行人闯红灯设计方案.docx
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行人闯红灯设计方案
行人闯红灯交通管理报警系统解决方案
第一章.背景及需求1
1.1.应用背景1
1.2.业务现状1
1.3.需求分析2
业务需求2
系统需求2
1.4.总体目标3
第二章.系统总体思路4
2.1.设计思想4
2.2.设计原则4
2.3.外场架设及场景5
现场布局侧视图5
现场布局俯视图7
现场点位示意图8
外场架设示意图9
2.4.工作流程示意图10
第三章.系统总体设计11
3.1.总体架构11
3.2.系统功能12
信号灯状态检测功能12
行人闯红灯违法行为自动检测功能12
联动告警功能13
广告发布功能13
视频监控及录像功能13
远程配置及维护功能13
3.3.方案特点14
解决现场取证执法警力不足问题14
解决手动抓拍取证易受人的因素影响问题14
应用领先的智能分析算法，提高环境适应性14
语音提醒和大屏曝光14
第四章.关键设备介绍15
4.1.一体化检测单元15
4.2.终端服务器16
4.3.信号灯检测器16
4.4.信息发布主机17
4.5.网络交换及传输单元18
4.6.室外LED显示屏18
4.7.户外液晶显示屏19
4.8.发布管理服务器21
背景及需求
应用背景
行人无视交通规则，肆意闯红灯一直是城市“顽疾”，且行人闯红灯是行人交通违法中最普遍、最明显、也是数量最多的一种交通违法行为。
这种违法行为不仅对交通违法者本人的人身带来极大的危险，而且有碍道路畅通，更是造成交通事故发生的重大诱因。
业务现状
行人闯红灯交通违法行为长期存在，而且交警在执法过程中常常遇到“法不责众”的尴尬局面。
由于管理难度大，致使不少交通民警产生畏难情绪和消极心理，形成了行人肆意闯红灯、无视交警指挥等不让行、不服管的怪现象。
针对这种情况各地的交管部门也都推出了各自的监督、管理手段
1）一面红旗
上下班高峰时段，在主要路口设置文明监督志愿者岗位，通过口头的规劝，减少行人闯红灯的行为；
图1.一面红旗
2）一条红绳
在红灯期间用绳子阻隔行人通道，采用物理手段杜绝行人闯红灯的可能；
图2.一条红绳
3）一面人墙
利用手拉手的开关式人墙，指挥行人大军的“走”与“停”。
图3.手拉人墙
以上监管方式都需要人力现场劝导，存在费时、费力，效果差的情况，但是在新的解决方案出现前，这样的方式依然是大多数地区的首选。
需求分析
业务需求
1）迅速从闯红灯的人员中抓拍出违法行人抓拍图片，进行显示大屏警示曝光。
2）行人闯红灯时系统应能给出警示，通过声音等报警的方式进行安全提醒。
系统需求
1）行人闯红灯实时违法行为图片抓拍曝光：
能通过部署斑马线的行人闯红灯一体式摄像机实时抓拍违法闯红灯人员图片并形成违法证据合成图，并实时曝光显示大屏。
2）行人闯红灯语音预警：
当有行人闯红灯时，能通过部署斑马线的音柱播放语音提醒信息，起到提前警示作用。
总体目标
本方案旨在为交管部门治理行人闯红灯提供一个切实有效的非现场治理手段，自动对行人闯红灯进行检测，联动喇叭进行语音提醒，通过电子大屏进行图像曝光。
同时，非现场取证数据上传中心平台，作为取证证据，为后期的宣传教育提供素材。
系统总体思路
设计思想
我国并不缺乏对行人闯红灯的相关处罚规定，《中华人民共和国道路交通安全法》第八十九条规定，行人、乘车人、非机动车驾驶人违反道路交通安全法律、法规关于道路通行规定的，处警告或者五元以上五十元以下罚款；非机动车驾驶人拒绝接受罚款处罚的，可以扣留其非机动车。
可见，行人闯红灯行为属于违法行为，且对于这种违法行为，我国法律明确了警告或者罚款的相关法律法规。
从以上对行人闯红灯、乱穿马路等违章现象的分析来看，相关部门可以对违章行人采取警告或者罚款的处罚方式，但是仅仅交了罚款或者被处以警告就能了事吗？
关键还是要加强行人的安全意识教育，形成全民安全出行的氛围。
