视频检测高清电子警察系统标准技术方案_V1.doc

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1、视频检测高清电子警察系统标准技术方案设计公司： 天津天地伟业数码科技有限公司 设计日期： 2012-08-29 目 录第一章 项目概述11.1 建设背景11.2 现状分析21.3 需求分析31.3.1 功能需求分析31.3.2 建设内容需求51.4 建设依据61.5 建设原则7第二章 前端系统总体设计92.1 设计思路综述92.2 系统总体设计92.2.1 系统原理介绍92.2.2 前端系统组成112.2.3 违法抓拍功能介绍142.2.4 系统接口设计202.2.5 系统带宽要求212.2.6 现场布局示意图212.3 前端系统功能242.3.1 车辆抓拍功能242.3.2 车牌识别功能26

2、2.3.3 高清视频录像功能272.3.4 交通流量监测272.3.5 交通违法数据上传功能272.3.6 设备状态巡检282.3.7 数据信息安全282.4 前端主要设备参数282.4.1 高清电警抓拍一体机282.4.2 高清电警抓拍一体机302.4.3 智能交通专用检测摄像机322.4.4 监控专用补光灯352.4.5 智能交通专用补光灯362.4.6 红灯信号检测器382.4.7 嵌入式智能分析主机39第三章 传输网络设计42第四章 中心智能交通管理平台设计444.1 平台概述444.2 平台体系结构454.3 数据存储设计464.3.1 IPSAN存储技术464.3.2 存储容量计算

3、474.4 平台设计特点484.4.1 先进的软件架构484.4.2 良好的系统兼容性484.4.3 更贴近公安实战504.4.4 便捷业务数据处理514.4.5 完善的系统运维管理514.5 软件功能介绍524.5.1 系统功能综述524.5.2 违法数据业务处理544.5.3 业务查询操打印功能564.5.4 布撤控管理功能584.5.5 数据统计管理功能604.5.6 数据挖掘及研判分析功能614.5.7 运行管理功能624.5.8 系统管理功能624.5.9 数据字典功能634.5.10 电子地图64第五章 现场施工方案655.1 工程勘察655.2 立杆施工参考665.3 系统布线施

4、工参考675.4 安全防护措施695.4.1 设备安全防护695.4.2 系统防雷措施705.5 管道铺设及综合布线73版本历史记录2012.9.10 V1.0第一章 项目概述1.1 建设背景XX市这些年来的经济飞速发展进一步加深了城市化程度，城市规模和人口数量逐步向大中型城市转变，汽车保有量也随之急剧增加，而XX市道路建设不足，交通管理经验有限，这些情况直接导致交通拥堵不断加剧，交通事故频繁发生，交通状况日益恶化。在这种严峻的背景下，通过高清闯红灯自动记录系统（简称高清电子警察系统）对闯红灯及不按车道行驶等违法行车行为进行处罚，以实现抑制车辆违法行驶，降低交通路口事故，打击、预防涉车案件，提

5、高交通管理水平。XX市建设高清电子警察系统将会对交通违法行为形成强大的威慑效果，可以促使广大驾驶员不敢随意违法，保障交通安全，同时减轻了交通民警的劳动强度，解放了用于纠违和处置突发事件的大批警力。建立有效的高清电子警察智能交通管理系统是提高XX市交通管理现代化的重要标志之一。高清电子警察系统是智能交通系统（Intelligent Transport Systems）重要组成部分之一，利用先进的光电技术、图像处理技术、模式识别技术、车辆轨迹跟踪技术、车辆定位识别技术对路口车辆进行全天候24小时实现自动抓拍、识别、储存。本系统能够通过视频检测闯红灯及不按车道行驶等违法行为，自动抓拍并识别记录违法车

6、辆号牌、日期、时间、地点等信息。此系统可兼做卡口功能，通过对经过路口的每一辆车进行抓拍识别，实现迅速锁定肇事车辆、违法车辆、黑名单车辆等，为交通违法查纠、交通事故逃逸、盗抢机动车辆等案件的及时侦破提供重要的信息和证据。另外系统可实现对公路运行车辆的流量分布、违法情况进行常年不间断的自动记录，为交通管理部门提供有力的统计数据。通过对全国多地交通系统的承建，天地伟业公司建立了一套具有“高清，稳定，先进，人性化”技术特点的智能交通解决方案，并希望将多年积累的实践经验和最新科技创新成果应用于本项目。作为视频、通讯、网络、图像处理、光学成像、模式识别、嵌入式软硬件技术的结晶，该系统将为公安部门、交警部门

