【正文】 第一部分 第一部分主要介紹的是道路監(jiān)控指揮系統(tǒng)的總體規(guī)劃，這部分分別從電子警察項目背景，總體原則和目標(biāo)等方面著手進(jìn)行了闡述。 第一章 前言 “ 電子警察 ” 通?；蜃钕染褪侵戈J紅燈抓拍裝置或系統(tǒng)。隨著技術(shù)手段及其應(yīng)用面的不斷拓展，“電子警察”的內(nèi)涵與外延也在不斷發(fā)生變化，其更多的是泛指用于道路交通動、靜態(tài)違法行為的抓拍與處理裝置或系統(tǒng)，有時也將道路交通電子監(jiān)控與指揮系統(tǒng)（包括道路監(jiān)控、壓黃線抓拍、違法逆行、超速抓拍、治安卡口系統(tǒng)等等）統(tǒng)稱為“電子警察”。 第二章 項目概況 . 設(shè)計目的 建立電子警察系統(tǒng) ，依靠科學(xué)技術(shù)提高交通管理水平，實現(xiàn) 英山縣 交通管理現(xiàn)代化，保障道路暢通安全，是實現(xiàn)“科技強(qiáng)警”戰(zhàn)略的重要舉措，也是實施“暢通工程”，建立“平安大道”不可缺少的基礎(chǔ)建設(shè)工程。 . 設(shè)計背景 ? 工程名稱： ? 建設(shè)單位 ： ? 方案 設(shè)計單位 ： 武漢虹信通信技術(shù) 有限 責(zé)任 公司 技術(shù)方案 1 . 建設(shè) 規(guī)劃 英山 縣 交警道路監(jiān)控規(guī)劃 路口 項目 規(guī)格 1 城南轉(zhuǎn)盤 機(jī)動車闖紅燈 （測速） 4 向 7 車道 2 石油轉(zhuǎn)盤 機(jī)動車闖紅燈 （測速） 5 向 7 車道 3 老街十字路口 機(jī)動車闖紅燈 （測速） 4 向 4 車道 4 新街十 字路口 機(jī)動車闖紅燈 （測速） 4 向 6 車道 5 溫泉飯店十字路口 機(jī)動車闖紅燈 （測速） 4 向 6 車道 . 設(shè)計建設(shè)原則 城 市 道路交通監(jiān)控指揮系統(tǒng)工程的建設(shè)，旨在規(guī)范城市交通秩序，減少車輛違章現(xiàn)象，提高交通管理的現(xiàn)代化，對交通路口、路段的違章實施 24 小時監(jiān)控，通過高科技手段查處交通違章，提高管理效能，實現(xiàn)文明執(zhí)勤，大大降低交警的勞動強(qiáng)度，有效查處和減少交通違章，保障交通有序、暢通和安全。 在設(shè)計和建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)遵循以下原則： ? 實用性：采用成熟的技術(shù)和設(shè)備，建成的系統(tǒng)應(yīng)易于管理、易于使用。 ? 可靠性：系統(tǒng) 設(shè)計、設(shè)備選型、施工及調(diào)試等環(huán)節(jié)都將嚴(yán)格貫徹質(zhì)量條例，完全滿足系統(tǒng)的招標(biāo)要求，符合國家及行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定、可靠安全地運(yùn)行 ? 開放性：系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)易于升級擴(kuò)充，軟件應(yīng)有進(jìn)行二次開發(fā)的接口，遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。為了便于用戶的使用，系統(tǒng)將公開各種通訊協(xié)議接口。 ? 先進(jìn)性：在系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選型方面，在考慮系統(tǒng)的實用性前提下，盡量采用國際上先進(jìn)的視頻圖像與數(shù)字通訊技術(shù)，確保系統(tǒng)在國內(nèi)的領(lǐng)先地位。 ? 可擴(kuò)展性和抗干擾性 :采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計、遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，方便對系統(tǒng)規(guī)模和功能的升級；采用光纖傳輸，避免 環(huán)境的影響。 技術(shù)方案 2 . 設(shè)計依據(jù) 系統(tǒng)在設(shè)計施工中，嚴(yán)格按下表所列標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行： ? 《中華人民共和國道路交通安全法》 ? 