出现“中国式过马路”这种现象是大家受法不责众的“从众”心理影响，从而不顾及交通安全。
闯红灯变成习以为常的事情，原因就是大家觉得这没有什么大不了，也没有什么不好意思的。
最重要的还是要让大家恢复羞耻心，真正认识到闯红灯是缺乏公德、缺乏社会公共意识的表现。
为了更好地整治“中国式过马路”，可以考虑采用自动检测方式，对行人闯红灯进行自动检测，通过语音警示、画面曝光的形式，提醒过往市民遵守交规。
本方案旨在为交管部门治理行人闯红灯提供一个切实有效的非现场治理手段，自动对行人闯红灯进行检测，联动喇叭进行语音提醒，通过电子大屏进行图像曝光。
同时，非现场取证数据上传中心平台，作为取证证据，为后期的宣传教育提供素材。
设计原则
系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：
Ø《中华人民共和国交通安全法》
Ø《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》
Ø《公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求》（GA/T651-2014）
Ø《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》（GA/T652-2006）
Ø《交通电视监视系统工程验收规范》（GA/T514-2004）
Ø《公路交通安全设施设计技术规范》（JTJ074-2003）
Ø《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-92
Ø《全国道路交通管理信息数据库规范》（GA329.3第3部分）
Ø《安全防范工程技术规范》（GB50348-2014）
Ø《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-1994）
Ø《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）
Ø《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）
Ø《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000）
Ø《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）
其他智能交通建设相关地方规范与标准
外场架设及场景
现场布局侧视图
图4.现场布局侧视图
图5.现场架设实际效果图
1.斑马线距离16m-35m配置30mm镜头
2.斑马线距离35m-45m配置35mm镜头
3.立杆高度2.5M-3M
4.音柱对应斑马线对向相机，走485信号线。
5.其余斑马线长度情况联系海康威视售前。
现场布局俯视图
图6.现场大屏架设俯视图
图7.现场斑马线俯视图
1、行人红绿灯杆子高度在2.5m-3m之间，且杆件距离斑马线纵向（东西向斑马线）不超高2M则可借用行人红绿灯杆件，其他情况请重新立杆保证抓拍效果。
2、大屏安装于路侧成90°夹角安装。
图8.现场大屏架设效果图
现场点位示意图
图9.图现场点位示意图
外场架设示意图
图10.外场架设示意图
工作流程示意图
图11.系统工作流程图
系统总体设计
总体架构
行人闯红灯自动检测报警系统由前端子系统、网络传输子系统和后端管理子系统组成。
图12.系统架构图
前端子系统主要由一体化检测单元、信号灯检测单元、数据汇聚交互单元、告警发布单元等组成。
一体化检测单元：
700万像素一体化抓拍单元；
数据汇聚交互单元：
交换机、终端服务器；
告警发布单元：
信息发布主机、信息发布服务器、功放、喇叭、室外大屏；