7、对人、车以及驾驶行为的管理带来突破。1.2 现状分析近些年来，电子警察系统以闯红灯自动抓拍、违法行驶处罚、布控比对报警为目的，帮助交警部门提高交通车辆管理能力、增大违法行驶的处罚力度、规范车辆行驶规范、追查盗抢车辆、事故车辆和抓捕嫌疑人员，全国各地也为此建设了大量的电子警察系统。但总结近些年建设经验，仍有不少问题和不足急需解决，目前电子警察系统的现状主要有以下方面： 图片清晰度不高，影响车牌识别率。在较早几年，大多城市采用的标清电子警察系统，即通过两个标清摄像机，一台拍摄闯红灯全景相片、一台拍摄违法车辆的车牌号特写相片，此种系统覆盖面积小，分辨率低、识别率较低，且复杂的系统架构难以保障系统稳定

8、运行，这极大影响了在交警实战应用中的效果。 车牌识别主机稳定性不高。目前仍有一部分电子警察系统采用工控式主机进行车牌识别，即仍为Windows操作系统。这些主机在室外这样复杂多变恶劣的环境下很容易产生程序崩溃及死机现象，且不能远程重启，只能现场维护，严重影响了系统使用效率，增加了维护成本和时间成本。 系统兼容性扩展性较差。由于目前电子警察系统厂家鱼龙混杂，产品质量参差不齐，系统建设后很难保障后期平滑升级及兼容其他品牌设备，虽然有行业标准闯红灯自动记录系统通用技术条件(GA/T496-2004)予以规范，但是系统结构及信息编码仍各不相同，结果是几年后不得不全部拆掉重建，造成投资的浪费和现有资源利

9、用率低下。虽然除此之外随着电子警察系统应用的加深，需要融入更多符合交警交通管理实战应用的新功能，部分电子警察难以进行扩展升级，针对特殊需求无法完成定制功能。 电子警察对识别违法行驶行为功能单一。目前大多数电子警察系统主要针对闯红灯行为进行抓拍，随着车辆剧增和交通事故的增加，交警部门逐渐对其他违法行驶行为进行规范和处罚，包括不按车道行驶、绿灯禁停、占用公交车道及非机动车道、压黄线等，只有车辆完全按照交通规则行驶才能最大限度地保障交通安全。 线圈触发的维护量较大。目前国内电子警察产品应用的检测器多为地感线圈。地感线圈拥有工作稳定、数据准确、灵敏度高、检测率高等优点，但由于线圈检测型电子警察在安装设

10、备时，不可避免的要封道、破路进行施工安装，使路面破坏比较严重，且使用周期较短（2-5年），长时间会增加售后维护成本和运行稳定性、且不能检测多种违法行驶行为。而视频检测技术具有安装简便、升级方便、维护成本低等优势。随着视频检测技术的不断提高，线圈检测技术将逐渐被视频检测技术所取代。 后端实战应用功能单一，智能化、联网程度不高。系统数据采集后需要通过平台进行深度挖掘和有效利用，不是仅具有闯红灯违法抓拍、车牌识别和布控功能，应逐步向车辆轨迹分析、车辆出入频度分析、多样车辆数据库碰撞分析等深度应用发展，为交警等部门的实战应用及道路交通指挥提供有效数据参考。另外现场具备条件的情况下智能交通平台的应用还应

11、能与更多的其他实战应用子系统进行集成联动，如视频监控系统、信号灯系统、交通流量监测系统、PGIS平台、诱导屏发布系统等。只有提高平台智能化、联网程度，形成多元信息化、多样数据综合分析，才能实现更为实用有效的交通智能化管理。 单纯靠图片取证不具备说服力。传统的电警系统只具备违法图片抓拍功能，越来越多的场合提出了交通违法记录可以联动视频录像，以提高取证的说服力。总结以上诸多不足，包括系统架构设计、软件功能、设备硬件、系统扩展性兼容性等方面，此套智能交通系统的开发之初，针对目前行业内智能交通主流厂家系统存在的不足和缺陷进行改进，已全部涵盖对以上问题的系统优化，已使得该系统成为技术先进、功能全面、系统

12、稳定、兼容性扩展性强智能交通系统。1.3 需求分析1.3.1 功能需求分析XX市的高清电子警察系统在系统应用上要为交警实战应用服务，从总体设计、分部实施的角度为交警部门设计更为有效实用，包括触发类型选择、功能设计、选点设计、网络设计、施工设计等，通过实际需求调研，在交警实际应用中，结合业务管理要求，主要信息需求如下： 违法行驶自动记录抓拍系统可以清晰记录车辆经过路口时的照片，可以实现对多种违法行驶行为的车辆进行实时监视、抓拍、识别、记录保存，如闯红灯、不按规定车道行驶、压黄线、逆行、违法禁停等功能，并附加绿灯卡口功能，清晰辨别车身、车牌号。自动详实记录机动车经过的地点、行驶方向、经过时间、号牌

