1 高清監(jiān)控系統(tǒng)
1.1 概述
視頻智能分析監(jiān)控系統(tǒng)是道路交通指揮系統(tǒng)的一個重要組成部分，它能為交通指揮人員提供道路交通的直觀信息與實(shí)時交通狀況，便于及時發(fā)現(xiàn)各種交通違章和其他可疑情況，有利于交通指揮人員迅速作出響應(yīng)；視頻智能分析監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時錄像功能同時也是處理交通事故和協(xié)助社會治安整治的取證手段。可以說，視頻智能分析監(jiān)控對于加強(qiáng)安全防范和交通管理至關(guān)重要。
伴隨經(jīng)濟(jì)增長和城市化進(jìn)程的發(fā)展，新的城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷興建，人、車流量都不斷增長，相應(yīng)的，視頻智能分析監(jiān)控系統(tǒng)也一再擴(kuò)容。在監(jiān)控系統(tǒng)越來越龐大、監(jiān)控信息量越來越多的情況下，單純依賴有限的交管人力資源來實(shí)現(xiàn)全時、全面的監(jiān)控，成為幾乎不可能的事情。
本方案的提出，旨在利用當(dāng)今最前沿的智能視頻分析技術(shù)，對目前的城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)道路交通中異常行為的智能識別、提前發(fā)現(xiàn)和自動報警，從而減輕交管監(jiān)控人員的工作負(fù)擔(dān)，提高監(jiān)測準(zhǔn)確度，使城市道路交通管理工作更加有效。
1.2 城市交通智能監(jiān)控規(guī)則描述
針對道路監(jiān)控的特點(diǎn)，整合公司多年從事網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)推出了具有下列功能的道路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。
1.2.1 違章或故障、事故停車
當(dāng)車輛進(jìn)入事先設(shè)置好的警戒區(qū)域后，自動報警。
1.2.2 違章左轉(zhuǎn)
這個規(guī)則可設(shè)置雙條警戒線，車輛進(jìn)入第條警線再進(jìn)入第二條警戒線報警。
1.2.3 車輛擁擠度
利用密度檢測功能可以檢測道路上的交通擁擠度情況。
1.2.4 非法進(jìn)入道路
對進(jìn)入道路的人員立即報警。
1.2.5 橫穿馬路
在非人行橫道線區(qū)域，行人橫穿公路是很危險的行為，很容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，而且很容易出現(xiàn)人員的傷亡，應(yīng)當(dāng)及時制止。視頻分析技術(shù)通過分析行人的運(yùn)動軌跡，能及時發(fā)現(xiàn)違章橫穿公路的行為。（利用智能行為分析技術(shù)可以區(qū)別人和車以及其他物品）。
1.2.6 行人翻越欄桿
現(xiàn)實(shí)中因這種行為釀成的慘劇不勝枚舉，通過智能分析規(guī)則應(yīng)用立即瞬間觸發(fā)報警，對這種危險行為及時制止或進(jìn)行處罰。
1.3 方案優(yōu)勢
本方案具備以下優(yōu)勢：
成本節(jié)約：
模塊化的部署方式，基于現(xiàn)有監(jiān)控平臺的有效補(bǔ)充和升級，不必更換原有設(shè)備，不必大規(guī)模布線，有效保護(hù)原有投資。本方案實(shí)施后可有效降低交管部門監(jiān)控系統(tǒng)的人力需求。
高效可靠
全天時工作，自動分析視頻并報警，誤報率低，降低因?yàn)楸O(jiān)控人員人為失誤引起的高誤差。同時本方案將傳統(tǒng)的“被動”視頻監(jiān)控化
轉(zhuǎn)為“主動”監(jiān)控，在報警發(fā)生的同時實(shí)時監(jiān)視和記錄事件過程。在減輕監(jiān)控人員工作負(fù)荷的同時，提高了整套監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率和準(zhǔn)確度。
基于標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，系統(tǒng)擴(kuò)容非常方便，且數(shù)量沒有限制，可以在城市交通管理機(jī)構(gòu)原有監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上方便地進(jìn)行改造，能有效地保護(hù)原系統(tǒng)的投資。該方案的使用可以使監(jiān)控系統(tǒng)由事后的追溯變?yōu)槭虑暗念A(yù)警，能及時發(fā)現(xiàn)安全易患，能有效避免人員及財產(chǎn)的損失。
智能視頻監(jiān)控可以有效輔助監(jiān)控人員的工作，大大降低了監(jiān)控人員的工作強(qiáng)度，并能防止視覺疲勞帶來的監(jiān)控漏洞。智能視頻監(jiān)控且能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，克服了傳統(tǒng)的本地監(jiān)控方式的缺陷，又能滿足需要集中管理的現(xiàn)實(shí)需求。
核心價值
基于國際領(lǐng)先的智能視頻分析算法的智能視頻分析系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的被動監(jiān)控模式轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Хe極地主動監(jiān)控模式，提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的價值，有效保護(hù)投資；
本方案依靠在網(wǎng)絡(luò)和智能監(jiān)控應(yīng)用上積累的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了，分布式、多級化的有效管理模式；
分布式、多級化統(tǒng)一管理
基于IP技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各分散的工業(yè)無人值守基站的聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一管理和調(diào)度；
將監(jiān)控視頻與各類報警傳感器通過IP網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一進(jìn)行管理和控制；
良好的報警轉(zhuǎn)發(fā)功能，能夠在突發(fā)事件時，為應(yīng)急指揮和部署提供出色的信息支撐。
2 交通信號控制系統(tǒng)
2.1 方案總體設(shè)計
2.1.1 設(shè)計目標(biāo)
1、城區(qū)外圍相對孤立的交叉口，根據(jù)交通流變化實(shí)時調(diào)整信號配時方案，減少綠燈空放，提高路口運(yùn)行效率。
自適應(yīng)交通信號控制系統(tǒng)，根據(jù)交通流的動態(tài)變化，實(shí)時的自動調(diào)整信號配時參數(shù)方案，實(shí)時調(diào)整綠燈時間。配時方案并可自動適應(yīng)高峰、平峰、低峰不同的交通狀態(tài)。
2、平峰期城區(qū)內(nèi)主要干道實(shí)現(xiàn)“綠波”控制，高峰期采用自適應(yīng)控制，提升區(qū)域交通運(yùn)行效率。
實(shí)現(xiàn)“立足于交叉口的點(diǎn)優(yōu)化控制、保障主干道的線協(xié)調(diào)控制、實(shí)現(xiàn)分區(qū)域的自適應(yīng)控制”，即根據(jù)關(guān)鍵交叉口、主干道（包括瓶頸路段）、分區(qū)域的交通流特點(diǎn)，基于自動采集的實(shí)時數(shù)據(jù)，采取合理的控制策略，保障主干道的線協(xié)調(diào)控制、進(jìn)而最大限度實(shí)現(xiàn)分區(qū)域的自適應(yīng)控制，減少車輛在區(qū)域內(nèi)的旅行時間、停車次數(shù)以及運(yùn)行延誤，提升區(qū)域交通的運(yùn)行品質(zhì)。
3、采用信號系統(tǒng)提供的本地遙控控制、中心手動控制、快速警衛(wèi)任務(wù)等功能，提高工作效率，減少交警現(xiàn)場工作量，節(jié)省警力。
信號控制系統(tǒng)可提供中心手動控制、本地手動及遙控手動功能，
交警可在中心進(jìn)行遠(yuǎn)程或在路口進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮，不需要進(jìn)行路面的現(xiàn)場指揮，減少交警的人身安全問題。
提供警衛(wèi)預(yù)案控制，保證警務(wù)車隊(duì)準(zhǔn)時、安全到達(dá)目的地，同時盡量減少對社會車輛的影響。提供專用的、合理的行人相位及相序設(shè)置，消除人車之間的交通沖突、行人過街的安全隱患，保障行人交通的人本安全。
2.1.2 設(shè)計原則
針對智能交通建設(shè)的實(shí)際情況，充分考慮系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展需求，以實(shí)現(xiàn)提高道路通行效率、緩解城市交通壓力、保證系統(tǒng)兼容性作為目標(biāo)，以”先進(jìn)、可靠、成熟、兼容、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用”為總體設(shè)計原則。
1、先進(jìn)性：在系統(tǒng)總體方案設(shè)計時采用業(yè)界先進(jìn)的方案和技術(shù)，確保一定時間內(nèi)不落后。選擇實(shí)用性強(qiáng)產(chǎn)品，模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，具備動態(tài)擴(kuò)容能力的系統(tǒng)，既可滿足當(dāng)前的需要又可實(shí)現(xiàn)今后系統(tǒng)發(fā)展平滑擴(kuò)展。
2、可靠性：交通信號控制系統(tǒng)的運(yùn)行必須具有高穩(wěn)定性和高可靠性，保證整套系統(tǒng)能夠 7×24、全天候穩(wěn)定運(yùn)行，另外系統(tǒng)具有故障自動檢測、報警的功能，發(fā)生故障系統(tǒng)自動降級控制，且系統(tǒng)中任意服務(wù)器發(fā)生故障均不影響信號機(jī)運(yùn)行。
3、成熟性：交通信號控制系統(tǒng)要基于成熟的、國際主流的技術(shù)，系統(tǒng)所采用的技術(shù)和設(shè)備經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)是成功的。
