交通事件标准技术方案 V11.docx
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交通事件标准技术方案V11
博康交通事件标准技术方案
第1章概述
1.1背景
随着我国经济高速发展，公路里程也不断增加，人们对公路的通行能力和服务质量提出了越来越高的要求。
尤其是城市道路、高速公路，随着城市化区域的扩张，路网建设的日益完善，城市道路是人们日常出行的主要选择；而高速公路则是经济发展的大动脉。
近年来，随着道路里程的增长和机动车流量不断增大，因超速行驶引发的交通事故也迅速增加，此外，道路上诸如大货车占用小型机动车车道、机动车辆占用非机动车道等交通违法行为也日益增多，严重扰乱了道路的交通秩序，甚至直接导致拥堵事件的发生，给广大市民的出行带来了极大的不便。
因此，为保证道路交通安全，及时遏制违法行为，避免引发交通事故。
拟建设智能交通事件检测系统，并结合城市道路、高速公路的特点，统一规划、系统建设，通过建立集多种业务应用于一体的交通综合信息监测系统，不仅可以为交管部门交通管理工作提供技术支撑；为大型活动交通科技保障提供技术支撑；为预防道路重特大事故的发生提供技术支撑；为道路行车通畅提供技术支撑；更主要的目标是逐步将建立智能交通事件预警体系与快速处理体系，以高科技提升道路管理水平，提高交通通行效率，改善人们的出行体验。
1.2业务需求分析
1.2.1交通管理监控需求
1、提高道路交通安全的需求
（1）交通违法行为非现场取证
市区机动车违法行驶较多，超速行驶、机动车违法变道、争抢红灯情况较多，非机动车、行人与机动车交织现象严重，目前的警力不足以支撑现场执法需要。
需采用高科技交通违法监测手段，增加对不规则违法行为的取证手段，实现系统联网自动传输违法信息，提高交通违法处罚效率，改善交通秩序。
（2）问题车辆的布控稽查（兼车牌识别功能的检测点）
随着机动车的不断增长，交通违法和涉车犯罪案件也呈快速增长趋势，因此需采用联网高效的交通稽查手段，实时采集行驶车辆信息，为公安交通管理提供依据，提高执法和管理效率。
（3）交通事件预警
通过预警功能可降低交通事故率以及死亡率，间接减少了交通拥堵情况的发生。
在交通违章行为的早期发现并采取响应的措施及时制止违章行为，将事件发生的概论极大的降低，提高交通执法的科技化水平。
（4）交通事故快速主动报警处理
一旦发生交通事故，如不及时处理，很快会演变为交通拥堵，二次事故发生的概率也比较大，特别是在高速公路上。
所以需要最快的速度发现交通事件，按预置应急预案处理，抢救伤员，减少二次事故，减少交通拥堵，保障畅通。
1.2.2未来发展方向及城市综合化管理的需要
许多城市认识到社会面治安监控的意义远不局限于新建系统，而是把它扩展为对整个城市的监控，形成整个城市立体的、全方位的防控体系，因此本着既分又合的方式，把居住区、宾馆、学校、体育场馆等各种重要单位已独立建设的监控系统的主要图像信息，按辖区就近接入派出所等基本单元的监控系统，则可以实现监控系统为全社会服务的目的。
同时，城市监控也提供了其他方面的协助作用。
如城市交通状况的实施监视：
现代化的城市需要现代化的管理手段，城市的繁荣，对城市的综合管理提出了更高的要求。
向科技要警力，用现代的交通监控技术监督、疏导交通以减少违章已成为国内交通管理部门的重要实现方式。
城市监控系统的建立，在于提高城市综合管理的能力。
同时城市监控的意义不局限于其本身，形成立体的、全方位的防控体系，则实现为全社会服务的目的，提供给其他方面的协助作用，实现城市的综合管理。
将着重于以下几个方面：
社会治安：
包括社区治安、智能建筑、街面巡视、重点单位等安全防范。
交通管理：
包括道路交通管理、交叉路口管理、车流量等道路信息采集。
城市信息：
包括城市综合信息管理，与相关部委、局、行业之间的信息共享、数据交换等。
应急管理：
包括城市专项应急预案措施，提供城市综合减灾和应急处置体系的信息，为城市应急联动中心提供有力依据。