13、号码、号牌颜色、车辆类型等内容。 联网布控、实现对黑名单车辆的布控稽查系统不仅可以实现对违法行为的抓拍记录处罚，还可以通过绿灯卡口功能实现对各种被盗抢车辆、交通肇事车辆等黑名单车辆可实现联网布控，发现可疑车辆可自动报警，在操作界面具有快速布控功能。并可以为PGIS平台提供接口和数据，通过图形化的方式显示车辆运行的路径。 多系统融合、更大发挥智能交通系统综合效果作为智能交通系统中重要的子系统之一，电子警察系统可以实现与交通相关系统的对接和信息融合，包括信号灯系统、诱导屏分布系统、视频监控系统、应急指挥系统等进行综合，实现交警对交通及车辆的综合智能化管理。 交通信息采集、优化交通流量机动车的车型车

14、种等信息反映了道路交通流的车辆结构和组成，通过采集道路交通流的等信息，掌握不同地域号牌车辆、不同营运性质车辆、以及不同车型车辆的时空分布状况。为交警掌握道路车辆构成、车流量及信号灯控制提供有用数据。 全天候现场记录，明晰交通事故责任系统不仅可对违法车辆自动抓拍，还可实现对路口状况高清录像。系统可以提供300万高清视频录像功能。路口车辆汇集，交通状况复杂多变，极易发生交通事故，系统通过抓拍图片及高清录像方式实时记录现场情况，对交通事故责任认定，提供了有力证据。 非现场执法，提高违法处罚的智能化、便捷性系统不仅支持非现场执法，违法车辆的自动抓拍记录，还可实现通过交通管理平台对抓拍数据的一系列筛选、

15、审核、复审、发布等流程，智能便捷地将违法信息通过专门的发布平台进行公布，实现交警队交通管理的严肃性、高效性和便捷性。1.3.2 建设内容需求通过现场勘查与调研，主要在以下场所规划建设高清电子警察系统，符合本市的交通管理需求，对违法行驶行为进行有效遏制，降低交通阻拥堵和交通事故发生。（1） 电子警察点位布置本项目共需建设XX套高清电子警察系统，分布在XX市中心主要交通道路路口，具体信息分布如下：序号路口名称车道类型路口车道信息（包含机动和非机动车道）自西向东自东向西自南向北自北向南1十字路口X（机）+X（非机）2T字路口电子警察部署地点位置如下：(XX市电子警察部署地图，如有请粘贴)（2） 系统

16、部署本项目的高清电子警察系统采用技术成熟运行稳定可靠的高清视频检测方式，抓拍单元为200万CCD或500万CCD工业高清抓拍相机，触发单元为300万高清网络摄像机，可完全覆盖检测三个车道，嵌入式主机为车牌识别设备，主机前置路口。在XX市公安局监控中心部署智能交通管理平台及存储服务器，实现对数据及业务信息进行处理，包括车辆布控、违法处理、实时报警、信息查询、流量统计、日志查询等功能。车辆图片及抓拍数据设计存储时间为XX天，违法数据及黑车牌数据存储时间为XX天，高清视频录像存储时间为XX天，存储分辨率为1080P（1920*1080），采用集中存储方式。（3） 传输链路系统采用光纤传输方式，由运营

17、商提供裸光纤自路口至XX市公安局监控中心，点对点传输方式，传输设备主要为光纤收发器。按照项目建设内容，需要建设XX条光纤传输链路，传输距离达到30km以上及光纤带宽为100Mb。1.4 建设依据 GB50348-2004 安全防范工程技术规范 中华人民共和国道路交通安全法 中华人民共和国道路交通安全法实施条例 (国务院2004年5月1日施行) 道路交通科技发展“九五”计划和2010年规划 公安交通指挥中心建设与发展的若干意见 全国城市实施道路畅通工程总体方案 公安交通指挥系统建设技术规范（GA/T445-2003） 机动车测速仪（GB/T 21255-2007） 民用建筑电气设计规范（JGJ/

18、T16-92） 中国电气装置安装工程及验收规范（GBJ232-82） 电气指标标准（ELA422 ELA485） 建筑物防雷设计规范或相同的国际标准（GB_50057-94） 建筑物电子信息系统防雷技术规范或相同的国际标准（GB_50343-2004） 公安交通指挥系统建设技术规范（GA/T455-2010） 机动车号牌图像自动识别技术规范（GA/T833-2009） 道路交通安全违法行为图像取证技术规范（GA/T832-2009） 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB 50198) 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范（GB 50619） 道路交通标志和标线（GB 5768） 闯红灯自动

