区间测速技术方案.docx

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区间测速技术方案

一体机区间测速技术方案

✓纯视频检测机动车

✓自动号牌识别

✓高清卡口功能，支持高清视频录像

✓车辆测速及违章自动上传

✓支持3G等无线方式工作

一、系统概述

随着我国私家车数量的激增和高速公路里程的不断增加，人们的出行变得越来越方便快捷。

随之而来如何保障高速公路的畅通和减少事故的发生引起了相关部门的高度重视。

高速公路事故多发，主要是人为因素造成的。

超速行驶、违章变更车道所引发的事故占事故总数的七成左右。

《道路交通安全法实施条例》规定，在高速公路上行驶的小型载客汽车最高车速不得超过每小时120公里。

但在高速公路上，不少汽车的速度远高于最高限速。

一方面相关部门要加大宣传增强司机的安全行车意识；另一方面技术监管和处罚威慑也成为必不可少的手段。

因此如何准确、可靠的获取高速公路机动车的行驶速度成为相关部门关注的焦点。

区间测速系统是基于先进的纯视频车辆检测技术、车辆牌照自动识别技术、网络通讯技术，来实现的一种新型的超速违法取证系统。

区间测速系统通过记录车辆在不同地点的信息（车牌、时间等），并把该车辆在区间内行驶的平均速度和设定的限速值作比较，判定该车是否超速，区间车速=区间距离÷行驶时间。

该系统可以应用环境可以单区间也可以多区间联网使用，可覆盖路段全程区域，做到无缝管理。

区间测速反映的是汽车行驶在一个路段的两个或多个区间截面之间的平均速度，有效解决了固定点测速的缺点：

测速位置固定，很容易被司机熟悉，司机往往到了测速点就会减速，逃避处罚，一旦过了测速点，就加速行驶。

使得一些测速点形同虚设，还造成交通事故隐患。

 区间测速能更客观准确地检测超速车辆，为执法部门提供更加有效、可靠的违章执法依据。

二、方案叙述

2.1、设计目标

Ø采用纯视频检测技术，能全天候24小时不间断地对通行区间内车辆自动进行实时监测抓拍，对区间通行车辆进行对比识别，并记录显示车辆号牌的图片。

能够尽可能提供过往车辆的更多信息包括时间、地点、车型、车辆号牌、车牌颜色、车速、方向等。

Ø系统设计上采用免维护方案，要求系统能够稳定可靠工作，系统具有断电保护、断电重启，能够自主运行，自身具有数据存储能力，可在网络故障时临时存储数据。

Ø符合国家相关产品检测要求，满足高速车辆测速要求，拍摄车速≥180km/h，拍摄范围两个车道，完全覆盖两车道的横截面；道路总宽为二车道，能够坚持车道上其他的违章情况；

Ø实时对通过车辆进行车牌识别与实时黑名单进行比对。

自动将识别车辆号牌与布控车辆数据库的黑名单进行匹配比对,发现可疑车辆时，实时报警提示；当报警发生时，自动将报警信息上传给指挥中心，同时以声音、图形及文字的方式提示中心值班人员，直到人员干预解除报警，所有报警信息同时生成日志记录到数据库中，方便以后查询和检索

Ø对过往车辆历史记录查询，可根据权限查询卡口的通行车辆信息，查询条件可根据时段、地点、车牌、车型、速度进行查询，车牌号码可以给出少数几位（号码可以是连续的，也可以间断不连续的，如01？

34或？

12？

4等等），从而进行模糊匹配查询。

Ø可将现场数据实时上传数据中心，可以自动合成违章图片，设备在做检测的同时，可进行高清视频录像。

Ø支持多种方式传输、在无光纤情况下支持3G网络传输。

Ø夜间能够正常工作，且不影响车辆正常行驶，保证使用的辅助光源（夜间补光灯）能适应环境，适时自动开启或关闭辅助光源，采用的光源无污染。

2.2、设计原则

在系统设计中，我们遵循以下设计原则：

1、先进性：

在系统设计和设备选型方面，在考虑系统的实用性前提下，采用国际上先进的视频图像算法与数字通讯技术，确保系统在国内的领先地位，使系统具有完备的功能，并且易于升级换代，在保证其先进性的前提下具有较长的使用周期。

