路径识别方案.docx

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路径识别方案

500W高清路径识别系统

技

术

方

案

北京汉王智通科技有限公司

2011年7月

目录

1系统设计需求3

1.1系统建设目的3

1.2设计原则和标准3

2系统方案5

2.1主要功能6

2.2主要设备技术参数6

3安装方案9

4设备清单10

1系统设计需求

1.1系统建设目的

　　随着我国高速公路的不断发展，目前我国已形成了密布的高速公路交通网。

为了降低高速公路运营成本，各省高速公路已基本实现了高速公路收费全省联网系统。

在省内高速中已取消了主线收费站，实现联网收费，达到了节约运营成本、统一管理的较高水平。

车辆进入省内高速公路，在不同业主所有的公路上行驶时已无需一次又一次地进出、交费，而只需在驶入和驶出时进行一次交费。

一般由省交通厅或相关部门牵头，结算中心，专门负责高速公路通行费收入的分拆结算，根据车辆所经路段按照一定规则进行分配。

　　高速公路联网收费一方面减少了通行车辆的交费次数，提高了通行速度，另一方面由于减少了收费站建设和收费人员的聘用、培训，使业主方降低了运营成本，具有可观的经济效益。

然而，对于进行联网收费的高速公路网来说，不可避免的存在有高速公路环网情况，即车辆在网络中从A点驶入到B点驶出，存在多条路径，先行的收费方法是按照最短路径收费，这显然对于业主来说是不合理的。

通过路径识别系统可以精确的识别过往车辆的路径，这样可以按照走多少路收多钱的原则收费，减少了业主的损失。

该系统建立的目的就是为了更好的解决“路径二义性问题”。

1.2设计原则和标准

1.2.1设计原则

（1）稳定性和可靠性：

系统安装调试后，运行稳定、可靠，在正常使用寿命内，不会出现任何系统和设计缺陷。

（2）经济性：

系统配置要具有较高的性能价格比，在满足系统功能要求的前提下，充分了考虑经济性，减轻用户负担，并考虑了系统的运行成本。

（3）先进性：

系统设备配置及系统集成具备合理性，并且保证系统具备先进性。

（4）可集成性：

系统能够提供数据通讯接口，能够提供国际标准的开放性通讯协议和技术，并提供完成集成工作的技术支持。

（5）可扩展性、适应性：

整个系统具备良好的扩展性，可以平滑升级，满足将来系统容量的增大和系统级别的提高。

（6）开放性：

系统配置应遵循开放性原则，各系统提供国际标准的软件、硬件、操作系统等诸多方面的接口，使得系统具备良好的灵活性、兼容性和可移植性。

（7）安全性：

系统应具有较高的抗干扰、防止非法侵入能力，具有自我诊断，即时报警、以保证系统的安全。

（8）电磁兼容性：

各系统及其设备和线路敷设符合电磁兼容的国家和国际标准。

1.2.2设计标准

本系统设计和施工参照以下标准和规范，标准不同时以高标准为依据。

1）国家交通行业标准JT/T604-2004《汽车号牌视频自动识别系统》

2）GA/T497-2004《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》

3）GB50348-2004《安全防范系统行业标准》

4）GA/T74-2000《安全防范系统通用图形符号》

5）GBJ42-81《工业企业通信设计规范》

6）GBJ115-87《工业电视系统工程设计规范》

7）GB50198-94《民用闭路电视系统工程技术规范》

8）GB16796-1997《安全防范报警设备、安全要求和测试方法》

9）GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》

10）JGJ/T16-96《民用建筑电气设计规范》

11）GB/T50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

12）EIA/TIA-569《建筑线缆标准》

2系统方案

路径识别系统由车牌识别子系统、路段中心监视管理子系统、管理中心监视管理子系统组成。

车牌识别子系统完成对路面通告车辆的图像抓拍、车牌识别、流量统计等工作，路段分中心监视管理子系统可以监测车牌识别系统的状态；管理中心监视管理子系统除了与路段分中心进行通信外，还可以使用通信网络直接和车牌识别系统进行通信，监测系统的状态，并对其发送控制指令。

另外，管理中心根据车辆实际的行驶路径进行通行费的拆分、结算，完成信息的查询和指令的发送功能。

汉王500W路径识别系统主要由500万像素高清摄像机、频闪LED补光单元、高清车牌识别处理单元、千兆光端机组成。

高清摄像机和补光单元安装在独立龙门架或情报板上，高清视频通过数据传输模块传输到后台的高清车牌识别处理单元。

高清车牌识别处理单元通过对高清视频的逐帧检测，能够把车脸图、全景图、识别结果等所需数据传输到附近收费站的图片服务器，并送到结算中心图片服务器，结算中心图片服务器对识别信息做进一步加工，最终将数据传送至结算中心的比对流量统计业务服务器。