19、记录系统通用技术条件(GA/T 496-2009) 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件（GA/T497-2009） 安防视频监控系统技术要求（GA/T 367） 机动车登记信息代码（GA 24） 中华人民共和国公共安全行业标准（GA 38） 中华人民共和国机动车号牌（GA 36） 计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范（GA 267） 道路交通违法管理信息代码（GA 408） 交通技术监控信息数据规范（GA 648） 公路交通安全设施设计技术规范（JTJ 074-2003） 雷电电磁脉冲的防护国际电工委员会IEC1312-13 机动车、驾驶员及违法管理等相关数据库规范 环形线圈车辆检测器（J

20、T/T455） 道路交通事故处理办法 道路交通事故处理程序规定 公安交通指挥系统工程设计制图规范（GA/T515） 城市警用地理信息系统标准体系（GA/Z01） ISO/IEC 15444:2000 信息技术-JPEG2000图像编码系统(Information technology-JPEG 2000 image coding system)关键设备为公安部交通安全产品质量监督检测中心检测合格产品1.5 建设原则在建设整个系统时,我们本着“技术先进、稳定可靠、贴近实战、经济实用、安全防护”作为基本原则，为XX市高清电子警察系统项目进行系统设计。1) 技术先进采用先进的模式识别及信息处理技术，

21、利用先进的软件设计架构，增强电子警察可扩展性及实用性，通过技术手段综合提高系统运行稳定性、实战应用性，提高系统违法车辆捕获率及识别率 。2) 稳定可靠系统运行是否稳定可靠直接关乎使用效率和实战应用，在产品设计及软件系统架构上综合考虑稳定性因素，从各个信息节点上降低故障率。采用成熟的技术和设备，关键部分有冗余、备份措施，保障系统软件能长期稳定运行，并具有较强的容错和自动恢复能力。3) 贴近实战系统提供更加符合交警等部门的公安实战需求功能，通过多样化功能组合提供最优的系统架构，从软件界面及操作习惯上以实战应用为主，符合业务操作流程，突出应用。能够有效提高交通管理能力、文明行车程度和交通通行效率。4

22、) 经济实用高清电子警察系统的建设考虑经济性、实用性、兼容性和可扩展性，最大限度利用建设资金以达到最优效益，能够兼容已有交通资源，具有较好的兼容性和后期扩容性，保护已有投资，可为PGIS平台等其他应用平台提供兼容接口等。 5) 安全防护对系统采取必要的安全保护措施，从系统软件上防止非法接入、非法攻击和病毒感染，防止恶意修改删除数据，通过对抓拍图片加密方式防止恶意修改。从物理上防雷击、过载、断电、电磁干扰和人为破坏等，从多角度多层次进行综合安全防护，保障系统能够在复杂网络环境及复杂地理环境下稳定可靠运行。第二章 前端系统总体设计2.1 设计思路综述针对XX市智能交通系统建设项目按照“技术先进、稳

23、定可靠、贴近实战、经济实用、安全防护”的设计原则，采用“整体规划、分步实施”的建设思路，将在XX市主要交通道路规划建设高清电子警察系统，对通过车辆进行全天候自动抓拍记录，努力实现提高XX市交通管理的能力，震慑违法行车行为、优化交通运行、降低交通事故、抓获渉车犯罪分子等交通管理智能化目的。依据XX市主要交通道路布局及道路交通运行现状，XX市公安局提出将在XX市主要道路建设XX套高清电子警察系统，主要分布在XX路、XX路、，系统采用运行稳定可靠的高清视频检测方式，抓拍单元采用自主研发设计的200万CCD或500万CCD高清智能抓拍相机，触发单元为300万高清网络摄像机，采用嵌入式主机实现车牌识别及

24、数据处理。在XX市公安局建设智能交通管理平台，用于信息处理、存储和实战应用平台。2.2 系统总体设计2.2.1 系统原理介绍1. 红灯信号时记录违法闯红灯行为红灯信号检测系统检测路口红灯信号，确定放行车道和禁行车道。信号灯信息通红灯信号检测传递给嵌入式识别主机，使得嵌入式主机进行逻辑判断。车辆检测单元通过高清摄像机的视频流进行检测，当有车辆的行驶轨迹违反信号灯状态通行、通过禁行车道或不符合预设的车道指示方向行驶时，嵌入式主机会从相应的高清抓拍摄像机上自动截取违法车辆的三张高清图片，高清抓拍摄像机同时联动LED频闪补光灯进行补光，保证图像清晰可用。为确保所拍照片能作为交警执法依据，系统将连续保存