4、兼容性：交通信號控制系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)必須具有兼容性，
具有良好的擴(kuò)展能力。系統(tǒng)完全符合 NTCIP 國際標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，凡支持NTCIP 協(xié)議的信號機(jī)都可無縫接入本系統(tǒng)，同時系統(tǒng)提供協(xié)議可實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)間的對接。
5、經(jīng)濟(jì)性：在建設(shè)節(jié)約型社會的道路上，經(jīng)濟(jì)性也是我們要考慮的重要原則，確?；ㄗ钌俚腻X來建設(shè)需要的系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的成本主要體現(xiàn)在建設(shè)成本和運(yùn)維成本，建設(shè)成本主要體現(xiàn)在前端、傳輸、服務(wù)器等環(huán)節(jié)，運(yùn)維成本主要體現(xiàn)在能耗、故障設(shè)備更換、用戶培訓(xùn)等環(huán)節(jié)，其中前端設(shè)備中檢測器可復(fù)用電子警察相機(jī)，系統(tǒng)服務(wù)器采用linux 系統(tǒng)，維護(hù)成本亦大大降低。
6、實(shí)用性：交通信號控制系統(tǒng)及其兼容的交通信號控制機(jī)具有良好的實(shí)用性，所使用的技術(shù)、設(shè)備、控制軟件要符合交通的特點(diǎn)，滿足交通信號控制需求，建設(shè)、使用、維護(hù)方便。
2.2 方案總體架構(gòu)
交通信號控制系統(tǒng)在現(xiàn)代智能交通領(lǐng)域，是極其重要的組成部分。利用先進(jìn)的交通信號控制系統(tǒng)，可以有效管理交通流量，增進(jìn)城市道路暢通水平。各種先進(jìn)的道路交通管理方案，最終都要依靠交通信號控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
交通信號控制系統(tǒng)吸取國內(nèi)外系統(tǒng)的先進(jìn)控制經(jīng)驗(yàn)，依托強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力，軟硬件完全自主開發(fā)，各項(xiàng)性能都達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。系統(tǒng)包括前端信號控制單元、交通信息采集單元、網(wǎng)絡(luò)傳輸單元和中心
管理控制單元，系統(tǒng)主要構(gòu)成如下圖：
2.2.1 前端信號控制單元
道路交通信號控制機(jī)是按照循環(huán)交通信號規(guī)則控制交通信號燈顯示狀態(tài)指示車道實(shí)際狀態(tài)。
信號機(jī)是由自主研發(fā)的產(chǎn)品，它結(jié)合中國的復(fù)雜交通情況和國內(nèi)外新近道路交通控制器的經(jīng)驗(yàn)研發(fā)而成，是一款具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的集中協(xié)調(diào)式的交通信號控制機(jī)。適用于各種十字、丁字等交叉路口，控制機(jī)動燈紅、黃、綠及行人紅、綠燈的通、禁行工作時間自動執(zhí)行。
控制設(shè)置。可根據(jù)不同路口或同一路口不同時間段車流量的大小，自動調(diào)節(jié)相應(yīng)的通、禁行時間。對維護(hù)交通秩序，改善路口通行率，避免路口交通事故起到舉足輕重的作用。
控制系統(tǒng)采用32位微處理器控制，軟硬件設(shè)計采用模塊化設(shè)計思想，實(shí)現(xiàn)交通信號的控制和通信功能?？蓪?shí)現(xiàn)全天侯自動控制，或夜間自動關(guān)機(jī)、黃閃等工作方式。本系統(tǒng)設(shè)計先進(jìn)，具有多時段多方案運(yùn)行、感應(yīng)調(diào)節(jié)、自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制，自動和手動控制轉(zhuǎn)換、遙控控制、斷電保護(hù)等功能，使路口間協(xié)調(diào)控制，不會因斷電而丟失時間信息和控制參數(shù)。另外還采用了固態(tài)繼電器驅(qū)動電路，改善了無觸點(diǎn)磨損，延長其使用壽命。
本機(jī)具有外型美觀，結(jié)構(gòu)簡單合理，操作簡便靈活，實(shí)用性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，可靠性高功損耗小，使用壽命長等特點(diǎn)，是控制交通信號的高科技產(chǎn)品。
2.2.2 交通信息采集單元
交通信息是交通信號控制的基礎(chǔ)和依據(jù)，也是交通管理者進(jìn)行交通管理和規(guī)劃的數(shù)據(jù)支撐，科學(xué)、完備的交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是智能交通建設(shè)的重要組成部分。
交通信號控制系統(tǒng)能夠按照用戶設(shè)定的間隔上載信號機(jī)檢測的交通信息。信號機(jī)可連接視頻、線圈等多種檢測器。
信號機(jī)能夠準(zhǔn)確地自動采集交通數(shù)據(jù)，并根據(jù)各種交通控制需求，按相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行預(yù)處理。所有檢測器信息數(shù)據(jù)應(yīng)支持系統(tǒng)傳輸
要求，在系統(tǒng)傳輸正常的情況下，以設(shè)定的時間間隔上傳數(shù)據(jù)，時間間隔依從系統(tǒng)需求。
2.2.3 中心管理控制單元
交通信號控制系統(tǒng)中心服務(wù)是由中心服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、區(qū)域（優(yōu)化）服務(wù)器組成的服務(wù)器群，通過控制平臺可實(shí)現(xiàn)信號機(jī)添加管理、參數(shù)配置、實(shí)時監(jiān)控、特勤任務(wù)、統(tǒng)計查詢、報警管理等功能，利用檢測器對交通流量、時間占有率進(jìn)行檢測，采用先進(jìn)的優(yōu)化模型對交通信號配時進(jìn)行實(shí)時優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)各種協(xié)調(diào)控制功能。
建議主城區(qū)、警衛(wèi)線路區(qū)域、綠波協(xié)調(diào)區(qū)域信號機(jī)全部采用同一品牌交通信號控制機(jī)，交通信號控制系統(tǒng)中心服務(wù)器是由中心服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、區(qū)域服務(wù)器、優(yōu)化服務(wù)器和地圖服務(wù)器組成的服務(wù)器群。
中心服務(wù)器：負(fù)責(zé)管理和分配各個服務(wù)器的職責(zé),提供離線GIS服務(wù)
區(qū)域服務(wù)器：負(fù)責(zé)管理前端設(shè)備
優(yōu)化服務(wù)器：根據(jù)交通流實(shí)時優(yōu)化路口配時方案地圖服務(wù)器：負(fù)責(zé)地圖展示
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：可采用內(nèi)置嵌入式數(shù)據(jù)庫或者外接oracle數(shù)據(jù)庫
前端檢測設(shè)備獲得的流量信息通過網(wǎng)絡(luò)上傳保存在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，區(qū)域 （優(yōu)化）服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得出最優(yōu)配時方案再下發(fā)到各個信號機(jī)，由此實(shí)現(xiàn)交通信號配時的實(shí)時優(yōu)化，提高道路通行效率。
2.3 系統(tǒng)組成
交通信號控制系統(tǒng)是智能交通管理系統(tǒng)的核心，其主要功能是自動協(xié)調(diào)和控制整個控制區(qū)域內(nèi)交通信號燈的配時方案，均衡路網(wǎng)內(nèi)交通流運(yùn)行，使停車次數(shù)、延誤時間及環(huán)境污染減至最小，充分發(fā)揮道路系統(tǒng)的交通效益。必要時，可通過控制中心人工干預(yù)，直接控制路口信號機(jī)執(zhí)行指定相位，強(qiáng)制疏導(dǎo)交通。
交通信號控制系統(tǒng)采用三級分布式遞階基本控制結(jié)構(gòu)：中心控制級，區(qū)域控制級，路口控制級。具體如下圖所示：
1、 中央控制級
負(fù)責(zé)管理和分配各個服務(wù)器的職責(zé)，包括系統(tǒng)管理功能，包括設(shè)備添加、參數(shù)配置、實(shí)時監(jiān)控、特勤任務(wù)、統(tǒng)計查詢、報警管理等。還包括區(qū)域服務(wù)器、優(yōu)化服務(wù)器等中心調(diào)度功能，分配區(qū)域服務(wù)器和優(yōu)化服務(wù)器管理的設(shè)備，協(xié)調(diào)服務(wù)器之間的工作。
中央控制級由中央控制計算機(jī)及其配套軟件組成，中央控制機(jī)采用企業(yè)級PC服務(wù)器。中央控制機(jī)不直接進(jìn)行自適應(yīng)控制，主要功能是：
負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)區(qū)域控制級的運(yùn)行；
連接各種服務(wù)，提供系統(tǒng)參數(shù)、路口特征參數(shù)的上傳下載及同步；連接用戶終端監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行、修改參數(shù)、進(jìn)行人工干預(yù)；
連接數(shù)據(jù)終端進(jìn)行交通信息的統(tǒng)計處理；
監(jiān)視系統(tǒng)各組成部分的運(yùn)行情況，并維護(hù)相關(guān)日志；
進(jìn)行信息的發(fā)布，可與上層指揮系統(tǒng)提供相關(guān)交通數(shù)據(jù)。
2、 區(qū)域控制級
區(qū)域控制級是實(shí)時自適應(yīng)控制的核心，監(jiān)控受控區(qū)域的運(yùn)行，具體功能如下：
