智能交通系统解决方案.doc

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1、智能交通系统解决方案第 55 页目 录第一章 系统概述6 需求分析6 建设目标6 系统设计依据6第二章 电子警察子系统设计方案9 建设内容9 系统架构9 前端系统设计10 前端系统连接示意图10 关键技术10 视频检测技术10 自动校时技术15 设备自检技术15 违章行为录像技术16 前端软件界面16 中心后台系统设计17 系统实现功能17 支持多种闯红灯违章行为抓拍17 逆行抓拍22 大型车辆检测识别23 实时拍摄功能23 车辆信息提取和记录功能24 行人及非机动车检测分类功能26 违章事件视频录像26 车辆号牌识别功能26 卡口记录功能26 车辆颜色识别功能26 车辆类型识别功能27 视频

2、交通流统计功能27 图像防篡改功能27 断电续传功能27 远程监控管理功能27 故障自动恢复功能27第三章 治安卡口子系统设计方案28 建设内容28 系统架构28 实现功能28 车辆捕获功能28 车牌识别功能29 信息记录和提取功能31 摩托车、电动车等非机动车抓拍功能31 交通事件检测功能32 传输系统设计32 中心后台系统设计33第四章 测速抓拍子系统设计方案34 建设内容34 系统结构34 前端系统34 传输系统35 中心后台系统设计35 系统功能介绍36 超速监测功能36 车牌识别功能36 系统检测和故障处理功能36第五章 监控中心后台系统设计方案38 后台中心软件系统设计38 应用平

3、台业务功能组成39 应用平台总体设计40 系统功能设计41 车辆车牌管理41 交通流参数管理42 交通事件管理42 查询统计及智能评测43 查询统计功能45 系统管理功能46 自动校时功能48 网络安全功能48 客户端展示界面功能48 机房网络设计50第六章 主要设备技术参数516.1 500万像素高清摄像机516.2 200万像素高清摄像机52 视频检测器536.4 LED补光灯55 车辆检测器566.6 8端口交换机56附注：主要设备高中低档配置建议58第一章 系统概述1.1 需求分析根据项目设计要求，提出以下几点设计要求：1、电子警察：1) 本期共建设红绿灯违章抓拍电子警察；2) 红绿灯

4、违章抓拍按照高清+视频检测方式；3) 红绿灯违章与测速需带卡口功能；4) 系统前端设备应具对车辆违法信息3天的本地存贮能力；5) 系统管理平台应能够对辖区内系统前端设备上传的视频图像存储时间至少能够达到30天。对图片信息存储时间至少能够达到90天；电子警察中有些十字路口有右转渠化岛的地方,需对右转渠化岛进行车流量检测。2、高清电子卡口：建设高清卡口点，所有图像采集单元全部采用高清摄像机，数据由磁盘阵列存储。3、测速抓拍：建设道路测速系统；系统采用高清摄像机抓拍、地感线圈检测的方式进行配置。1.2 建设目标系统建成后可取得以下目的：1、有效检测与记录监控区域内过往的机动车辆、非机动车辆与行人。2

5、、对过往车辆内前排人员进行抓拍记录与备案，以方便公安犯罪嫌疑人的查询调用。3、有效抓拍机动车辆闯红灯等违法行为。4、24小时对监测区域进行视频监控。5、及时通报路况、车流等相关交通信息，有效提升高速道路交通管理效果。6、协助相关单位查究违法违章车辆与人员，为侦破刑事案件提供相关证据7、降低公安干警劳动强度，提高干警工作效益效率1.3 系统设计依据n 中华人民共与国道路交通安全法n 中华人民共与国道路交通安全法实施条例n 城市道路交通管理评价指标体系n 中国智能运输系统体系框架n 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件（GA/T497）n 机动车号牌图像自动识别技术规范（GAT833）n 道路交通

6、标志与标线（GB5768）n 道路交通事故现场图形符号（GB11797）n 计算机信息系统安全保护等级划分准则（GB17859）n 电子信息系统机房设计规范（GB50174） n 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范（GB50169）n 民用闭路监视电视系统工程技术规范（GB50198）n 城市道路交通规划设计规范（GB 50220）n 建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB50343） n 综合布线系统工程设计规范（GB50311）n 综合布线系统工程验收规范（GB50312）n 信息技术 软件包 质量要求测试（GB/T 17544）n 道路交通流量调查（GAT299）n 公安交通指挥系统建

