电子警察信号灯设计施工方案Word下载.docx

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一.3系统组成

本期工程闯红灯自动记录系统由工业级500万像素CCD高清摄像机、辅助照明、中心主控机及视频检测模块等组成。

一体化电警采集单元：

用于高清视频图像采集；

辅助照明设备：

在夜间或低照度状态下提供辅助光源，提高夜间或低照度状态下拍摄的有效率；

工控机存储终端：

用于管理系统设备、智能检测控制等。

二设计总则

二.1设计依据

本方案设计参照以下标准规范及文件：

●《中华人民共和国道路交通安全法》

●《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》

●《公路交通安全实施设计技术规范》（JTJ074-2003）

●《闯红灯自动记录系统通用技术条件》（GA/T496-2009）

●《公路车辆智能检测记录系统通用技术条件》（GA/T497-2009）

●《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》（GA/T832-2009）

●《道路交通安全违法行为视频取证设备技术规范》（GA/T995-2012）

●《安全防范视频监控联网系统信息传输，交换，控制技术要求》（GB/T28181-2011）

●《公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求》（GA/T651-2006）

●《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》（GA/T652-2006）

●《公安交通指挥系统工程设计制图规范》（GA/T515-2004）

●《安全防范工程技术规范》（GB50348—2004）

●《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）

●《交通电视监视系统工程验收规范》（GA/T514-2004）

●《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

●《计算机软件质量保证计划规范》（GB/T12504-1990）

●《计算机软件配置管理计划规范》（GB/T12505-1990）

●全国城市道路交通管理“畅通工程”评价体系

●《道路交通信号控制机安装规范》（GA/T489-2004）

●《道路交通信号控制机》（GB25280-2010）

●《GA/T508-2004道路交通信号倒计时显示器》

●《GA/T920-2010道路交通信号控制机与车辆检测器间的通讯协议》

●《交通信号控制机与上位机间的数据通信协议》（GB/T20999-2007）

●《公安交通控制系统工程设计制图规范》（GA/T515-2004）

●《城市道路交通信号控制方式适用规范》（GA/T527-2005）

●《城市交通信号控制系统术语》（GA/T509-2004）

●国家和地方相关标准的规定

●机动车、驾驶员及违法管理等相关数据库规范2004版

二.2设计原则

系统建设原则是“实用、可靠、先进、安全、经济和共享”。

实用原则：

监控覆盖面、图像质量等须满足一线实战需求；

查询界面友好，系统安装、使用、维护简便；

始终要把实际需求放在首位，做到灵活、好用。

选择实用性强的系列产品，模块化结构设计，既可满足当前的需要又可为今后系统扩展留有余地。

可靠原则：

系统采用的软、硬件经过具有相应资格的软件评测中心、产品检测中心的测试，质量达标，性能稳定，能够持续有效运行。

先进原则：

前端采用高清成像采集，系统平台建设采用成熟、主流的技术构建，充分兼顾需求和技术的发展，充分考虑与其他系统的连接，建设可扩展的开放平台。

安全原则：

系统传输采用专网，保证网络安全和畅通，图像资源的共享要确保公安视频信息网的安全。

经济原则：

在确保实用性、可靠性、先进性和安全性的前提下，注重系统建设成本和投入的阶段性。

共享原则：

资源共享及信息交换，实现与政府相关部门的图像资源、信息共享和交换；

提高信息发布水平，提高公共服务水平和信息发布能力。

同时为与上级公安机关联网整合提供接口。

三电子警察系统设计方案

三.1系统介绍

该系统采用采取纯视频检测方式，自动对视频流中运动物体进行实时逐帧检测、锁定、跟踪，根据车辆运动轨迹判断车辆是否违章并进行记录，无需破坏路面，埋设线圈。

采用500万CCD高清一体化摄像机为采集主体，单台摄像机覆盖单向2-3车道；

同步支持闪光灯和LED频闪灯进行夜间补光。

设备稳定，结构简单，便于安装维护。

三.2系统原理

该系统采用先进的视频检测和计算机人工智能算法，可以对图像中的红绿信号灯颜色做逐帧识别，同时自动匹配对应车道，对过往车辆进行轨迹跟踪并做行为判断，如有违章车辆进行抓拍、车牌识别、录像、存储，处理结果上传到后台。

例如：

如果控制主机识别出直行方向为红灯的时候，那么对应的直行车道有车行驶过停车线都默认为闯红灯。

同时抓拍3张图片作为处罚证据，分别为压线前一张、压线中一张、压线后一张。

控制器具备卡口功能，即在绿灯和黄灯期间记录过往车辆。

视频检测系统工作原理示意图、

三.3系统组成及拓扑图

系统主要由前端数据采集子系统、网络传输子系统和中心管理子系统构成。

系统整体结构如下：

系统整体结构

三.4系统方案设计

3.4.1.前端采集子系统

数据采集子系统主要由图像采集设备（高清摄像机）、辅助光源（补光灯）、嵌入式智能分析控制主机、网络传输设备（光端机或光纤收发器）等组成，完成红绿灯状态检测、机动车违章行为检测、违章图片抓拍、补光灯控制、违章记录本地储存、相关信息网络上传等任务。