25、三张能够反映车辆动态运行的高清晰度图片，其中第一张图片为车辆在红灯期间未压停车线时的图片，第二张为车辆在红灯期间压在停车线或者经过停车线的图片，第三张为车辆在红灯期间经过停车线后继续行驶的图片。所有处理记录都通过网络传输至嵌入式闯红灯处理主机上进行处理、识别、存储、信息叠加中，存储信息通过传输系统自动上传给服务器管理系统后，应用计算机进行相关业务处理。在网络中断时，自动储存在前端的处理主机上，当网络恢复后，自动断点续传。系统实现原理图如下：2. 绿灯、黄灯信号时启动卡口功能，对经过车辆进行抓拍系统可以对通过监测点的每辆车进行记录，记录设备对每个车辆抓拍一幅高清图片，能清晰的辨别车辆号牌、车牌颜

26、色和车辆尾部特征等信息，并叠加地点、时间等信息一并保存。3. 电子警察系统总体布局电子警察系统由前端自动取证系统、传输系统、后台管理系统三部分组成。前端自动取证系统主要由高清检测摄像机、高清抓拍摄像机、交通专用频闪补光灯、红灯信号检测器、嵌入式主机、防护机箱等组成；传输系统主要是通讯设备（光纤收发器、光纤等）；后台管理系统主要由后台管理软件、计算机查询管理端、应用服务器、存储设备、显示设备及打印机等组成。结构图如下图所示： 2.2.2 前端系统组成视频检测高清电子警察前端子系统主要由以下单元组成：n 车辆检测单元：300万高清检测摄像机。n 图像抓拍单元：200万/500万高清抓拍摄像机、智能

27、频闪灯、智能补光灯。n 车辆识别处理单元：嵌入式车牌识别主机、红灯信号检测器。各单元之间信号流程示意图如下：按照项目的需求，在定点的路口安装电子警察前端系统、主要包车辆检测单元、图像抓拍单元和车辆识别处理单元。车辆检测单元采用300万高清网络摄像机采集高清视频图像，通过在嵌入式车牌识别主机在高清视频中设置虚拟线圈及行为规则方式检测车辆行驶状态。车辆识别处理单元采用高清嵌入式车牌识别主机，由红灯信号检测器检测信号灯状态，并将状态信息传递给嵌入式主机，嵌入式主机通过对虚拟线圈的车辆行驶信号的采集，以及信号灯状态进行逻辑判断，再通过抓拍相机进行抓拍，在夜间抓拍相机同时联动频闪灯及环境补光灯得到良好地

28、图片效果。路口嵌入式车牌识别主机将车辆图片及车牌号码等信息通过通讯设备与交警指挥中心实时通讯，将系统采集的交通数据存储在指挥中心，并将数据信息进行存档、应用；本系统采集到的违法数据将最终传入交警违法数据库，违法数据的库表结构可采用用户规定的数据结构。同时系统可根据需要保存现场连续高清视频录像信息，可以在控制管理中心查阅路口实时交通状况和历史交通状况，在监控中心需配置数据库服务器、中心服务器和客户端计算机，中心设备通过核心交换机相连，并通过专网与前端路口实现联通。2.2.2.1 车辆检测单元高清检测摄像机将拍摄到的视频图像传回嵌入式识别主机，由识别主机根据传回的视频图像根据预设的虚拟线圈以及行驶

29、规则判断监视范围内是否有车辆经过，以及车辆是否按照规定轨迹行驶。此项目中车辆检测单元采用300万高清网络摄像机，提供全景高清视频图像。2.2.2.2 图像抓拍单元图像抓拍单元由高清抓拍摄像机组成。高清抓拍摄像机分为200万高清抓拍摄像机和500万高清抓拍摄像机，200万高清抓拍摄像机分辨率为1600*1200，可以同时监控两个车道，500万高清抓拍摄像机分辨率为2592*1936，可以同时监控三个车道。为使高清抓拍摄像机能输出高清照片，需采用补光设备，智能补光设备包括智能频闪灯和智能补光灯，智能频闪灯主要功能是为提高车牌亮度，提高夜间抓拍效果，智能补光灯主要功能是提高路口的光照环境，提高夜间检

30、测和实时录像效果。2.2.2.3 识别处理单元通过对红灯信号状态的检测，判断该车道方向目前是处于红灯禁行状态还是绿灯放行状态，或者其他绿灯转向状态。嵌入式车牌识别主机通过结合车辆检测单元共同判断目前车辆是否发生了违法闯红灯行为。嵌入式识别主机将抓拍指令发送给高清抓拍相机，高清抓拍相机抓拍三张违法车辆图片，照片叠加车道信息、时间信息、等传送给嵌入式识别主机进行识别。嵌入式主机识别相应的车牌信息后，将图片和识别信息储存在本地硬盘，同时可通过网络传输单元上传到中心平台。嵌入式识别主机采用Linux操作系统，运行稳定，适合室外恶劣环境，对前端的高清图片、检测器信号接收并分析，实现车辆的抓拍、车牌识别、