1.3建设目标
在城市交通道路、高速公路上，各种交通事故如果得不到及时处理，会带来许多不良后果：
如城市交通道路、高速公路的管理部门不能尽快获取事故信息，无法及时赶到现场处理；紧急救护部门不能及时获取事故信息，无法及时实施救援工作等。
若事故或交通堵塞不能及时检测和处理，必然会引起车辆的绕行、甚至是二次事故的发生，降低了交通道路运营效率，带来巨大的经济损失。
目前，我国道路交通事故死亡人数高居世界第一，事故死亡率比欧洲发达国家要高出10倍以上，经济损失更加惊人。
因此，应用城市交通道路、高速公路交通事件检测与管理具有重要意义。
交通异常事件是产生交通阻塞和延误的主要原因，交通阻塞和延误导致巨大的财产损失。
为了预防或减少交通事故带来的损失，及时有效地进行交通事故救援和处理，有效减少因交通事故而产生的交通延误及避免二次事故的发生，我们就必须认真考虑如何才能减少交通阻塞。
减少交通阻塞和车辆延误的一个方法就是降低各种交通事件对交通流的影响。
因此必须迅速获取事件信息，迅速分析处理。
交通事件自动检测系统是利用现有的和新增的图像资源，建立视频事件自动检测系统，使交通管理部门及时、准确、直观地获取准确的交通事件信息，以便科学、合理、快捷的处置交通事件，确保交通畅通。
交通事件视频检测系统就是对城市交通道路、高速公路交通信息图像进行的应用和挖掘的。
交通管理部门建设很多的电视监控等图像监控系统虽然为我们提供大量的交通事件等交通信息，但由于受到技术条件的限制，这些海量的交通信息只能靠人工的进行检测、识别、统计，其结果不但是效率低下，而且造成大量的交通信息资源浪费，根本就不能很好的为交通管理者提供各种辅助决策。
而现在交通事件检测系统是利用图像监控系统的图像数字化处理后，经过分析判断路面上的一些事故、故障或则一些突发情况，以协助指挥人员部署调动警力进行相应处理的智能系统。
它的主要目的有以下几点：
◆把交通事故从被动跟踪改变成主动报警，可以使交通事件及时、准确、直观，让交通管理部门获取准确的交通事件信息，以便科学、合理、快捷的处理交通，确保交通的畅通，同时可以对交通事故进行统计分析，达到预测和防范作用。
因此它不仅只是一个交通事件检测系统，还能就各路段检测到的数据为该路段提供一个针对性的优化方案。
◆及时发现意外事件，便于指挥疏导交通。
由安装道路上的上百台交通事件检测器等组成的交通事件检测系统，可在第一时间发现交通事故、路面积水等各种意外事件，自动报警并对事件过程全程录像。
如遇有交通意外，交通事件检测系统第一时间自动报警，指挥人员应用无线通信等系统随时了解警力具体方位，与执勤民警实时互动、精确调度，在现场处置的同时，综合利用各种科技手段对周边交通实施宏观调控，及时有效地进行交通事故救援和处理，有效减少因交通事故而产生的交通延误及避免二次事故的发生。
◆自动采集各种交通参数，检测内容包括：
车道流量;平均车速；平均车道占有率；队列长度；平均车头间距；车辆类型。
流量和平均车速的输出的时间间隔为5分钟，可以调整，最小间隔为1秒。
系统可以对得到的数据进行简单的统计分析。
可以通过计算给出以下交通参数：
平均车道占有率；平均车头间距；如果出现以下交通参数超过阈值时,系统可以自动报警。
队列长度超过阈值；占有率超过阈值；通过这些交通参数的采集，系统可以为搜集交通管理部门提供准确的交通参数信息，为交通道理的科学管理提供可靠的交通信息数据。
◆便于事后查证和交通安全教育。
将事件录像存储一段时间，其中的交通事故录像可以长期保存，既方便事后查证事故发生原因，也可以编辑整理用于交通安全教育。
从实战案例上看，视频交通事件检测系统投入使用以来，对交通异常事件的处置时间平均减少3至5分钟，同时二次事故的发生率也大大减小了。
本系统检测交通事件主要包括交通拥堵、车辆逆行、车辆停驾、行驶缓慢、行驶超速、违章变道、车辆横穿、遗弃物、行人出现、行人横穿、烟雾火灾等多种情况。
