采用高可靠性的產(chǎn)品，能夠保證系統(tǒng)在大多數(shù)條件下長時(shí)間正常穩(wěn)定的工作，最大程度保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。成熟性原則系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)，借鑒了其他領(lǐng)域的成功經(jīng)驗(yàn)，方案成熟可靠。設(shè)備選型時(shí)，均采用經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)、運(yùn)用成熟、性能穩(wěn)定的產(chǎn)品，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都使用成熟可靠的設(shè)備，使系統(tǒng)的成熟性得到切實(shí)保證。便捷性原則方案通過對設(shè)備的集中式管理，大大簡化了維護(hù)難度，維護(hù)人員通過設(shè)備管理系統(tǒng)即可對所有設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)。系統(tǒng)管理平臺集成了設(shè)備自動檢測和報(bào)警功能，能夠第一時(shí)間檢測到設(shè)備異常并通知相關(guān)人員，為問題定位和處理贏得寶貴時(shí)間。經(jīng)濟(jì)性原則客戶的成本主要來源于部署成本和維護(hù)成本，降低客戶的資金投入也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮的方面。系統(tǒng)方案提供了靈活的部署方式，客戶可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需要，選擇合適的部署方式，從而節(jié)省不必要的開支。設(shè)計(jì)依據(jù)本方案設(shè)計(jì)主要依據(jù)現(xiàn)行的法律、法規(guī)、國家標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)文件等等，設(shè)計(jì)方案中直接引用該數(shù)據(jù)時(shí)不再另行標(biāo)注，常用依據(jù)舉例如下。設(shè)計(jì)依據(jù)清單：《道路交通管理信息代碼》（GA/T16.1-992012）《中華人民共和國道路交通安全法》（2007.12.29）《機(jī)動車號牌圖像自動識別技術(shù)規(guī)范》（GA/T833-2009）《城市監(jiān)控報(bào)警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通用技術(shù)要求》（GA/T792-2008）《視頻安防系統(tǒng)技術(shù)要求》（GB/T367-2001）《道路交通堵塞度及評價(jià)方法》（GA/T115）《公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》（GA/T497-2009）《交通電視監(jiān)控系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)范》(GA/T514-2004)《視頻安防監(jiān)控?cái)?shù)字錄像設(shè)備》（GB20815-2006）《道路交通信息監(jiān)測記彔設(shè)備設(shè)置規(guī)范》（GA/T1047）《道路交通技術(shù)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行維護(hù)規(guī)范》（GA/T1043）方案總體架構(gòu)方案原理視頻檢測技術(shù)簡介視頻檢測技術(shù)是一種基于視頻圖像分析和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對路面運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行檢測分析的視頻處理技術(shù)。它能實(shí)時(shí)采集和分析輸入的交通圖像，通過判斷圖像中特定的一個(gè)或者多個(gè)檢測區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動目標(biāo)，獲取所需的交通事件信息。視頻檢測系統(tǒng)的工作原理是通過視頻攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)模擬人眼視覺功能,通過分析攝像機(jī)拍攝的道路交通視頻，在視頻范圍內(nèi)劃定虛擬線圈，運(yùn)動物體進(jìn)入檢測區(qū)域?qū)е卤尘盎叶劝l(fā)生變化，從而感知運(yùn)動目標(biāo)的存在，實(shí)現(xiàn)對車輛、行人等交通目標(biāo)的運(yùn)動進(jìn)行跟蹤、定位、識別和檢測，并對跟蹤和識別的交通目標(biāo)的交通行為進(jìn)行檢測分析和判斷，完成各類交通事件信息的分析和采集。