城市道路违停取证系统解决方案.docx

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城市道路违停取证系统解决方案

城市道路违停取证系统解决方案

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杭州海康威视系统技术有限公司

第1章概述

1.1系统建设背景

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，城市机动车保有量迅猛增长，同时机动车驾驶人的交通安全意识淡薄，机动车违法停车已成为城市顽疾，每年因违法停车造成的交通拥堵、汽车追尾等情况数以百万计，严重影响着城市的整体交通环境，同时给人民群众人身财产安全带来巨大的损失。

如何规范驾驶员的停车行为，对违反停车的行为及时准确的进行取证查处，创造良好城市交通环境、保证道路畅通安全，是交通管理的关键。

传统的违法停车治理主要有现场取证执法和非现场手动抓拍取证执法两种方式。

现场取证执法：

由于我国交通管理警力普遍不足，现场取证执法难以保证交通违法都能得到及时纠正查处、有效遏制。

非现场手动抓拍取证：

需要监控人员通过视频进行远程监控，在发现有违法停车情况时，监控人员手动控制云台摄像机进行拉近、拍摄车辆，并予以人工识别车辆号牌，完成后手动恢复摄像机到预置位。

随着道路管理的需要，违法停车监控点越来越多，监控人员工作负荷越来越大，工作的准确度依赖于监控人员自身的责任心、工作状态、身体精力状态等人的因素，存在效率低和人工成本高的问题。

因此，海康威视开发了一套城市道路违停取证系统，前端自动跟踪球机内置智能分析算法，利用机器视觉代替人工视觉进行车辆目标提取、违章行为自动判定、自动跟踪放大、自动车牌识别，兼具机器连续工作优势和人类部分认知能力，准确、快速地对机动车违法停车行为进行自动检测记录。

1.2系统建设需求分析

1.2.1适用于交通安全管理的需求

目前，机动车违法停车现象已成为城市交通管理的重要顽疾，每年因违法停车造成的车辆拥堵、汽车追尾、交通事故等事件数以百万计；

违法停车现象曾被媒体评为“影响城市形象十大原因”之一；

违法停车关系到政府公信力、城市形象、民生问题；

违法停车治理是城市交通管理重要的评价标准之一。

传统的手动违法抓拍系统由人工控制云台摄像机，极其浪费时间和人力。

在发现有违法停车情况时，监控人员手动控制云台摄像机进行拉近、拍摄车辆，并予以人工识别车辆号牌，完成后手动恢复摄像机到预置位，过程复杂繁琐，无法达到个个捕获。

海康威视开发的城市道路违停取证系统可自动检测车辆违法停车行为，自动生成并存储违法过程违法图片及视频录像。

系统性能稳定可靠，所抓拍的违法图片清晰度高。

作为违法停车行为处罚执法证据充分，并可实现对一个甚至多个方向上的交通违法行为的监测抓拍。

1.2.2适用于国家标准的需求

公安部交通研究所为确保各地方对于违法停车执法时取证的规范性，推出了GA/T995-2012《道路交通安全违法行为视频取证设备技术规范》；

《中华人民共和国道路交通安全法》第56条第1款规定，机动车应当在规定地点停放；

《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第六十三条规定了机动车在道路上临时停车时应当遵守的规定。