31、分类、压缩、上传。对于网络中断现象，支持断点续传功能。主机采用国际先进的计算机视频检测技术，特别是独特的车牌跟踪和比对技术可以将帧间有效信息充分利用起来，从而大大提高系统的识别精度。嵌入式识别主机集成高性能车辆轨迹跟踪算法和车牌识别算法，突破了传统利用车牌定位的电警系统的框架，将车辆特征作为一个整体，利用先进的机器学习技术，通过对大量样本的分析，由计算机自动选择车牌的固有特征进行区分，提高了车辆的检测率和车牌的识别率，同时解决了传统系统对环境适应能力差、对图像质量要求高的缺点。车牌识别率能否保证取决于车牌在照片中所占像素的多少，天地伟业自主研发的号牌识别算法能够在车牌横向像素点不小于90时保证

32、号牌识别的准确率。2.2.3 违法抓拍功能介绍2.2.3.1 违法抓拍记录行业标准要求1、数据生成后不可更改：违法照片是行政诉讼法中的一种法定证据，其证据地位是不容质疑的，重要的是保证作为车辆违法证据的图片或图像必须保证其原始性，不可以更改。2、系统对违法车辆的判定准则：2009年5月颁布的中华人民共和国公共安全行业标准之闯红灯自动记录系统通用技术条件定义“机动车在其对应红灯相位时越过停止线并继续行驶的行为”为“机动车闯红灯行为”，且规定“机动车在其对应的黄灯或绿灯相位时越过停车线，闯红灯自动记录系统不应记录”。因此，系统必须遵循上述规范标准对路口通行车辆进行判断。3、严格按照国家标准对违法车

33、辆进行记录：闯红灯自动记录系统通用技术条件规定，“机动车在其对应红灯相位时越过停止线并继续行驶的行为”为“闯红灯行为”，强调了车辆“继续行驶”的过程，因此，闯红灯自动记录系统通用技术条件又规定了“闯红灯自动记录系统应记录机动车闯红灯过程中两至三个位置的信息以反映机动车闯红灯违法过程。第一个位置的信息应能清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号和机动车压在或越过停止线的情况；第二和第三个位置的信息应能清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号和整个车身已经越过停止线的情况；其中至少有一个位置的信息能够清晰辨别号牌号码”。4、确保违法数据的清晰可辨：考虑到一些交叉口路况复杂，要保证系统适应所有的路口，并

34、保证所抓拍的违法图片数据清晰可辨2.2.3.2 闯红灯违法检测抓拍功能根据行业标准闯红灯自动记录系统通用技术条件(GA/T496-2004)规定，电子警察使用高清摄像机实时记录闯红灯车辆的违法过程，共抓拍三张图片。系统检测到车辆在红灯周期内继续前进，根据车辆行进的情况系统发出控制指令连续拍摄三张闯红灯过程中的照片，夜间光线不足时，提供同步补光功能，光照亮度在保证摄取违法图片的清晰度情况下不影响驾驶员的正常驾驶。系统计算违法车辆的车速、车长、红灯持续时间等相关信息，最终生成一组违法数据，并通过加密算法叠加到所抓拍的违法过程照片上。如图所示，第一张照片反映红灯状态下车辆在停车线之前的情况，第二张照

35、片反映红灯状态下车辆通过停车线的情况，第三张照片反映红灯状态下车辆经过停车线以后继续行驶的图片。系统检测到车辆在红灯周期内继续前进，当车身压在停车线上时，系统判定闯红灯违法事件发生，开始记录车辆进入时刻，发出控制指令拍摄第1张照片。夜间光线不足时，提供同步补光和强光抑制功能，光照亮度在保证摄取违法图片的清晰度情况下不影响驾驶员的正常驾驶。 2、第二张照片系统检测到车辆在红灯周期内继续前进，通过停车线，摄像机拍摄第2张照片。3、第三张照片系统检测到车辆在红灯周期内，通过停止线继续前进，摄像机拍摄第3张照片，系统计算违法车辆的相关信息，最终生成一组违法数据，并通过加密算法叠加到所抓拍的违法过程照片

36、上。2.2.3.3 不按规定车道行驶检测抓拍功能 嵌入式主机可以对高清视频流的每一帧进行分析并准确定位车牌在视频中的位置，从而判断车辆是否按照规则行驶，判断车辆直行、逆行、左右转方向，车辆在停车线前、压线、越线情况，以及车辆压车道分隔线行驶情况，比如车辆在直行车道红灯期间，在左转或右转车道直行，或在左转车道红灯期间，在直行车道左转，系统都可以有效记录车辆违法过程，并对违法过程记录3张全景（兼特写）图片。 当监控区域为同向相临的2个（含2个）以上车道时，车辆图像捕获能满足通行车辆骑、压车道线行驶的情况。 车辆图像捕获时不受雨、雪、雾等天气、环境光和相临车道通行车辆的影响而出现错误记录。左转车道直