目前大華公司已經(jīng)開發(fā)出多款智能視頻檢測設(shè)備，能夠全方位的滿足不同應(yīng)用場景需求，這些產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域，取得了很好的效果。視頻檢測技術(shù)優(yōu)勢視頻檢測技術(shù)應(yīng)用在交通監(jiān)管系統(tǒng)中，能夠提取視野范圍內(nèi)的檢測目標(biāo)的行為，并自動與報(bào)警規(guī)則進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑行為時(shí)自動啟動報(bào)警機(jī)制，提醒管理人員進(jìn)行人工干預(yù)。通過這種技術(shù)，管理人員無須時(shí)刻盯著監(jiān)控視頻，只需在收到自動報(bào)警時(shí)進(jìn)行人工干預(yù)即可。只需少量管理人員便可以同時(shí)負(fù)責(zé)很多路監(jiān)控視頻的監(jiān)控管理工作，而且這些監(jiān)控視頻無需都在監(jiān)視器上進(jìn)行實(shí)時(shí)播放，在發(fā)現(xiàn)可疑行為時(shí)再臨時(shí)切換到監(jiān)視器上即可，從根本上解決了海量監(jiān)控視頻源和有限監(jiān)控能力之間的矛盾。視頻檢測技術(shù)同傳統(tǒng)的人工或線圈等檢測技術(shù)相比還有以下優(yōu)勢：安裝方便，不破壞路面，施工時(shí)基本不影響交通；根據(jù)檢測軟件功能，實(shí)現(xiàn)不同的事件檢測功能；攝像機(jī)設(shè)置方便、靈活；可以實(shí)現(xiàn)大區(qū)域交通參數(shù)信息采集；系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展性好，運(yùn)行高效；實(shí)時(shí)采集交通流量、占有率、平均車速等信息；針對各種交通異常事件進(jìn)行檢測和報(bào)警，如擁堵、拋撒物、行人等；實(shí)時(shí)采集各種違法信息，如超速、低速、逆行、違法停車等；相對于傳統(tǒng)方式，維護(hù)方便。方案組成交通事件檢測系統(tǒng)利用安裝在道路和隧道內(nèi)的攝像機(jī)采集的視頻圖像作為輸入，通過對視頻圖像的處理和分析，能夠?qū)崿F(xiàn)對交通參數(shù)的采集及各類交通事件的自動檢測，包括車輛超速、車輛低速、違法停車、車輛逆行、交通擁堵、行人穿越、拋撒物和違法變道等事件。系統(tǒng)組成交通事件檢測系統(tǒng)功能上主要由四部分組成，分別是：前端視頻采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、交通事件檢測設(shè)備和交通事件檢測管理平臺。前端視頻采集系統(tǒng)：視頻監(jiān)控設(shè)備采集道路交通視頻，以視頻流的方式傳輸?shù)胶蠖酥行模鳛榻煌ㄊ录z測的數(shù)據(jù)來源；網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備實(shí)現(xiàn)視頻和圖像傳輸；交通事件檢測設(shè)備：交通事件檢測設(shè)備按照配置的智能規(guī)則，通過智能算法分析交通視頻流，進(jìn)行交通事件檢測及事件信息、圖片上報(bào)；交通事件檢測管理平臺：實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理、用戶權(quán)限管理、基礎(chǔ)視頻監(jiān)控和視頻錄像功能，接收事件檢測設(shè)備上傳的交通事件信息和圖片，對交通事件信息管理、統(tǒng)計(jì)分析。事件檢測業(yè)務(wù)流程交通事件檢測系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程如下圖所示：交通事件檢測方案業(yè)務(wù)流交通事件檢測系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，方便部署和擴(kuò)容。系統(tǒng)平臺采用集中管理方式，設(shè)備監(jiān)控功能可以對各個(gè)模塊進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管和維護(hù)，通過系統(tǒng)的設(shè)備檢測和告警功能可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行問題，及時(shí)通知管理員進(jìn)行人工干預(yù)，快速恢復(fù)業(yè)務(wù)。