数据通过光纤链路汇总至中心管理平台集中存储管理，中心的发布管理服务器对信息发布终端进行统一管理和信息发布。
行人闯红灯自动检测报警系统前端设备可无缝接入海康威视iVMS-8600智能交通综合管控平台。
系统功能
本系统通过视频自动检测行人闯红灯行为，联动路口高音喇叭实现对闯红灯行人的警示和提醒，并在电子屏幕上显示行人闯红灯行为。
可有效规范行人出行习惯，大大降低行人闯红灯的事故发生率，提高城市的文明程度。
信号灯状态检测功能
信号灯检测器可实现信号灯状态的检测，一台信号灯检测器支持8路信号灯状态的检测，每个路口配置一台即可。
行人闯红灯违法行为自动检测功能
行人在红灯状态下越过警戒线，进入人行横道的，系统自动检测行人越线行为，抓拍行人闯红灯全景图像，同时联动对向摄像机抓拍图像。
系统将三张行人闯红灯过程图片和一张行人特写图像进行自动合成，形成完整的行人闯红灯画面信息。
图13.取证效果示意图
联动告警功能
系统通过语音警示和对违章图片抓拍的即时警示方式，规范行人过马路的交通行为，能够降低行人乱闯红灯引发的交通事故和提高市民文明交通意识。
系统采用图像识别自动检测算法，自动检测行人过马路的违章现象；一旦发现违章行为，能够以语音及图像的方式给予警示，并记录违章行为发生的时间、地点及图像，能够为交警部门对违章行为进行处罚提供依据。
广告发布功能
系统采用高亮度室外显示屏，不仅可以实时曝光行人的违章行为，还可以播放交通路况信息、交通管制信息、交通宣传标语以及公益性广告等。
用户可远程登录系统管理端制作节目，灵活组合背景图、视频、音频、图片、字幕和实时数据等，排版组合成多媒体节目，各区域播放内容使用单独的播放列表进行控制，并可以设置节目单有效播放时间。
也可以使用节目模板对界面排版进行快速制作，同时支持节目单导入导出功能，对节目单进行快速更改。
实现不同的场所、不同受众、不同时间段播放不同的信息内容。
视频监控及录像功能
高清摄像机在进行图像采集、抓拍的同时还能够提供1路高清视频流，在不影响识别的前提下，对道路通行状况进行实时视频监测和录像。
700万像素高清摄像机帧率可达到25帧/秒。
远程配置及维护功能
系统支持在前端通过人机交互界面进行现场配置和在中心进行远程配置，能够对行人检测区域、行人统计报警阀值、抓拍标记位置等参数进行设置，可实现系统远程重启、复位等远程维护操作。
方案特点
解决现场取证执法警力不足问题
本方案采用非现场自动取证，系统能够全天候工作，在一定程度上消除道路交通管理在时间和空间上的盲点，可以缓解警力不足和现场执法取证难的问题，保证行人闯红灯违法行为都能得到及时纠正、有效遏制。
解决手动抓拍取证易受人的因素影响问题
相比现场执法取证，本系统为非现场自动提醒规范，摆脱了受限于警力不足的问题，有效解决执法成本高、效率低问题，减少现场执法矛盾冲突。
应用领先的智能分析算法，提高环境适应性
一体化检测单元内置行人检测模块，采用基于图像特征和机器学习的算法，综合行人的运动、颜色以及轮廓等特征，支持复杂场景下的抓拍，避免阴影、相机抖动带来的误检影响，通过视频检测方式自动检测行人过马路的违法行为。
语音提醒和大屏曝光
本系统在发现违章行为后，即以语音和图像方式给予以警示，并记录违章行为发生的时间、地点和图像。
图像通过采用高亮度室外显示屏发布，不仅可以实时曝光行人的违规图片，而且可以在绿灯时段播放公益性广告、路况信息、交通管制信息、交通宣传标语等，进一步提升了该系统在宣传交通文明、提高市民素质方面的作用。
关键设备介绍
一体化检测单元
采用700万像素一体化抓拍单元监测人行横道区域内行人通行状况，结合行人信号灯状态，分析行人是否存在闯红灯行为，对闯红灯行为进行抓拍，并联动语音告警，同时提取闯红灯人脸信息。
表1一体化检测单元参数表
项目
规格
传感器类型
采用1英寸700万像素彩色逐行扫描CCD高清智能摄像机
分辨率
分辨率3392（H）×2008（V）
帧率
25fps
内部配置
