【文章內(nèi)容簡介】 還具備數(shù)據(jù)備份、停電后自動恢復(fù)功能，系統(tǒng)還為用戶提供用戶分級及操作權(quán)限管理，減少人為因素對系統(tǒng)的不必要干擾。 第 8 頁 共 49 頁 設(shè)計依據(jù) ? 《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 ? 《公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》 GA/T4972020 ? 《預(yù)防道路交通事故 “ 五 整頓三加強 ” 實施意見》公通 字 [2020]33 號 ? 《關(guān)于進 一步加強路面行車秩序整頓工作的通知 》 公交管 [2020]110 號 ? 《民用閉路電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 GB5019894 ? 《安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》 GA/T 3672020 ? 《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》 ? 《機動車、駕駛員及違法管理等相關(guān)數(shù)據(jù)庫規(guī)范》 2020 版 ? 《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》 GB5005794 ? 《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 GB5019894 ? 《工業(yè)電 視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》 GBJ11587 ? 《電信專用房屋設(shè)計規(guī)范》 YD500392 第 9 頁 共 49 頁 系統(tǒng)技術(shù)方案 JL680VCⅣ地感＋視頻闖紅燈自動記錄系統(tǒng) 是結(jié)合地感檢測和視頻抓拍兩項先進技術(shù) 的優(yōu)勢 ，組成“地感＋視頻 闖紅燈自動記錄系統(tǒng) ” 本 系統(tǒng) 主要由埋設(shè)在每車道下的地感線圈（每個方向最大支持 3 車道）、地感線圈檢測主機、各方向路口攝像機（全景、特寫）、 工控主機 （運行抓拍軟件和存儲抓拍圖片）、視頻圖像卡、 I/O 卡（用于讀取路口交通指示紅綠燈信號）、連接電纜組成。當(dāng)有車輛 經(jīng) 過 埋設(shè)有 地感線圈 的路面 時，線圈發(fā)送信號到檢 測主機，檢測主機將信號從串口送到 工控主機 ， 工控主機內(nèi)的 抓拍軟件根據(jù)當(dāng)前紅燈的 狀態(tài) ， 按照系統(tǒng)控制 邏輯 關(guān)系瞬間做出判斷 ， 只 對 闖紅燈違章 車輛進行抓拍處理。 地感線圈 +視頻 闖紅燈自動記錄系統(tǒng) 按使用功能分為兩種： 1）帶卡口功能的卡口型 闖紅燈自動記錄系統(tǒng) ， 2）不帶卡口功能、只抓拍闖紅燈車輛的 闖紅燈自動記錄系統(tǒng) 。 兩種闖紅燈自動記錄系統(tǒng)使用的車輛檢測主機 不同， 分別為：卡口型檢測主機、壓線拍檢測主機。 本方案針對上述第二種系統(tǒng)進行設(shè)計，使用的車檢器為壓線拍檢測主機。 系統(tǒng)組成 JL680VCⅣ 地感線圈 +視頻 闖紅燈 自動記錄 系統(tǒng)由前端路口單元、網(wǎng)絡(luò)傳輸單元和中心管理單元構(gòu)成。 系統(tǒng)拓撲圖 見下圖所示。 1） 本系統(tǒng)可以直接通過公安網(wǎng)路由接入到（公安交警）數(shù)據(jù)中心；也可以先經(jīng)過其他網(wǎng)絡(luò)運營商的傳輸網(wǎng)絡(luò)、局端機房，再到（公安交警）數(shù)據(jù)中心。 2） 前端光傳輸設(shè)備安裝于前端設(shè)備箱；中心的傳輸設(shè)備安裝在局端機房或（公安交警）數(shù)據(jù)中心。 第 10 頁 共 49 頁 系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò) 拓撲圖 系統(tǒng) 前端路口 單元 路口部分由 紅綠燈檢測、違法闖紅燈車輛的地感檢測、圖像采集處理 三個部分組成。 