對路口交通信號進(jìn)行優(yōu)化協(xié)調(diào)控制；
對路口交通信號機(jī)的工作狀態(tài)和故障情況進(jìn)行監(jiān)視； 監(jiān)視和控制區(qū)域級外部設(shè)備的運(yùn)行，并維護(hù)相關(guān)日志。
區(qū)域控制級主要由區(qū)域控制計算機(jī)、通信設(shè)備和系統(tǒng)控制軟件組成，區(qū)域控制計算機(jī)采用工業(yè)PC機(jī)，通訊設(shè)備由設(shè)在控制中心（或分中心）的內(nèi)站通信裝置（ITU）和裝在路口信號控制機(jī)處的外站通
信裝置（OTU）組成，ITU與區(qū)域控制計算機(jī)通過以太網(wǎng)連接，ITU與各OTU之間采用有線光纖的以太網(wǎng)連接。
3、 路口控制級
路口控制級由路口信號控制機(jī)及檢測器組成，它是信號控制系統(tǒng)的執(zhí)行終端和交通流數(shù)據(jù)采集終端，主要功能有：
控制路口交通信號燈；
接收處理來自車輛檢測器的交通流信息，并定時向區(qū)域計算機(jī)發(fā)送；
接收處理來自區(qū)域計算機(jī)的命令，并向區(qū)域計算機(jī)反饋工作狀態(tài)和故障信息；
具有單點(diǎn)信號優(yōu)化功能。
4、 終端控制
為了方便靈活地控制系統(tǒng)，系統(tǒng)掛接終端控制計算機(jī)。用戶可以通過終端控制計算機(jī)上基于GIS的軟件界面方便地實(shí)施系統(tǒng)監(jiān)視、人工干預(yù)、參數(shù)修改、信息查詢。
2.3.1 單點(diǎn)多時段控制
把一天按交通流大小分成若干時段，在高峰時段執(zhí)行高峰配時方案，低、平峰時又分別執(zhí)行低峰、平峰信號配時方案，這樣有效地提高了交通信號的控制效率。
系統(tǒng)具有時間表控制功能：設(shè)置時間包括年、月、周、日、時、分，日時段劃分為40個，可設(shè)置16個周期方案，7×16個日期類型，
可分別設(shè)置工作日、周末、節(jié)日或特別指定日的時間表，系統(tǒng)根據(jù)日期自動改變執(zhí)行時間表。
2.3.2 單點(diǎn)感應(yīng)控制
利用交通檢測設(shè)備對到達(dá)的交通流進(jìn)行檢測，優(yōu)化交通信號配時，使信號配時適應(yīng)實(shí)際到達(dá)的交通需求。單點(diǎn)感應(yīng)控制分為全感應(yīng)和半感應(yīng)兩種。
1）全感應(yīng)信號控制：是在路口各進(jìn)口道都設(shè)置交通檢測器。在采用全感應(yīng)信號控制的交叉路口，以車隊(duì)形式到達(dá)的車流最有可能遇到綠燈，不要讓車隊(duì)出現(xiàn)大的空隙，否則檢測器會以為沒有車輛到達(dá)，而不延長綠燈信號。
2）半感應(yīng)信號控制：用于主次干道相交的道路，檢測器的設(shè)置有兩種：
檢測器設(shè)在次要道路上：通常情況下主路上總是綠燈，對次路預(yù)置最短綠燈時間。當(dāng)次路上檢測器測到有車時，立即改變相位，次路為綠燈，后繼無車時，相位即返回主路。這種感應(yīng)控制實(shí)質(zhì)上是次路優(yōu)先，只要次路檢測到有車到達(dá)就會打斷主路車流。這種半感應(yīng)控制一般在消防隊(duì)、救護(hù)車、重要機(jī)關(guān)出入口等處采用。檢測器設(shè)置在主路上：主路優(yōu)先，這種半感應(yīng)控制通常主路綠燈總是亮的，當(dāng)檢測器在一段時間內(nèi)測不到主路有車輛時，才換相位，讓次路通車；主路上測得車輛到達(dá)時，通車相位返回主路。這種控制方式可避免主路車流被次路車流打斷。
2.3.3 單點(diǎn)自適應(yīng)控制
信號機(jī)單點(diǎn)運(yùn)行時可采集實(shí)時流量、占有率等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后通過優(yōu)化軟件對信號周期時長和綠信時間進(jìn)行優(yōu)化，提高交叉口通行效率，達(dá)到單點(diǎn)的最優(yōu)控制。
2.3.4 干線綠波控制
在城市交通中，交通干線承擔(dān)了大量的交通負(fù)荷，通過協(xié)調(diào)控制的方式保證干線交通的暢通，對改善城市交通狀況具有很大的作用。在干線協(xié)調(diào)中，路口信號控制有一個明顯的規(guī)律：綠燈時車輛以車隊(duì)形式通過路口，而當(dāng)路口前的車輛放空后出現(xiàn)斷流，路段上出現(xiàn)空閑時間，放行相交方向的交通流。根據(jù)上述規(guī)律，我們將針對整個信號控制系統(tǒng)中涉及的道路和路口進(jìn)行干線控制線路，優(yōu)先保證這些干線方向運(yùn)行暢通，提高交通信號控制的整體效應(yīng)。
進(jìn)行干線協(xié)調(diào)有以下幾種控制方式：
1、 干線靜態(tài)綠波控制
綠波控制是干線協(xié)調(diào)的基本方法，綠波控制原理可以這樣理解：對處于一條主干線上的一串信號燈同步動作，各路口的信號綠燈依一定規(guī)律先后出現(xiàn)，使往來于主干線上以車隊(duì)形式出現(xiàn)的車流能夠不遇紅燈、不停車的順利通過，從行駛方向來看就像一條綠波從一個交叉路口隨著車流傳播到下一個交叉路口，從而形成一條綠波帶。由此可見，綠波控制的實(shí)質(zhì)是相位差的調(diào)整。
在實(shí)際的干線綠波控制中，通過對幾個信號機(jī)設(shè)定共用的周期長（系統(tǒng)周期長）和確定各信號時間上的相對關(guān)系（相位差）來實(shí)現(xiàn)綠波控制。
5、 干線動態(tài)綠波控制
干線動態(tài)綠波控制是對干線靜態(tài)綠波控制的發(fā)展。它在應(yīng)用綠波控制基本原理（干線子區(qū)內(nèi)各路口信號機(jī)執(zhí)行相同周期并協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)相位差）的基礎(chǔ)上，通過實(shí)時獲取當(dāng)前干線交通流狀態(tài)，在每個信號控制周期后對整個子區(qū)共有周期做出調(diào)整。子區(qū)內(nèi)各個路口信號機(jī)在執(zhí)行共有周期基礎(chǔ)上根據(jù)自己路口交通流狀態(tài)調(diào)整綠信比（可換算成各個相位綠燈時間）和相位差。這樣的控制方式可以根據(jù)交通狀態(tài)對綠波帶寬做出調(diào)整，達(dá)到在保證干線綠波、最大限度提高協(xié)調(diào)方向道路通行能力的基礎(chǔ)上兼顧其他方向交通需求，有效減少綠燈浪費(fèi)。
2.3.5 區(qū)域協(xié)調(diào)控制
將重點(diǎn)區(qū)域及相關(guān)聯(lián)路口劃為同一個子系統(tǒng)，有多個子系統(tǒng)組成一個區(qū)域，子系統(tǒng)內(nèi)各個路口均配備交通流量檢測器。系統(tǒng)能夠根據(jù)各路口檢測的交通流信息自動進(jìn)行交通控制參數(shù)的優(yōu)化并執(zhí)行優(yōu)化后的配時方案，實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)控制，提高區(qū)域通行能力，解決城市交通中存在的結(jié)點(diǎn)區(qū)域。
2.3.6 遠(yuǎn)程手動控制
系統(tǒng)按等級設(shè)置用戶權(quán)限，當(dāng)發(fā)現(xiàn)緊急情況下需要人工干預(yù)時，擁有權(quán)限的用戶將對需要控制的路口進(jìn)行人工干預(yù)，待路口秩序恢復(fù)正常情況后切換為自動控制。
2.3.7 路口排隊(duì)溢出控制
路口出口處排隊(duì)溢出，造成路口擁堵，影響其它方向車輛行駛，在這種情況下，系統(tǒng)進(jìn)行飽和控制模式，避免排隊(duì)上溯，避免大范圍擁堵；減少上游路口綠燈，極限時不放行綠燈；增加下游路口綠燈。
系統(tǒng)工作模式：排隊(duì)溢出檢測器檢測到有路口出口處有車輛排隊(duì)，檢測器檢測信息反饋到信號控制機(jī)，信號機(jī)啟動飽和控制模式，控制進(jìn)入排隊(duì)方向的信號燈亮紅燈，直到檢測器反饋的信息確認(rèn)排隊(duì)溢出現(xiàn)象解除，信號機(jī)回復(fù)正?？刂颇Ｊ?。排隊(duì)溢出檢測器安裝示意如下圖（一般情況下檢測器個數(shù)與車道數(shù)相同）：
2.3.8 路口溢出擁堵控制
下游路口遇堵導(dǎo)致車輛排隊(duì)，且溢出至上游路口，其它方向車輛駛?cè)肼房谥虚g無法駛出，導(dǎo)致路口中間擁堵，從而使交通癱瘓。系統(tǒng)能通過視頻檢測路口中間擁堵狀態(tài)，然后是上游路口全部亮紅燈，待路口中間的車輛駛離出路口之后，再恢復(fù)正常周期運(yùn)行。
2.3.9 緊急車輛優(yōu)先控制
系統(tǒng)能夠按預(yù)定時間和預(yù)定路線進(jìn)行綠燈信號推進(jìn)，以滿足各種重大活動、重大事件及特殊警務(wù)的通行需求系統(tǒng)能響應(yīng)特殊情況下的警務(wù)、消防、救護(hù)、搶險等特種車輛的緊急請求，使車輛迅速通過沿線路口
2.3.10 公交優(yōu)先控制
系統(tǒng)具有多種科學(xué)合理、靈活實(shí)用的公交優(yōu)先控制算法并能執(zhí)行相應(yīng)的優(yōu)先控制，以滿足一般公交優(yōu)先、雙向高頻度公交優(yōu)先或多方向公交優(yōu)先的需求。通過在公交車輛安裝特殊發(fā)射裝置或在公交專用車道上設(shè)置車輛檢測器采集公交車輛的交通需求，通過專門的公交優(yōu)先算法，給公交車輛以適當(dāng)?shù)奶崆胺判谢蚓G燈時間延長。
2.3.11 故障降級控制
故障降級機(jī)制，系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，中心軟件可監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備的運(yùn)行狀況，在設(shè)備發(fā)生故障時產(chǎn)生報警，系統(tǒng)在出現(xiàn)嚴(yán)重沖突如綠沖突、某信號組所有紅燈均熄滅或信號燈組紅燈、綠燈同時點(diǎn)亮?xí)r，信號機(jī)應(yīng)能立即自動切斷信號輸出通道，轉(zhuǎn)入黃閃或關(guān)燈狀態(tài)。信號機(jī)設(shè)有獨(dú)立黃閃器，即使在信號機(jī)主控制器故障的情況下仍然能進(jìn)行黃閃控制，系統(tǒng)依次降為：系統(tǒng)控制→單點(diǎn)控制→黃閃。
2.4 流量檢測方式
交通流量是交通控制的基礎(chǔ)，根據(jù)不同場景選擇合適的流量檢測設(shè)備，既要保證信號系統(tǒng)的能夠獲取需要的數(shù)據(jù)，又需要考慮建設(shè)成本最低，基于以上考慮，以下幾種場景推薦流量檢測方式：