2、可行性：

系统与用户及上级管理部门的需求和管理制度相适应；与用户在建设规模方面的实际情况相吻合。

3、可靠性：

系统采用与平台分离的设计方案，确保视频监控平台软件与自动智能分析系统能够长期稳定、可靠安全地运行。

4、标准性：

系统设计时，所采用的技术手段遵循业界标准，特别是按照公安部《机动车区间测速技术规范》GA/T959-2011，《公里车辆智能检测记录系统通用技术条件》GA/T497-2009的相关规定要求进行设计，并提供了标准接口，使系统具有较高的灵活性，与其它系统方便互联，同时可实现今后的在线升级或引进新技术。

5、可扩展性：

系统功能充分满足实际需求，如果用户需要接入更多处理单元，或者更多功能，可以方便地实现。

6、低功耗：

采用嵌入式设备，功耗更低。

三、方案设计

区间测速系统主要由前端数据采集子系统、网络传输子系统、中心管理子系统等部分组成。

前端数据采集子系统采集的数据通过网络传输子系统传输到中心管理子系统中，进行数据集中管理、存储、共享等处理，系统整体结构图如下所示：

系统架构

3.1、图像采集前端

前端数据采集部分对经过的所有车辆进行检测抓拍，获得车辆图像、速度等信息，并自动实时地识别车牌字符，记录下车辆经过的时间、地点、车牌号、行驶方向等数据，在前端存储的同时全部汇入网络传输子系统，传输至中心管理平台。

该部分系统由200万高清视频一体机、LED补光灯、FTP存储设备、以太网交换机、光传输设备等组成。

200万高清视频一体机：

系统采用的高清200万视频一体机体，集成像与号牌识别与一体，采用性能DSP，同时输出高清H.264视频流输出，单台一体机可覆盖2个车道，支持标准网络传输协议。

FTP存储设备：

实现图片的存储、查询和断点续传功能。

补光灯：

每车道一台，光线不足时补光，确保图像清晰。

以太网交换机、光传输设备：

网络传输设备。

视频一体化摄像机和补光设备采用同杆安装的方案，该方案成本较低，安装实施方便。

3.2网络传输部分

网络传输部分：

实现前端与后端中心的数据通信传输。

主要设备交换机、光传输设备等。

在不具备光纤联通条件下，也可以采用无线（3G）方式传输。

3.3中心管理部分

中心管理部分主要由数据（设备）接入采集、数据存储、数据管理和事务应用四大块组成。

主要实现对前端数据的接收与存储、历史数据的管理应用等功能。

数据库服务器为功能强大的MySQL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。

。

四．主要功能模块

4.1车辆捕获

系统采用高清视频检测方式进行车辆检测，可准确进行车辆速度测定和对超速车辆进行抓拍，除了能够捕获在车道上正常行驶的车辆外，还可以具备捕获跨线行驶车辆的功能，在正常车速（5km/h～180km/h）范围内的监控区域内规范行驶的车辆图像捕获准确率达到99%以上。

4.2通行速度测算

A地和B地车辆卡口事件以及测算A到B行驶平均速度，通过A地记录卡口事件，GPS记录当前车辆时间t1，以及车辆通过B地卡口事件，GPS记录当前车辆时间t2.以及固定的物理距离S，计算公式：

平均速度V=S/（t2-t1）。

例如：

某车通过X市A测试点的时间为10:

00，通过B测试点的时间为12:

00，A点到B点的物理距离为130公里，平均速度V=130公里/（12-10）小时=65公里/时。

4.3车牌识别

系统能准确识别车牌号码、颜色，在环境无雾和牌照清晰的条件下，系统车牌识别结果与实际车牌全牌准确识别率大于等于85％（包括白天和夜间）。

其中车牌自动截图牌照大小的图片，供查询车辆信息时一起调用，便于及时辨别信息准确性。

同时，对于过往的摩托车、拖拉机等机动车信息，可准确抓拍、识别车型并作保存，以“其他类别”方式与无牌、无法识别车辆予以区分保存。

车辆识别包括车牌识别、车辆类型识别、车身颜色识别，标准符合公安部《公路车辆智能监测系统通用技术标准》（GA/T497-2009）和《机动车号牌图像自动识别技术规范》（GA/T833-2009）的要求，全天全车牌识别率不低于93%。

