xxx市违章停车自动抓拍系统解决方案(共34页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上违章停车自动抓拍系统解决方案武汉凡德科技有限公司2013年04月目录专心-专注-专业第1章 概述1.1 应用背景作城市交通路口中的违章停车现象一直是城市中的顽疾，对道路的畅通以及行人安全均存在严重影响。如何规范驾驶员的驾驶行为，对违反交通规则的行为及时准确地进行取证查处，是道路监控的关键问题。而现有监控系统的监控能力和监控有效性还基本停留在人工操作监控，在发现有违章停车情况时，执法人员手动控制云台摄像机进行拉近、拍摄车辆的车牌号码及交通标志等，完成后需手动恢复摄像机预置位，过程复杂繁琐，人工成本高；随着道路管理的需要，违章停车监控点越来越多，监控执法人员工作负荷越来越大，工作的准确度依赖于人员自身的责任心、工作状态、身体精力状态等认为因素，也不可想象能有如此多的人力与之相配套。1.2 设计原则针对以上问题，我们在系统的设计上更多的关注系统架构的稳定性与应用创新，不再是以往渐进式模式下局部亮点提升，更注重前端设备的高集成度，单个抓拍点多个方向的视频检测、高清图片连续抓拍、图片处理、车牌识别、数据存储、在线网络传输为一体，突破了现有厂商“拼”“凑”“堆”“改”的建设模式，从根本的设计上，去除掉不稳定因素，使整个系统更加简单和稳定，从应用上，更是为了智通交通应用而研发生产。在总体原则上，我们按照“结构上的整体性，技术上的先进性，使用上的稳定性，经济上的合理性，操作上的友好性，升级上的可拓展性”进行设计。1）先进性本系统采用先进的、具有前瞻性的视频监控技术，包括百万像素数字高清技术、高清视频编解码技术、高清视频存储技术、高效检索技术、视频智能分析技术等。在系统设计过程中，充分借鉴、利用国内外的先进技术和成功经验，在系统结构上和设备选型上精益求精，将这些代表行业发展趋势的先进技术有机结合在一起，设计出一套性能优异的违章停车智能管控系统。整个设计具有一定的超前意识而不局限于目前的使用条件和规模。2）稳定性违章停车智能管控系统是一个系统牵涉面多、规模大、运行环境复杂、使用率高的复杂系统，系统设计时将统筹考虑所用设备和控制系统，选用国内外有多年使用经验的成熟、可靠、标准化的知名产品，符合当前技术和公安交管部门管理工作的发展方向，同时系统选用成熟的技术，减少了系统的技术风险。系统中核心的违章停车智能管控系统、存储设备、车牌识别及后台服务软件等，可实现掉电恢复后设备及软件自动恢复正常连接、断网恢复后设备及软件自动恢复正常连接等故障自动恢复的能力，启动过程无需过多人工干预。3）经济性以行业标准作为设计依据，充分考虑用户实际需要和技术发展趋势，在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，实现最优化的系统设备配置，降低系统造价。4）可扩展性系统采用灵活、开放的模块化设计，赋予结构上极大的灵活性，为系统扩展、升级及可预见的管理模式的改变留有余地。核心设备如存储设备、中心服务器等具有强大的扩展功能，可随着交通需求的不断增长能够很方便的扩充和平滑升级，为以后的扩充和发展提供技术上的保障。各子系统能互联互控，实现信息共享。5）易维护性与易用性系统主要使用人员为公安交警和有关领导，从满足交警实战需要出发，系统采用简洁、友好的人机界面，具有多媒体化操作设计，在出现系统故障时，能够简便快捷的进行处理。同时可自动检测系统中设备的运行状态，并示出详细参数，以辅佐管理人员及时准确地判断和解决问题。使用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，即降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，也节省了日常频繁地维护费用。