7、设技术规范（GA/T445）n 道路交通信号控制机安装规范（GA/T489）n 城市警用地理信息系统分类与代码（GA/T491）n 城市警用地理信息系统图形符号（GA/T492）n 城市警用地理信息系统建设规范（GA/T493）n 交通电视监视系统工程验收规范（GAT 514）n 公安交通指挥系统工程设计制图规范（GA/T515）n 公安交通管理设备路口安装基础施工通用技术要求（GAT652）n 道路交通安全违法行为图像取证技术规范（GAT832）n 闯红灯自动记录系统验收技术规范（GAT 870）n JPEG2000图像编码技术（ISO/IEC 15444:2000）n 机动车安全检测设备(

8、GB/T11798-89)n 道路交通标志与标线（GB5768）n 信息技术互联国家标准（ISO/IEC11801-95）n 信息技术、软件包质量要求与测试（GB/T 17544-1998）n 软件工程标准分类法（GB/T 15538-1995）n 软件开发规范（GB 8566-88）n 软件维护指南（GB/T 14079+-93）n 计算机软件产品开发文件编制指南(GB 8567-88)n 计算机软件需求说明编制指南(GB 9385-88)n 计算机软件测试文件编制指南(GB 9386-88)n 计算机软件配管理计划规范(GB/T 12505-90)n 计算机软件质量保证计划规范(GB/T

9、12504-90)n 计算机软件可靠性与可维护性管理(GB/T 12394-93)n 电子计算机场地通用规范（GB/T 2887-2000）n 防静电活动地板通用规范（SJ/T10796-2001）n 安全防范工程技术规范（GB50348-2004）n 建筑内部装修设计防火规范（GB50222-95:2001）n 火灾自动报警系统施工设计规范（GB50116-2008）n 火灾自动报警系统施工及验收规范（GB50116-2007）n 电子设备雷击保护导则（GB7450-87）n 建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB 50343-2004）第二章 电子警察子系统设计方案2.1 建设内容本次项目的

10、建设覆盖到 个路口，建设内容为高清电子警察系统，具体建设点详见下表：序号安装点地址方向车道右转流量检测2.2 系统架构电子警察系统的组成主要包括前端图像采集与处理单元、传输系统以及后端平台，前端采集的数据通过协议接口接入平台。2.3 前端系统设计2.3.1.1 前端系统连接示意图2.3.2 关键技术2.3.2.1 视频检测技术目前国内市场上的视频检测技术主要为模拟视频检测，而我公司采用的高清视频检测技术则比传统的视频检测技术更加先进，更加可靠，以下是两种检测技术的原理与比较。l 传统视频检测方法传统的视频检测方法是通过软件对摄像机采集的模拟视频进行分析，是对图像进行背景提取加目标跟踪而获得检测

11、数据的技术。此技术的示意图如下：传统视频检测技术的工作流程传统视频检测技术的漏洞l 3D建模智能分析技术3D建模智能分析技术是一种基于高清视频流进行视频分析检测的技术，是一种更先进、更可靠的技术。视频检测方法为：3D建模+视频流分析+多目标轨迹跟踪，从视频流中提取目标物特征数据，与数据库进行比对。原始图像3D建模视频分析流程图：当前帧3D建模目标轨迹跟踪事件报警2.3.2.2 自动校时技术系统设备依地理分布分为指挥中心与路口前端两部分。1）指挥中心服务器通过GPS卫星授时系统进行“绝对时间”同步，并且定期（周期可设置）向路口前端主控单元发送时钟信号；2）路口前端工控机与高清摄像机之间定期（周期

12、可设置）进行“相对时间”同步；3）而路口前端主控单元接收指挥中心服务器发送的时钟信号，校正工控机的系统时间。“绝对时间”是以可同时追踪全球12颗定位卫星的GPS卫星时钟授时器为精确时钟源，数据格式每秒1次，秒脉冲精度可达78ns20ns(1PPS与UTC时间同步，而且两秒之间没有误差累计！)。“相对时间”包括以指挥中心服务器时间为时钟源，并利用光纤网络平台分发至路口前端工控机，实现指挥中心与路口前端设备的时间同步；以及以路口前端工控机时间为时钟源，实现工控机与高清摄像机的时间同步。当指挥中心与路口前端之间的光纤网络出现故障时，不影响路口前端工控机与高清摄像机之间的相对时间同步。2.3.2.3