车牌识别涵盖所有牌照种类：

包括02式个性化牌照（GA36.1-2001）、现用92式牌照（GA36-92）、新式军车牌照、外交使馆牌照、警车牌照、武警车牌照等；可识别的牌照颜色包括蓝、白、黄、黑。

所能识别的字符包括:

①“0—9”十个阿拉伯数字；

②“A—Z”二十六个英文字母；

③省市区汉字简称（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、使、临、台）；

④军牌汉字（军、海、空、集、北、沈、南、兰、广、成、济等）；

⑤号牌分类用汉字（警、学、领、试、挂、港、澳等）；

⑥武警车牌字（“WJ、0—9、消、边、水、警、电、林、通、金”等）。

a.正常天气情况下，白天（6:

00-19:

00）对车辆的号牌识别率不小于90%，号牌识别准确率于95%，号牌颜色识别率大于90%。

b.正常天气情况下，晚间（19:

00-次日6:

00）对车辆的号牌识别率不小于85%，后5位字符的识别准确率不小于90%，号牌颜色识别率大于85%。

4.4高清录像

本系统具备高清视频监控录像功能，考虑到高清录像所占用空间较大，我们在保证不丢车，又能连贯反映车辆行进记录，我们采用以2帧/秒抽帧录像方式。

获取的录像图片，可以通过人工查看来辨别车辆颜色、车辆类型等信息。

由于录像所占数据量较大，我们建议使用单位在100M及以下的光纤网络状态下，将卡口录像数据只存储到前端的嵌入式DSP主机中，当需要提供连续的动态录像时，可通过我公司专用的卡口录像软件，有针对性的从前端调取录像资料。

若使用单位有1000M的光纤网络环境，可以通过光纤直接将录像时时传送到中心存储设备中。

建议中心存储设备使用磁盘阵列。

4.5自动截取车牌

系统可对抓拍的高清全景图片进行车牌自动定位，按牌照大小尺寸自动截取照片并保存，与车辆全景图片共同作为一组违法图像数据，供查询车辆信息时一起调用，便于及时辨别信息准确性。

4.6黑名单自动比对报警

系统具有在设置黑名单的功能，对嫌疑车辆进行报警，并将报警信息发送到监控中心。

系统对识别出的车辆号牌可实时与黑车库进行数据比对，根据比对结果对报警系统发送不同的报警指令。

在每个卡点拦截端均安装一套（红、黄）警灯、警报器的声光报警装置，遇黑名单车辆时，可发出不同类型的警报以提醒民警及时处理。

4.7智能补光

系统使用先进的光学成像技术，全天候都能拍摄到清晰的图像，同时还解决了夜间车大灯对图像的影响；系统使用LED补光灯，配合高频防眩频闪灯进行补光，无需长明灯，能耗低。

光脉冲宽度在微秒级可调，对驾驶员影响极小。

4.8前端卡点存储

每个车道对应嵌入式DSP系统，自带500G存储介质，抓拍的每张图片在200K，可容纳260万张以上的图片数据，以备网络故障时过车图片保存在前端存储上，在网络恢复后续传到服务器，确保过车图片不丢失。