37、行违法行为抓拍直行车道左转违法行为抓拍2.2.3.4 压黄线检测抓拍功能系统可以对双黄线区域进行检测，一旦车辆从双黄线区域经过，系统便立即生成三张图片，三张图片反映车辆压黄线的整个过程。如下图所示，第一张图片反映车辆在左转车道上正常行驶，第二张图片反映车辆正在通过双黄线时的情况，第三张反映车辆通过双黄线后继续行驶的情况。压黄线检测及抓拍2.2.3.5 违法停车检测抓拍功能系统具备违法停车检测功能，即红灯变为绿灯之后，系统检测到车辆在停车线前停留时间过长（一般为3秒钟，时间根据需求可设），自动抓拍3张违法图片，三张图片分别反映车辆在红灯变成绿灯之后一定时间内在路口停留的情况。违法禁停检测及抓拍2

38、.2.3.6 逆行检测抓拍功能系统检测到车辆在规定行驶方向的车道内有逆向行驶行为时，自动抓拍3张违法图片，三张图片分别反映了车辆在规定行使方向的车道内进行逆行行驶的过程。如下图所示：逆行检测及抓拍2.2.3.7 绿灯卡口记录过程功能系统检测到车辆在绿灯周期内正常行驶，对通过监测点的车辆信息进行记录，每个车辆抓拍一幅高清图片，能清晰的辨别车辆号牌、车牌颜色和车辆尾部特征等信息，并叠加地点、时间等信息一并保存。夜间光线不足时，提供同步补光功能，光照亮度在保证摄取违法图片的清晰度情况下不影响驾驶员的正常驾驶。系统对通过监测点的每辆车进行记录，每个车辆抓拍一幅高清图片，能清晰的辨别车辆号牌、车牌颜色和

39、车辆尾部特征等信息，并叠加地点、时间等信息一并保存。2.2.4 系统接口设计在视频检测高清电子警察系统中，前端路口涉及主要设备和辅材有：高清视频检测摄像机、高清抓拍摄像机、嵌入式车牌识别主机、红灯信号检测器、频闪灯、环境补光灯、交换机、光纤收发器等，对信号传输的接口定义如下：设备名称信号类型接口线材类型接口相连设备高清电子警察抓拍相机网络信号CAT5E千兆交换机高清电子警察抓拍相机频闪灯控制输出信号RVVP4*1.0频闪灯高清电子警察抓拍相机补光灯控制输出信号RVVP4*1.0补光灯频闪灯频闪灯控制输入信号RVVP4*1.0高清电子警察抓拍相机补光灯补光灯控制输入信号RVVP4*1.0高清电子

40、警察抓拍相机高清视频检测摄像机网络信号CAT5E交换机红灯信号检测器红灯信号输入控制信号RVVP2*1.0信号机红灯信号检测器红灯信号状态信号RS-232嵌入式识别主机嵌入式识别主机网络信号CAT5E交换机光纤收发器网络信号CAT5E交换机光纤收发器光纤信号光纤光纤终端盒2.2.5 系统带宽要求 带宽占用率数据（1） 路口现场局域网带宽要求;每路200万高清网络摄像机按照满帧计算为15帧0.3M8=36Mbps, 每路500万高清网络摄像机按照满帧计算为8帧0.5M8=32Mbps，一般网络利用率为60%。对于路口采用单台主机带载4台相机的场合，需采用千兆交换机做路由交换。（2） 系统前端至中

41、心带宽要求： 由于该套架构采用了前端存储，上传时只需要上传图片，因此不需要占用太高带宽，但为保证前端数据的实时回传，建议采用百兆专网模式。（3） 高清视频回传带宽要求：300万高清网络实时视频：需保证前端到中心维持6-8M的码率。2.2.6 现场布局示意图XX市智能交通项目共涉及X种道路类型，分别为4向4车道(1+1+1+1)X套、4向8车道(2+2+2+2)X套、4向12车道(3+3+3+3)X套、，本方案针对这几种道路类型现场布置示意设计，详细如下：2.2.6.1 四向四车道现场布局示意图在本项目中，XX路口，XX路口，XX路口共X套电子警察系统为四向四车道，现场设备安装示意图如下:四向四

