【正文】 ............................ 30 前端部分 (以單方向兩車道為例 ) ....................................................................... 30 基礎(chǔ)部分 .......................................................................................................... 31 中心部分 .......................................................................................................... 31 版權(quán)所有 第 3 頁 共 32頁 一、概述 隨著 我國 經(jīng)濟的 快速 發(fā)展， 機動 車輛數(shù)量迅猛增長， 主要道路尤其是 城市 內(nèi)的 交通 流 越來越擁擠， 駕駛?cè)怂?質(zhì)的良莠不齊也造成了 車輛的違章現(xiàn)象 的不斷增加 ， 尤其是在城市交叉路口的闖紅燈現(xiàn)象使 出現(xiàn)各類 交通 事故的隱患 大大增加。所以遏制道路交通路口的 違章現(xiàn)象，降低事故發(fā)生 率 ， 已 成為各城市 綜合解決交通問題最重要的舉措之一 。 電子警察系統(tǒng)的功能就是利用車輛檢測和自動控制技術(shù)實現(xiàn)自動拍攝城市交叉路口闖紅燈的機動車輛照片，為 交警部門處理該類違章提供客觀準確的依據(jù)，同時可以大大節(jié)省警力。 目前有許多城市的交通路口全部或部分配置了闖紅燈違章自動記錄系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的前端核心設(shè)備一般分為兩種：普通攝像機視頻抓拍或數(shù)碼照相機抓拍。 對普通攝像機系統(tǒng)而言，攝像機的可靠性較好，但由于標準攝像機分辨率較低（最高只有 40 萬像素），視角較小，一部攝像機拍攝的畫面不能滿足記錄違章車輛違章證據(jù)的要求（即在一幅圖像中，清楚包含違章車輛及清晰可辯 的牌照、停車線、紅燈），需要多部攝像機組合拍攝形成違章車輛違章的畫面；使得證據(jù)牽強，說服力差，同時牌照抓拍范圍窄，無效圖片多 。目前民用數(shù)碼相機還沒有針對電子警察系統(tǒng)專門設(shè)計的產(chǎn)品，每次拍照前必須做對焦，在信號觸發(fā)后，車移動距離大 ，不能很好的適應(yīng)新的電子警察要求的拍攝“車在停車線位置”的圖片。該系統(tǒng)為工業(yè)級產(chǎn)品，可靠性高，施工調(diào)試方便，以高分辨率圖片的方式提供違章車輛違章的證據(jù)，有效地解決了高穩(wěn)定性與高分辨同時滿足的實際需求。 先進性：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的視頻圖像算法與數(shù)字通訊技術(shù)，確保系統(tǒng)在國內(nèi)的領(lǐng)先地位，使系統(tǒng)具有完備的功能，并且易于升級換代，在保證其先進性的前提下具有較長的生命周期。 可行性：系統(tǒng)設(shè)計、選材、選型符合國家和地方政府的法規(guī)政策，與用戶及上級管理部門的管理制度相適應(yīng)，與用戶在經(jīng)濟能力方面的實際情況相吻合。設(shè)計、設(shè)備選型、施工及調(diào)試等環(huán)節(jié)都將嚴格貫徹質(zhì)量條例，完全滿足系統(tǒng)的招標要求，符合國家及行業(yè)的有關(guān)標準，確保系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定、可靠安全地運行。系統(tǒng)還將提供用戶等級權(quán)限保護，有效排除人為因素的干擾。系統(tǒng)具 有良好的互聯(lián)、互控及升級能力，遵循最新的國際標準、國家標準和行業(yè)標準，遵循開放的原則。