第 11 頁 共 49 頁 系統(tǒng)前端 示意 圖 單套系統(tǒng)前端拍照設(shè)備 支持一個路口 四個方向 、 總計最多 12 條需監(jiān)控車道的安裝；而當(dāng)某個方向需要監(jiān)控的車道大于 3 條、需監(jiān)控總車道數(shù)大于 12 條時可通過增加檢測主機和 工控主機 等設(shè)備的配置及數(shù)量來實現(xiàn)。 該單元主要包括特寫攝像機、全景攝像機、防護罩、補光燈、工控主機及相應(yīng)的控制軟件。 如下圖示，特寫攝像機、全景攝像機、補光燈分別安裝在橫桿上（ L 型立桿，高 6 米、橫臂長度要根據(jù)現(xiàn)場實際確定），立桿安裝位置通常在停車線后 15～ 20米左右，從車輛尾部方向?qū)囕v進行拍照。檢測主機和工控主機被放置在戶外設(shè)備箱內(nèi)，設(shè)備箱通常側(cè)掛在立桿 米高處。 第 12 頁 共 49 頁 系統(tǒng)前端路口設(shè)備布 置示意圖 數(shù)據(jù)傳輸單元 前端數(shù)據(jù)的獲取有兩種方式：一是利用人工現(xiàn)場將數(shù)據(jù)下載到存儲介質(zhì)中帶回數(shù)據(jù)中心，如筆記本電腦現(xiàn)場下載、換取活動硬盤、大容量 U 盤等方式均可；二是通過網(wǎng)絡(luò)將圖片傳送至指定的數(shù)據(jù)中心，傳輸網(wǎng)絡(luò)可以是光纖、 ADSL 或其他有線 /無線網(wǎng)絡(luò)。 數(shù)據(jù)傳輸單元主要包括網(wǎng)絡(luò)交換機、遠程傳輸設(shè)備及線路等。該單元主要完成將前端獲得的車輛違法信息傳輸?shù)浇痪瘮?shù)據(jù)中心的任務(wù)，同時操作人員在交警數(shù)據(jù)中心應(yīng)用遠程管理軟件通過該網(wǎng)絡(luò)可對前端控制設(shè)備進行遠程管理及設(shè)備參數(shù)設(shè)置。 聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸時，如果遇到網(wǎng)絡(luò)故障 導(dǎo)致傳輸失敗，系統(tǒng)具備斷點續(xù)傳功能。 第 13 頁 共 49 頁 數(shù)據(jù) 中心管理 單元 該單元的組成包括計算機硬件和操作軟件兩部分： 1) 計算機硬件： 此部分包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、計算機工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、打印設(shè)備以及電源設(shè)備等。 2) 操作軟件 后臺管理系統(tǒng)軟件采用基于網(wǎng)絡(luò)的程序設(shè)計。由服務(wù)端程序集中處理和管理數(shù)據(jù)，在客戶端則實現(xiàn)用戶的各種應(yīng)用需求如查詢、統(tǒng)計、處罰等工作。這種結(jié)構(gòu)體系也可實現(xiàn)多用戶、多任務(wù)的操作，從而大大提高工作效率并進行有效的數(shù)據(jù)管理。 為了適應(yīng)不同的用戶需求，操作軟件分為 C/S 和 B/S 兩個版本。 C/S 版本：即客戶端 /服務(wù)器模式。服務(wù)端程序安裝運行在服務(wù)器上，終端用戶則需要在工作站上安裝客戶端軟件。該版本的主要優(yōu)點在于運行速度較快。 B/S 版本：即瀏覽器 /服務(wù)器模式。客戶端程序和服務(wù)端程序都安裝運行在服務(wù)器上。終端用戶只需要通過瀏覽器就可以實現(xiàn)各種應(yīng)用需求，該版本的優(yōu)點對于終端用戶而言不需要在工作站上安裝任何軟件。對于開發(fā)人員而言方便維護，節(jié)省程序部署時間，可以快速響應(yīng)用戶需求。 3) 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)方面，系統(tǒng)可支持主流的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。如 Sqlserver 20Sqlserver 20 Oracle 等。 示意圖如下 ： 第 14 頁 共 49 頁 數(shù)據(jù)中心拓撲圖 系統(tǒng)工作原理 系統(tǒng)工作流程 本系統(tǒng)以高性能的工控主機為核心，采用攝像機作為拍照主體，運用地感線圈檢測、攝像機抓拍圖片及數(shù)字通訊等多種先進技術(shù)，實現(xiàn)對城市交通路口機動車輛闖紅燈進行自動記錄。 