交通監(jiān)控技術(shù)方案

發(fā)布時間：2018-09-13 14:41:36   作者：上海監(jiān)控安裝公司

上海監(jiān)控在社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，城市居民的生活水平不斷提高，機(jī)動車已經(jīng)成為人們出行不可或缺的交通工具。如何對機(jī)動車進(jìn)行行之有效的管理、如何處罰和減少交通違章行為、如何快速偵破交通事故逃逸和機(jī)動車盜搶案件，已經(jīng)成為了各地政府、交管部門越來越重視的一個問題。因此，城市智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、實施也成為管理部門關(guān)心的重點。

智能交通監(jiān)控系統(tǒng)提供圖片監(jiān)控、車輛查詢、違章查詢、智能研判、布控、流量統(tǒng)計分析；實時圖片監(jiān)控道路的車輛信息，同步圖片疊加時間、抓拍地點、車牌號碼、車牌顏色、車身顏色、設(shè)備名稱、車速、限速、車道、紅燈時間和抓拍序號等；支持卡口車輛信息實時刷新和停止刷新操作；支持多種車輛研判模式如首次、頻繁、高危時段，支持車輛行為分析和查詢模式如區(qū)間、碰撞、同行車、套牌車；實時監(jiān)控交通路面情況，提供識別車輛號牌字符，識別車輛號牌顏色，識別車身顏色，檢測車輛時速等卡口功能，同時也提供闖紅燈，不按車道行駛，違章變道，逆行，壓(實)線等功能；支持通過錄入車牌號碼、車主信息、車身顏色、車身長度、車輛類型、車牌顏色、布控機(jī)構(gòu)和通緝單位、布控類型、布控聯(lián)系人、布控時間等信息進(jìn)行布控。

城市智能交通監(jiān)控系統(tǒng)按其功能分為高清電子警察系統(tǒng)和高清智能卡口系統(tǒng)。

1 高清電子警察系統(tǒng)

　1.1 系統(tǒng)概述

沖紅燈違章是造成當(dāng)今社會交通事故的主要隱患之一。電子警察系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用在無人值守的路口、單行線、禁行、限時道路、限車型車道、主輔路進(jìn)出口、公交專用道、違章超速、壓線、變道等處。利用科技手段實現(xiàn)對違章行為進(jìn)行有力的監(jiān)控和治理。

　1.2 系統(tǒng)方案

高清電子警察系統(tǒng)由路口前端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和中心管理系統(tǒng)構(gòu)成。

系統(tǒng)采取純視頻檢測方式，自動對視頻流圖像中運動物體進(jìn)行實時逐幀檢測、鎖定、跟蹤，根據(jù)車輛運動軌跡判斷車輛是否違章。系統(tǒng)以高清晰智能CCD攝像機(jī)作為圖像采集主體，單臺攝像機(jī)覆蓋單向2-3車道，集“圖像采集+車輛檢測+車牌識別+違章判斷”于一體；采用LED冷光燈作為夜間補(bǔ)光，大大降低了對人眼的刺激；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝維護(hù)，立桿上只需一根網(wǎng)線和電源線即可，每方向設(shè)備：1(攝像機(jī))+ 1(補(bǔ)光燈)+ 1(控制器)。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如下：

(一) 路口前端設(shè)備：

路口前端設(shè)備主要由視頻捕獲設(shè)備(高清智能攝像機(jī)、補(bǔ)光燈)、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備(光端機(jī)或光纖收發(fā)器)等組成，完成紅綠燈狀態(tài)檢測、機(jī)動車違章行為檢測、違章圖片抓拍、補(bǔ)光燈控制、違章記錄本地儲存、相關(guān)信息網(wǎng)絡(luò)上傳等任務(wù)。根據(jù)實際需求，在被監(jiān)控路口的每一個方向均安裝1套路口前端設(shè)備，可監(jiān)控2-3車道的車輛通行情況。前端組成結(jié)構(gòu)如下圖所示：

高清抓拍攝像機(jī)：系統(tǒng)中采用的高清抓拍攝像機(jī)可監(jiān)控2-3個車道，采用DSP嵌入式高性能處理平臺，內(nèi)嵌的識別軟件包含了視頻采集、圖像預(yù)處理、車輛檢測、車牌檢測、車牌切分、字符識別、跟蹤和比對、圖像壓縮、數(shù)據(jù)傳輸?shù)饶K。系統(tǒng)識別速度快，特別是獨特的移動物體跟蹤和比對技術(shù)可以將幀間有效信息充分利用起來，不依賴單張圖片，有效提高系統(tǒng)的識別精度和對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力。

LED補(bǔ)光燈：輔助光源采用LED燈，光敏控制模塊設(shè)計可自動啟動，當(dāng)環(huán)境光低于預(yù)設(shè)亮度，光源自動打開，為攝像機(jī)補(bǔ)光，保證夜間的攝像效果。發(fā)光器件為大功率LED，平均無故障時間：MTBF ≥ 30000小時。

網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備：包括交換機(jī)、光纖收發(fā)器等，承擔(dān)將前端設(shè)備記錄的車輛違法信息傳輸?shù)胶蠖斯芾碇行牡娜蝿?wù)。