管理員在監(jiān)控中心即可對整系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和升級，節(jié)省了后期維護(hù)成本，顯著提升了監(jiān)管效率。組網(wǎng)拓?fù)浞桨该枋鼋煌ㄊ录z測服務(wù)器采用軟硬一體的方式，和交通事件檢測管理平臺、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備一起部署在監(jiān)控中心機(jī)房。交通事件檢測管理平臺為交通事件檢測服務(wù)器配置獲取視頻流的攝像機(jī)IP地址，或獲取視頻流的URL。事件檢測服務(wù)器獲取到視頻流后，進(jìn)行分析檢測，檢測到事件后上報(bào)到交通事件檢測管理平臺。事件檢測服務(wù)器進(jìn)行事件檢測的同時(shí)進(jìn)行交通參數(shù)信息的檢測，并按照一定周期上報(bào)到事件檢測平臺。交通事件檢測管理平臺對事件信息進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警提示，并進(jìn)行事件信息的管理，交通參數(shù)信息的統(tǒng)計(jì)分析和產(chǎn)生報(bào)表。組網(wǎng)方式典型組網(wǎng)方式如下所示：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖 交通事件檢測服務(wù)器，主要提供以下功能：獲取視頻流的同時(shí)進(jìn)行分析檢測，當(dāng)檢測到交通事件時(shí)，事件檢測服務(wù)器將產(chǎn)生的報(bào)警信息和相關(guān)的事件圖片發(fā)送給交通事件檢測管理平臺；事件檢測服務(wù)器檢測到交通事件的同時(shí)，會對事件發(fā)生前后一段時(shí)間內(nèi)視頻的啟動錄像，并將事件的錄像文件上傳到交通事件檢測管理平臺；將檢測到的交通參數(shù)信息上傳給交通事件檢測管理平臺；支持從視頻監(jiān)控平臺中獲取視頻流進(jìn)行分析；支持直接從視頻設(shè)備獲取視頻流分析。方案優(yōu)點(diǎn)采用交通事件檢測服務(wù)器的中心方式，主要有以下優(yōu)點(diǎn)：1、方便系統(tǒng)部署，所有交通事件檢測依靠部署在中心機(jī)房的事件檢測服務(wù)器即可完成；2、處理能力強(qiáng)，可以同時(shí)對多路視頻進(jìn)行檢測；3、系統(tǒng)維護(hù)方便。方案詳細(xì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能交通事件檢測系統(tǒng)具有先進(jìn)的事件檢測管理功能，主要包括交通事件檢測報(bào)警功能，交通事件信息管理功能，交通參數(shù)采集、分析統(tǒng)計(jì)功能，設(shè)備管理功能，系統(tǒng)維護(hù)功能等五大功能，支持如下特性：對報(bào)警記錄，包括報(bào)警圖片和報(bào)警錄像進(jìn)行管理，支持導(dǎo)出事件錄像；支持從事件檢測器或者從大華視頻綜合平臺獲取事件錄像，將獲取到的事件錄像在交通事件檢測系統(tǒng)內(nèi)做統(tǒng)一的保存和管理；在事件檢測平臺上對事件檢測器上報(bào)的交通事件和報(bào)警進(jìn)行查看和操作；對交通事件按照規(guī)定條件如時(shí)間、區(qū)域（點(diǎn)位）、事件類型等進(jìn)行查詢；支持指定時(shí)間、區(qū)域、事件類型的交通事件統(tǒng)計(jì)和報(bào)表導(dǎo)出，包括誤報(bào)事件統(tǒng)計(jì)；指定區(qū)域、時(shí)間、類型、車道的交通流量查詢統(tǒng)計(jì)和報(bào)表導(dǎo)出，交通流支持實(shí)時(shí)查詢；支持對每個(gè)檢測通道的智能參數(shù)進(jìn)行基于視頻畫面的規(guī)則配置；支持設(shè)置事件報(bào)警錄像的策略；支持用戶權(quán)限管理和設(shè)備管理，在管理員端的設(shè)備樹中展示檢測器和視頻通道。交通事件檢測和報(bào)警功能交通事件檢測類型系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對行人進(jìn)行檢測，機(jī)動車違法停車、違法變道、拋撒物、逆向行駛、超速行駛、低速行駛進(jìn)行檢測，對道路交通擁堵進(jìn)行檢測，檢測到以上事件后進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)支持對交通流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。1、行人事件：行人進(jìn)入機(jī)動車道或其它禁止進(jìn)入的區(qū)域，且行走時(shí)間或行走距離不小于某一設(shè)定值的交通事件。