13、设备自检技术在本项目中，我们使用一种更集成化的方式实现对前端设备参数的自动化收集管理。前端控制主机每隔一段时间自动轮询高清摄像机、高清录像主机的工作状态等，并将收集到的设备工作状态，定时通过自主研发的消息队列通讯软件，实现与后台系统的通讯、报警功能。当设备工作出现异常情况时，指挥中心管理软件将在电子地图上面显示设备工作异常信息。2.3.2.4 违章行为录像技术本项目中各个高清抓拍摄像机均可实现录像视频采集功能，采集的高清图像可存储在视频检测器中，也可直接通过通信单元直接传送到后台进行存储。本电子警察系统提供二种类型的高清视频录像功能：060秒违法行为过程录像、不间断录像。1)060秒违法行为过

14、程录像除了闯红灯违法过程记录图片之外，系统的录像功能将为每次违法事件的违法记录中增加一段060秒的录像文件（记录时间可灵活设置，录像的分辨率也有多项选择），完整再现车辆违法的全过程，进一步减少行政执法过程中的争议。录像文件与违法图片一一对应，包括车辆越过停车线前与越过停车线后的录像。2)不间断录像在本项目中，闯红灯电子警察系统还将提供连续不间断循环录像（存储时长视存储空间而定），从而可以为路口交通事件的回溯提供详实的证据。2.3.2.5 前端软件界面2.4 中心后台系统设计详细设计见后面第五章2.5 系统实现功能2.5.1.1 支持多种闯红灯违章行为抓拍利用视频检测技术，在各种环境下对监控区域

15、内行驶的违法车辆进行检测，对违章车辆进行有效捕获；一旦有违章车辆通过，视频检测器立即对该目标进行抓拍，捕获车辆图像信息。系统能够捕获到的违章行为如下：闯红灯：直行车道违章闯红灯、左转车道违章闯红灯、右转车道违章闯红灯、左转/直行等待区违章闯红灯违章禁行：违章禁左、违章禁右、违章逆行、违章压双黄线不按规定车道行驶：直行车道违章左/右转、左转车道违章直行/右转、右转车道违章直行/左转）卡口：绿灯时通行车辆抓拍2.5.1.1.1 违章闯红灯2.5.1.1.2 禁左、禁右2.5.1.1.3 违章压双黄线抓拍2.5.1.1.4 不按规定车道行驶2.5.1.2 逆行抓拍2.5.1.3 大型车辆检测识别2.

16、5.1.4 实时拍摄功能对通行的每一辆车进行实时检测，实时抓拍电子警察高清图像；电子警察检测系统在实际应用时，由于日夜环境照度相差过大，白天有1000lux，夜间则只有0.7lux，普通的摄像机根本无法适应。为了提高系统抓拍图像的清晰度，确保在各种复杂环境（如：雨雾、强逆光、弱光照、强光照、车辆高速运动等）下拍摄出清晰的图片，本系统采用高性能的摄像机（500万CCD像素）与LED补光灯确保拍摄图像的清晰要求。2.5.1.5 车辆信息提取与记录功能l 对于经过监测点每一辆机动车，检测车辆行驶方向，自动抓拍违法电子警察行驶车辆图像，并记录车辆通过的信息，包括时间、地点、方向、牌照号、车型、车身颜色

17、、车速等；抓拍图片被抓拍车辆信息l 图像抓拍：自动记录违章车辆连续图片；所拍图片可清晰显示红灯信号、停车线、违法时间、违法地点、违法类型、红灯时间、车辆类型、车身颜色、车牌号码、车牌颜色、违法过程等内容；对违章车辆抓拍3张图片作为违章执法依据。连续抓拍三张图片，该图片信息可清晰地反映红灯开始时间、车辆闯红灯时间、车牌号码、车辆类型、红灯信号（含箭头灯）以及车辆压线及越过停车线等情况。第一幅图片中清晰反映闯红灯的机动车的车头未过停止线、红灯信号、车辆类型、车牌号码、车身颜色；第二幅清晰反映闯红灯的机动车的车身已过停止线、红灯信号、车辆类型、车身颜色、车牌号码；第三幅图片能够清晰反映同一机动车越过

18、相邻方向的道路中心延长线、车辆类型、车身颜色。图片详见“系统工作原理”l 图片格式为JPEG；l 数据存档：可以自动或有选择地将车辆记录保存到数据库存档，以便检索；2.5.1.6 行人及非机动车检测分类功能采用先进的3D模型技术，受光照，影响，抖动等影响小，在检测目标的同时完成目标的分类，从而有效地将各种大小不一的目标（大型车辆，小型车辆，非机动车，行人等）区分，根据需要对过往的行人及非机动车进行自动记录。2.5.1.7 违章事件视频录像根据需要，可以对违章行为进行视频录像，从而提供更有效的执法证据。2.5.1.8 车辆号牌识别功能系统能够同时检测监控场景中的2条或者3条检测车道的机动车后部车