42、车道现场立杆示意图根据现场环境，在十字路口的四个方向距离停车线18-22米处树立交通立杆，立杆高6米，横臂按照车道宽进行选择，原则上不短于最外侧1/2个车道。每个方向（每个方向均为单个车道）配置一台300万高清视频检测摄像机及一台200万CCD高清网络抓拍相机，一台频闪闪光灯及一台环境补光灯。交通立杆上配有设备箱，用以放置交换机、光纤收发器、电源、防雷器、空开及漏电保护器等电气设备。交通立杆旁设立一个手井，用以方便穿线与布线。2.2.6.2 四向八车道现场布局示意图在本项目中，XX路口，XX路口，XX路口共X套电子警察系统为四向八车道，现场设备安装示意图如下:四向八车道现场立杆示意图根据现场环

43、境，在十字路口的四个方向距离停车线18-22米处树立交通立杆，立杆高6米，横臂按照车道宽进行选择，原则上不短于最外侧1/2个车道。每个方向（每个方向均为两个车道）配置一台300万高清视频检测摄像机及一台200万CCD高清网络抓拍相机，两台频闪闪光灯及一台环境补光灯。交通立杆上配有设备箱，用以放置交换机、光纤收发器、电源、防雷器、空开及漏电保护器等电气设备。交通立杆旁设立一个手井，用以方便穿线与布线。2.2.6.3 四向十二车道现场布局示意图在本项目中，XX路口，XX路口，XX路口共X套电子警察系统为四向十二车道，现场设备安装示意图如下:四向十二车道现场立杆示意图根据现场环境，在十字路口的四个方

44、向距离停车线18-22米处树立交通立杆，立杆高6米，横臂按照车道宽进行选择，原则上不短于最外侧1/2个车道。每个方向（每个方向均为单个车道）配置一台300万高清视频检测摄像机及一台500万CCD高清网络抓拍相机，三台频闪闪光灯及一台环境补光灯。交通立杆上配有设备箱，用以放置交换机、光纤收发器、电源、防雷器、空开及漏电保护器等电气设备。交通立杆旁设立一个手井，用以方便穿线与布线。2.3 前端系统功能2.3.1 车辆抓拍功能 车辆检测及抓拍系统支持通过高清视频检测方式实现车辆捕获功能。在嵌入式识别主机内对高清网络摄像机采集的高清视频图像上设置虚拟车道线、停车线以及违停区域，通过检测摄像机分析车辆轨

45、迹，来实现对不同行为准则的抓拍，如下图所示。，系统闯红灯捕获率达到90%以上（GA/T496-2009中标准）。违法行为检测抓拍的规则有：闯红灯、逆行、不按车道行驶、停车线前违法停车、压黄线等多种违法行为检测。在红灯相位期间，通过嵌入式识别主机对车辆经过虚拟线圈的逻辑判断，会通过控制线将触发抓拍信号传递给抓拍相机，高清抓拍相机能准确拍摄车辆违法行驶行为的三张照片，包括车尾全貌、车牌号码、车辆具体位置，并在照片上叠加车辆通行信息（如时间、地点、车向等）。抓拍相机根据覆盖车道数可采用200万CCD高清抓拍相机或500万CCD高清抓拍相机，200万CCD高清抓拍相机可完全覆盖及检测2个车道，高清照片

46、图像分辨率达到1600*1200，图像格式为JPEG/24bit。500万CCD高清抓拍相机可完全覆盖及检测3个车道，高清照片图像分辨率达到2592*1936，图像格式为JPEG/24bit。高清视频检测摄像机最多可覆盖3个车道进行同步检测。采用频闪灯和摄像机成像控制模块之间的反馈控制技术，保障频闪频率与抓拍保持同步，满足夜间拍摄要求。采用的智能补光设备有两种，包括智能频闪灯和智能补光灯，智能频闪灯主要功能是为提高车牌亮度，提高夜间抓拍效果及识别率，智能补光灯主要功能是提高路口的光照环境，为视频检测摄像机判断车辆位置提供亮度保障，另外还可以提高夜间实时录像效果。 车辆数据自动上传根据用户设置，将系统采集的交通数据存储在图片存储服务器中，审核过的图片，将建立数据库信息，同时，违法数据实时发送至交警部门违法数据库，加快违法处罚系统的处理速度和处理能力。违法数据信息包括：车辆经过的时间、地点、车道、车辆与道路环境全貌图片（3张）、违法类型、车牌号码、车牌颜色等。在本地，嵌入式车牌识别主机将相机抓拍的车牌号牌进行识别，将识别结果记录到本地，并上传到监控中心数据库、无需在中心进行识别，加快违法处罚系统的处理速度和处理能力。系统支持断点续传功能，在断网情况下，可将抓拍的图片及相关车辆数据暂时存储在本地嵌入式识别主机硬盘中，到网络恢复正常后，将断网期间的数据自动