1、完全新建路口。新建路口前期沒有信號燈控制，駕駛員經(jīng)過此類路口時可能不遵守交通法規(guī)，出現(xiàn)闖紅燈等違法行為相對較多，此類路口建議采用電子警察做流量檢測，規(guī)范駕駛員的駕駛行為，同時為交通信號機(jī)提供流量；
2、改造路口（已建設(shè)電子警察）。前期電子警察品牌如果是，可通過產(chǎn)品升級實(shí)現(xiàn)流量檢測，升級時注意電子警察程序版本信息、程序有無定制化功能。
3、改造路口（已建設(shè)其它廠家電子警察）。前期電子警察品牌是其它廠家，其提供對接協(xié)議的情況下使用實(shí)時流量轉(zhuǎn)接器，交通流量經(jīng)過轉(zhuǎn)換后直接給信號控制機(jī)。
4、改造路口（已建設(shè)其它廠家電子警察）。前期電子警察品牌是其它廠家，但是其不支持流量檢測，此時推薦使用視頻流量檢測器。
2.4.1 電子警察相機(jī)
利用自身在視頻監(jiān)控和智能交通行業(yè)的優(yōu)勢，業(yè)內(nèi)首家推出電子警察相機(jī)結(jié)合信號控制系統(tǒng)的綜合解決方案，最大限度的利用已建設(shè)備，減少建設(shè)投入，使建設(shè)方案更具經(jīng)濟(jì)性。
采用基于運(yùn)動檢測的車輛檢測方法，其核心原理是通過學(xué)習(xí)建立道路背景模型，將當(dāng)前幀圖像與背景模型進(jìn)行背景差分得到運(yùn)動前景像素點(diǎn)，然后對這些運(yùn)動前景像素進(jìn)行處理得到車輛信息，車輛的抓拍觸發(fā)綜合運(yùn)用了車牌檢測算法和車輛檢測算法，系統(tǒng)首先采用車牌
檢測算法，在車輛到達(dá)觸發(fā)線的時刻，若系統(tǒng)檢測到圖像中存在車牌，則觸發(fā)抓拍，并進(jìn)行車牌識別；對于無后車牌或后車牌遮擋的車輛，系統(tǒng)無法檢測到車牌，此時將啟用車輛檢測算法，若運(yùn)動對象與系統(tǒng)內(nèi)建的車輛模型相匹配，則觸發(fā)抓拍，并記錄為無牌車輛。
電子警察相機(jī)通過車牌識別將獲取到的交通流量信息直接傳送給前端信號控制機(jī)，信號控制機(jī)經(jīng)處理后轉(zhuǎn)發(fā)給中心控制平臺，以報表形式展示給交通管理者，作為交通指揮調(diào)度的數(shù)據(jù)依據(jù)。
2.4.2 環(huán)形線圈檢測器
環(huán)形線圈檢測器是傳統(tǒng)的交通檢測器，是目前世界上用量最大的一種檢測設(shè)備。車輛通過埋設(shè)在路面下的環(huán)形線圈，引起線圈磁場的變化，檢測器據(jù)此計算出車輛的流量、速度、時間占有率和長度等交通參數(shù)，并上傳給中央控制系統(tǒng)，以滿足交通控制系統(tǒng)的需要。此種方法技術(shù)成熟，易于掌握，并有成本較低的優(yōu)點(diǎn)。
這種方法也有以下缺點(diǎn)：
1、線圈在安裝或維護(hù)時必須直接埋入車道，這樣交通會暫時受到阻礙。
2、埋置線圈的切縫軟化了路面，容易使路面受損，尤其是在有信號控制的十字路口，車輛啟動或者制動時損壞可能會更加嚴(yán)重。
3、感應(yīng)線圈易受冰凍、路基下沉、鹽堿等自然環(huán)境的影響。作為目前檢測精度最高、建設(shè)成本低、技術(shù)最成熟、不受天氣等因素影響的流量檢測方式，地感線圈檢測依然適用于小型車輛占多數(shù)、道路改造較少的城市道路，但是建設(shè)過程中需要占道施工、維護(hù)比較麻煩的缺點(diǎn)阻礙了線圈檢測技術(shù)的大范圍的推廣。
2.4.3 視頻流量檢測器
視頻檢測器是將攝像機(jī)圖像采集和視頻檢測技術(shù)模塊采用集成一體化設(shè)計集成于一體化防護(hù)罩內(nèi)，使得視頻采集與檢測功能均在一體化系統(tǒng)內(nèi)完成?？稍谝曨l監(jiān)控區(qū)域?qū)γ織l車道設(shè)置一個檢測區(qū)域（虛擬線圈），監(jiān)控交通狀況動態(tài)信息如車流量、擁堵狀況、速度、車道空間占有率、車輛排隊(duì)長度等參數(shù)，檢測到的流量直接給前端信號機(jī)，信號機(jī)進(jìn)行優(yōu)化控制的同時將流量傳回中心控制平臺，以報表形式展示給交通管理者，作為交通指揮調(diào)度的數(shù)據(jù)依據(jù)。
2.5 中心控制平臺介紹
交通信號控制平臺是集信號機(jī)添加管理、參數(shù)配置、實(shí)時監(jiān)控、特勤任務(wù)、統(tǒng)計查詢、報警管理等為一體的綜合管理軟件，軟件采用定制化需求實(shí)現(xiàn)，根據(jù)用戶需求及交通現(xiàn)狀進(jìn)行定制化設(shè)計，以保證系統(tǒng)功能與操作步驟符合現(xiàn)場需求。
2.5.1 全中文圖形化操作界面
系統(tǒng)基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)開發(fā)，客戶端軟件為全漢化圖形化操作，界面友好，具有良好的互操作性。
系統(tǒng)管理界面實(shí)現(xiàn)中文化、圖形化、菜單化，操作方式靈活多樣，并具有誤操作過濾功能，對錯誤操作發(fā)出警告并禁止執(zhí)行。
系統(tǒng)利用電子路網(wǎng)背景地圖，制作符合交通信號控制系統(tǒng)的圖形化、分層設(shè)置的界面地圖。具有路口編輯工具，能夠?qū)β房诼范芜M(jìn)行渠化設(shè)計。能夠?qū)崟r顯示中心設(shè)備、傳輸設(shè)備、控制點(diǎn)設(shè)備工作狀態(tài)及信號控制模式等信息。
2.5.2 運(yùn)行狀態(tài)顯示
1、 控制中心軟件能夠監(jiān)視控制區(qū)域范圍全部信號燈（機(jī)動車燈與行人燈）的狀態(tài)顯示。
6、 中心軟件能夠監(jiān)視信號控制機(jī)工作狀態(tài)的顯示，在交叉路口中，以路口的渠化箭頭等圖形標(biāo)志顯示其工作狀態(tài)。
7、 控制中心軟件能夠監(jiān)視每個信號機(jī)的通信線路狀態(tài)和數(shù)據(jù)的傳輸狀態(tài)，可以將通信的狀態(tài)記錄并保存。
8、 控制中心軟件能夠監(jiān)視各個交叉口群的工作模式、周期等狀態(tài)。
2.5.3 手動控制
系統(tǒng)按等級設(shè)置用戶權(quán)限，當(dāng)發(fā)現(xiàn)緊急情況下需要人工干預(yù)時，擁有權(quán)限的用戶將對需要控制的路口進(jìn)行人工干預(yù)，待路口秩序恢復(fù)正常情況后切換為自動控制。
系統(tǒng)從實(shí)際用戶角度出發(fā)，可視化操作界面，更加靈活的控制方式，支持控制單個車道、方向、相位，并且在發(fā)生緊急狀況時可遠(yuǎn)程切換為黃閃、全紅控制，系統(tǒng)在操作轉(zhuǎn)換過程中平滑過渡，不會出現(xiàn)相位突變，確保路口安全。
2.5.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
中心計算機(jī)對采集的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行各種統(tǒng)計分析，形成設(shè)定時間、區(qū)域范圍的交通統(tǒng)計分析報告，內(nèi)容包括：
路口到達(dá)方向分流向（左、直、右）的車流量
路口流量圖：路口月流量統(tǒng)計、路口周流量統(tǒng)計、路口指定時間間隔流量統(tǒng)計。
路口指定方向流量統(tǒng)計：任意指定統(tǒng)計方向，統(tǒng)計時間可選。
路口日周期統(tǒng)計：周期可以與流量一起統(tǒng)計，統(tǒng)計時間段可選。
系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，按交通工程所需的數(shù)據(jù)生成各種報表，統(tǒng)計分析報告均以彩色圖形或數(shù)據(jù)電子表格方式顯示、輸出，主要有：
按十五分鐘、一小時、全天給出車流量統(tǒng)計報表、圖片
按十五分鐘、一小時、全天給出周期統(tǒng)計報表、圖片
2.5.5 系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視
系統(tǒng)能夠監(jiān)視中心設(shè)備、傳輸設(shè)備及路口設(shè)備工作狀態(tài)
系統(tǒng)能夠監(jiān)視各服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)、CPU使用率、版本信息等數(shù)據(jù)
信號機(jī)、車輛檢測器等路口設(shè)備故障
2.5.6 電子地圖操作
交通信號控制系統(tǒng)是開發(fā)的，比如：地圖的基本操作，基于地圖的設(shè)置，地圖編輯，基于地圖的交通監(jiān)控，設(shè)置路口對應(yīng)關(guān)系，生成統(tǒng)計數(shù)據(jù)的專題地圖，在地圖上實(shí)現(xiàn)交通監(jiān)控功能。
系統(tǒng)能夠根據(jù)相應(yīng)的路網(wǎng)背景地圖，制作交通信號控制系統(tǒng)需要
的圖形、分層設(shè)置的界面地圖。地圖可按管理區(qū)域、協(xié)調(diào)控制區(qū)域進(jìn)行縮放，并能動態(tài)顯示實(shí)際的地圖比例。
2.5.7 用戶管理
1、 系統(tǒng)能夠支持多個用戶的使用和管理。
9、 系統(tǒng)管理員可設(shè)置用戶級別，每個用戶只允許授予一個訪問級別，同時定義每個用戶級別相應(yīng)的命令權(quán)限，命令權(quán)限可以按區(qū)域管理權(quán)限設(shè)置。系統(tǒng)可以設(shè)置用戶的名稱、密碼、級別；而且，可以設(shè)置用戶的功能操作權(quán)限，訪問操作權(quán)限。
2.5.8 多時段控制配時
設(shè)置時間包括年、月、周、日、時、分、秒
日時段劃分為40個
16個定時方案，6個特殊方案，7×16個日期類型
設(shè)置內(nèi)容包括事件、控制模式、控制方案等
2.5.9 參數(shù)設(shè)置
1）控制區(qū)域編號
交通信號控制系統(tǒng)的控制區(qū)域命名。
2）控制子區(qū)編號
交通信號控制系統(tǒng)的控制子區(qū)命名。
3）路口編號
交通信號控制系統(tǒng)的路口的橫向道路和縱向道路分別命名。
4）多時段控制方式參數(shù)設(shè)置
多時段控制方式需要設(shè)置的參數(shù)主要有：
控制區(qū)域名稱
控制子區(qū)名稱
路口的名稱
相位參數(shù)
相位相序參數(shù)
信號輸出通道參數(shù)
綠信比參數(shù)
控制方案參數(shù)
時段參數(shù)
方案調(diào)度參數(shù)
5）感應(yīng)控制方式參數(shù)設(shè)置