防尘、防水滴面板，内置网络防雷器等
摄像机参数配置功能
曝光速度、AGC控制、白平衡方式控制等
视频压缩标准
H.264/H.265/MJPEG
输出图片格式
JPEG
接口
3个RS-485接口,1个RS-232接口；2个RJ4510M/100M/1000M自适应以太网口
触发输入
4路外部触发输入，1路SYNC信号灯电源同步输入
触发输出
6路（光耦隔离2500VAC）,作为补光灯同步输出控制
功能
违章检测、人脸抠图
违法抓拍捕获率
白天≥80%
终端接入
支持接入终端服务器
电压
100VAC～240VAC；频率：
48Hz～52Hz
功耗
＜20W
工作环境温度
-30℃～+60℃
工作环境湿度
5%~95%@40℃，无凝结
防护等级
IP65
外形尺寸（不含支架）
180mm（W）×152.7mm（H）×636mm（D）
重量
6.5±0.5kg
终端服务器
采用全嵌入式架构，是一款室外型智能交通专用网络视频录像机，集视频管理、交通数据管理、视音频解码、图片处理、网络交换等功能于一体。
具有智能集成度高、连续运行时间长、抗恶劣环境能力强的特点。
表2终端服务器参数表
操作系统
嵌入式Linux；
操作界面
WEB、VGA、HDMI；
接口
双网卡，内置16个100M以太网接口及2个1000M网络接口、1个1000M独立SFP光纤接口；支持2路HD-TVI输入；支持VGA输出、HDMI输出、CVBS输出；4个RS485、2个RS232、2个USB2.0、4路报警输入\报警输出、1个eSATA接口；
接入入数
支持12路IPC接入；
电源
DC12V
功耗
＜30W（含1块3.5”硬盘）；
信号灯检测器
信号灯检测器可实现信号灯状态的检测，一台信号灯检测器支持8路信号灯状态的检测，每个路口配置一台即可。
表3信号灯检测器参数表
项目
参数
信号灯交流信号输入接口
8路
RS485输出接口
4个
拨码开关
5路拨码开关，用来设置波特率、地址和上传模式
交通灯状态指示灯
8路
检测电压范围
140VAC～270VAC，50Hz/60Hz
工作电压
12VDC
功耗
<3W
工作环境温度
-30℃～+70℃
工作环境湿度
5%~95%@40℃，无凝结
结构尺寸
250mm（W）×35mm（H）×120mm（D）
信息发布主机
安卓信息发布主机是海康威视自主研发的一款信息发布产品，适用于各类公共信息发布以及商业广告发布等应用场景。
支持多种网络传输及接入协议，支持多种视频和图片格式解码，系统运行稳定可靠。
表4信息发布主机参数表
HDMI接口
HDMIIN×1，HDMIOUT×1
LAN网口
RJ45×1
音频接口
AUDIOIN×1，AUDIOOUT×1
USB接口
USB3.0×1，USB2.0×1
SD卡接口
SDCard×1
SIM卡接口
SIM×1
CPU
Cortex-A7，4核，主频1.2GHz
芯片组
MSD6A628VX
内存
1GB
网卡
内置网卡，百兆
SD卡
内置32G
操作系统
Android4.4.2
联网方式
有线、无线WIFI、3G/4G可选
电源
DC12V
功耗：
≤20W
工作温度
工作温度：
-10℃--55℃
工作湿度
10%--90%
尺寸
136.05mm（宽）*207mm（深）*43.2mm（高）
重量
≤1kg
网络交换及传输单元
包括前端工业级交换机和光纤收发器，工业级交换机用于在路口前端组建局域网，光纤收发器用于路口数据向中心的传输汇聚。
表5网络交换机参数表
处理类型
存储和转发
RJ45端口
0/100BaseT（X）自动侦测，全/半双工，MDI/MDI-X自适应；
过载电流保护：
1.1A，接口：
1个可插拔的4针接线端子，支持反接保护；
工作温度
-40~75°C；
相对湿度
5~95%（无凝露）；
MTBF（平均无故障时间）
425，000小时；
铝制外壳
IP30防护