根据实际需求，在被监控路口的每方向均安装1套设备，可监控3车道的车辆通行情况。

前端组成结构如下图所示：

⏹高清抓拍摄像主机：

本系统采用500万像素高清抓拍摄像主机，分辨率高达2448×

2048。

单台高清摄像机可覆盖3个车道，提供红绿灯检测、车辆检测及高清录像的视频流。

采用嵌入式高性能处理平台，内置完整的图像处理、识别软件，完成全部的检测、处理分析和控制抓拍过程。

⏹LED补光灯：

辅助光源采用LED灯，光敏控制模块设计可自动启动，当环境光低于预设亮度，光源自动打开，为摄像机补光，保证夜间的摄像效果。

发光器件为大功率LED，寿命在额定功率下达到30000小时。

⏹智能终端管理设备：

采用嵌入式高性能处理平台，内置大容量硬盘，可接收来自高清摄像机的JPEG流、H.264视频流，并进行图片、录像的前端存储。

支持130万、200万、500万高清监控摄像机的接入，具有图片断点续传、图片录像检索等功能。

⏹网络传输设备：

包括交换机、光纤收发器等，承担将前端设备记录的车辆违法信息传输到后端管理中心的任务。

1）摄像机汇聚拓扑结构图

每个方向的高清网络摄像机和电子警察业务处理机直接于汇聚点交换机，通过光纤专网进行传输及存储。

十字路口示意图

丁字路口示意图

直行路段示意图

2）白天抓拍效果图

3）晚上抓拍效果图

3.4.2.网络传输子系统

网络传输子系统主要包括交换机、光传输设备等，实现前端采集子系统与中心管理子系统之间的数据和图像信息传输。

（1）光纤传输：

如果线路可到达，且施工成本可以承受，推荐建设光纤链路作为前端与中心的数据传输通道，保证数据传输的实时性和可靠性。

光纤组网图

（2）无线接入：

使用GPRS、CDMA、3G等无线数据传输方式，不需要架设线路。

推荐通信线路无法到达或者架设线路成本较高，而卡点数据量不大、实时性要求不高时使用。

（3）运营商线路：

使用运营商的专用线路，以ADSL/ISDN等方式接入。

推荐卡点数据量不大，附近有运营商专线时使用。

3.4.3.中心管理子系统

中心管理子系统主要由设备接入、数据存储、集中管理和用户应用四大块组成。

主要实现前端数据的接收与存储、前端设备的管理、数据的应用等功能。

从系统的可用性和可扩展性上考虑，整个系统采用C/S和B/S相结合的模式。

C/S模式可以提供友善的用户界面和方便的设备管理功能，B/S增强了系统的可部署性和可用性。

结合两种模式的优点可以将整个系统的可用性提升到一个新的高度。

数据库服务器为功能强大的ORACLE11G数据库，提高数据的可操作性。

在中心系统中可以查看各设备实时上传的图片信息，实现对路面的实时图片监控。

通过客户端可以完成设备参数的设置，实现远程升级和系统维护。

根据用户需要，系统提供黑名单功能，实时将前端上传的图片与黑名单库比对，发现布控车辆后通过软件界面、声音、短信等方式报警；

系统可按车牌、地点、车道、时间等信息，进行单条件查询、组合查询和模糊查询等；

系统可按日、周、月、年等时间段，统计不同点位、不同设备的车辆信息，并以报表、曲线图、柱状图等各种直观的方式显示出来。

中心管理平台组成如下：

三.5系统功能

3.5.1.视频检测功能

系统采用视频检测技术，可以检测2个（含2个）以上车道，车辆捕获率全天99%以上。

能自动检测抓拍到机动车违反交通安全法行为的连续照片，违章照片能清晰地反映“红灯、停车线、车型、车牌、时间、地点”等违法车辆的基本情况，同时具有卡口功能对所有过往车辆进行图像记录。

系统应对所有经过监控区域的交通违法车辆进行拍照，被检车辆行驶速度在5Km/h～120Km/h范围内，被检车辆捕获率应达到99%。

当监控区域为同向相临的2个（含2个）以上车道时，车辆图像捕获应能满足通行车辆骑、压分道线行驶的情况。

车辆图像抓拍时应不受雨、雪、雾等天气、环境光和相临车道通行车辆的影响而出现误记录。

系统闯红灯捕获率应不小于90％，闯红灯记录有效率不小于80％。

视频检测可实现如下功能：

⏹视频检测红绿灯状态，无需接红绿灯控制信号

⏹视频检测车辆，无需埋设线圈

⏹精确跟踪车辆轨迹，判断车辆行驶方向

⏹实时智能识别车辆牌照

3.5.2.闯红灯抓拍功能

单台高清摄像机可以完整监控2个（含2个）以上车道，图片分辨率达到2448×

2048，在红灯信号状态下，有车辆经过时，系统会快速地检测到车辆变化，并通过对这一变化进行分析处理来判断是否有车辆闯红灯，当检测到车辆有闯红灯违章行为时，会立即抓拍反映该车辆违法信息的三张高清图片并对图片进行关联保存。

三幅全景图片，清晰记录车辆未越过停止线、已经越过停止线并且在相应红灯相位继续行驶的情况，清楚反映整个闯红灯过程。

系统采用国际领先的计算机智能跟踪算法技术，对全景中每一辆车都能进行实时跟踪并记录其运动轨迹，并智能判断车辆运行是否违章。

由于采用了车辆跟踪技术，本系统可以准确地抓拍