1.3 设计依据Ø 中华人民共和国道路交通安全法2004.5.1Ø 公安部中华人民共和国公共安全行业标准（GA 1631997）Ø 机动车号牌图像自动识别技术规范（GA/T833-2009）Ø 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件（GA/T497-2009）Ø 道路交通安全违法行为图像取证技术规范（GA/T832-2009）Ø 视频安防系统技术要求（GA/T367-2001）Ø 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198-94)Ø 安全防范工程程序与要求(GA/T75-94)Ø 公安部交管局道路交通科技发展“九五”计划和2010年规划Ø 公安交通电视监视系统验收规范GA/T509Ø 视频安防监控系统技术要求GA/T367Ø 光缆通信系统传输性能测试方法GB/T 14760-1993Ø 光纤通信系统通用规范SJ 20552-95Ø 全国城市实施道路畅通工程总体方案Ø 电信网光纤数字传输系统工程施工及验收暂行技术规定YDJ44-89Ø 电视视频通道测试方法GB3659-83Ø 彩色电视图像质量主观评价方法GB7401-1987Ø 工业电视系统工程设计规范GBJ115-87Ø 安全防范工程程序与要求GA/T75-94Ø 中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-90.92Ø 计算机软件开发规范GB8566-88Ø 信息技术开放系统互连网络层安全协议（GB/T 17963）其他国家相关的政策法令、法规文件1.4 设计目标我们希望通过为交通管理部门建设违章停车智能管控系统达到以下核心业务目标：1）减少因乱停违法行为而造成的交通事故、堵塞和交通混乱，改善治安和交通秩序；2）提高机动车驾驶员的自觉性，增强安全意识；3）控制交管部门人工成本，减轻执法人员工作负荷，提高工作效率，同事大大降低了执法难度。同时，我们利用技术革新使系统的功能和性能达到一个更高的层次：1）更高的车辆及违法行为的捕获率；2）更高的车牌识别率和取证有效率；3）更好的环境适应性；4）更完善的数据存储与读取性能；5）更便捷的工程实施与后期维护；6）更简洁的系统升级与扩容。第2章 总体设计2.1 设计思想在系统设计方面，我们致力于将违章停车智能管控抓拍系统从“组合式系统”向“一体化集成系统”转变。我们将车辆违章视频检测、图片抓拍、车牌识别、数据存储、在线存储集成于一体化抓拍单元当中，提升整个系统的集成度，减少前端设备的复杂度，去除前端多样化的设备本身及设备间粗放耦合带来的不稳定因素，提高系统使用稳定性及性价比。在应用设计方面，我们致力于将违章停车智能管控抓拍系统从“单一执法系统”向“交通秩序管理系统”转变。我们将道路监控功能注入违章停车智能管控抓拍系统，为它赋予更丰富的内涵。在交通违章停车行为抓拍功能之外，系统还能为道路监控提供实时视频图像和高清视频录像。2.2 技术路线从设计思想出发，在迈向最终系统的过程中，我们采用以下核心技术路线：2.2.1 系统控制设备技术路线考虑到违章停车智能抓拍系统需要全天24小时不间断工作，对系统的稳定性和可靠性要求很高，因此违章停车智能抓拍服务器安全稳定。1) 视频检测利用视频检测中的目标检测算法实时监测视频图像中的目标，同事锁定画面中驶入禁停区域的车辆。2) 车牌识别相对于单帧画面车牌识别技术，本系统采用“多帧识别技术”，对每一帧画面都进行车牌识别，一方面可提升车牌识别准确率，另一方面有助于对每辆车进行持续跟踪。3) 车辆跟踪在检测到车辆目标以后，利用车辆跟踪算法锁定目标，并对其进行持续跟踪，最终获得车辆在禁停区域违法行为的取证提供技术基础。