表6光纤收发器参数表
接口类型
FC接口（可选ST）；
传输距离：
以下三种可选
A：
单模0~20km，
B：
单模0~40km，
C：
单模0~80km；
光纤类型
单模/单纤；
发送/接收波长
发送波长：
1310nm；
接口类型
1个RJ45接口；
室外LED显示屏
表7室外LED显示屏表
产品规格
P3.81
像素点间距
3.81mm
分辨率
640*352
扫描方式
静态
像素点密度
3906
像素点组成
2R+1G+1B
箱体材质
冷轧板（双层门标箱）
视觉等级
亮度
8000cd/m2
视角（垂直/水平）
H：
110°V：
55°
刷新频率
≥800HZ
对比度
10000：
1
电源功耗
供电电压
AC110、AC220、AC110V－220V，48－52HZ
工作电源
采用n+1高可靠容错的开关电源系统，具有稳压、过载、短路、漏电及防雷保护
功耗（最大/平均）
800W/m2（350W）
工作环境
工作温度
-20℃~+70℃
工作湿度
10%~90%RH
使用寿命
≥10万小时
平均无故障时间（MTBF）
≥5万小时
像素年失控比率
≤1/10000（出厂时为零）
户外液晶显示屏
55寸户外液晶显示屏，屏幕的分辨率为1920x1080，可支持1920*108060Hz以下的信号显示；
液晶屏采用原装进口液晶面板，电路满足工业级的需求，面板经过特殊的处理，满足户外要求，可以抗高温、低温，防雨、防灰尘，防热胀冷缩，防爆等户外要求；
满足户外阳光直射下的图像清晰可见；
采用恒温空调，保证电路在最佳的温度环境工作，不影响产品的使用寿命；
结构采用金属结构，并带有保温层，以减少冷热交换，节约能耗；
表8户外液晶显示屏参数表
单元
项目
参数
显示器
屏幕尺寸
55寸
光源
LED
反光率
≤0.5%
分辨率
1920*1080
支持分辨率
支持1920x108060Hz，兼容以下分辨率
亮度
2000cd/㎡
对比度
4000:
1
可视角度（水平/垂直）
178O/178O
响应时间
8ms
显示色彩
8bit,16.7M
色域
92%
水平扫描频率（kHz）
31.5-91.1kHz
垂直扫描频率（Hz）
50-85Hz
系统
CPU
A74核
系统
Andriod4.4
内存
1G
SDCard
16G
USB
3.0*12.0*1
端口
HDMI/VGA/RJ45/RS232
WIFI
支持
3G/4G
可选
音频输出
2*5W
支持视频格式
*.ts\*.mpg\*.avi\*.mkv\*.mov\*.wmv\*.rmvb\*.vob\*.flv
支持音频格式
MP3
支持图像格式
JPEG、BMP、PNG
整机
输入电压
AC100-240V@50Hz
功率
380W
待机功耗
≤1W
环境温度
-30℃~60℃
环境湿度
0~90%RH
防水防尘等级
IP55
结构材料
金属
使用寿命
50000小时
质保
1年
发布管理服务器
信息发布服务器是海康威视自主研发的一款信息发布服务器，适用于各类公共信息发布以及商业广告发布等应用场景。
设备支持一对多方式对信息发布终端进行统一管理和信息发布，信息节目单可进行按日/周/自定义以及轮播等多种灵活的日程安排进行播放，信息播放的管理可更加方便高效。
表9信息发布服务器参数表
网络接口
2个，RJ4510M/100M/1000M自适应以太网口,串行通讯口1个，RS-232串行通讯口
USB口
1个，3.0USB
硬盘接口
8个，SATA类型接口
硬盘容量
每个接口均支持500MB/1TB/2TB/3TB/4TB/5TB/6TB等容量硬盘
电源
AC220V
功耗（不含硬盘）
≤35W
工作温度
工作温度：
-10℃--+55℃
工作湿度
10%--90%
机箱
19英寸标准2U机箱
尺寸
445mm（宽）*470mm（深）*90mm（高）
重量（不含硬盘）
≤8kg
升级会员 