结算中心的比对分摊软件，对所有上传的数据按照分摊比对公式进行运算，完成流量统计，形成车流分摊报表。

系统拓扑图

高清摄像机安装在护罩内，并和LED频闪灯安装在独立龙门架上。

光纤收发器、防雷模块放置在室外的配电箱中，高清路径识别仪安装在监控中心或高清路径识别仪专用机柜。

图1系统拓扑图

2.1主要功能

2.1.1高清视频流图像检测功能

汉王500W路径识别系统，采用低照度摄像机并配以先进的视频跟踪技术对路口通行车辆轨迹跟踪，来判断车辆各种行为，同时对各种车辆的行为进行高精度拍照。

系统采用500万CCD高清摄像机。

高清摄像机视野面积大，可以覆盖2+1车道的抓拍和识别。

2.1.2车牌识别功能

根据抓拍的图片对车牌号码进行自动识别及车牌颜色识别。

可识别的字符包括：

数字：

0~9；

字母：

A~Z；

省、自治区、直辖市简称：

京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝；

军队用汉字：

军、海、空、北、沈、南、兰、广、成、济、京；

号牌分类用汉字：

警、学、领、试、挂、港、澳、超、使；

武警号牌特殊字符：

WJ、00~34、练、07武警车牌。

可识别的车牌颜色包括：

蓝、黄、白、黑四种底色。

2.1.3双机热备功能

由于车牌识别系统有提供的数据是整个路陉识别系统中维一的标准，是重要的服务依据，所以系统在前端各出入口上均配备两套独立的车牌识别设备，两套设备独立运行，互相补偿，共同执行同一服务。

当一台设备出现故障时，可以由另一台设备承担服务任务，从而在不需要人工干预的情况下，自动保证系统能持续提供服务。

双机热备由备用的设备解决了在主设备故障时服务不中断的问题。

双机热备一般情况下需要有共享的存储设备。

但某些情况下也可以使用两台独立的服务器。

实现双机热备，需要通过专业的集群软件或双机软件

从狭义上讲，双机热备特指基于active/standby方式的服务器热备。

服务器数据包括数据库数据同时往两台或多台服务器写，或者使用一个共享的存储设备。

在同一时间内只有一台服务器运行。

当其中运行着的一台服务器出现故障无法启动时，另一台备份服务器会通过软件诊测（一般是通过心跳诊断）将standby机器激活，保证应用在短时间内完全恢复正常使用。

2.1.4多种图像智能测光与调光

2.1.5用户定制字符叠加功能

2.1.6本地数据存储功能

2.1.7智能补光功能

2.1.8远程维护功能

2.1.9车流量统计功能

2.2特点

1）可识别符合“GA36-92”（92式牌照）和“GA36.1-2001”（02式牌照）标准的民用车牌照、04式新军牌和新武警车牌的汉字、字母、数字、颜色等信息；

2）支持500万像素高清视频流图像检测与抓拍；

3）支持出入口前端双机热备功能；

4）500W高清路径识别仪能够覆盖2+1车道的抓拍和识别；

5）支持多种图像智能测光与调光模式；

6）支持用户定制字符叠加功能；

7）支持通过以太网进行数据交互功能；

8）支持H.264/MJPEG高清视频流输出；

9）支持本地数据存储；

10）支持LED智能频闪灯补光方式；

11）支持车流量统计功能；

12）支持远程维护功能。

2.3主要设备技术参数

2.3.1摄像机性能指标

项目

HW-IHD500LJ

高清摄像机技术参数

图像传感器

2/3″RGBBayerCCD

有效像素

2456（H）×2058（V）

帧率

17fps

信噪比

＞50dB

最低照度

0.2Lux

快门

1/15～1/25000s

增益

2～36db

镜头接口

C型接口

2.3.2汉王高清路径识别仪性能指标：

车辆检测与牌照识别技术参数

车辆检测率

＞99%

车牌定位率

＞99%

车牌整牌识别率

＞95%

车牌识别时间

＜0.1S（注：

不包含抓拍与传输时间）

识别车牌格式

可识别符合“GA36-92”（92式牌照）和“GA36.1-2001”（02式牌照）标准的民用车牌照、04式新军牌和新武警车牌的汉字、字母、数字、颜色等信息

其它技术参数

工作电压

AC165V～240V50Hz±2Hz

通讯端口

100/1000MbpsRJ45标准以太网接口

车辆通行速度

＜220km/h

工作温度

-10～40℃

工作湿度

＜90%（相对湿度）

2.3.3千兆光端机

产品型号：

Omate1100/1200工业级光纤收发器

技术指标：

工作温度:

-40°C~+80°C

相对湿度:

5%-95%

发送波长:

1310nm

接口速率:

10/100/1000Base-T（千兆）自适应

2.3.4高清镜头性能指标

Ø百万像素分辨率镜头

Ø尺寸：

ф29.5x29.5

Ø接口：

C接口

Ø焦距：

25mm

Ø光圈：

手动可调F1.4-F22

Ø聚焦：

定焦

2.3.5高清LED补光源

Ø工作模式：

频闪

Ø额定电压：

AC220V/50Hz±10%

Ø额定输入功率：

40W

Ø防水等级IP65

3安装方案

路径识别仪安装示意图,如下图所示：

1.每套500W高清路径识别仪覆盖2个普通车道加1个应急车道；

2.摄像机安装在垂直高度6.5米--7米的龙门架上，2+1车道的中心位置；

3.LED频闪灯分列摄像机两侧，距离摄像机约30cm；

4.每套500W高清路径识别仪需要一芯独立光纤传输数据；

5.当高清路径识别仪安装在前端时，需增加一个专用机柜。

（可选）

4设备清单

系统设备清单

序号

设备名称

数量

1

500W高清摄像机

1台

2

25mm高清镜头

1个

3

千兆光端机

1对

4

汉王高清路径识别仪

1台

5

显示器

1台

6

鼠标、键盘

1套

7

万向节

1套

8

抱箍

3套

9

插线板

1个

10

LED灯

2台

11

网线

若干

12

电源线

若干

13

路径识别仪专用机柜

可选