4) 交通违法辨识将车辆跟踪刻画的行驶轨迹与车道属性、信号灯状态（红、黄、绿）相结合，实现分车道、多相位的交通违法辨识。5) 一机两用违章停车智能管控系统在完成违停车辆抓拍的同时也可以满足高清视频监控的需求（只需要设定对应的抓拍时间段即可），减少监控摄像机投入。6) 安全稳定考虑到系统要兼容数字高清球机以及现有的数字标清球机和模拟球机，因此必须要求系统稳定可靠。2.2.2 违章停车智能管控系统管理平台技术路线违章停车智能管控系统管理平台采用成熟、主流的技术构建，充分兼顾交警业务需求和技术的发展，充分考虑与交警其他信息系统的连接，建设可扩展的开放平台。平台各服务系统支持分布式部署方式，可以根据业务发展要求分批部署，灵活扩充，关键服务器还支持集群部署；系统各服务模块可部署在通用服务器硬件设备上，并具备较强的扩容性，能随着前端抓拍接入点的增加对平台进行硬件和模块的扩容不影响现有业务；2.3 系统结构系统结构示意图2.4 系统组成违章停车智能管控系统由前端子系统、控制中心子系统以及后端管理子系统两大部分组成，实现对路口机动车违章停车违法行为的自动抓拍、记录、传输和处理。1）前端子系统快速球机（如下图），前端采用数字高清球形摄像机，建议使用的设备型号如下：海康威视DS-2DF5284 数字高清球机，支持200W高清视频；快速球机本系统对数字高清摄像机型号没有特别限制，但使用推荐的球机型号能达到较好的抓拍效果。 2）平台中心子系统（包含控制中心子系统和后端管理子系统）控制中心子系统：违章停车智能管控系统主机，通过访问违章停车抓拍主机，用户可以查看违停抓拍点的实时视频，同时通过访问对监控的路段进行违停检测区域（支持多个预置位的违停区域）的设定（设定的禁停区域可以为任意多边形）。 违章停车抓拍主机后端管理子系统：主要用于全网的集中管理存储中心，集中管理全网的违停抓拍点，并存储全网的违停抓拍证据（图片和视频），以供统计分析之用。同时用户可以自定义条件查询违停告警，查看某条违停告警的告警图片和告警过程录像。中心管理平台由平台软件模块搭载的服务器组成，包括：管理服务器等。2.5 系统工作流程系统应对机动车（不包括摩托车、电动车等）违法停车行为进行自动抓拍，机动车违法停车行为是指在禁停区域内，机动车原地停车时间超过1分钟（抓拍软件可人工调整某个监控点停车时间长短）。系统具备违法停车行为自动检测、自动球机控制、车牌特写抓拍、车牌号码识别、违法信息输出一整套功能。系统支持大范围、多视角、不间断的巡航自动抓拍违停车辆。完全替代人工控制违法停车抓拍所需要的全过程。抓拍图片符合GA/T496-2009闯红灯自动记录系统通用技术条件和GAT832-2009道路交通安全违法行为图像取证技术规范中的相关要求。2.5.1 系统抓拍原理 在系统中设置球机多个预置位及其对应的违停检测区域（见图1），因为多个预置位的设置，确保自动抓拍系统，能够多方向、多区域抓拍违章停车行为，设置一个自动抓拍点，能够所在车道、对面车道、车道前后，包括人行道、任意设置的违停静止区域进行自动化识别违章停车行为，并进行精准抓拍。 图片1 在违停检测区域内对违停车辆进行检测（见图2左图），对检测到的违停车辆实现自动放大（见图2右图），当违停车辆的车牌放大到可以识别时，对车牌进行定位特写抓拍和自动识别。 图片2 自动生成违章记录，包括提供一张特写的JPEG格式的车牌特写图片和一段可回放的违章行为视频（AVI），并生成文字信息，包括车牌信息、违章时间、地点等（如下图所示）。抓拍完成后，球机自动回到原预置位或切换新的预置位，继续检测其它违停车辆。