感應(yīng)控制方式的參數(shù)除了包括上述多時段控制方式的參數(shù)外，還應(yīng)設(shè)置最大綠燈時間、最小綠燈時間和單位延長綠燈時間。
6）協(xié)調(diào)控制方式參數(shù)設(shè)置
協(xié)調(diào)控制方式的參數(shù)除了包括多時段控制方式參數(shù)外，還應(yīng)設(shè)置相位差參數(shù)。
2.6 先進(jìn)的算法模型為基礎(chǔ)
系統(tǒng)采用先進(jìn)的交通流優(yōu)化算法，通過對路網(wǎng)建模和實(shí)時流量分析，解決了交通信號控制領(lǐng)域存在的難題：通過建立濾波模型、歷史和實(shí)時數(shù)據(jù)結(jié)合模型解決周末、節(jié)假日流量較工作日變化大問題；通過建立延誤模型和通行能力模型解決交通流量波動大、關(guān)鍵路口交通瓶頸問題；通過建立協(xié)調(diào)濾波模型、相序擇優(yōu)模型、動態(tài)綠波模型解決主干道停車次數(shù)多和紅燈等待時間長的問題。
2.7 安裝、維護(hù)簡單，工作量小
控制中心平臺由于采用一體化嵌入式設(shè)計，無其他控制設(shè)備和繁瑣的軟件設(shè)置，只需開啟相應(yīng)的功能模塊，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置，減少了安裝、維護(hù)的工作量，使用方的維護(hù)人員也更易上手。后期擴(kuò)容也非常方便，只需增加區(qū)域服務(wù)器即可，不影響原有系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時平臺對系統(tǒng)各設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督管理，對設(shè)備故障、操作信息、運(yùn)行狀態(tài)、維護(hù)信息形成日志，方便各子系統(tǒng)日常維護(hù)。
2.8 部署靈活，最大限度滿足客戶建設(shè)需求
由于各地區(qū)在經(jīng)濟(jì)、城市規(guī)劃、氣候、環(huán)境等方面差異較大，造成各地在城市交通方面的建設(shè)層次參差不齊，因此要求解決方案必須能夠靈活配置，才能滿足不同地區(qū)和不同項(xiàng)目的實(shí)際需求。
交通信號控制系統(tǒng)方案，在最初設(shè)計上充分考慮到此現(xiàn)狀，選用軍工級元器件，硬件設(shè)計充分考慮寬溫適應(yīng)性，同時根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況靈活選擇適應(yīng)不同建設(shè)規(guī)模的方案，并且可以從小規(guī)模方案平滑過渡到標(biāo)準(zhǔn)方案，大大提高了適應(yīng)性，從而最大程度滿足客戶的需求。
3 高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)
3.1 系統(tǒng)綜述
近年城市道路里程、機(jī)動車持有量迅速增長，通過積極實(shí)施城市暢通工程建設(shè)，加大對交通問題的綜合治理力度，一定程度緩解了秩序混亂等問題，改善了城市交通環(huán)境。但是，由于智能交通系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用設(shè)備較早，軟件落后且不相兼容，已有的相機(jī)也為標(biāo)清相機(jī)，致使設(shè)備抓拍效率低下，尚不能滿足中長期發(fā)展目標(biāo)。為使盡快達(dá)到發(fā)達(dá)城市智能交通的管理水平，并結(jié)合的實(shí)際交通狀況，我公司制定了如下有關(guān)智能交通系統(tǒng)的解決方案，建立一套完善、實(shí)用、先進(jìn)、可靠的智能交通系統(tǒng)。
根據(jù)工作人員每個路口的現(xiàn)場勘察，我公司決定使用高清的相機(jī)。在路口實(shí)現(xiàn)闖紅燈違法抓拍，在卡口實(shí)現(xiàn)超速抓拍，后臺系統(tǒng)能自動識別違法情況，并自動分類保存，減少人工的工作量。
3.2 系統(tǒng)架構(gòu)
根據(jù)道路交通的實(shí)際情況，為實(shí)現(xiàn)對全重要路口的管理，本次全部采用全高清智能交通系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
本系統(tǒng)由前端路口單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和中心數(shù)據(jù)處理單元組成。前端路口單元由圖像采集模塊、輔助照明模塊和數(shù)據(jù)處理存儲模塊構(gòu)成；數(shù)據(jù)傳輸單元是由交換機(jī)和光端機(jī)等通信設(shè)備構(gòu)成；中心數(shù)據(jù)處理單元由數(shù)據(jù)接收模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、查詢模塊、報警模塊、交互模塊、共享模塊和操作模塊構(gòu)成。下面是系統(tǒng)構(gòu)成拓?fù)鋱D：
系統(tǒng)構(gòu)成拓?fù)鋱D
3.2.1 系統(tǒng)設(shè)計說明
本系統(tǒng)采用高清視頻檢測技術(shù)，通過安裝在十字路口的高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)像素和高清攝像機(jī)，完成對違法闖紅燈、逆行、軋線、不按車道行駛和闖禁行線的車輛實(shí)時違法抓拍取證，并對每一輛通過車輛實(shí)時抓拍、現(xiàn)場保存圖片、現(xiàn)場自動號牌識別并自動上傳到交警支隊(duì)的服務(wù)器。同時，系統(tǒng)前端配置高清錄像存儲設(shè)備，實(shí)時、全天候記錄路口的動態(tài)視頻。
系統(tǒng)為保證圖像采集的實(shí)際效果，在兩車道的點(diǎn)位使用1臺的高清攝像機(jī)，在3車道的點(diǎn)位使用高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)像素的高清攝像機(jī)完成圖片抓拍和動態(tài)錄像的功能。
圖片抓拍和動態(tài)場景監(jiān)控共用一臺高清攝像機(jī)，一臺控制主機(jī)可以同時控制兩臺高清攝像機(jī)，保證資源的最大化利用。
前端車輛的檢測檢測使用視頻檢測技術(shù)，避免使用線圈檢測所帶來的破路問題，及線圈易損壞的情況。最大程度的減小項(xiàng)目施工對容和正常交通的影響，系統(tǒng)安裝使用便捷。
車牌識別在前端完成，可以減少數(shù)據(jù)處理對中心設(shè)備的壓力，圖片存儲實(shí)現(xiàn)前端存儲和中心存儲的雙備份模式，可以保證在網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性。動態(tài)視頻存儲于前端設(shè)備中，可有效減少數(shù)據(jù)傳輸對通信鏈路的壓力。
設(shè)備提供開放的接口協(xié)議，并提供二次開發(fā)SDK。
在中心建設(shè)電子警察管理平臺，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的直接接入、存儲、數(shù)據(jù)分析處理等功能，可根據(jù)需要設(shè)置多級部門應(yīng)用，不同轄區(qū)負(fù)責(zé)不同的設(shè)備，平臺實(shí)現(xiàn)對所有設(shè)備進(jìn)行集中管理。
3.3 系統(tǒng)組成部分及功能
本系統(tǒng)由前端路口單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和中心數(shù)據(jù)處理單元組成。
3.3.1 前端路口單元
根據(jù)對電子警察系統(tǒng)的要求，本系統(tǒng)在設(shè)計時在前端采用純高清視頻檢測技術(shù)，整個系統(tǒng)無需破路，施工便捷。使整個施工過程更加便利，系統(tǒng)的安裝不影響容貌，不會造成內(nèi)交通的正常運(yùn)行，體現(xiàn)現(xiàn)階段智能交通最高水平所帶來的使用價值。
圖像采集部分使用和高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)像素的高清攝像機(jī)，可以保證所抓拍的違法車輛圖像清晰，過程準(zhǔn)確，無爭議。同時，也可保高清晰的圖片質(zhì)量，也可為交通管理和偵察破案提供有力證據(jù)。高清攝像機(jī)在實(shí)現(xiàn)圖片抓拍的同時，還可提供一路錄像功能，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的實(shí)時監(jiān)控。在出現(xiàn)處罰爭議或者特殊情況時，可以直接調(diào)用前端路口的錄像，實(shí)現(xiàn)單套系統(tǒng)功能的最大化。
系統(tǒng)在每個方向安裝LED頻閃燈用于夜間和光線不良時的補(bǔ)光。LED頻閃燈具有功耗低、污染小、壽命長、效果好等特點(diǎn)，補(bǔ)光燈應(yīng)用了智能補(bǔ)光技術(shù)，與相機(jī)快門曝光時間同步，解決了常亮光源補(bǔ)光不足、閃光燈刺眼影響駕駛安全問題。
3.3.2 數(shù)據(jù)傳輸單元
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸單元采用百兆以太網(wǎng)+光纖網(wǎng)絡(luò)的模式。所有前端點(diǎn)位的信息通過百兆以太網(wǎng)匯聚，然后通過光纖網(wǎng)絡(luò)上傳中心。
3.4 系統(tǒng)前端路口單元介紹
根據(jù)道路交通的實(shí)際情況，為實(shí)現(xiàn)對全重要路口的管理，本次前端路口單元全部采用全高清的方案來實(shí)現(xiàn)。
前端路口單元設(shè)備主要由視頻捕獲設(shè)備（高清攝像機(jī)、補(bǔ)光燈）、智能抓拍控制主機(jī)、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(shí)際需要，分為高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)像素，其中高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)像素設(shè)備可覆蓋多條機(jī)動車道，確保車牌分辨率達(dá)到100個像素點(diǎn)。在被監(jiān)控路口的每一個方向均安裝1套設(shè)備，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控2~5車道的車輛通行情況。