19、牌。从机动车图片中自动识别机动车号牌号码、号牌颜色（蓝白黑黄）、号牌结构。其中号牌识别功能为系统能够通过对机动车号牌定位、字符切分、字符匹配与图像预处理实现号牌自动识别。识别的车牌包括“92式”与“02式”民用车牌与军车车牌等。系统可对通过检测车道而没有安装尾部车牌的机动车进行自动识别，同时记录无牌车辆图片并能按要求进行报警。识别的车牌数据包括：记录编号、设备编号、检测时间（年月日时分秒毫秒）、车牌号码、车牌颜色、检测地点、检测车道信息、检测方向、车牌图片信息等。捕获率、号牌识别率符合GA/T497-2009公路车辆智能监测记录系统通用技术条件与GAT833-2009机动车号牌图像自动识别技术

20、规范要求。2.5.1.9 卡口记录功能可以根据用户要求在实现电子警察自动记录的同时实现卡口记录功能，系统可对途经的监控目标（机动车、非机动车、行人）进行24小时捕获，能提供高清晰的图片。所提供的图片能够清晰辨认车辆类型、车身颜色、所载货物与所处位置，对于人员（非机动车及行人）能清晰区分人员衣着穿戴等主要特征，还可提供完整的车辆信息，包括完整的牌照，清晰可辨的牌照颜色等。系统自动保存所捕获车辆（人员）的信息，包括车辆的图片、车牌号码、车辆经过时的时间、经过的地点等。2.5.1.10 车辆颜色识别功能系统根据车辆特征图像进行图像处理并自动车辆颜色信息，可以识别10种车身颜色:白色、银色、黑色、红色

21、、紫色、蓝色、黄色、绿色、褐色、粉红色。2.5.1.11 车辆类型识别功能大型车、5.5 m 中型车9.5m、小型车5.5m。2.5.1.12 视频交通流统计功能系统能够按车道检测下列交通流数据：l 实时交通流量；l 平均车速；l 平均占有率；l 平均车头间距；交通流参数输出的时间间隔可调，最小为1分钟，最大为5分钟。2.5.1.13 图像防篡改功能提供的数据图像具有防篡改功能，例如水印、图片加密技术。2.5.1.14 断电续传功能在发生网络等故障时，系统能将数据、图片等保存在路口前端，待故障排除后系统自动将数据、图片等上传到交警数据中心。2.5.1.15 远程监控管理功能系统通过远程管理软件

22、在监控中心对前端设备进行设置与管理，能够提供前端采集设备实时运行状态信息与故障报警信息。2.5.1.16 故障自动恢复功能主机设备中设置有看门狗，如遇到系统因意外而死机的情况，则看门狗会发挥作用，自动重新引导系统，进入工作状态。系统断电引起的意外死机，不会对操作系统产生影响，系统重新开机后，仍能正常工作并且已抓拍数据不丢失。第三章 治安卡口子系统设计方案3.1 建设内容本次项目的建设覆盖到 个路段，建设内容为高清治安卡口系统，具体建设点详见下表：序号安装点地址安装车道数3.2 系统架构3.3 实现功能3.3.1 车辆捕获功能n 检测模式系统采用以视频检测模式为主的检测方式，车辆捕获率大于等于9

23、5%。n 信息记录系统可对途经的监控目标（机动车、摩托车、电动车等非机动车、行人）进行24小时捕获，能提供高清晰的图片。所提供的图片能够清晰辨认车辆类型、车身颜色、所载货物与所处位置，对于人员（非机动车及行人）能清晰区分人员衣着穿戴等主要特征，还可提供完整的车辆信息，包括完整的牌照，清晰可辨的牌照颜色等。系统自动保存所捕获车辆（人员）的信息，包括车辆的图片、车牌号码、车辆经过时的时间、经过的地点等。系统采用视频检测方式探测通过交叉口驶入段监测区域的机动车。被检车辆行驶速度在5Km/h120Km/h范围内，车辆捕获率大于95%。当监控区域为同向相临的3个（含3个）以上车道时，车辆图像捕获能够区分