4.9自动校时

系统具有GPS和NTP校时功能，使所有系统内的计算机设备保持同步。

提供路口机时间校正接口（24h内计时误差不超过1.0s，并确保每月至少校准一次计时时钟），参数设置接口，路口设备运行情况的诊断和检测、恢复。

4.10数据自动上传

系统将违法数据传输至前端执法岗亭给予报警，便于民警现场拦截、处理，为现场拦截处罚的车辆将其数据上传所辖交警大队，纳入交通监控资料数据库管理。

4.11数据检索、流量统计

系统提供按车辆信息检索的应用平台，按不同权限对数据库进行操作，并提供模糊查询、数据备份和数据打印输出功能。

能够按车道和时段进行车辆流量统计，并以报表形式输出。

4.12本地存储，循环覆盖

系统记录过往车辆图像信息记录，对过往的车辆进行实时图像信息采集及记录，车辆信息实时传输到本地服务器，卡口本地数据存贮采用循环覆盖技术，车辆图片信息存贮6个月。

图像信息分为车牌特写图像与车辆前景图像。

车牌特写图像主要用于车牌识别及信息读取，车辆前景图像用于反映车辆特征及前排司乘人员特征。

车辆图像存储时间不小于90天，全景录像存储时间不小于10天，车辆信息及号牌特写的存储时间不小于2年，布/撤控信息及报警信息的存储时间不小于3年。

4.13设施安全保障

系统设备（室内设备和室外设备）均采取了防雷、接地措施。

系统安装有效的过载、接地、漏电、短路保护装置及稳压、二级防雷装置、防雨装置。

系统设备、立杆、机箱等都有防盗、防腐、防尘、防水设计，使用过程中不会倾斜或倒塌，可抗12级台风和7级地震。

4.14开放的系统集成接口

为了不断满足新的应用和可以集成新的技术，卡点抓拍系统的接口完全开放，可根据智能卡点拦截与处理系统的要求进行对接和开发，实现整个系统的无缝融合。

五、系统特点

5.1、系统特点

●监控范围大。

区间测速系统由于对监控路面进行长距离监控，对该区间内行驶的机动车进行全程监控，扩大了超速监控的范围，控制了区间内整体的行车速度。

●测速精度高。

区间距离为两个监测断面之间的距离，通过激光测量标定，距离误差几乎为零；另外，机动车行驶时间为经过两个监测断面的时间差，所有断面点设备时间同步，并采用GPS时钟校时，时间误差小。

●“反监控”能力强、监控效果显著。

机动车驾驶员常利用电子狗等高科技设备提前发现电子警察并进行逃避；在单点测速或监控点周边地段刹车减速，经过监控点后继续超速行驶。

这类具有反监控能力的违法超速车，在区间测速系统监控下将无所遁形。

●区间测速系统测速原理简单，精度高，监控范围为全区间，控制区间内的平均车速，更容易被驾驶人接受。

●可拓展性更强。

根据应用的需要，区间测速系统可以扩展更多的应用功能，如道路监控功能、治安（交通）卡口功能、交通流采集功能、非法占用路肩等违法取证功能（路肩加设备）、交通诱导功能（加诱导屏）等

六、环境指标

1.拍摄光照条件：

白天自然光线，包括晴朗天气、多云天气、雨雪天气、雾天、阴天，大面积阴影下；夜间有人工照明装置。

2.补光设备：

根据现场实际情况使用隐蔽方式的补光。

夜间采用不影响驾驶安全的补光措施，满足国家相关部门不妨碍人眼和物体安全的相关标准。

3.环境适应性和电源：

系统工作温度：

-20℃-+70℃；湿度：

10%-90%；电压：

220VAC±15%；有过载、接地、漏电、短路、防雷保护装置并符合国家相关电器安全标准，系统具备电源保护，自动切换工作状态和待机状态。

4.稳定性：

平均无故障时间>5000个小时；有故障自动恢复功能，恢复时间<1分钟。

七、技术指标：

技术指标

系统性能

控制接口

最大分辨率

1628*1232

CCD尺寸

1/1.8

最大帧频

25fps

适应车速

0～180公里/小时

车牌识别时间

<0.1秒

车牌定位率

>98%

车牌字符识别率

>99%

整体识别率

>95%

检测功能

前卡、压线、违停

事件输出图像格式

JPEG，符合ISO/IEC15444:

2000的编码要求，尺寸由用户自定义

录像输格式

H.264视频流，可自定义码率、分辨率

输出信息

车辆大图、车牌小图、车牌号码和车牌颜色

存储模式

SD卡或网络硬盘存储模式

平均无故障时间

MTBF≥40000小时

网络接口

10M/100M自适应的RJ45以太网接口

控制接口

1路RS485，1路RS232，5路光耦输出（4个闪灯信号、1个频闪灯信号），4路光耦输入

电气性能

电源

DC12V±10%

最大启动电流

<1.5A

功耗

<10W

工作环境温度

﹣30℃～+70℃（处理单元）

工作湿度

<95%

外形尺寸

八、售后服务与技术支持

公司竭诚为广大客户提供最优质的服务。

1、公司对所售产品进行终身维护、产品免费维修一年；质保期之后乙方只收取维修成本费；

2、公司向客户提供终身的免费技术咨询服务，对客户相关人员进行培训，保证他们能熟练掌握设备的操作及日常维护、保养技术。

3、质保期内如果是由于产品的质量引起的故障，公司按设备具体的质保期办法进行检修；因用户操作不当或其他原因造成的故障，我公司负责排除故障，并提供只收取成本费的有偿服务。