3.4.1 前端路口單元設(shè)計
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。
抓拍控制主機(jī)：內(nèi)置完整的圖像處理、識別算法。攝像機(jī)的視頻數(shù)據(jù)流輸入抓拍控制主機(jī)，在抓拍控制主機(jī)中完成全部的檢測、處理分析、和控制抓拍過程。記錄信息可持續(xù)保存7天。對車輛通行信息進(jìn)行視頻流存儲，視頻質(zhì)量可清晰反應(yīng)檢測覆蓋區(qū)域內(nèi)行駛機(jī)動車的車牌號碼。以每小時為一個時間段，進(jìn)行覆蓋存儲。
網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備：包括交換機(jī)、光端機(jī)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)。
3.4.2 高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)設(shè)備前端結(jié)構(gòu)圖
高清抓拍攝像機(jī)：本系統(tǒng)中采用的高清抓拍攝像機(jī)為高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)像素，一臺高清攝像機(jī)可監(jiān)控3個車道，提供紅綠燈檢測、車輛檢測及視頻錄像的視頻流，同時抓拍高清圖片。
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。
抓拍控制主機(jī)：攝像機(jī)的視頻數(shù)據(jù)流輸入控制主機(jī)，在控制主機(jī)中完成全部的檢測、處理分析、和控制抓拍過程。記錄信息可持續(xù)保存30天。對車輛通行信息進(jìn)行視頻流存儲，視頻質(zhì)量可清晰反應(yīng)檢測覆蓋區(qū)域內(nèi)行駛機(jī)動車的車牌號碼。以每小時為一個時間段，進(jìn)行覆蓋存儲。
網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備：包括交換機(jī)、光端機(jī)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)。
前端安裝圖 1
前端安裝圖2
路口、路段情況與需要配合的事項(xiàng)
路面的車道線和停車線不清晰的需要重新打線
立桿地點(diǎn)有困難的需要與當(dāng)?shù)貐f(xié)商
3.5 中心管理系統(tǒng)
中心管理系統(tǒng)主要是對前端抓拍程序得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查詢管理維護(hù)。后臺有九部分組成，使用方法如下：
3.5.1 系統(tǒng)登錄
點(diǎn)擊桌面上的登錄快捷圖標(biāo),打開登錄頁面。
在該登錄界面輸入用戶名和密碼（用戶名和密碼的初始均設(shè)為“admin：admin”），然后點(diǎn)擊“登錄”按鈕，進(jìn)行后臺管理界面。
3.5.2 系統(tǒng)構(gòu)架
3.5.2.1 過往車輛管理
車輛查詢
選擇標(biāo)題欄“過往車輛管理”，點(diǎn)擊左側(cè)“車輛查詢”，可以根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、車牌號碼（支持模糊查詢）、號牌種類、數(shù)據(jù)來源、記錄類型、地點(diǎn)、方向、車道號、行駛速度、本地異地為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄；選中一條記錄右側(cè)會顯示車輛圖片，車輛的詳細(xì)信息。
車輛統(tǒng)計
點(diǎn)擊左側(cè)“車輛統(tǒng)計”，可以根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、地點(diǎn)、方向、車道號、本地異地、記錄類型、數(shù)據(jù)來源、號牌種類為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄；車輛數(shù)據(jù)能以圖表統(tǒng)計、柱圖統(tǒng)計、線圖統(tǒng)計、餅圖統(tǒng)計形式顯示。重置后重新選擇條件。
流量統(tǒng)計
點(diǎn)擊左側(cè)“流量統(tǒng)計”，可以根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、地點(diǎn)、方向、車道號、統(tǒng)計類型為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的流量記錄；流量數(shù)據(jù)能以圖表統(tǒng)計、柱圖統(tǒng)計、線圖統(tǒng)計、餅圖統(tǒng)計形式顯示?？梢詫?shù)據(jù)“導(dǎo)出至 Excel”，也可以將數(shù)據(jù)“打印”。重置后重新選擇條件。
3.5.3 違法車輛管理
違法分揀
選擇標(biāo)題欄“違法車輛管理”，點(diǎn)擊左側(cè)“違法分揀”，可以根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、車牌號碼、地點(diǎn)名稱、號牌種類、方向、違法類型、車道號、行駛速度、數(shù)據(jù)來源、是否分揀為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄；選中一條記錄右側(cè)會顯示四張車輛圖片，下面會顯示錄像和車輛的信息及獲取詳細(xì)信息.
違法審核
點(diǎn)擊左側(cè)“違法審核”，可以根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、車牌號碼、地點(diǎn)名稱、號牌種類、方向、違法類型、車道號、行駛速度、數(shù)據(jù)來源、是否審核為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄；選中一條記錄右側(cè)會顯示四張車輛圖片，下面會顯示錄像和車輛的詳細(xì)信息
違法處罰
點(diǎn)擊左側(cè)“違法處罰”，可以根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、車牌號碼、地點(diǎn)名稱、號牌種類、方向、違法類型、車道號、行駛速度、數(shù)據(jù)來源、是否處罰為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄；選中一條記錄右側(cè)會顯示四張車輛圖片，下面會顯示錄像和車輛的詳細(xì)信息。
違法回退
點(diǎn)擊左側(cè)“違法回退”，可以根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、車牌類型、車輛類型、操作員、數(shù)據(jù)來源、回退原因、本地異地為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄；選中一條記錄右側(cè)會顯示四張車輛圖片，下面會顯示錄像和車輛的詳細(xì)信息。重置后重新選擇條件。
手工補(bǔ)入
點(diǎn)擊左側(cè)“手工補(bǔ)入”，根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、車牌號碼條件進(jìn)行查詢，可以導(dǎo)入1-4張圖片以及錄像，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將顯示所有滿足條件的車輛記錄；選中一條記錄右側(cè)會顯示四張車輛圖片，下面會顯示錄像和車輛的詳細(xì)信息。重置后重新選擇條件。
違法統(tǒng)計
點(diǎn)擊左側(cè)“違法統(tǒng)計”，可以根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、地點(diǎn)名稱、號牌名稱、方向、違法類型、車道號、本地異地、行駛速度為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄，重置后重新選擇條件。重置.重置后重新選擇條件。
特殊車輛管理
點(diǎn)擊左側(cè)“特殊車輛管理”，可以根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、車牌號碼、地點(diǎn)名稱、號牌種類、名單類型、違法類型、數(shù)據(jù)來源為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄；選中一條記錄右側(cè)會顯示四張車輛圖片，下面會顯示錄像和車輛的詳細(xì)信息。重置后重新選擇條件。
違法車輛查詢
點(diǎn)擊左側(cè)“違法車輛查詢”，可以根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、車牌號碼、地點(diǎn)名稱、號牌種類、方向、違法類型、車道號、行駛速度、數(shù)據(jù)來源、是否分揀為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄；選中一條記錄右側(cè)會顯示四張車輛圖片，下面會顯示錄像和車輛的信息及獲取詳細(xì)信息。重置后重新選擇條件。
3.5.4 視頻管理
視頻查詢
選擇標(biāo)題欄“視頻管理”，點(diǎn)擊左側(cè)“視頻查詢”，可以根據(jù)開始時間、結(jié)束時間、地點(diǎn)、方向、相機(jī)為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄；
選中一條記錄右側(cè)會顯示錄像。重置后重新選擇條件。
3.5.5 名單管理
黑名單管理
選擇標(biāo)題欄“名單管理”，點(diǎn)擊左側(cè)“黑名單管理”，根據(jù)車牌號碼為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄包括車牌號碼、車牌種類、車身顏色、車標(biāo)、數(shù)據(jù)原因；重置后重新選擇條件。右側(cè)進(jìn)行黑名單的添加、修改選中記錄、刪除選中記錄；右側(cè)下部空白處會顯示出添加、修改、刪除的提示信息。
紅名單管理
點(diǎn)擊左側(cè)“紅名單管理”，根據(jù)車牌號碼、開始時間、結(jié)束時間為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄包括車牌號碼、車牌種類、車身顏色、車標(biāo)、數(shù)據(jù)原因；重置后重新選擇條件。右側(cè)進(jìn)行紅名單的添加、修改選中記錄、刪除選中記錄；右側(cè)下部空白處會顯示出添加、修改、刪除的提示信息。
白名單管理