24、通行车辆骑、压分道线行驶的情况。3.3.2 车牌识别功能系统能够同时检测监控场景中的机动车前部车牌。从机动车图片中自动识别机动车号牌号码、号牌颜色（蓝白黑黄）、号牌结构。其中号牌识别功能为系统能够通过对机动车号牌定位、字符切分、字符匹配与图像预处理实现号牌自动识别。n 识别的车牌包括“92式”与“02式”民用车牌与军车车牌等。n 单排字符结构的号牌，如军队用小型汽车号牌、GA36-2007中的小型汽车号牌、港澳入出境车号牌、教练汽车号牌等；n 武警用小型汽车号牌；n 警用汽车号牌；n 双排字符结构的号牌，如军队用大型汽车号牌、武警用大型汽车号牌、GA36-2007中的大型汽车号牌、挂车号牌、低

25、速汽车号牌等。系统可对通过检测车道而没有安装车牌的机动车进行自动识别，同时记录无牌车辆图片并能按要求进行报警。识别的车牌数据包括：记录编号、设备编号、检测时间（年月日时分秒毫秒）、车牌号码、车牌颜色、检测地点、检测车道信息、检测方向、车牌图片信息等。捕获率、号牌识别率符合GA/T497-2009公路车辆智能监测记录系统通用技术条件与GAT833-2009机动车号牌图像自动识别技术规范要求。对于每辆拍摄的车辆照片，系统应进行自动的识别，车辆识车牌号码、车型类型、车牌颜色、车身颜色、车速、时间、地点、车辆厂商标志等信息。车辆照片符合图片技术指标、数据传输等数据指标。在实时记录通行车辆图像的同时，还

26、应具备对民用车牌、警用车牌、军用车牌、武警车牌的车牌计算机自动识别能力，包括2002式个性化号牌。所能识别的字符包括：n “09”十个阿拉伯数字n “AZ”二十六个英文字母n 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)n 军用车牌汉字(军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成)n 号牌分类用汉字(警、学、领、试、农、挂、拖、境)n 武警车牌字符(WJ消、边、水、电、林、通、金)n 在环境无雾、车牌挂放规范与无缺损且不含五小车辆下n 抓拍车速：车辆速度范围5km/h180km/hn 白天车

27、辆号牌识别准确率不小于95%（除摩托车号牌、低速车号牌、临时号牌、拖拉机号牌外）；夜间车辆号牌识别准确率不小于85%（除摩托车号牌、低速车号牌、临时号牌、拖拉机号牌外）。n 系统能够识别出大型货车、大型客车、中型货车、中型客车、小型货车、小型客车、两轮车等类型，准确率80%n 能够区分常见红、白、蓝、黄、黑五种车牌颜色，准确率大于95%n 能够识别常见的40种车标：奥迪、宝马、现代、奔驰、本田、大众、马自达、丰田、别克、标致、雪铁龙、福特、起亚、雪佛兰、尼桑、奇瑞、荣威、三菱、斯柯达、吉利、中华、沃尔沃、凌志、菲亚特、皇冠、东风、比亚迪、铃木、金杯、卡迪拉克、五菱、江淮汽车、斯巴鲁、欧宝、长城

28、、雷诺、哈飞、五十铃、东南汽车、长安汽车等，白天识别准确率不小于75%。3.3.3 信息记录与提取功能n 系统处理输出的图片格式为JPEG，符合JPEG2000图像编码规范（ISO/IEC 15444:2000）n 图片大小：300K。n 系统记录的机动车交通违法信息除图片外，还包括相关文本描述信息，包括日期、时间（精确到秒）、地点、方向、车道号、交通违法代码、设备编号、号牌号码、号牌颜色、车型、防伪等信息。n 系统图片支持以上文本描述信息叠加到图片，支持任何项目叠加。n 数据存档与建设：通过接口软件，可以将所有信息数据送至中心数据库，可以自动或有选择地将车辆记录保存到数据库存档，可以按各种条

29、件与字段来检索数据；n 提供的数据图像具有防篡改功能，例如水印、图片加密技术。3.3.4 摩托车、电动车等非机动车抓拍功能采用先进的3D模型技术，受光照，影响，抖动等影响小，在检测目标的同时完成目标的分类，从而有效地将各种大小不一的目标（大型车辆，小型车辆，摩托车等非机动车，行人等）区分，根据需要对过往的行人及非机动车进行自动记录。3.3.5 交通事件检测功能系统具备交通事件检测功能，可以实现如下事件检测功能：n 车辆逆行：车辆违反规定行驶方向所造成的事件。n 车辆停驶：系统能够自定义并区分不同的道路交通环境下的停车现象。如车辆在交通状况较好的情况下发生的停车行为即流畅中停止，车辆在交通拥堵状