1.4设计原则
系统设计坚持“技术上先进，使用上实用，经济上合理”的原则。
1.4.1先进性
进入21世纪以来科技发展日新月异，系统设计充分利用当今科技进步成果，采用先进设备和软件，使系统具有“国际先进，国内领先”的总体水平。
并且易于升级换代，在保证其先进性的前提下具有较长的生命周期。
1.4.2实时性
本系统是一个集多种交通信息监测于一体的综合应用系统，所选用的信息采集设备、传输设备和中心应用系统均支持实时视频的应用，能够满足交通监控和监测对信息实时性的要求。
1.4.3安全性
系统采用Linux操作系统，其安全性、稳定性均超过普通视窗操作系统，具有较强的安全管理机制，充分考虑抵御来自非法访问者的侵入和攻击。
系统可以通过中心管理机制对整个系统进行严格的安全管理，使得系统无论在软件还是硬件都达到更高的安全标准。
1.4.4可靠性
系统采用集成度和稳定性高的设备，利用自动检测、自动报警、自动监控和容错等技术，强化防病毒、防误操作、防雷、防盗功能，并提供数据备份、恢复设置有多级别和权限管理功能，并设置相应的密码，只有相应级别管理员才能进入措施。
系统还将提供用户等级权限和密码保护，防止人为破坏和干扰。
系统。
所有的操作均会有详细的日志记录。
全自动运行，即使是毫无计算机经验人员，只需打开电源，即可实现无人值守，自动监控。
1.4.5稳定性
系统对温度、湿度、照度、电压以及空间电磁场等环境条件的变化有良好的适应能力，对同一物理量的重复测试偏差在合理的额定范围内，确保设备7*24小时不间断运行。
所有硬件及软件从设计开始就遵循严格的质量标准，在提供给客户之前都经过多道严格测试，软硬件体系已经过长时间实践检验，确保稳定运行。
1.4.6可扩展性
系统采用模块化设计，具备丰富的接口模块，只需根据实际的需求，配置相应数量的功能模块即可达到系统的功能要求。
一旦需求变化只需增减相应的功能模块。
系统配置灵活，支持任意拓扑结构的组网方式，可以方便实现各个层面的扩展应用。
系统采用标准化的物理接口设计，使用开放的软件接口协议，可以方便地实现与各种外部系统联接，并具备可集成性。
1.5设计依据
●《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》（GA/T497-2009）
●《MVS-1000视频检测器（控制主机）企业标准》（Q/TFXW003-2010）
●《公路交通安全设施设计技术规范》（JTJ074-2003）
●《安防视频监控系统技术要求》GA/T367-2001
●《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-92
●《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90.92
●《质量体系设计、开发、生产、安装和服务的质量保证模式》（中华人民共和国国家标准GB/T19001-1994）
●《质量管理和质量保证标准-第三部分-在软件开发、供应和维护中的使用指南》（中华人民共和国国家标准GB/T19000.3-1994）
●《计算机软件质量保证计划规范》（中华人民共和国国家标准GB/T12504-1990）
●《计算机软件配置管理计划规范》（中华人民共和国国家标准GB/T12505-1990）
●《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（中华人民共和国国家标准GB50198-94）
●《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（中华人民共和国国家标准GB50168-92）
●《机动车安全检测设备》（中华人民共和国国家标准GB/T11798-89）
●《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》（国务院2004年5月1日施行）