點(diǎn)擊左側(cè)“白名單管理”，根據(jù)車牌號碼、開始時間、結(jié)束時間為條件進(jìn)行查詢，點(diǎn)擊‘查詢’中間位置將會顯示出所有滿足條件的車輛記錄包括車牌號碼、車牌種類、車身顏色、車標(biāo)、數(shù)據(jù)原因；重置后重新選擇條件。右側(cè)進(jìn)行白名單的添加、修改選中記錄、刪除選中記錄；右側(cè)下部空白處會顯示出添加、修改、刪除的提示信息。
3.5.6 部門管理
選擇標(biāo)題欄“部門管理”，點(diǎn)擊左側(cè)“部門管理”，中間位置將會顯示出所有部門記錄，包括：部門名稱、部門地址、部門主管、部門電話；右側(cè)進(jìn)行部門的添加、修改選中記錄、刪除選中記錄；右側(cè)下部空白處會顯示出添加、修改、刪除的提示信息。
部門添加
輸入部門名稱、部門職務(wù)、部門電話、部門傳真、部門地址、部門信息后點(diǎn)“添加”，如果添加成功會在下面空白處提示“添加成功”；如果增加的記錄存在，將不予添加，提示“exit"。
部門修改
選中要修改的記錄，右側(cè)輸入框中會顯示對應(yīng)的信息，修改完畢后，點(diǎn)“修改”，如果添加成功會在下面空白處提示“修改成功”。
部門刪除
選中要刪除的記錄，右側(cè)輸入框中會顯示對應(yīng)的信息，確定要刪除后，點(diǎn)“刪除”同時提示“刪除成功”。
3.5.7 設(shè)備管理
地點(diǎn)管理
選擇標(biāo)題欄“設(shè)備管理”，點(diǎn)擊左側(cè)“地點(diǎn)管理”，中間位置將會顯示出所有記錄，包括：編號、地點(diǎn)名稱、地址編號、數(shù)據(jù)路徑；右側(cè)進(jìn)行地點(diǎn)的添加、修改選中記錄、刪除選中記錄；右側(cè)下部空白處會顯示出添加、修改、刪除的提示信息。
地點(diǎn)添加
輸入前端名稱、前端編號、前端地點(diǎn)、服務(wù)器IP、服務(wù)器port、數(shù)據(jù)路徑、前端信息后點(diǎn)“添加”，如果添加成功會在下面空白處提示“添加成功”；如果增加的記錄存在，將不予添加，提示“exit"。
地點(diǎn)修改
選中要修改的記錄，右側(cè)輸入框中會顯示對應(yīng)的信息，修改完畢后，點(diǎn)“修改”，如果添加成功會在下面空白處提示“修改成功”。
地點(diǎn)刪除
選中要刪除的記錄，右側(cè)輸入框中會顯示對應(yīng)的信息，確定要刪除后，點(diǎn)“刪除”同時提示“刪除成功”。
3.5.8 設(shè)備管理
設(shè)備查詢
可以根據(jù)地點(diǎn)名稱、設(shè)備類型、設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行設(shè)備的查詢；重置后重新選擇條件。
設(shè)備添加
輸入地點(diǎn)名稱、方向名稱、車道名稱、設(shè)備名稱、設(shè)備IP、設(shè)備類型、設(shè)備狀態(tài)、更新時間、設(shè)備信息后點(diǎn)“添加”，如果添加成功會在下面空白處提示“添加成功”；如果增加的記錄存在，將不予添加，提示“exit”。
設(shè)備修改
選中要修改的記錄，右側(cè)輸入框中會顯示對應(yīng)的信息，修改完畢后，點(diǎn)“修改”，如果添加成功會在下面空白處提示“修改成功”。
設(shè)備刪除
選中要刪除的記錄，右側(cè)輸入框中會顯示對應(yīng)的信息，確定要刪除后，點(diǎn)“刪除”同時提示“刪除成功”。
3.5.9 用戶管理
選擇標(biāo)題欄“用戶管理”，點(diǎn)擊左側(cè)“用戶信息”，中間位置將會顯示出所有用戶記錄，包括：姓名、警號、部門名稱、角色名稱、描述；右側(cè)選擇部門名稱、角色名稱、注冊名稱、注冊密碼、警號、用戶信息、操作提示進(jìn)行用戶的添加、修改中間選中記錄、刪除中間選中記錄。
3.5.10 退出系統(tǒng)
選擇標(biāo)題欄“退出系統(tǒng)”，彈出提示，詢問“是否關(guān)閉此窗口”，Yes為關(guān)閉，No為放棄退出。
3.6 系統(tǒng)組成部分
3.6.1 車輛檢測部分
本系統(tǒng)采用先進(jìn)的視頻分析檢測方式，車輛檢測部分無需破路，此種方式具有檢測率高，可用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。車輛捕獲率99%以上，是目前市場上最先進(jìn)的檢測方式。
該系統(tǒng)可記錄車輛違章過程的三個位置信息：位于車道停止線前、越過車道停止線、越過斑馬線，對應(yīng)生成3張圖片。
檢測/識別模塊原理框架圖
識別模塊通過對圖像的智能分析，提取出包含車牌的相關(guān)區(qū)域，經(jīng)過預(yù)處理，將車牌切割成各個字符單元，并對每個字符單元進(jìn)行分類識別。
3.6.2 信號燈判斷部分
該系統(tǒng)支持雙重信號檢測，既能接入信號燈信號，又具有先進(jìn)的視頻檢測功能。當(dāng)物理信號發(fā)生故障時能切換到視頻檢測方式。
3.6.3 圖片抓拍部分
系統(tǒng)圖像采集抓拍部分是整個系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，抓拍到的圖像質(zhì)量是決定圖像有效與否和車牌識別率高低的直接因素，因此，本系統(tǒng)中我們采用專門為車輛捕獲應(yīng)用的高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)像素和高清攝像機(jī)，以達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計的目的。高清攝像機(jī)采用一體化嵌入式設(shè)計，架構(gòu)緊湊、安裝簡便。為保證圖片抓拍的效果，我們采用一臺高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)高清攝像機(jī)覆蓋3個車道和一臺高清攝像機(jī)覆蓋2車道的模式。圖片存儲格式為JPEG格式。
3.6.4 高清錄像部分
本系統(tǒng)在使用高清攝像機(jī)進(jìn)行圖片抓拍的同時，還可進(jìn)行視頻錄像功能。
當(dāng)單方向?yàn)閮绍嚨罆r，本系統(tǒng)采用高清攝像機(jī)，在抓拍的同時可提供8幀的視頻錄像功能。視頻編碼采用標(biāo)準(zhǔn)格式，可使用通用播放器播放，一臺攝像機(jī)可以監(jiān)控2車道。當(dāng)單方向?yàn)槿嚨罆r，本系統(tǒng)采用高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)像素高清攝像機(jī)。在夜間有輔助光源情況下，前端設(shè)備可實(shí)現(xiàn)清晰錄像；錄像中能清晰地反映違法車輛的顏色、車牌號碼、車輛類型、運(yùn)動軌跡，為違法取證提供了更多的證據(jù)。
前端存儲部分
所有數(shù)據(jù)保存在前端抓拍控制主機(jī)中，圖片實(shí)時上傳中心平臺軟件，動態(tài)視頻錄像存儲于前端設(shè)備，以減少通信鏈路和中心機(jī)房的傳輸和存儲壓力，中心平臺可調(diào)用前端存儲錄像，進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取。
3.6.5 動力電源部分
動力電源包括空氣開關(guān)、穩(wěn)壓電源、過載保護(hù)裝置、漏電保護(hù)裝置等組成。系統(tǒng)采用交流電源供電，供電電源電壓變化范圍在154-264V內(nèi)，電源頻率變化在48-52HZ范圍內(nèi)，系統(tǒng)能正常工作。所有的設(shè)備供電都要經(jīng)過必要的安全裝置（穩(wěn)壓、過載、漏電），保證用電及設(shè)備的安全。各類設(shè)備都能單獨(dú)控制供電，維護(hù)方便。攝像機(jī)防護(hù)罩、補(bǔ)光燈、立柱、機(jī)柜等室外設(shè)備設(shè)計都充分考慮到了防水、防塵需要。
3.6.6 輔助光源部分
輔助光源系統(tǒng)是電子警察系統(tǒng)在環(huán)境光不足的情況下，仍然具有能捕捉到高質(zhì)量車輛圖像的重要的輔助系統(tǒng)。本系統(tǒng)中采用LED頻閃燈補(bǔ)光方式，可在完全無環(huán)境光的情況下，可令高清攝像機(jī)抓拍到清晰的車牌號碼和車身的場景。LED頻閃補(bǔ)光燈使用發(fā)光二極管做為發(fā)光載體，發(fā)光二極管是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體，它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理，而采用電場發(fā)光。LED的特點(diǎn)非常明顯，壽命長、光效高、無輻射與低功耗。
LED頻閃燈根據(jù)光線變化可自動開啟，可手動設(shè)置所需開啟補(bǔ)光的光線亮度。LED頻閃燈功率為15W，單設(shè)備光亮度不超過40lux，可配合攝像機(jī)的幀頻實(shí)現(xiàn)微弱的閃爍，亮度的高低變化可以有效的為攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)光，而且機(jī)動車及行人不會察覺周圍環(huán)境光的變化，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)光的零污染。
LED頻閃燈在為闖紅燈圖片抓拍的同時，也可為夜間錄像補(bǔ)光，LED具有光線柔和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，保證夜間錄像仍能清晰看清車型、車牌等信息。
3.7 高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)功能及性能指標(biāo)
3.7.1 闖紅燈抓拍功能
單臺高清攝像機(jī)可以完整監(jiān)控2-3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)會快速地檢測到車輛變化，并通過對這一變化進(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。三幅全景圖片，清晰記錄車輛未越過停止線、已經(jīng)越過停止線并且在相應(yīng)紅燈相位繼續(xù)行駛的情況，清楚反映整個闖紅燈過程。
系統(tǒng)采用國際領(lǐng)先的計算機(jī)智能跟蹤算法技術(shù)，對全景中每一輛車都能進(jìn)行實(shí)時跟蹤并記錄其運(yùn)動軌跡，并智能判斷車輛運(yùn)行是否違章。由于采用了車輛跟蹤技術(shù)，本系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地抓拍左側(cè)或者右側(cè)混行車道的直行闖紅燈行為，而對正常行駛時左拐或者右拐的車輛則不會誤抓。