1.3系统建设目标

城市道路违停取证系统将达到以下目标：

●科技强警，向科技要警力，缓解警力不足的问题；

●对违停车辆“一视同仁”，彰显交警公平、公正的执法形象；

●提高交警队违法停车的处理效率，降低交警的工作强度；

●减少违法停车的数量，从而降低因违法停车引发的事故发生率，提高道路通行能力；

●有效检测和记录除违停外的压线、逆行等各种违法停车行为，确保道路正常通行。

第2章方案实现

2.1系统架构

系统架构如下图：

系统架构图

前端球机独立完成违停检测、抓拍、车牌识别、数据上传到中心等工作，中心管理系统进行统一数据管理。

2.1.1违法检测一体球

违法检测一体球采集高清视频，内嵌停车检测模块、车辆定位模块、车牌识别模块、违法数据生成模块，自动跟踪车辆、进行车辆放大，它主要包括如下部分：

◆视频采集，提供高清视频；

◆停车检测模块，检测违停车辆；

◆车辆定位模块，定位违停车辆位置，控制球机进行跟踪放大；

◆车牌识别模块，对违停车辆的车牌号码进行自动识别；

◆违章数据生成模块，负责生成和存储违章数据，并传输到中心管理系统。

◆车辆跟踪模块，对违停车辆进行跟踪放大。

2.1.2网络传输子系统

负责系统组网，完成数据、图片的传输与交换。

主要由光纤收发器以及光纤等资源组成，实现违停取证前端子系统与中心平台之间的互联互通。

2.1.3后端管理子系统

后端管理子系统，包括服务器和管理客户端两个部分：

服务器是全网的集中管理存储中心，集中管理全网的违停抓拍点，并存储全网的违停抓拍证据，以供统计分析之用；

管理客户端是用户与整个系统的接口，多个用户可以通过不同客户端同时访问整个系统；

后端管理子系统的功能包括：

◆实时视频监控：

用户可以通过管理系统查看全网违停抓拍点的实时视频；

◆设防控制：

用户可以进行违停抓拍算法的设置、布防、撤防操作，甚至可以设置在某些时间段布防，而其它时间段则不设防，满足用户多样化的需求；

◆违停查询：

用户可以自定义条件查询违停告警，查看某条违停告警的告警图片和告警过程录像；

◆告警导出：

用户可以将违停告警导出为txt、html、excel等不同格式的报表。

2.2系统工作原理

1、在球机设置界面中设置球机检测预置位及相应的违停检测区域，并设置路段违停抓拍模式（不允许停车或允许临时停车）（见图1）；

2、内置智能分析算法对违停检测区域内的机动车辆进行违停检测（见图2）；

图1图2

3、检测违停车辆后提取定位信息（见图3）；

4、球机利用定位信息对违停车辆进行跟踪放大（见图4）；

图3图4

5、当违停车辆的车牌放大到可以识别时，球机内置智能算法对车牌进行定位特写抓拍和自动识别（见图5）；

6、如识别不到违停车牌号码，球机回到检测预置位，继续检测其它违停车辆；

7、如识别到违停车牌号码，对于不允许停车工作模式，球机自动生成违章记录，包括一张合成图片（二张全景特征图片、一张车牌特写图片）和一段反映机动车违法停车过程的录像，图片上叠加有交通违章日期、时间、地点、方向、图像取证设备编号，防伪等信息。

取证完毕后，球机回到检测预置位，继续检测其它违停车辆（见图6）；

图5图6

8、对于允许临时停车工作模式，在识别到违停车辆车牌号码后，球机设置该方位坐标为球机的校验预置位，然后球机自动回到检测预置位，继续检测其它违停车辆；在一定时间间隔（可判定为违法停车的时间，时间间隔可设）后，球机回到校验预置位，再次识别到车牌信息，如识别到的车牌号码与之前识别到的车牌号码一样，则判定为违停，球机自动生成违章记录，包括一张合成图片（三张全景特征图片、一张车牌特写图片）和一段反映机动车违法停车过程的录像；如再次识别到车牌信息与之前的不一致，则丢弃该目标。