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)易于擴充，以適應(yīng)今后的較大任務(wù)負載。 版權(quán)所有 第 6 頁 共 32頁 四、系統(tǒng)功能 本系統(tǒng)具備闖紅燈違法檢測及抓拍功能、綠燈時卡口功能、圖片合成及信息疊加功能、圖片防篡改功能、錄像功能、數(shù)據(jù)管理功能、歷史數(shù)據(jù)查詢和管理功能、故障檢測功能、自動校時功能和通訊功能。 拍攝圖片可清晰辨認違法車輛的車牌號碼、車牌顏色、車型、違法地點與方向信息、停車線、信號燈顏色、闖紅燈時間（年、月、日、時、分、秒）。 綠燈時卡口功能：可以捕獲綠燈時經(jīng)過的車輛，并抓拍一張圖片。 信息疊加功能：將抓拍信息、事件檢測信息、交通流量信息、車牌識別結(jié)果等信息疊加到對應(yīng)的抓拍圖片中；將闖紅燈拍攝到的三張圖片合成為一張圖片，合成的圖片清晰度可滿足人工對車輛號牌號碼認定的要求，且不會出現(xiàn)因紅燈信號泛白、光暈等顏色失真而影響人工對紅燈信號的判斷。 圖片壓縮功能：將防篡改處理后的圖片以 JPEG 格式壓縮。 數(shù)據(jù)管理功能：具有數(shù)據(jù)管理功能，能夠存儲記錄在本地存儲器，并可以把記錄通過網(wǎng)絡(luò)上傳給 PC，也可支持記錄本地下載。 故障檢測及自動重啟功能：具備設(shè)備故障的檢測，可通過通訊接口實時上傳故障信息。 1校正時鐘功能：具有自動校正時鐘功能，利用 NTP 時鐘服務(wù)器，采用NTP 協(xié)議實現(xiàn)自動對時功能，并相應(yīng)設(shè)置 RTC 時鐘，設(shè)置系統(tǒng)時間。正常情況下，能實時把違法信息及圖片，或卡口信息及圖片傳至控制中心。 五、系統(tǒng)組成 闖紅燈電子警察抓拍系統(tǒng)由 前端 采集和 處理系統(tǒng)、遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 等幾 部分 ( (如圖 1)。每臺高清攝像機配備一臺嵌入式工控機。通過工控機錄像軟件實現(xiàn)實時視頻數(shù)據(jù)的采集、壓縮和轉(zhuǎn)存。前端設(shè)備構(gòu)成圖如下： 前端設(shè)備構(gòu)成圖 本方案中的 200 萬高清攝像機采用北京先導視覺公司的 高清攝像抓拍一體機，型號為 AVA200D03。 CCD 圖像傳感器（ Sony）與高性能 FPGA 圖像處理核心配合使用，使圖片壓縮過程與傳感器圖像輸出同步進行，最高可達 15 幀 /秒 。 內(nèi)置大容量 SD 卡作為本機的存儲介質(zhì)，可將抓拍的圖片以及時間信息、標注信息組成的文件在本機存儲。 FPGA 與 DSP 間具有高速數(shù)據(jù)通道，可供 DSP 內(nèi)嵌入的圖像處理軟件截取 FPGA圖像處理各步的中間結(jié)果，使得圖像處理速度和效率大大的提高。 能夠同步外部路燈和紅燈等交流信號，高清視頻中不會因電源不同步而使視頻產(chǎn)生閃爍的現(xiàn)象。該工控機獨特的鋁型材模具，無風扇散熱設(shè)計 ,同時具有緊湊，堅固，牢靠的架構(gòu)設(shè)計，抗震動和抗沖擊能力卓越。 工控機硬盤的大小和實際的通行車輛數(shù)量以及錄像文件的大小有一定的關(guān)系。如果存儲 15 天，硬盤容量為15(天 )* 10398 (每天需要的存儲空間 ,單位兆 )/1024 = 153G。一臺雙核工控機可以實現(xiàn)兩臺 AVA200D03 的錄像功能。 版權(quán)所有 第 10 頁 共 32 頁 前端設(shè)備布局 在雙車道和三車道的設(shè)備布局中，每一臺 AVA200D03 需要一臺閃光燈補光，在布局圖中為了更清晰的體現(xiàn)設(shè)備的區(qū)別，不再畫出閃光燈。 