30、态下的停车行为即拥堵中的停止等。n 车辆慢行：被检测区域中的车辆行驶速度低于设定的报警阀值。n 遗撒物：被检测区域中突然出现的非正常遗落物体。n 行人：被检测区域中有行人出现在行车道。n 交通拥堵：车辆排队长度超过设定值；n 违章变道：车辆在不能变道的区域变道。3.4 传输系统设计传输系统完成前端数据到中心系统的数据传输。电子警察系统中所有的网络数据汇聚到前端交换机，再通过光端机完成光电转换，然后接入电信或支队自有的光纤网。3.5 中心后台系统设计详细设计见后面第五章第四章 测速抓拍子系统设计方案4.1 建设内容本项目将在市内建设 套测速抓拍系统，详细安装地点如下：序号安装点地址杆体类型方向车

31、道数4.2 系统结构4.2.1 前端系统本方案采用地感线圈+200万像素高清晰摄像机组成。每个车道铺设前后2道线圈，用了监测车辆通过2个线圈的即时速度。一台200万像素高清晰摄像机抓拍两个机动车道的车辆并兼顾相邻车道的交叉，同时提供全景照片，彻底解决了跨线漏车问题，可以清楚记录车辆图像，同时还可以清晰的显示前排司乘人员的面貌与行人特征信息，充分表达了高清晰系统的优势。前端信息采集识别子系统主要组成为智能检测器、高清摄像机、线圈车检器、辅助照明设备、软件及设备基础设施等，安装在外场路段，通过采集控制软件实现全天候不间断的机动车超速违章的图片抓拍与信息处理、存储、通信等功能，对于抓拍的机动车图片实

32、现号牌、颜色、车型等特征自动识别等功能，所有信息在前端控制主机内进行存储，并由专用通信软件将获取的所有信息实时传递给指挥中心。智能检测器一方面接收线圈车检器给出的车辆速度数据，一方面接收高清晰摄像机采集的视频数据，然后实现车辆速度运算、车牌识别运算，然后将超速行驶的车辆信息与自动处理识别的图片、数据信息进行实时采集与处理，同时保存图片与数据，产生的信息在本地保存的同时输出到通信传输系统送到指挥中心。前端外场设备的配置原则如下（按照1个单向断面2车道配置）：l 一个车道铺设2组线圈，一个断面配置4组线圈，配置1个线圈车检器；l 每2个车道配置1台高清摄像机，一个断面配置1台摄像机l 1台高清摄像

33、机、1台线圈车检器配置1智能检测器；配置如下：1个单向断面2个车道线圈数量线圈车检器数量高清摄像机数量智能检测器数量LED补光灯数量411144.2.2 传输系统本系统的传输将利用已经建设的传输网作为检测数据的传输网络，传输系统的结构需详见已经建成的传输网络。前端采用工业级网络交换机每个外场的前端系统都包含多台智能检测器；智能检测器通过网线连接网络交换机，传输到后端监控中心。外场前端与监控中心之间采用点对点光纤传输指挥中心系统不仅要接收前端系统大量的图片信息，还要发送一些控制指令到前端，为了保证识别设备与前端系统之间的通信安全与稳定，该部分的传输采用点对点光纤的方式。4.2.3 中心后台系统设

34、计详细设计见后面第五章4.3 系统功能介绍4.3.1 超速监测功能对于每辆通过该断面的车辆，通过地感线圈监测器车速。对于超过预设速度的车辆自动记录其车速，然后由智能检测器配合高清摄像机实现车辆的抓拍。4.3.2 车牌识别功能对于每辆拍摄的车辆照片，系统进行自动的识别，车辆识车牌号码、车型类型、车牌颜色、车身颜色、车速、时间、地点、车辆厂商标志等信息。可以实现超速检测、交通流检测、视频监控等功能。车辆照片符合图片技术指标、数据传输等数据指标。在实时记录通行车辆图像的同时，还应具备对民用车牌、警用车牌、军用车牌、武警车牌的车牌计算机自动识别能力，包括2002式个性化号牌。所能识别的字符包括：n “

35、09”十个阿拉伯数字n “AZ”二十六个英文字母n 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)n 军用车牌汉字(军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成)n 号牌分类用汉字(警、学、领、试、农、挂、拖、境)n 武警车牌字符(WJ消、边、水、电、林、通、金)n 在环境无雾、车牌挂放规范与无缺损且不含五小车辆下n 抓拍车速：车辆速度范围5km/h180km/hn 系统能够识别出大型货车、大型客车、中型货车、中型客车、小型货车、小型客车、两轮车等类型，准确率80%n 能够区分常见红、白、蓝、黄