典型行人事件場景2、違法停車事件：車輛在道路上由行駛改變?yōu)殪o止?fàn)顟B(tài)，且靜止時(shí)間不小于某一設(shè)定值的交通事件。典型停車事件場景3、拋撒物事件：車道上物體從行駛車輛上遺落，干擾車道通行，且其狀態(tài)持續(xù)時(shí)間不小于某一設(shè)定值的交通事件。典型拋撒物事件場景4、逆行事件：車輛在道路上的行駛方向與規(guī)定方向相反，且行駛距離不小于某一設(shè)定值的交通事件。典型逆行事件場景5、超速事件：車檢測車輛在道路上的行駛速度超過規(guī)定范圍，且行駛距離超過設(shè)定值的事件。6、低速事件：檢測車輛在道路上的行駛速度低于規(guī)定范圍，且行駛距離超過設(shè)定值的事件。7、違法變道事件：檢測車輛在道路上行駛時(shí)違法變換車道行駛的事件。典型違章變道事件場景8、交通擁堵事件：道路上出現(xiàn)單車道或多車道擁堵狀況，影響道路暢通的交通事件。典型擁堵事件場景事件展示及報(bào)警功能交通事件檢測系統(tǒng)支持將視頻顯示窗口與視頻通道進(jìn)行綁定，實(shí)時(shí)顯示多路通道圖像，方便監(jiān)管人員進(jìn)行監(jiān)控，避免頻繁切換監(jiān)控畫面，提高監(jiān)控效率。當(dāng)系統(tǒng)檢測到交通事件時(shí)，可根據(jù)設(shè)置實(shí)時(shí)產(chǎn)生告警，通知監(jiān)管人員進(jìn)行處理。事件展示及告警實(shí)例交通事件信息管理功能交通事件管理功能能夠?qū)κ录z測器上報(bào)的交通事件進(jìn)行統(tǒng)一管理，方便監(jiān)管人員隨時(shí)對交通事件進(jìn)行查看和處理。交通事件管理功能實(shí)例交通事件管理功能主要包括：事件查詢支持通過“事件類型”、“事件狀態(tài)”、“檢測器”、“地點(diǎn)”等過濾條件進(jìn)行查詢。查看事件詳情通過查看指定交通事件詳情，監(jiān)管人員可以瀏覽事件發(fā)生過程的錄像，并支持下載錄像和事件圖片到本地指定目錄。事件詳情查看功能事件處理處理選定事件，并將處理結(jié)果提交到平臺服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一管理。事件刪除根據(jù)需要刪除特定事件信息。交通流統(tǒng)計(jì)功能通過配置“統(tǒng)計(jì)日期”、“統(tǒng)計(jì)間隔”和“檢測路段”，系統(tǒng)支持對具體路段的單日車流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表和統(tǒng)計(jì)圖表，便于監(jiān)管人員對交通流進(jìn)行分析。交通流統(tǒng)計(jì)功能設(shè)備管理功能利用系統(tǒng)的設(shè)備管理功能，可以對事件檢測設(shè)備進(jìn)行靈活管理。視頻設(shè)備信息管理管理前端視頻設(shè)備信息，實(shí)現(xiàn)對視頻設(shè)備信息的查詢、新增、修改、刪除、查看操作。交通事件檢測設(shè)備信息管理管理交通事件檢測設(shè)備信息，實(shí)現(xiàn)對事件檢測設(shè)備信息的查詢、新增、修改、刪除、查看操作。還可以對事件檢測設(shè)備配置事件檢測智能規(guī)則。事件檢測器參數(shù)配置系統(tǒng)維護(hù)功能系統(tǒng)維護(hù)功能主要由用戶權(quán)限管理和系統(tǒng)備份管理組成，分別實(shí)現(xiàn)對不同用戶使用權(quán)限的控制和系統(tǒng)備份任務(wù)的管理功能。用戶權(quán)限管理通過用戶權(quán)限管理功能，區(qū)分不同級別用戶的使用權(quán)限，防止有人惡意破壞系統(tǒng)，篡改系統(tǒng)信息。系統(tǒng)備份管理為了避免系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失造成不必要的損失，本系統(tǒng)支持通過事件數(shù)據(jù)備份功能，將重要數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，以防重要數(shù)據(jù)丟失，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。交通事件備份大華事件檢測系統(tǒng)檢測性能指標(biāo)在正常環(huán)境，且夜間有良好補(bǔ)光的條件下，事件檢測指標(biāo)如下：功能項(xiàng)性能描述逆行事件檢測逆行事件檢測率≥95%，漏檢率：5%，檢測時(shí)間≤5s停車事件檢測停車事件檢測率≥95%，漏檢率：5%，檢測時(shí)間≤20s拋撒物檢測拋撒物檢測率≥90%，漏檢率：10%，檢測時(shí)間≤5s行人事件檢測