●《中华人民共和国道路交通安全法》
●《道路交通标志和标线》GB5768
●机动车、驾驶员及违法管理等相关数据库规范2004版
●《建筑物防雷设计规范》中华人民共和国国家标准GB50074-94
●《雷电电磁脉冲的防护》国际电工委员会IEC1312-1～3
●《电子计算机机房设计规范》中华人民共和国国家标准GB50174-93
第2章交通事件解决方案
2.1布防原则
布设原则如下：
1、交通骨干道路区域，对城市交通通行影响大的路段。
2、本地区内交通要道、繁华路段、单行路段、大型桥梁等枢纽区域。
3、事故多发地段、重点监控路段、重点保护单位或设施、案件多发地段。
4、高速公路。
2.2建设内容
在XX地区建立交通事件检测系统共计xx套。
其中：
1、已建视频监控系统增加高清交通事件检测xx套，标清交通事件检测xx套。
2、新建高清交通事件检测xx套。
2.3系统总体设计
2.3.1交通事件检测技术选择
常见交通事件检测技术有以下几种：
（1）“间接”检测技术
“间接”检测技术包括线圈检测、微波检测、红外检测、超声波检测等。
根据交通流参数的变化通过事件检测算法判断事件。
事件检测算法如：
模式匹配技术、统计分析、交通流模型、人工智能等。
间接的检测技术曾在高速公路、隧道等相对场景单一的地点得到应用，但存在检测速度慢、检测事件类型单一、看不到事件发生的现场等问题，现在已经逐步退出市场。
（2）“直接”检测技术
“直接”检测技术指视频事件检测技术，所见即所得，检测速度最快，检测事件类型丰富，性能好，是目前的主流检测技术。
传统的视频事件检测只支持标清视频，信息量偏少，有时看不清事件细节，扩展应用比较困难（行人特征识别等），博康视频事件检测器支持高清事件检测，能看清楚更多细节（传统标清的5倍以上像素），提供更丰富的功能。
同时，博康视频事件检测器也支持传统标清事件检测，保护客户在传统标清视频监控领域已经建设的监控资源可以得到充分利用。
本方案采用视频事件检测技术。
优选高清视频事件检测系统，对已建标清视频监控可采用标清事件检测系统。
2.3.2系统总体架构
图2-1系统总体架构
（1）视频监控系统
视频监控系统可以采用已建视频监控系统，新增视频事件检测系统建议采用高清视频监控。
（2）视频事件检测系统
视频事件检测系统主要用于完成交通事件检测和交通参数检测，并实现各种事件信息的记录、录像、报警等。
视频事件检测系统从视频监控系统获取视频流（H.264视频流或原始YUV视频流或其他格式的视频流），对其进行事件检测与交通流参数检测，并将检测结果传送给交通事件管理系统。
（3）交通事件管理系统
交通事件管理系统主要完成事件管理，预案管理，录像点播，联动控制，协议输出，数据存储，事件应用，统计分析，GIS应用等功能，在现有大屏幕或其它显示设备上提供本系统图像视频显示功能。
2.3.4系统组成
2.3.4.1视频监控系统
视频交通事件检测系统建设可利用已建的视频监控系统，利用高科技装备提升现有监控系统的利用水平，并充分考虑未来5-10年内新接入视频进行事件检测的需要，模块化设计，方便扩充升级。
需要新建交通事件检测系统时优先选择高清视频监控，对于实时性要求高的检测点，采用视频事件检测器放置在前端的方式，更快速的提供报警。
2.3.4.2视频事件检测系统
视频事件检测系统主要由多套视频事件检测器组成。
视频事件检测器包含硬件与软件（操作系统、支撑软件、视频事件检测软件、交通流采集软件、通讯软件等），从视频监控系统获取视频（H.264视频流或YUV视频流或其他视频流）进行交通事件检测及交通流分析，并将识别结果实时传输给交通管理系统。
视频事件检测系统有2种组网模式：
◆后端检测模式
后端检测模式适用于已建视频监控系统与新建视频事件检测系统，支持高清与标清视频检测。
检测设备在中心集中管理。
对于新建视频事件检测系统，建议采用高清视频，如图2-2所示的组网方式新建，事件检测的延时更小，监控效果更好。