36、、黑五种车牌颜色，准确率大于95%n 应能够识别常见的40种车标：奥迪、宝马、现代、奔驰、本田、大众、马自达、丰田、别克、标致、雪铁龙、福特、起亚、雪佛兰、尼桑、奇瑞、荣威、三菱、斯柯达、吉利、中华、沃尔沃、凌志、菲亚特、皇冠、东风、比亚迪、铃木、金杯、卡迪拉克、五菱、江淮汽车、斯巴鲁、欧宝、长城、雷诺、哈飞、五十铃、东南汽车、长安汽车等，白天识别准确率不小于75%4.3.3 系统检测与故障处理功能 硬件自动检测系统所有检测器及服务器(包括智能检测器、中心管理服务器)均装配有硬件看门狗，看门狗能实时检测设备的运行状态，一经发现设备运行异常或是死机，则会自动重新启动工作站，排除故障。 故障自动检

37、测系统具备故障自动检测功能,系统能够检测到各种故障现象,包括硬件设备运行中断,网络故障,通讯中断,以及前端视频信号丢失。如果发现故障，系统便会自动向系统操作人员发出报警，并提供显示出相关的故障信息。 软件自动检测系统软件具有自动检测及分级检测功能，系统中所有检测器与服务器均装配软件看门狗，能够自行检测本机上操作系统与应用软件的运行情况，同时上级设备会通过软件,对下级设备进行定时检测，检测出任何运行异常，便会发出提示，以声音或图形方式通知值班操作人员。 故障日志系统会记录下系统各个设备的运行情况，所有故障均会保存相关数据记录，并按时间周期生成系统故障日志，方便操作人员全面掌握系统的运行状况，最大

38、程度上减小故障的发生。第五章 监控中心后台系统设计方案监控中心机房用来接收、处理、发布所有前端传回的检测数据。机房服务器部署如下：配置数据通讯接入服务器1台。配置数据支撑服务器1台。配置应用服务器1台，基于应用层面为用户端提供各种业务使用服务。配置磁盘阵2台：用来存储所有的高清卡口的图片与数据。5.1 后台中心软件系统设计在机房服务器中设计部署相应的软件，以实现数据正常的接收、处理、分发等应用。应用软件采用层次化与模块化的系统设计思想，将各个模块与层次的功能进行完整的封装，并为上层提供足够的接口支持，保证系统结构的合理性。应用软件的体系结构模型划分为以下模块：u 通讯模块：负责前端设备与服务器

39、之间的通信控制。u 数据协议接入模块：负责前端设备以及各服务器之间数据正常接收、处理。u 数据存储模块：负责系统内数据存储控制，包括写入磁盘阵列、存储目录、存储周期等控制。u 数据处理模块：负责数据的初级分析处理控制。u 数据转发模块：负责数据在各服务器之间，以及不同中心之间、不同应用系统之间的转发控制。u 协议接口模块：负责与其他应用系统的软件接口控制。建设基于高清视频智能监测分析的综合监测应用平台，采用先进的分散控制、集中管理的智能集散控制理论，依托空间地图数据库、空间数据引擎、消息中间件、计算机网络通讯、智能化控制等多项技术，以应用管理服务器为核心，为各级管理人员提供统一的图形化操作界面

40、，并在地图上显示监控点位置等信息，用户可根据需求切换图像、读取数据，并可进行实时控制。通过基于统一界面的操作，依据联动控制策略与预案管理策略，在不影响视频监控与路面检测业务独立运行的前提下，集中实现的跨系统联动控制与管理。主要功能包括：基于高分辨率的高清视频管理及应用系统；集视频监控及分析检测多功能于一体的综合管理系统；集监控、车牌识别、事件检测、报警、统计等多种应用于一体的综合应用系统。在用户服务方面，基于道路目标的综合监测应用平台结合实际使用需求，设计采用B/S架构满足不同用户需求，易于数据发布、集中管理维护、方便安装使用。5.1.1 应用平台业务功能组成软件业务功能主要包括以下四大类：（

41、1） 系统管理：为系统的各个应用统一提供各种基础数据的支撑，展示采用WEB方式，辅以GIS展示，系统界面需要满足应用的需求，直观快捷地实时监视、查看、展示信息，丰富系统展示信息量。主要功能模块为人员管理、设备管理、权限管理、通讯管理、性能管理、安全管理、系统维护、系统校时。（2） 业务应用：各种业务应用软件，包括车牌识别管理、交通违法管理、交通状况（交通流）管理、交通事件检测、统计分析及报告等功能模块。（3） 海量数据的处理：对系统海量业务数据采集、加工、转换、存储、快速检测服务。对数据进行关联性分析，周期性生成多种格式主体数据，提供海量数据存储优化，实现快速数据检索服务。（4） 通讯与接口：