具體工作流程： 在紅燈狀態(tài)下由檢測主機檢測是否有機動車輛闖紅燈，檢測主機將檢測到的信號送到工控主機，由工控主機控制攝像機對違法闖紅燈車輛進行拍攝、并從攝像機視頻流當(dāng)中截取圖片，圖片均存儲在工控機的硬盤內(nèi)，然后由系統(tǒng)實時將工控機內(nèi)的圖片通過網(wǎng)絡(luò)傳回至遠端的數(shù)據(jù)中心的計算機服務(wù)器；也 可通過人工利用存儲介質(zhì)到現(xiàn)場下載圖片并帶回數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器，最后運用后臺管理軟件由各個計算機工作站完成圖片的數(shù)據(jù)錄入、存儲、公告、處罰以及查詢等工作。參見下面的流程圖。 第 15 頁 共 49 頁 系統(tǒng)工作流程圖 檢測單元工作原理 該單元包括 檢測主機和埋設(shè)在路面的地感檢測 線圈。 地感線圈采用耐高溫的單芯多股鍍錫電纜繞制而成，截面積為 ,通常繞 4匝，線圈尺寸通常為 80cm 250cm，埋設(shè)在停車線與斑馬線之間，每一個車道埋設(shè)一組。 本方案的地感線圈 采用雙線圈 防逆行 的埋設(shè) 方式。如 下 圖所示 。 第 16 頁 共 49 頁 雙線圈防逆行 埋設(shè) 方式 采用 雙線圈 防逆行埋設(shè)方式時，每條車道不僅需要獨立埋設(shè)，而且要埋設(shè) 2個線圈呈“呂”字形的環(huán)行線圈，當(dāng)車輛 在紅燈狀態(tài) 由左向右通過該組線圈時，系統(tǒng)將進行拍照；如果是由右向左方向觸發(fā)該組線圈，系統(tǒng)將不予拍照。 線圈檢測原理 ： 當(dāng) 車輛（金屬物體）經(jīng)過埋設(shè)在路面的 地感 線圈時，將導(dǎo)致 地感 線圈電感值減小。電感值的 變化 ，使得車輛檢測器的 LC 振蕩電路的振蕩頻率 變化 。 通過公式 12f LC??，可以看出，在車輛檢測器中， C 值是一定的 ，來自線圈的 L 值是隨著有 車輛（金屬物體）經(jīng)過 而變化的，則 f 值變化，因此有211122f L C L C??? ? ?，式中 1L 為無 車輛（金屬物體）經(jīng)過 時線圈的電感量，2L 為有 車輛（金屬物體）經(jīng)過 時線圈的電感量， 車檢器通過精確檢測 LC 振蕩電路的頻率變 化可以準(zhǔn)確判斷是否有車輛經(jīng)過。 地感線圈檢測具有檢測穩(wěn)定可靠、檢測速度準(zhǔn)確， 萊安 科技自主研發(fā)的 6通道環(huán)形線圈車輛檢測器 可以 在 1ms內(nèi)檢測到線圈中任一線圈發(fā)生的 %的電感量變化，從而可以檢測到車速 200 公里 /小時以上的車輛，并且可以準(zhǔn)確的檢測到經(jīng)過線圈的摩托車、轎車、卡車、工程車等各種車輛。 萊安線圈檢測技術(shù)的優(yōu)勢： 第 17 頁 共 49 頁 1) 有效地解決了線圈之間的串?dāng)_； 2) 具有更短的車檢器響應(yīng)時間； 3) 可檢測高底盤車。 紅綠燈檢測原理 檢測主機 內(nèi)置紅綠燈檢測電路，將被檢測車道的紅綠燈信號引入到 檢測主機 ， 220V 的紅綠燈交 流信號被轉(zhuǎn)換為低電壓，通過光耦器件送至內(nèi)部的數(shù)字邏輯門電路，從而完成 紅綠燈 信號的檢測。 檢測電路的特點： 1) 具有獨立的零線，避免與檢測主機電源零線共線而產(chǎn)生的紅綠燈檢測結(jié)果的邏輯混亂。 2) 檢測電路內(nèi)置光耦隔離，保護檢測主機內(nèi)部電路。 3) 檢測電流小于 10 毫安，不會影響紅綠燈信號機的正常工作。 4) 采用交流檢測方式，無檢波電容帶來的延時，實時性強。 闖紅燈車輛 捕獲過程 當(dāng)檢測主機檢測到某車道在紅燈狀態(tài)下有車輛通過時，檢測主機通過 RS232發(fā)送信號至工控主機。工控主機觸發(fā)系統(tǒng)對違法車輛進行抓拍。下圖反映的是車輛 通過線圈的過程。 第 18 頁 共 49 頁 車輛闖紅燈過程示意圖 控制軟件在全景攝像機的視頻流當(dāng)中截取越線前、壓線中、越線后的三個位置的過程圖片，還可以提供 2～ 4s 的闖紅燈過程錄像；系統(tǒng)按同樣的方式通過特寫攝像機獲取一張違章車輛的特征圖片。 