对于已经视频监控系统，采用如图2-3所示的组网方式，支持高清、标清。
图2-2后端检测模式组网图1
图2-3后端检测模式组网图2
◆前端检测模式
前端检测模式适用于新建高清视频监控，实时性要求高的检测点。
图2-4前端检测模式组网图
本方案组网模式选择：
新建事件检测系统：
采用高清视频，实时性要求高时采用前端检测模式；规划使用后端集中检测时，优先推荐图2-2的组网方式减少延时。
已建视频监控增加事件检测功能：
采用后端检测模式，优先高清事件检测，支持标清事件检测。
2.3.4.3交通事件管理系统
交通事件管理子系统主要包括事件检测应用和监测管理平台等功能。
系统总体框架如下图所示：
图2-5
图2-6
图2-7
图2-8
2.4系统特点
（1）国际领先的全视频3D模型动态检测跟踪技术
视频检测技术，是摄像机和计算机图像处理技术结合构成的检测方式。
而博康高清卡口的全视频3D模型动态跟踪检测技术，是通过应用国际先进检测跟踪算法，对连续的视频流进行检测跟踪，更适应各种复杂环境（例如：
抖动、阴影、光照变化、雨雪等），使目标检测率与事件检测率更为优秀，是目前国际上应用最为成熟稳定、最有发展潜力的视频检测技术。
其工作原理是通过视频摄像机作为传感器，在其视频范围内通过博康专有的检测算法，计算目标（机动车辆、非机动车辆、人等）进入检测区域时，系统判断出目标的存在，跟踪目标运动过程，识别各类交通事件，并得到需要的各种交通数据信息。
视频动态检测跟踪检测技术普遍被业界评价为未来视频处理领域中的主流应用技术。
博康集团是拥有国际先进、具有自主知识产权的视频动态检测跟踪技术的行业专业企业。
图2-9
图2-10
（2）支持高清事件检测
本方案支持应用目前在国际监控领域中前沿的高清晰度摄像机，与传统的480线或者520线（约40万像素）CCTV摄像机相比，高清晰度摄像机分辨率可达1600×1200（超过200万像素），在配合恰当的镜头的条件下，可以超过1000线的清晰度。
高清事件检测结果更精确，获得更多的监控信息，进行更多扩展应用。
（3）灵活的功能扩展，支持特征识别、交通流量采集等多种功能
本系统支持特征识别功能，包括车牌号码识别、行人衣服颜色识别等，视频视场安装需要满足识别最低要求（车牌像素大于80，相对水平）；系统集多种功能于一身，使其还可通过网络向中心提供车速、车流量、车头时距、占有率、车型等实时交通信息。
（4）安全、稳定、可靠的系统
1、操作系统采用基于控制机的嵌入式Linux系统，具有系统保护和系统自恢复功能，可有效防止计算机病毒和黑客的恶意攻击。
提高了系统安全性和稳定性。
2、系统设计有监控单元，可实现软硬件双重监测保护，当系统软件运行出现问题时可对系统进行复位，使软件恢复运行。
一旦软件监测系统失灵，硬件监测系统可使整个主机系统复位，做到双重保护，提高了系统安全性和稳定性。
（5）完善的中心应用系统建设方案，扩展性强，满足大容量信息处理
具体表现在以下几个方面：
1、中心应用系统具有大流量吞吐性和大负载的接入能力，可以实现对海量数据的处理和融合，在统一的平台上对多种信息显示、调用、控制和管理。
2、系统可以根据用户的业务需求，对交通数据进行重新抽取、扩展和综合利用，实现业务平台的扩展。
3、系统采用灵活动态的处理模式，适用于多业务综合应用处理。
4、系统提供标准的数据接口，方便与其他系统进行交互。
2.5系统功能与性能
2.5.1视频监控系统
视频监控建设、接入、存储、显示、管理等功能。
由视频监控系统集成商提供。
2.5.2视频事件检测系统
可检测交通事件：
⏹交通拥堵：
车辆排队长度超过设定值。
⏹车辆逆行：
车辆违反规定行驶方向所造成的事件。
⏹车辆停驶：
系统能够自定义并区分不同的道路交通环境下的停车现象。
如车辆在交通状况较好的情况下发生的停车行为即流畅中停止，车辆在交通拥堵状态下的停车行为即拥堵中的停止等。
⏹行驶缓慢：