42、提供本系统与外部系统基于TCPIP协议方式的数据交换标准接口，基于TCPIP协议保证数据传输的实时、高效、安全。提供对XML消息的封装，功能包括生成XML消息、解析XML消息、消息加密与解密操作。提供各种业务数据的订阅与传输。5.1.2 应用平台总体设计应用平台在体系结构的设计中采用了层次化与模块化的系统设计思想，将各个模块与层次的功能进行完整的封装，并为上层提供足够的接口支持，保证系统结构的合理性。系统的体系结构模型划分为以下六个模块：通讯模块、数据协议接入模块、数据存储模块、数据处理模块、数据操作模块以及协议接口模块，如下图所示。各个层次的定义以及相关职责如下：l 设备层设备层包括高清视频

43、监测设备等。l 网络层网络层涉及到整个高清视频综合监测应用系统信息通信网络，包括图像网、公安网、政务网与互联等网络，涉及到视频链路、无线链路与公安网的连接，同时信息共享还可涉及政府各个部门应用的政务网，以及信息对外发布的互联网。l 数据层数据层包括整个多媒体数据信息库，包括视频、图片、语音、文字、结构化数据等。l 服务层服务层作为整个高清视频综合监测应用系统平台，向上对应用层提供服务。服务层不仅对高清视频综合监测应用系统平台提供数据服务，同时负责对其它业务系统提供数据接口。l 应用层应用层涉及多个应用功能，包括高清实时监控、高清视频点播、事件视频联动、交通违法管理、车辆轨迹分析、跟车关联分析、

44、人员行为异常分析等。l 表现层为交警、刑侦、治安、指挥中心等单位提供C/S、B/S等多种方式操作与应用。由此可见，这种基于层次化与模块化的六层体系结构为高清视频综合监测应用平台的先进性、可靠性、稳定性、安全性、扩展性、兼容性提供坚实的基础。5.1.3 系统功能设计本应用平台根据公安、交警、交通部门对于交通目标管理的实际业务需求，结合未来海量交通数据存储、处理、应用的发展趋势，系统旨在对海量的交通数据进行实时采集、分类存储、按需挖掘、智能管理等方面提供基于“云服务”的综合监测应用平台。5.1.3.1 车辆车牌管理后台分析系统如发现货车违法规定行驶特定路段、外地车辆违法规定行驶特定路段、单双号车辆

45、违法规定行驶等涉号违法行为则将证据信息提供给电子警察管理平台；后台分析系统如检测到需要民警进行跟踪处理的车辆，以交通警情单的方式提供给集成指挥调度系统。后台分析系统提供的交通警情单的类别包括：l 发现以下类型的车辆时，产生严重级别为“一般”的警情单：限行货车、假套牌车辆、多次违法车辆、事故逃逸车辆、过期未年审车辆。l 发现以下类型的车辆时，产生严重级别为“重大”的警情单：被盗抢车辆、公安重点关注嫌疑车辆。5.1.3.2 交通流参数管理系统可以对进入监控区域的平均车流量、平均车速进行统计，同时可以统计道路上车辆的平均占有率、车头之间的平均距离。车辆检测后生成的数据主要包括如下两种数据：实时数据与

46、统计数据两类。其中交通实时数据主要包括：车辆存在、通过时间、实时速度、占有率、车辆长度、排队长度超限等；交通统计数据包括：断面流量、分车道流量、平均速度、平均占有率、平均流量、车型分类等。5.1.3.3 交通事件管理本应用平台可针对车辆违法变道、车辆逆行、车辆横穿、车辆禁停等典型交通违法事件以及交通拥堵等典型交通事件进行报警、记录、统计以及智能分析。综合事件检测器可以自动检测出上述事件，并将事件检测数据（包括：记录编号、设备编号、事件开始时间、事件结束时间、事件类型、检测地点、检测方向）实时上传中心应用服务器。并同时提供在事件发生时的视频图像中叠加，有效的指针信息（包括：事件开始时间、检测地点、检测方向等）。事件产生后，信息发送至信息中心存储。系统对机动车违法跨越车道分界实线行驶行为对应的违法过程的录像（录像视频采用MPEG-4或H.264编码技术）、续抓拍若干全景图。系统还可通