通過全景攝像機獲得的 3 張圖片可以充分反映車輛闖紅燈的違法過程；通過特寫攝像機獲得的圖片包含了標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的全部違法信息， 信息包括了停車線、紅燈信號、車牌號碼、車輛類型、車身顏色、 紅燈開始時間、闖紅燈時間、紅燈結(jié)束時間、 違章日期時間（年、月、日、時、分、秒），違章車道等情況。 違章照片被系統(tǒng)記錄的 同時，系統(tǒng)抓拍控制軟件會自動對其進行加密處理。經(jīng)過加密的違章照片可以進行公告和公證，可作為執(zhí)法的法律依據(jù)，如 下 圖所示。 第 19 頁 共 49 頁 闖紅燈車輛圖片（白天） 在夜間光照不足時，系統(tǒng)自動測光并啟動補光燈控制線路，同樣可以獲得良好的圖片效果，如下圖所示。 闖紅燈車輛圖片（夜間） 車流量統(tǒng)計原理 不管信號燈處于何種狀態(tài)，凡通過地感線圈的車輛，檢測主機都能實時檢測，并把檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給工控主機，工控主機統(tǒng)計在一定時間段內(nèi)通過某個方向各條車道（線圈）的車輛的數(shù)量可以得出車流量統(tǒng)計數(shù)據(jù)。 拍照及圖像采集單元工作 過程 來自攝像機的視頻圖像經(jīng)過視頻采集卡進入工控主機，該單元一直處于實時拍攝狀態(tài)（每秒 25 幀）。無車輛通過或無違章行為時，系統(tǒng)并不記錄任何圖像信第 20 頁 共 49 頁 息；而當(dāng)系統(tǒng)判定有車輛闖紅燈違章行為時，檢測主機馬上發(fā)抓拍指令給工控主機，工控主機立即按照系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)，從當(dāng)前視頻流中截取圖片?？刂栖浖奶貙憯z像機視頻流中取得 1張 JPEG 格式的特寫圖片存儲在工控主機硬盤內(nèi)；與此同時，控制軟件也在此時的全景攝像機視頻流當(dāng)中按照設(shè)定步長截取 3幅圖片并與特寫圖片一起存儲下來。 3張全景視頻圖片分別反 映車輛越線前、壓線中、越線后 3個位置。違法車輛的其他信息如時間、地點、紅燈總秒數(shù)、闖紅燈時的紅燈秒數(shù)等疊加在特寫圖片上面，該特寫圖片可清晰辨別時間、號牌號碼、車輛類型、紅燈信號以及車輛越過停車線的情況。 系統(tǒng)功能和特點 系統(tǒng)功能 1) 闖紅燈行為記錄：機動車在紅燈狀態(tài)時越過停車線將被記錄，而機動車在其對應(yīng)的黃燈或綠燈相位時越過停車線，闖紅燈自動記錄系統(tǒng)不記錄。 2) 闖紅燈自動記錄的內(nèi)容：系統(tǒng)能記錄機動車闖紅燈過程中三個位置的信息以反應(yīng)機動車闖紅燈違法過程。特寫視頻照片 1 張，全景視頻照片 3張，以及 2～ 4 秒過程錄像。 3) 闖紅燈自動記錄系統(tǒng)能的圖片格式采用 JPEG 格式， JPEG 圖片編碼符合ISO/IEC 15444： 2020 的要求。視頻文件格式為 AVI。 4) 闖紅燈捕獲率：在部標(biāo)標(biāo)注的適用條件下，闖紅燈捕獲率不小于 98％。 5) 記錄有效率：在部標(biāo)標(biāo)注的適用條件下，機動車闖紅燈記錄有效率不小于 90％。 6) 本系統(tǒng)具備聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸和現(xiàn)場數(shù)據(jù)下載功能。 7) 聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸：通過網(wǎng)絡(luò)將機動車闖紅燈信息傳輸?shù)街付〝?shù)據(jù)中心。傳輸方式有實時傳輸和非實時傳輸兩種方式，用戶可以任意選擇一種方式進行數(shù)據(jù)傳輸。 傳輸時，當(dāng)遇到網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致傳輸失 敗，系統(tǒng)具備斷點續(xù)傳功能。 8) 現(xiàn)場數(shù)據(jù)下載：現(xiàn)場將機動車闖紅燈信息人工下載到存儲介質(zhì)中后帶回數(shù)據(jù)中心。 第 21 頁 共 49 頁 9) 數(shù)據(jù)錄入：系統(tǒng)提供機動車闖紅燈