《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》 ? 《 公路交通安全設(shè)施設(shè)計技術(shù)規(guī)范 》 （ JTJ 0742020） ? 《闖紅燈自動記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》 GA/T4962020 ? 《中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》 GA3892 ? 《中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》 ? GB50348《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》 ? GBJ11587《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》 ? GB5019894《民用閉路監(jiān) 控電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》 ? GB50187493《電子計算機(jī)房設(shè)計規(guī)范》 ? GA/TA7594《安全防范工程程序與要求》 ? JGJ/T1693《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》 ? GBJ23282《中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范 》 ? CECS 《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》 ? GB1405093《系統(tǒng)接地的形式及安全技術(shù)要求》 ? 《城市報警與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)“ 3111”試點(diǎn)工程規(guī)劃 (新 ) 》 ? 公安部《道路交通科技發(fā)展“九五”計劃和 2020 年規(guī)劃》 ? 《公安交通指揮中心建設(shè)發(fā)展的若干意見》 第二部分 第 二 部分主要 就用戶需求進(jìn)行具體方案的設(shè)計，包括闖紅燈抓拍系統(tǒng)、治安卡口管理系統(tǒng) 、 機(jī)動車超速自動抓拍系統(tǒng) 、 違章壓線抓拍系統(tǒng) ， 指揮中心建設(shè)等。 技術(shù)方案 3 第一 章 闖紅燈抓拍系統(tǒng) . 概述 該系統(tǒng) 采用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行交通違章行為特別是闖紅燈違章行駛的自動監(jiān)測，為公安交通管理部門提供強(qiáng)有力的執(zhí)法證據(jù)，對改善交通秩序、保障交通安全、提高道路交叉口通行能力、減少交通事故等都將起到重大作用，效果明顯。 . 系統(tǒng)簡介 . 綜述 烽火 機(jī)動車闖紅燈自動抓拍系統(tǒng)采用國際前沿的視頻動態(tài)跟蹤檢測技術(shù)為核心，同時 集合機(jī)器視覺技術(shù)，計算機(jī)圖像處理技術(shù)，通信技術(shù)及自動控制技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，利用高清晰 CCD 器件作檢測傳感器，通過對動態(tài)的交通視頻圖像實時處理，能克服天氣，行人，環(huán)境背景變化等干擾，從而實現(xiàn)道路交通信息采集，車輛行駛行為檢測，路況圖像監(jiān)控等功能的闖紅燈違章抓拍先進(jìn)系統(tǒng)。 本產(chǎn)品在嵌入式操作系統(tǒng)環(huán)境下運(yùn)行，系統(tǒng)安裝簡便、靈活，軟、硬件高度集成，維護(hù)方便，性能價格比高。管理軟件功能完善，用戶使用操作簡單。在視頻圖像實時動態(tài)分析基礎(chǔ)上，實現(xiàn)多車道、多方向視頻檢測，對多達(dá)十二車道的車輛進(jìn)行全過程監(jiān)視，既真實記錄了闖紅燈 車輛的違章過程、車牌照、車型、顏色，又詳盡記錄了違章路口名稱、行駛方向、信號燈狀態(tài)、違章時間等信息，可清楚判別違章車輛的行駛軌跡，為依法處罰提供了充足的法律依據(jù)。 . 當(dāng)前闖紅燈抓拍系統(tǒng)存在的問題 ? 僅采用了統(tǒng)計模式識別和句法結(jié)構(gòu)模式識別方法進(jìn)行目標(biāo)跟蹤，其智 技術(shù)方案 4 能化程度不高。 ? 對高速和低速運(yùn)動車輛目標(biāo)跟蹤與識別的效果不理想。 ? 照明條件差時漏拍誤拍多，夜間目標(biāo)跟蹤與識別效果不理想。 ? 抓拍圖片只能是兩張遠(yuǎn)景，一張近景，不能根據(jù)需要靈活設(shè)置，因此車輛闖紅燈狀態(tài)在圖片中反映的不充分。對后期處罰不利。 ? 違章時間 ，地點(diǎn)，類型，紅燈后幾秒等輔助信息為一個單獨(dú)文件，沒有直接在圖片上進(jìn)行視頻信息字符疊加。 . 優(yōu)勢 . 算法方面 通過引入以下算法，從而克服了對高速，低速運(yùn)動車輛及夜間時目標(biāo)跟蹤與識別效果不理想的不足。 ? 引入了快速小波提升算法 ? 引入了 SODP 算法 ? 引入了序貫積相關(guān)算法 ? 引入了區(qū)域幾何參數(shù)快速提取算法 ? 引入了基于 ARMA 模型的綜合預(yù)測器 ? 引入了 ART 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò) . 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù) 開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)版交通信息監(jiān)控軟件，指揮中心可利用我們的網(wǎng)絡(luò)版交通信息監(jiān)控軟件監(jiān)控任何安裝了闖紅燈 抓拍設(shè)備的路口遠(yuǎn)景視頻以及該路口車道的交通信息。 . 圖片真實性 在圖片上直接進(jìn)行視頻信息字符疊加。保證了圖片與信息的統(tǒng)一，內(nèi)部人員很難手工篡改，具有說服力。 技術(shù)方案 5 . 系統(tǒng)安全性 采用工業(yè)級控制計算機(jī)，并設(shè)計專用機(jī)柜作為路口的設(shè)備箱，考慮防水、防盜、降溫，確保系統(tǒng)設(shè)備的工作環(huán)境處于正常狀態(tài)。同時， 抓拍主機(jī) 設(shè)備還采用了先進(jìn)的軟件容錯技術(shù)、系統(tǒng)自動恢復(fù)技術(shù)和硬件看門狗技術(shù)，在三個層次上確保系統(tǒng)工作正常，并能夠自動地從異常狀態(tài)中恢復(fù)到正常狀態(tài)。 準(zhǔn)確區(qū)分機(jī)動車輛、 非機(jī)動車輛和行人，準(zhǔn)確辨別真正的闖紅燈車輛，避免影像干擾（陰影、雨雪、夜間車燈等），避免路口對向交通干擾，抓拍準(zhǔn)確率高，誤判率低，漏捕率低。 系統(tǒng)采用高分辨率前端抓拍攝像機(jī)及高分辨率圖像采集卡，確保抓拍的違章車輛圖像清晰，色彩真實，不同車速條件下都能連續(xù)準(zhǔn)確地抓拍車輛違章過程記錄；同時由于系統(tǒng)采用數(shù)字視頻降噪處理技術(shù)，可有效排除各種視頻干擾，降低系統(tǒng)抓拍誤警、虛警率，提高系統(tǒng)抓拍準(zhǔn)確率。 ? 系統(tǒng)采用高分辨率抓拍攝像機(jī)分別記錄違章車輛的全景及號牌圖片，可準(zhǔn)確再現(xiàn)違章車輛行駛軌跡（系統(tǒng)可以連續(xù)抓拍 2 張全景圖片和 1張?zhí)柵铺貙憟D片），并充分提供違章車輛車型、號牌等特征信息，便于為執(zhí)法部門準(zhǔn)確處罰提供有力證據(jù)。 ? 前端系統(tǒng)主機(jī)安裝有網(wǎng)卡，支持 TCP/IP 協(xié)議和 PPP 協(xié)議，提供以太網(wǎng)通訊接口。 ? 抓拍圖片采用統(tǒng)一格式（尺寸大小、分辨率）；抓拍軟件具有智能圖片判斷功能，可極大地減少誤拍；抓拍軟件具有多版本，適應(yīng)于不同功能要求；數(shù)據(jù)庫軟件可選用分布式設(shè)計結(jié)構(gòu)，提供豐富的擴(kuò)展接口。 ? 系統(tǒng)種類齊全，解決方案完善。 ? 多方向多車道 ? 夜間牌照補(bǔ)光、檢測區(qū)域補(bǔ)光功能 技術(shù)方案 6 ? 嵌入式 WINDOWS 操作系統(tǒng) ? 具備防雷功能 ? 控制與數(shù)據(jù)處理單元采用工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn) ，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 ? 管理軟件集圖像處理 (篩選、格式轉(zhuǎn)換 )與數(shù)據(jù)處理 (查詢、統(tǒng)計、報表打印 )等功能于一體，并提供完善的網(wǎng)絡(luò)解決方案。 ? 強(qiáng)大的技術(shù)實力和生產(chǎn)能力，完善的售后服務(wù)體系，確保了產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務(wù)問題的解決，免去用戶的后顧之憂。 ? 增強(qiáng)公安交通管理工作的透明度，有效地堵住了說情風(fēng)、人情案，切實履行公安機(jī)關(guān)的職責(zé)，為群眾辦實事，達(dá)到“科學(xué)管理、科技強(qiáng)警”的目的。 . 系統(tǒng)說明 交通信號控制系統(tǒng)輸出路口紅綠燈信號，確定放行車道和禁行車道。禁行車道的視頻信號送到視頻車輛檢測單元，車輛檢測單元檢測到有 車輛通過禁行車道時，通過主控機(jī)控制闖紅燈違章抓拍單元拍攝違章車輛號牌圖片和該方向的全景圖片，為確保所拍照片能作為 交警 執(zhí)法依據(jù)，系統(tǒng)抓拍 二 幅連續(xù)全景照片 和一張?zhí)貙憟D片 ，以反映車輛運(yùn)行軌跡 和違章車輛的違章信息 。所有處理結(jié)果都存儲于主控機(jī)（工控機(jī)）存儲單元中。存儲信息可通過 視頻光端機(jī)的網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)自動傳給上端管理系統(tǒng) （指揮中心） 。 同時 現(xiàn)場抓拍全景的視頻 圖像也可通過視頻光端機(jī)無壓縮的 實時 上傳至指揮中心并投放到電視墻上 ，便于調(diào)度管理。 技術(shù)方案 7 . 系統(tǒng)組成示意圖 機(jī)動車闖紅燈 抓拍 系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)功能如圖所示： 闖紅燈抓拍 UML 活動圖如下 技術(shù)方案 1 . 闖紅燈自動抓拍 系統(tǒng)組成 闖紅燈自動抓拍系統(tǒng) 由前端視頻抓拍組件、抓拍主機(jī)和中心設(shè)備（抓拍系統(tǒng)違章 管理軟件） 三部分組成。 . 主要功能 . 基本功能 ①操作平臺 系統(tǒng)采用 WinXP Embedded 操作系統(tǒng)，其安全性、穩(wěn)定性均超過 Windows 2020。 ②自動抓拍功能 在紅燈狀態(tài)下，自動抓拍闖紅燈違法車輛圖片，拍攝像二張全景，一張近景牌照，所拍圖片可清晰辨別紅燈信號、停車線、違法時間、違法地點(diǎn)、違法類型、紅燈時間、車輛類型、車牌號碼、車牌顏色等內(nèi)容。二張全景圖片能反映車輛闖紅燈違法過程，能清晰辨別闖紅燈時間、車輛類型、紅燈信號和整個車身通過路口的情況。 ③多方向多車道抓拍 系統(tǒng)采用性能先進(jìn)的主機(jī)和高效的算法，能夠?qū)崿F(xiàn)路口 4 方向 8 車道的闖闖紅燈抓拍系統(tǒng) 前端視頻抓拍組件 抓拍主機(jī) 中心設(shè)備 攝像機(jī) 防護(hù)罩 車牌補(bǔ)光燈 照明部件 主控機(jī) 通訊端口 后臺軟件 工作站 視頻光端機(jī) 技術(shù)方案 2 紅紅違法抓拍，并能在不升級主機(jī)的情況下擴(kuò)展到 4 方向 12 車道闖紅燈違法抓拍。 ④ 圖片及圖像 傳輸功能 系統(tǒng)具備 光纖 通信接口，能夠自動或定時將抓拍到的圖片傳輸?shù)教幜P中心，并能接受處罰中心指令 。同時可通過 烽火 視頻光端機(jī)將現(xiàn)場抓拍全景的攝像機(jī) 攝制 的 監(jiān)控 圖像 ， 無壓縮的實時上傳至指揮中心并投放到電視墻上，便于調(diào)度管理。 ⑤存儲功能 后臺存儲服務(wù)器， 通過磁盤 陣列 。 記錄圖片采用 JPEG 格式，可以保存 15天的 實時錄像 ，圖片 數(shù)據(jù)。 ⑥設(shè)置功能 可本地或遠(yuǎn)程對抓拍軟件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括視頻抓拍參數(shù)、車道數(shù)目、車道屬性、車牌識別參數(shù)、存儲路徑、保存圖像的大小、數(shù)據(jù)保留天數(shù)等參數(shù)。 ⑦自動復(fù)位功能 主機(jī)能夠長期不間斷工作。一旦斷電 停機(jī)，來電后主機(jī)能自動復(fù)位運(yùn)行執(zhí)行程序。 ⑧適應(yīng)性 系統(tǒng)采用先進(jìn)設(shè)備和特殊算法，保證在白天和夜間都能清晰辨別紅燈信息。 ⑨自動車牌識別 車牌識別系統(tǒng)，從牌照自動定位到輸出文本格式的字符結(jié)果，所有時間最多不超過 150 毫秒，可以對視頻圖像實時逐幀地進(jìn)行識別。在識別率上比其它系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，尤其是對車牌圖像小、傾斜度大、以及亮度較高有點(diǎn)字符邊緣擴(kuò)散的