2.6 功能描述2.6.1 违法车辆图片合成1）系统所拍摄的违法车辆图片格式采用JPEG格式，每张违法图片由一组4张小图合成为一张大图组成，反映一个完整的违法过程，即第一张小图为机动车的全景图片，第二张小图为抓拍过程的近景图片，第三张小图为车牌号码特写图片，第四张小图为车辆停车1-3分钟后（与第一张小图的时间差）仍在原地的全景图片，并附有一段时长为1-3分钟的违法过程完整录像，进一步提高证据的有效性。其中，至少有一张小图的信息能够清晰辨别车辆车牌号码，第一张小图和第四张小图间隔时间必须控制在1-3分钟内。如果机动车在1分钟以内离开原有位置的，系统将停止抓拍该机动车，并将之前抓拍的小图自动删除。系统抓拍的每张小图中能够自动叠加路段名称、违法时间（时间精确到0.1秒）等字幕。违法图片及对应的违法过程录像保存在同一个文件夹并按照日期或监控点分类，可以在服务器保存90天以上，图片容量不大于500KB。2）记录的最终图片应组合为一个图片文件，且应将违章地点、违法日期时间、违章车辆车牌等信息以一排黑底白字形式合成于JPEG图片下方，合成的字体采用宋体。合成的图片清晰度应能满足人工对车辆号牌号码认定的要求。图片组合时，不得出现原始图片遗漏、错位等情形。叠加的字体大小与合成后图像相匹配，确保清晰的反映叠加的信息，并在质保期内，根据采购人的要求，调整叠加信息的字体、字号、颜色和位置。3）每幅图片应叠加时间信息，精确到毫秒，叠加的时间信息字体采用宋体，叠加信息为白色黑边框。如下图所示：2.6.2 车辆牌照自动识别功能系统可自动对车辆牌照进行识别，包括车牌号码、车牌颜色的识别。1）车牌号码自动识别在实时记录通行车辆图像的同时，还具备对符合“GA36-92”（92式牌照） 、“GA36-2007”（新号牌标准）、“GA36.1-2001”（02式新牌照）标准的民用车牌、警用车牌、军用车牌、武警车牌的车牌自动识别能力，包括2002式号牌。所能识别的字符包括:阿拉伯数字“09”十个英文字母“AZ”二十六个省市区汉字简称京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝、港、澳、台；04式军用车牌汉字军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成号牌分类用汉字警、学、使、领、试、挂、港、澳、超07式武警车牌字符WJ样式的字母数字、0034、练2）车牌颜色自动识别系统能识别黑、白、蓝、黄四种车牌颜色。3）系统识别的车牌类型部分示例：2.6.3 前端备份存储功能系统能够自动将进行违法信息上传违法监测系统上端；当通信发生故障时，系统采集的图片在抓拍主机做备份存储，具备滚动保存1个月以上数据的能力，存储空间与其他数据存储相平行，不互相冲突。2.6.4 高清录像功能人工可自由切换球机手动、自动两种模式，当不需要使用自动抓拍违法停车车辆功能时，可以在后台设置参数，并切换成手动模式遥控球机用于道路交通监控。系统支持道路交通情况的实时视频录像存储，视频质量能清晰反映覆盖区域内行驶机动车的车牌号码。视频采用预分配存储机制，前端支持进行滚动存储1个月以上。2.6.5 多区域自动巡航抓拍功能同一监控点可设置多个（不少于8个）监控区域进行自动巡航，可以在监控区域上画线、图或其他简单明了的方式在同一监控区域内设置多个（不少于5个）相应的禁停区，系统将检测禁停区域内的违法停车车辆，如果禁停区内有多辆违法停车车辆，系统则按顺序一辆一辆抓拍车辆（在同一监控点，24小时内不抓拍同一车辆）。人工可分别对每个监控区域的检测时间（时间范围为30-1800秒）进行调整。2.6.6 数据断点续传功能系统支持断点续传功能。当遇到网络中断或其他故障时，车辆信息存储在前端设备中，待故障排除后自动续传。2.6.7 图像防篡改功能系统记录的原始图像信息具备防篡改功能，防止在传输、存储、处理等过程中被人为篡改。