(二) 網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

主要承擔(dān)將前端設(shè)備記錄的車輛違法信息傳輸?shù)胶蠖斯芾碇行牡娜蝿?wù)，同時操作人員在中心平臺應(yīng)用遠(yuǎn)程管理軟件通過該網(wǎng)絡(luò)可對前端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理、狀態(tài)監(jiān)測及設(shè)備參數(shù)設(shè)置。該傳輸網(wǎng)絡(luò)可以采用光纖通訊、電話撥號、數(shù)據(jù)專線、寬帶網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)、無線3G等方式。如果與視頻監(jiān)視系統(tǒng)共用光端機(jī)，可采用數(shù)模復(fù)用光端機(jī)，即在一根單模光纖上傳輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像機(jī)的視頻信號及控制信號，同時提供100M的以太網(wǎng)口用以傳輸闖紅燈電子警察自動監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備記錄的違法車輛信息。

(三) 中心管理系統(tǒng)

中心管理子系統(tǒng)主要實現(xiàn)對電子警察前端路口設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、抓拍圖像和數(shù)據(jù)的處理，以及違章車輛的處罰等工作，并充分考慮與其它交通管理軟件系統(tǒng)的接口兼容問題。管理中心采用一個中心管理服務(wù)器連接多個客戶端的模式，中間架設(shè)代理服務(wù)器，用來處理前端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，一個代理服務(wù)器管轄多臺前端設(shè)備。數(shù)據(jù)庫用來記錄中心服務(wù)器的各類參數(shù)和代理服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)和識別信息。存儲陣列用來存儲前端設(shè)備抓拍的圖片及相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

　1.3 系統(tǒng)功能

1)視頻檢測車輛功能

系統(tǒng)通過視頻檢測方式精確跟蹤車輛運動軌跡，判斷車輛直行、逆行、左右轉(zhuǎn)方向，記錄車輛在停車線前、壓線、越線情況，以及車輛壓車道分隔線行駛情況，無須埋設(shè)線圈。視頻檢測的原理為對移動物體跟蹤的同時檢測車輪廓并尋找車牌進(jìn)行跟蹤，如果找不到車牌，系統(tǒng)會抓拍車輛，識別結(jié)果為“未檢測”。在夜間情況下LED補(bǔ)光燈會對車牌補(bǔ)光，依據(jù)車牌反光原理加大了視頻檢測的準(zhǔn)確性，解決了行人、自行車、大型車輛干擾問題。

2)闖紅燈抓拍功能

單臺高清攝像機(jī)可以完整監(jiān)控3個車道，圖片質(zhì)量達(dá)到國標(biāo)要求，在紅燈信號狀態(tài)下，有車輛經(jīng)過時，系統(tǒng)會快速地跟蹤車輛的行駛軌跡，并通過軌跡進(jìn)行分析處理來判斷是否有車輛闖紅燈，當(dāng)檢測到車輛有闖紅燈違章行為時，會立即抓拍反映該車輛違法信息的三張高清圖片并對圖片進(jìn)行關(guān)聯(lián)保存。第一幅圖片中清晰反映闖紅燈的機(jī)動車的車頭未過停止線、紅燈信號、車輛類型、車牌號碼、車身顏色；第二幅清晰反映闖紅燈的機(jī)動車的車身已過停止線、紅燈信號、車輛類型、車身顏色、車牌號碼；第三幅圖片能夠清晰反映同一機(jī)動車越過相鄰方向的道路中心延長線、車輛類型、車身顏色。清楚反映整個闖紅燈過程。

3)闖禁令、違反禁止標(biāo)線等違法行為抓拍

系統(tǒng)可以通過對視頻的智能分析判斷車輛右/左轉(zhuǎn)、逆向行駛、壓線、跨線、違反禁止線、機(jī)動車在非機(jī)動車道內(nèi)行駛等違法行為，在禁止右/左轉(zhuǎn)的路口可以對右轉(zhuǎn)或者左轉(zhuǎn)車輛進(jìn)行跟蹤判斷并且對違法車輛進(jìn)行抓拍，同時，對逆向行駛和等違法行為進(jìn)行抓拍記錄，系統(tǒng)抓拍三張違法圖片，以記錄違法的整個過程。

4)卡口功能

系統(tǒng)具有車尾卡口功能，即在綠燈、黃燈狀態(tài)時，對通過每個車道的所有車輛進(jìn)行檢測、抓拍、記錄、保存和識別。車輛附加信息包括如下內(nèi)容：有效幀數(shù)，車輛檢測時間，車輛類型，車道號，行駛類型，是否違章，是否逆行。停止線前紅綠燈狀態(tài)。停止線后紅綠燈狀態(tài)。路口名稱，路口方向。

5)車牌識別功能

系統(tǒng)具備對民用、警用、軍用、武警等汽車號牌自動識別能力，白天車輛號牌識別率大于95%，夜間車輛號牌識別率大于90%。

6)車型和顏色識別

系統(tǒng)采用車牌顏色和視頻檢測技術(shù)結(jié)合的方法對車輛進(jìn)行分型，能自動識別黑、藍(lán)、黃、白四種車牌底色。對于民用車來說，藍(lán)顏色車牌表示的是小型車輛，而黃顏色車牌表示的是大型車輛。因此，首先利用車牌顏色判斷車輛類型，對于無法根據(jù)車牌顏色判別車型或者無法判斷車牌顏色的情況，就利用圖像分析技術(shù)來輔助區(qū)分車輛的類型。

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