被检测区域中的车辆行驶速度低于设定的报警阀值。
⏹行驶超速：
被检测区域中的车辆行驶速度高于设定的报警阀值。
⏹违章变道：
车辆在不能变道的区域变道。
⏹车辆横穿：
车辆横穿马路。
⏹遗弃物：
被检测区域内有遗弃物出现。
⏹行人出现：
被检测区域中有行人出现在行车道。
⏹行人横穿：
被检测区域中有行人横穿马路。
⏹烟雾火灾：
被检测区域中有明显的烟雾或起火情况。
对于连续发生的事件能够区分事件类型和事件优先级。
对于相近时间内的同一事件不重复报警。
能够灵活设置检测区域，检测区域可以包括多条车道和多个方向，基本覆盖摄像机的整个监控范围。
能够对检测区域分车道设定报警阀值。
能够正确区分车辆停止事件，并分别报警。
能够向中心系统提供交通事件的发生时间、地点、类型、录像调用的路径，交通流量、车速、占有率等统计信息，以及设备运行状态等信息。
交通流参数检测：
车流量、平均车速、车道占有率、车头间距、车型等交通参数。
设备状态信息及故障报警：
能够提供视频检测设备实时运行状态信息与故障报警信息。
技术指标：
序号
项目
指标
备注
1
事件检测率
白天>90%
夜晚>85%
2
事件平均检测时间
≤10秒
3
交通流量检测精度
>90%
4
平均无故障率
MTBF>40000小时
2.5.3交通事件管理系统
2.5.3.1交通事件处理模块（参考）
中心应用系统，通过系统专络接收前端视频检测器传来的各类检测数据，在指挥中心实现交通事件管理、交通流数据管理、数据存储以及数据智能搜索等综合应用。
中心应用系统接收前端传来的交通事件数据，并进行声光报警。
同时将报警信息存入数据库存入数据库，并负责生成事件录像数据库，每一个事件前后共5分钟可调，事件录像含有事件指针信息。
1）自动检测及报警
数据导入模块：
提供事件、设备状态等数据信息接入服务功能。
信息订阅通知模块：
提供基于各种形式的信息数据元素订阅以及实时通知的服务组件，具体内容如报警信息订阅等功能。
数据入库模块：
提供将各类业务数据进行实时高效数据存入数据库的功能。
协议转换输出：
提供外部系统进行数据共享与发布协议转换输出功能
视频点播服务：
提供快速的事件视频录像播放的服务，分为点播代理和点播服务器两部分
2）交通事件管理
Ø视频联动：
系统可联动视频监控系统和图像存储系统，自动显示事件发生点周边的监控点。
Ø事件确认：
系统提供事件确认功能，方便用户对于是否为误报事件以及交通事件的属性、类别、级别、影响程度等关键信息进行确认。
Ø预案联动：
系统可以根据事件的严重程度以及用户预先设定的预案进行预案执行动作。
Ø结果跟踪：
系统提供事件处理结果录入界面，方便用户记录处置情况。
交通管理人员可以完整记录事件的情况，如开始和结束时间、影响程度、级别、类型、影响时间、处置情况等
3）预案管理
系统提供预案设定功能，用户可以根据事件的类别、级别设定事件的处理预案。
当指定类型和级别的事件发生时，系统会自动调用相应的处置预案进行事件处理。
交通管理预案主要包括：
出入口的限流控制、调度民警现场处置、路边信息发布和跨部门处置等。
系统可不定期地对预案做出修正。
4）界面展示功能
Ø实时报警：
授权用户可利登录系统主界面查看事件监控点的视频图像。
当发生事件时，地图会自动定位检测点位置，同时检测摄像机的颜色会发生变化，并出现个性化的声光报警。
用户通过点击电子地图上标注的检测点查看报警信息。
描述事件的相关信息自动添加到事件处理列表栏中等待管理人员处理。
Ø地图功能：
系统提供地图平移、放大、缩小、摄像头选择、图层切换和开启关闭等功能
5）事件查询和录像查询功能
Ø事件查询：
用户可以按时间、地点、类别、影响程度、影响时间等检索条件查询事件记录。
Ø事件录像回放功能：
用户可以按时间、地点和事件类型检索事件录像，系统支持模糊查
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