可自动生成违法车辆的路段名称、日期与时间（时间需精确到0.1秒）等字符信息并叠加在拍摄的图片上，并具有日志保存、查询和照片回放功能。2.7 性能描述类目项目指标关键技术指标抓拍有效率95%（白天*）， *90%（夜间*）注：带*的指标均为有效光照条件下延时抓拍时长范围5秒到5小时单车违章响应时间小于4秒车牌检测角度70度支持多个预置位可以支持多个预置位的抓拍抓拍模式自动调焦、转向抓拍，能实现逐步清晰化、放大的精准抓拍模式；可以支持手动和系统自动抓拍；支持复杂环境抓拍能适应复杂环境下的车辆抓拍（可以避免行走的人、其他车辆等遮挡，导致系统误抓支持大角度车牌识别，有效车牌识别正确率： *车牌角度小于30度时，99%*车牌角度在30度-70度时，95%检测区域范围通过多预置位设置，有效检测距离200米（视球机性能而定）重复抓拍对于前段分析模块出现的重复抓拍现象，系统可以100%过滤摄像头要求支持所有高速球、匀速球、一体化枪式摄像机加云台，同时支持模拟球机和数字高清球机第3章 前端子系统设计3.1 前端子系统结构前端子系统包括数字高清球形摄像机、环境补光灯；1）数字高清200万像素球机：采用200万像素一体化智能高清摄像机，在LED补光灯的配合下，实现图像采集、成像控制、车辆检测、车牌识别、违章检测，可支持SD卡前端存储。2）环境补光灯：选用LED灯作为光源，主要用以环境补光，有效提高夜间图像显示效果和抓拍效果，灯光亮度符合国家环保标准，对人眼无刺激。具有良好的防水、防尘功能，能长时间适应室外工作环境。3.2 前端子系统工程布局违章停车智能管控系统用于城市路口乱停行为进行记录，因此通常情况下是直行路段、十字路口或丁字路口。如下图所示：路口布局示意图现场安装示意图第4章 中心平台系统设计4.1 平台概述凡德违章停车智能管控系统平台，是一个基于服务器、操作系统、依托于数据库、架构于网络的服务系统，是支撑起前端抓拍点数据的中央管理平台，一个能够实现数据汇集与用户服务的综合软硬件体系。平台系统利用统一的数据库、软件及服务，接入分散的设备并建立用户、业务接口，以完成分散设备的统一管理并提供用户业务需要的服务。4.2 中心平台结构设计4.2.1 平台主要设备、模块 中心平台包括两部分：后端管理中心服务器和违章停车智能管控系统WEB配置客户端。4.2.1.1 后端管理中心服务器为了进一步提高服务器对系统资源的整合、提高平台对资源管理控制的效率，也为了进一步简化、美观用户使用界面，平台实现的基本功能所涉及的服务器（软件）均加以整合到中心服务器中，以实现平台日常运行所涉及的功能，如存储、转发等等。在平台的操作界面中，用户能够直观地了解各抓拍主机抓拍的数量情况。1) 报警数据处理Ø 接收前端终抓拍主机传输的车信息。Ø 接收前端抓拍主机的报警信息，并对报警信息做相应处理，比如车牌识别，车牌号码纠正、车牌信息纠正等。2) 违法数据存储Ø 实时存储前端所有抓拍点的违法图片和视频的网络存储功能；Ø 违法图片和视频的集中存储管理。Ø 提供图片存储、下载功能。3) 数据统计Ø 统计和管理违法数据；Ø 数据信息维护；4.2.1.2 违章停车智能管控系统配置客户端通过访问，能够通过登陆到违章停车智能管控系统主机，在界面配置客户端窗口中，对系统参数进行配置，如监控点的禁停区域的配置、对录像时间、存储位置的配置以及对用户权限的配置等等。Ø 配置监控区域、抓拍球机IP；Ø 配置监控点、录像计划、布控信息等；Ø 日常信息维护。Ø FTP报警上传信息设置。4.3 中心平台架设环境设计平台系统架设在完整的服务器体系之上，并通过其操作系统、应用程序等组成的软件架构体系与直接面向用户的浏览器实现人机交互。完整的平台，需要依托于高速、稳定的网络环境，才能够实现高效、安全、便捷的运行。