取证完毕后，球机回到检测预置位，继续检测其它违停车辆。

2.3系统工作流程

按是否允许临时停车系统有两种工作模式，对应两种工作流程：

不允许临时停车工作流程和允许临时停车工作流程。

1、不允许临时停车工作流程

2、允许临时停车工作流程

2.4系统功能

2.4.1违法停车自动取证功能

系统能对道路两旁禁停区域违停车辆进行自动检测和取证。

可以根据用户的实际需求调整最大停车时限，当车辆在禁止停车区域停车在限定时间以上的，进行违法抓拍取证。

一组取证信息包括不同时间段的三张全景图片、一张能够看清车牌的特写图片、以及一段违法过程录像，图片中叠加时间、地点、车牌号码等信息。

2.4.2违法停车检测区域自定义功能

违法停车检测区域可以在配置界面进行自定义配置；检测区域可以包括多条车道和多个方向，在摄像机视场范围内灵活设置。

2.4.3手动取证功能

开启手动取证功能，可在预览图像当中手动框出需要取证的目标车辆，可实现对框出车辆的手动取证。

2.4.4车牌自动识别功能

系统能够自动对违停车辆进行跟踪放大，自动识别车牌号码，减少人工识别输入车牌的工作，提高效率。

2.4.5多种违法行为检测功能

系统除了违停检测外，还能够实现对城市场景逆行、压线、变道、掉头、机占非等违法行为检测。

2.4.6查询统计及交通违章处理功能

系统可以对违章数据按时间、地点等方式进行查询统计；同时可以对违章数据进行审核、修改、自动上传、人工标记等处理功能，实现交通违法事件的处理。

2.4.7自动校时功能

系统设计24h内的计时误差不超过1.0s，所有前端设备点位每日至少与监控中心系统时钟同步一次。

2.4.8网络远程维护功能

中心管理软件可以实时查看前端设备的运行状态，支持通过网络实现远程维护、远程设置和远程升级等功能。

2.4.9扩展前端声光报警提示及语言喊话功能

本系统的基础上，可以在前端球机接入喇叭和声光报警器实现以下扩展功能：

1、可以在检测到的违法停车事件后，能够在监控中心管理软件上实现声音、语音、弹图片等提示报警。

2、可以触发前端的声光警和语音喊话功能，进行自动语音喊话提示和声光报警提示，提示声音可以录制语音提示或者声音提示。

3、可以给前端声光报警器一个信号，进行声光提示，提示后方车辆减速慢行，以达到降低事故的目的。

4、可以与大屏系统和报警系统联动，进行文字上墙报警和现场鸣笛报警和语音报警等功能。

2.5系统性能

停车事件

最短检测时间

白天

5秒

晚上

5秒

检测距离

白天

200米以内

从图像下方算起，架设高度6-8米

晚上

50米以内

检测率

白天

>85%

正常天气条件下

晚上

>70%

识别率

白天

>90%

晚上

不支持跟踪识别

系统整体误报率

<5次每天每路

正常天气条件下

2.6设备选型

2.6.1自动跟踪球机（iDS-TCS215-F5）

机芯

图像传感器

1/2.8"ProgressiveScanCMOS

最低照度

彩色：

0.05Lux@（F1.6，AGCON）

黑白：

0.005Lux@（F1.6，AGCON）

白平衡

自动/手动/自动跟踪白平衡/室外/室内/日光灯白平衡/钠灯白平衡

增益控制

自动/手动

信噪比

大于52dB

3D降噪

支持

背光补偿

支持

宽动态

支持

强光抑制

支持

透雾

支持

电子快门

50Hz:

1/1-1/30,000s

60Hz:

1/1-1/30,000s

日夜模式

自动ICR彩转黑

数字变倍

16倍

隐私遮蔽

最多24块多边形区域；支持多种颜色、马赛克可选

聚焦模式

自动/半自动/手动

镜头

焦距

4.3-129mm,30倍光学

变倍速度

大约3秒（光学,广角-望远）

水平视角

65.5-2.11度（广角-望远）

近摄距

10-1500mm（广角-望远）

光圈数

F1.6-F5.0

功能

水平范围

360°连续旋转

水平速度

水平键控速度：

0.1°-300°/s,速度可设

水平预置点速度：

540°/s

垂直范围

-5°-90°（自动翻转）

垂直速度

垂直键控速度：

0.1°-240°/s,速度可设

垂直预置点速度：

400°/s

比例变倍

支持

预置点个数

256个

巡航扫描

8条，每条可添加32个预置点

花样扫描

4条，每条路径记录时间大于10分钟

断电记忆

支持

守望功能

预置点/花样扫描/巡航扫描/自动扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描

方位角信息显示

开/关

预置点视频冻结

支持

定时任务

预置点/花样扫描/巡航扫描/自动扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描/球机重启/球机校验/辅助输出

网络

最大图像尺寸

1920×1080

帧率

50Hz:

25fps（1920×1080）、25fps（1280×960）、25fps（1280×720）

60Hz:

30fps（1920×1080）、30fps（1280×960）、30fps（1280×720）

视频压缩

H.264/MJPEG/MPEG4，H.264编码支持Baseline/Main/HighProfile

SVC

支持

ROI编码

支持24块区域，等级可调

音频压缩

G.711ulaw/G.711alaw/G.726/MP2L2

网络协议

IPv4/IPv6,HTTP,HTTPS,802.1x,Qos,

同时预览视频数

最多10路

三码流

支持

用户权限

最多32个用户，分3级:

管理员、操作员和普通用户

安全模式

授权的用户名和密码，以及MAC地址绑定；HTTPS加密；IEEE802.1x网络访问控制,IP地址过滤

系统集成

报警输入

7路开关量输入（0-5vDC）

报警输出

2路，支持报警联动

报警联动

预置点/巡航扫描/花样扫描/SD卡录像/触发开关量输出/客户端电子地图

智能报警

音频异常侦测,移动侦测,视频遮挡,网线断,IP地址冲突,存储器满,存储器错,非法访问

音频输入

音频输入（LINE输入、MIC输入），音频峰值:

2-2.4V[p-p]，输出阻抗:

1KΩ±10%

音频输出

线性电平，阻抗:

600Ω

网络接口

内置RJ45网口，支持10M/100M网络数据，

SD卡接口

内置MicroSD卡插槽，支持MicroSD/SDHC卡（最大支持32G），可支持手动录像/报警录像，支持断网续传,录像不丢失

模拟视频输出

1.0V[p-p]/75Ω，PAL或NTSC，BNC头

RS485控制接口

采用半双工模式，支持自适应HIKVISION，PELCO-P和PELCO-D（可添加）协议

应用编程接口

支持软件集成的开放式API，支持标准协议（ONVIF、PSIA、CGI）、支持海康SDK和第三方管理平台接入、支持GB/T28181协议

客户端

支持iVMS-4200PCNVR客户端

浏览器

支持IE7、IE8、IE9,Chrome8+,Firefox3.5+,Safari5+浏览器，支持多国语言

一般规范

菜单

中、英文

电源

AC24V（仅-A型号支持）；

室外球：

65Wmax;

工作温度和湿度

-40℃-70℃（室外）

湿度小于90%

防护等级

IP67（室外球）

TVS6000V防雷、防浪涌、防突波，符合GB/T17626.5四级标准

安装方式

多种安装方式可选，根据应用环境进行选择

尺寸

Φ220×325.5mm（室外）

重量

5kg

2.6.2自动跟踪球机（iDS-TCS215-F7）

机芯

图像传感器

1/2.8"ProgressiveScanCMOS

最低照度

彩色：

0.05Lux@（F1.6，AGCON）

黑白：

0.005Lux@（F1.6，AGCON）

白平衡

自动/手动/自动跟踪白平衡/室外/室内/日光灯白平衡/钠灯白平衡

增益控制

自动/手动

信噪比

大于52dB

3D降噪

支持

背光补偿

支持

宽动态

支持

强光抑制

支持

透雾

支持

电子快门

50Hz:

1/1-1/30,000s

60Hz:

1/1-1/30,000s

日夜模式

自动ICR彩转黑

数字变倍

16倍

隐私遮蔽

最多24块多边形区域；支持多种颜色、马赛克可选

聚焦模式

自动/半自动/手动

镜头

焦距

4.3-129mm,30倍光学

变倍速度

大约3秒（光学,广角-望远）

水平视角

65.5-2.11度（广角-望远）

近摄距

10-1500mm（广角-望远）

光圈数

F1.6-F5.0

红外功能

红外照射距离

150米

红外控制

红外灯亮度、角度根据场景智能调整

SmartIR

支持

功能

水平范围

360°连续旋转

水平速度

水平键控速度：

0.1°-300°/s,速度可设

水平预置点速度：

540°/s

垂直范围

-5°-90°（自动翻转）

垂直速度

垂直键控速度：

0.1°-240°/s,速度可设

垂直预置点速度：

400°/s

比例变倍

支持

预置点个数

256个

巡航扫描

8条，每条可添加32个预置点

花样扫描

4条，每条路径记录时间大于10分钟

断电记忆

支持

守望功能

预置点/花样扫描/巡航扫描/自动扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描

方位角信息显示

开/关

预置点视频冻结

支持

定时任务

预置点/花样扫描/巡航扫描/自动扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描/球机重启/球机校验/辅助输出

网络

最大图像尺寸

1920×1080

帧率

50Hz:

25fps（1920×1080）、25fps（1280×960）、25fps（1280×720）

60Hz:

30fps（1920×1080）、30fps（1280×960）、30fps（1280×720）

视频压缩

H.264/MJPEG/MPEG4，H.264编码支持Baseline/Main/HighProfile

SVC

支持

ROI编码

支持24块区域，等级可调

音频压缩

G.711ulaw/G.711alaw/G.726/MP2L2

网络协议

IPv4/IPv6,HTTP,HTTPS,802.1x,Qos,

同时预览视频数

最多10路

三码流

支持

用户权限

最多32个用户，分3级:

管理员、操作员和普通用户

安全模式

授权的用户名和密码，以及MAC地址绑定；HTTPS加密；IEEE802.1x网络访问控制,IP地址过滤

系统集成

报警输入

7路开关量输入（0-5vDC）

报警输出

2路，支持报警联动

报警联动

预置点/巡航扫描/花样扫描/SD卡录像/触发开关量输出/客户端电子地图

智能报警

音频异常侦测,移动侦测,视频遮挡,网线断,IP地址冲突,存储器满,存储器错,非法访问

音频输入

音频输入（LINE输入、MIC输入），音频峰值:

2-2.4V[p-p]，输出阻抗:

1KΩ±10%

音频输出

线性电平，阻抗:

600Ω

网络接口

内置RJ45网口，支持10M/100M网络数据，

SD卡接口

内置MicroSD卡插槽，支持MicroSD/SDHC卡（最大支持32G），可支持手动录像/报警录像，支持断网续传,录像不丢失

模拟视频输出

1.0V[p-p]/75Ω，PAL或NTSC，BNC头

RS485控制接口

采用半双工模式，支持自适应HIKVISION，PELCO-P和PELCO-D（可添加）协议

应用编程接口

支持软件集成的开放式API，支持标准协议（ONVIF、PSIA、CGI）、支持海康SDK和第三方管理平台接入、支持GB/T28181协议

客户端

支持iVMS-4200PCNVR客户端

浏览器

支持IE7、IE8、IE9,Chrome8+,Firefox3.5+,Safari5+浏览器，支持多国语言

一般规范

菜单

中、英文

电源

AC24V（仅-A型号支持）；

室外球：

65Wmax;

工作温度和湿度

-40℃-70℃（室外）

湿度小于90%

防护等级

IP67（室外球）

TVS6000V防雷、防浪涌、防突波，符合GB/T17626.5四级标准

安装方式

多种安装方式可选，根据应用环境进行选择

尺寸

Φ220×325.5mm（室外）

重量

5kg

2.6.3自动跟踪球机（iDS-TCS315-F5）

机芯

图像传感器

1/2.8"ProgressiveScanCMOS

最低照度

彩色：

0.02Lux@（F1.6，AGCON）

黑白：

0.002Lux@（F1.6，AGCON）

白平衡

自动/手动/自动跟踪白平衡/室外/室内/日光灯白平衡/钠灯白平衡

增益控制

自动/手动

信噪比

≥55dB

3D降噪

支持

背光补偿

支持

宽动态

支持

强光抑制

支持

透雾

支持

电子快门

50Hz:

1/1-1/30,000s

60Hz:

1/1-1/30,000s

日夜模式

自动ICR彩转黑

数字变倍

16倍

隐私遮蔽

最多24块多边形区域；支持多种颜色、马赛克可选

聚焦模式

自动/半自动/手动

镜头

焦距

4.5-135mm,30倍光学

变倍速度

大约3秒（光学,广角-望远）

水平视角

58.9-2.11度（广角-望远）

近摄距

10-1500mm（广角-望远）

光圈数

F1.6-F4.4

功能

水平范围

360°连续旋转

水平速度

水平键控速度：

0.1°-300°/s,速度可设

水平预置点速度：

540°/s

垂直范围

-1°-90°（自动翻转）

垂直速度

垂直键控速度：

0.1°-240°/s,速度可设

垂直预置点速度：

400°/s

比例变倍

支持

预置点个数

256个

巡航扫描

8条，每条可添加32个预置点

花样扫描

4条，每条路径记录时间大于10分钟

断电记忆

支持

守望功能

预置点/花样扫描/巡航扫描/自动扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描

方位角信息显示

开/关

预置点视频冻结

支持

定时任务

预置点/花样扫描/巡航扫描/自动扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描/球机重启/球机校验/辅助输出

网络

最大图像尺寸

2048×1536

帧率

50Hz:

25fps（2048×1536）、25fps（1920×1080）、25fps（1280×920）、25fps（1280×720）

60Hz:

30fps（2048×1536）、30fps（1920×1080）、30fps（1280×920）、30fps（1280×720）

视频压缩

H.264/MJPEG/MPEG4，H.264编码支持Baseline/Main/HighProfile

SVC

支持

ROI编码

支持24块区域，等级可调

音频压缩

G.711ulaw/G.711alaw/G.726/MP2L2

网络协议

IPv4/IPv6,HTTP,HTTPS,802.1x,Qos,

同时预览视频数

最多10路

三码流

支持

用户权限

最多32个用户，分3级:

管理员、操作员和普通用户

安全模式

授权的用户名和密码，以及MAC地址绑定；HTTPS加密；IEEE802.1x网络访问控制,IP地址过滤

系统集成

报警输入

7路开关量输入（0-5vDC）

报警输出

2路，支持报警联动

报警联动

预置点/巡航扫描/花样扫描/SD卡录像/触发开关量输出/客户端电子地图

智能报警

音频异常侦测,移动侦测,视频遮挡,网线断,IP地址冲突,存储器满,存储器错,非法访问

音频输入

音频输入（LINE输入、MIC输入），音频峰值:

2-2.4V[p-p]，输出阻抗:

1KΩ±10%

音频输出

线性电平，阻抗:

600Ω

网络接口

内置RJ45网口，支持10M/100M网络数据，

SD卡接口

内置MicroSD卡插槽，支持MicroSD/SDHC/SDXC卡（最大支持64