雙車道抓拍設(shè)備布局圖如下： 三車道抓拍設(shè)備布局圖如下： 版權(quán)所有 第 11 頁 共 32 頁 前端設(shè)備安裝及固定 A、立桿結(jié)構(gòu) 路口電子警察設(shè)備固定桿采用伸臂式（ L 型桿）。 立桿選用無縫鋼管制作，壁厚≥ 8mm，直徑 162。上部為安裝橫臂，在橫臂部分設(shè)計焊接避雷針，將惡劣天氣對設(shè)備的傷害降到最低。下部采用法蘭盤與混凝土基礎(chǔ)聯(lián)接?；A(chǔ)施工完畢，地腳螺栓外露長度控制在 50－ 80 以內(nèi)，并對外裸露部分加以妥善保護。引取或新做地線的接地電阻 4歐姆。在管道轉(zhuǎn)彎處設(shè)工作手井。 壁掛式機柜用于放置嵌入式工控機及附件、交換機、光收發(fā)器、信號燈轉(zhuǎn)化器和避雷器等設(shè)備，安裝時將其固定在各個方向固定攝像機 L 桿的垂直立柱上，外形尺寸為 80cmx100cmx30cm?？諘缏房?在立桿頂端設(shè)避雷針，單獨引下接地線與桿下的接地體相連。 前端檢測抓拍原理 A、違法、卡口抓拍和錄像流程： 紅色信號燈狀態(tài)下工作流程： AVA200D03檢測到有效的紅燈信號時，當車輛檢測器檢測到有機動車輛進入車道線圈時，車輛檢測器輸出一個高電平信號，AVA200D03檢測到的上升沿信號后， DSP從 FPGA中獲取一張 JPEG的高清圖片，并在文件尾部標明車道和抓拍信息，該圖片做為闖紅燈抓拍的第一張圖片；在車輛離開車道線圈時，車輛檢測器輸出低電平信號， AVA200D03檢測到下降沿后， DSP從 FPGA中獲取一張 JPEG的高清圖片，并在文件尾部標明車道和抓拍信息，該圖片做為闖紅燈抓拍的第二張圖片； AVA200D03根據(jù)檢測器的電平保持的時間，延時該時間后進行抓拍，取得第三張圖片?？赏ㄟ^調(diào)試軟件設(shè)置為上升沿或下降沿抓拍。 B、防逆行工作原理： 該單元包括檢測主機和埋設(shè)在路面的地感檢測線圈。 本方案的地感線圈采用雙線圈防逆行的埋設(shè)方式。 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 版權(quán)所有 第 14 頁 共 32 頁 個線圈呈“呂”字形的環(huán)行線圈，當車輛在紅燈狀態(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。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 。 地感線圈檢測具有檢測穩(wěn)定可靠、檢測速度準確，進林科技自主研發(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。 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。 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。 前端業(yè)務(wù)處理流程及功能 業(yè)務(wù)處理流程 固定電警的主要業(yè)務(wù)流程如下圖： 版權(quán)所有 第 15 頁 共 32 頁 固定電警業(yè)務(wù)處理流程 固定電警前端處理子系統(tǒng)主要負責識別每輛通過路 (卡 )口的車輛信息，包括車牌號、過線時間、過線狀態(tài)等，并判別是否有闖紅燈等違法行為，以及能及時將各路口車輛流量、視頻錄像、通行信息、違法車輛圖片、黑名單車輛圖片等數(shù)據(jù)，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)上傳中心平臺，支持斷點續(xù)傳。 闖紅燈處理 圖片記錄要求 圖片格式應(yīng)采用 JPEG 格式， JPEG 圖片編碼應(yīng)符合 ISO/IEC 15444:20xx 的要求，分辨率 1600*1200。 記錄的原始圖片數(shù)量不超過四張，且每張圖片應(yīng)包含時間信息，至少應(yīng)精確到 。 圖片記錄在本地存儲并向后端中心平臺上傳，要求將原始 3張圖片及合成后 版權(quán)所