4.3.1 硬件环境及服务器参考配置方案硬件服务器承担了平台软件的架设、数据的存储等重要任务，因此要求服务器高效、稳定，具有能够承担高吞吐率的大容量硬盘作为存储单元，具备高速处理器，实现平台内外数据的高效、高速、稳定地传输与处理。以下为能够确保实现后端管理中心平台正常运行，所建议的服务器技术参数：Ø 英特尔至强服务器CPU，CPU核心为四核以上，单核处理速度不低于2.6GHz及以上Ø 内存：DDR3,4GBØ 不低于4TB（2块2TB企业级硬盘）。4.3.2 软件环境Ø Windows xp 32位系统4.3.3 网络环境Ø 具有足够的带宽，支持各种多媒体业务和确保实时处理；Ø 可靠的网络结构，支持系统不间断运行；Ø 网络具有开放性，采用标准的接口方式；Ø 网络具有较好的可扩性，方便将来各系统扩展；Ø 具有很强的网络管理能力，便于网络维护、运行管理和网络安全。4.4 平台功能设计中心管控平台能够实现的功能可以归纳为两大部分：违章停车智能管控系统和后端管理中心系统功能。Ø 违章停车智能管控系统功能，主要实现对禁停区域的设定，FTP服务器参数的设定以及远程维护和远程升级。Ø 后端管理中心系统功能，主要实现对车牌识别系统的过滤、违法图片的审核与处理。Ø 拓展功能，主要实现与公安、交警方面指定的相关数据库进行对接，实现本系统与对接数据库之间的指定数据共享及其他拓展功能。4.4.1 拓展功能 本系统与第三方平台进行对接，主要实现与公安、交警方面指定的相关数据库进行对接，实现本系统与对接数据库之间的指定数据共享及其他拓展功能。4.4.1.1 本系统平台与第三方平台发送数据4.4.1.1.1 第三方提供webservice接口4.4.1.1.2 第三方提供SDK（包含动态库、控件）4.4.1.1.3 第三方提供数据库表、存储过程4.4.1.1.4 第三方平台提供接入协议第5章 设备清单报价序号 设备名称 型号规格参数数量 单位 单价总价备注 一、系统前端设备 1高速室外数字高清200万像素球机DS-2DF5284 见技术要求6台2设备机箱定制每监控点放置1套。含电源开关，具有防雷、防盗、短路、过载、漏电保护，防护等级IP65。6台3路面监控杆件8米J型杆6件4路面监控杆件基础及安装、接地定制地笼、杆件基础6件5避雷针电源、网络防雷6个6警示牌定制6个7电源线缆及敷设 含电源线等线材RVV3*1.5 1批8室外超5类双绞网线室外网线1批二、系统后端设备9中心管理存储服务器 见技术要求1台10违停智能管控系统违停智能管控系统6套11网络交换机100兆口，机架式，28口1台12机柜 跃图高档服务器机柜YT-60421台13机房布线视频线、电源线、网线等1批合计第6章 系统优势6.1 行业领先目标实时跟踪清晰化技术本系统综合了目前国际上最先进的几种跟踪算法，引领业界的主动清晰化技术，全目标超高清晰化锁定，使得我们有效跟踪的距离可以在150米范围以内。即使昂贵的高清摄像设备能达到的效果也只能望其项背！6.2 噪声(背景)过滤技术的成熟与稳定对比现有厂商的同类产品，我们有独一无二的背景过滤技术，主要体现在以下几个方面：一、风吹树摇动在四级风力下，非常理想的过滤噪声效果；二、在夜晚有路灯光照条件下可以达到85%的有效抓频率；三、在零下30度雨雪天气有效抓拍，丝毫不受干扰；四、尾灯、逆光干扰不会因尾灯、逆光而导致误抓。6.3 其它独到的解决之道6.4 众多的实际案例目前产品已经辐射到全国20多个省市自治区，深受用户信赖。以下为现场抓拍的实际案例。（1）福建省厦门市某禁停路口抓拍效果图2、广西玉林市某禁停路口抓拍效果图3、浙江省杭州市某停车场禁停区域抓拍效果图4、黑龙江省大兴安岭区某路口禁停抓拍效果图5、江西省九江市某路口禁停区域抓拍效果图6、四川成都市某停车场抓拍效果图7、四川省南充市某禁停区域抓拍效果图8、湖北省十堰市某禁停区域抓拍效果图9、湖北武汉市机场某禁停区域抓拍效果图