獲得抓拍圖片后，系統(tǒng)會自動對抓拍圖片按順序紀(jì)錄違章過程。
3.7.2 車尾卡口功能
該系統(tǒng)在抓拍闖紅燈過程的同時兼有卡口功能，即在非紅燈狀態(tài)時對通過路口的所有車輛進(jìn)行實(shí)時檢測、抓拍、識別、記錄，對于0～180KM/H的車輛，捕獲率高達(dá)99%，可抓拍車輛騎中線行駛的過程，高清圖像分辨率，保存為JPEG格式，前端設(shè)備附帶4T的工業(yè)級硬盤，存儲圖片160萬張以上（以高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)為例）。
卡口狀態(tài)抓拍車輛圖片
附加信息：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、車輛位于停止線前信號燈狀態(tài)、車輛位于停止線后信號燈狀態(tài)、路口名稱、路口方向。
3.7.3 不按車道行駛抓拍
系統(tǒng)可以通過對視頻的智能分析判斷車輛直行車道右/左轉(zhuǎn)、左/右轉(zhuǎn)的車道直行、在禁止右/左轉(zhuǎn)的路口對右轉(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，系統(tǒng)抓拍三張違法圖片，以記錄違法的整個過程。
系統(tǒng)能精確跟蹤車輛運(yùn)行軌跡，判斷車輛不按車道違章行駛情況。
3.7.4 逆行抓拍功能
系統(tǒng)可以通過對視頻的智能分析精確跟蹤車輛運(yùn)行軌跡并判斷車輛逆向行駛違反禁止線等違法行為，同時對逆向行駛違法行為進(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。
3.7.5 軋線抓拍功能
系統(tǒng)可以通過對視頻的智能分析精確跟蹤車輛運(yùn)行軌跡并判斷車輛駛違反禁止線等違法行為，同時對壓線、跨行行駛違法行為進(jìn)行抓拍記錄系統(tǒng)，系統(tǒng)抓拍三張違法圖片，以記錄違法的整個過程。
3.7.6 車輛自動識別功能
車牌識別
在實(shí)時記錄通行車輛圖像的同時，還具備對民用車牌、警用車牌、
軍用車牌、武警車牌、農(nóng)用車、民航車和摩托車的車牌計算機(jī)自動識別能力，包括2002式號牌。白天車輛號牌識別率大于 95%，夜間車輛號牌識別率大于 90%。對于車尾沒有安裝車牌的機(jī)動車，系統(tǒng)自動記錄為無車牌。
所能識別的字符包括：
“0～9”十個阿拉伯?dāng)?shù)字；“A～Z”二十六個英文字母；
省市區(qū)漢字簡稱(京、津、晉、冀、蒙、遼、吉、黑、滬、蘇、浙、皖、閩、贛、魯、豫、鄂、湘、粵、桂、瓊、川、貴、云、藏、陜、甘、青、寧、新、渝、港、澳、臺)；
2004新軍用車牌漢字(軍、空、海、北、沈、蘭、濟(jì)、南、廣、成)；
號牌分類用漢字(警、學(xué)、領(lǐng)、試、農(nóng)、掛、拖、境)；
武警車牌字符；
車型識別
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，車牌顏色識別準(zhǔn)確率可達(dá)白天>95%，夜間>90%。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，我們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。整體車型識別準(zhǔn)確率可達(dá)白天>90%，夜間>85%。
3.7.7 前端圖片、視頻存儲功能
系統(tǒng)存儲主要分為兩部分：前端存儲和中心存儲兩部分。前端大容量存儲在整個系統(tǒng)中至關(guān)重要，當(dāng)前端設(shè)備因各種原因造成的網(wǎng)絡(luò)中斷或數(shù)據(jù)傳輸丟失等情況下，前端大容量存儲可以跟中心存儲形成在線式雙備份，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性。
卡口型電警前端存儲
在使用卡口型電子警察時，抓拍控制主機(jī)內(nèi)置工業(yè)級硬盤，在以每張圖片 200～300KB，每個方向車流量為10000輛車的情況下，系統(tǒng)存儲時間達(dá)6個月之久，完全可以保證前端圖片的存儲。錄像存儲也完全滿足30天的要求。
高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)像素卡口型電警前端存儲
在使用高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)像素卡口型電子警察時，抓拍控制主機(jī)內(nèi)置4T工業(yè)級硬盤，在以每張圖片500～600KB，每個方向車流量為10000輛車的情況下，系統(tǒng)存儲時間達(dá)3個月之久，完全可以保證前端圖片的存儲。錄像存儲也完全滿足30天的要求。
3.7.8 數(shù)據(jù)傳輸與保存功能
本系統(tǒng)支持多種方式的數(shù)據(jù)傳輸。可通過網(wǎng)絡(luò)自動上傳違法數(shù)據(jù)、車輛通過信息（時間、地點(diǎn)、車牌號碼等）、設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)、流量統(tǒng)計數(shù)據(jù)等上傳到中心管理系統(tǒng)；也可在中心通過網(wǎng)絡(luò)下載操控前端設(shè)備。如因網(wǎng)絡(luò)中斷或其它故障，信息備份存儲于前端設(shè)備中，前端自帶存儲，待故障恢復(fù)后自動上傳。
3.7.9 遠(yuǎn)端設(shè)備管理與監(jiān)測功能
系統(tǒng)可以可隨時修改設(shè)備參數(shù)，采用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，使管理人員能在遠(yuǎn)程設(shè)置、管理設(shè)備，及時修正不同外部環(huán)境造成的偏差，極大的提高了工作效率。系統(tǒng)可通過遠(yuǎn)程管理軟件方便地調(diào)整前端設(shè)備參數(shù)。系統(tǒng)可通過遠(yuǎn)程軟件監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，如設(shè)備內(nèi)部溫度，硬盤工作狀態(tài)等，并進(jìn)行故障診斷和定位。系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程升級功能、遠(yuǎn)程設(shè)備重啟功能。
3.7.10 違章記錄圖片防篡改功能
電子警察系統(tǒng)對各類路口違章和交通事件進(jìn)行抓拍后，為了保證記錄的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GA/T496-2009的最新要求，加入了防篡改功能。
本系統(tǒng)通過圖片加水印的方法來實(shí)現(xiàn)圖片放篡改功能。系統(tǒng)對原圖加水印（水印在圖片上不顯示），中心管理軟件自動對每一張圖片進(jìn)行水印驗(yàn)證，在圖片查詢中列出正常圖片、被篡改圖片等信息。我們也提供單獨(dú)的驗(yàn)證工具軟件，可以前端單獨(dú)拷貝出來的圖片進(jìn)行手動驗(yàn)證。
3.7.11 運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控功能
系統(tǒng)可以自動記錄設(shè)備的運(yùn)行日志、運(yùn)行狀態(tài)包括故障日志，將監(jiān)測器的工作狀態(tài)、數(shù)據(jù)傳輸過程以及故障信息記錄下來，并能傳輸?shù)街付ǖ臄?shù)據(jù)中心。
圖像故障，包括無圖像、圖像模糊；
視頻記錄故障，不能記錄視頻；
對設(shè)備能夠提供如運(yùn)行狀態(tài)分析、監(jiān)測功能等其他故障檢測功能.
設(shè)備提供百兆以太網(wǎng)通信接口（RJ45），支持 TCP/IP、FTP 等通信協(xié)議。
3.7.12 時間校準(zhǔn)功能
系統(tǒng)具備自動對時功能，24h內(nèi)計時誤差不超過1.0s，并確保所有前端設(shè)備點(diǎn)位每日至少與電子警察中心系統(tǒng)時鐘同步一次。
3.7.13 布控報警功能
前端攝像主機(jī)能實(shí)時響應(yīng)外部報警輸入（200ms以內(nèi)），根據(jù)用戶預(yù)先定義的聯(lián)動設(shè)置進(jìn)行正確處理，報警輸入可以來自連接的各種外設(shè)。
另外，針對超速及被盜搶車輛和交通肇事逃逸車輛能實(shí)時布控報警。
當(dāng)通過車輛與用戶事先輸入的被盜搶車輛或交通肇事逃逸等車輛的牌照號碼及車型等信息特征相符合時，系統(tǒng)在可以立即以聲光進(jìn)行報警，提醒值班人員有可疑車輛通過；同時系統(tǒng)將報警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，與110或122系統(tǒng)結(jié)合進(jìn)行抓逃。報警信息中包括車牌號碼、車速、車型、車輛通過時間、車輛圖片等。具備與交警或公安數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換功能，并可實(shí)時將報警車輛的有關(guān)信息上傳。
3.8 系統(tǒng)特點(diǎn)
3.8.1 抓拍控制主機(jī)
采用工業(yè)化設(shè)計，對外界環(huán)境有更強(qiáng)的適應(yīng)性。四核高端配置,處理能力強(qiáng)，能同時控制兩臺高清攝像機(jī)。
3.8.2 性能指標(biāo)高
抓拍率高：
抓拍率大于等于99%。
有效率高：
有效率大于等于95%。
識別正確率高：
識別正確率大于等于95%。
3.8.3 優(yōu)越的檢測、識別技術(shù)
本系統(tǒng)采用國際最先進(jìn)的計算機(jī)視覺技術(shù)，有效克服了傳統(tǒng)的電子警察系統(tǒng)具有外部觸發(fā)（如地感線圈）施工成本高、識別率低、識別速度慢等多種弊端。設(shè)備內(nèi)嵌的識別軟件包含了視頻采集、圖像預(yù)處理、車牌檢測、車牌切分、字符識別、跟蹤和比對、行為動態(tài)分析、圖像壓縮、數(shù)據(jù)傳輸?shù)饶K。系統(tǒng)識別速度快，可靠性高，特別是獨(dú)特的車牌跟蹤和比對技術(shù)可以將幀間有效信息充分利用起來，從而大大提高系統(tǒng)的識別精度。
3.8.4 環(huán)境的強(qiáng)適應(yīng)性
本系統(tǒng)可以適應(yīng)復(fù)雜的氣候及光照條件，如陰天、雨天仍可以保證很高的檢測率和識別率。尤為突出的是，夜間的識別率也非常高。在不同的環(huán)境下抓拍的車輛圖片能清晰識別車牌號碼、車牌顏色、車輛外形及整個車身的外部顏色等特征情況，以及紅燈狀態(tài)和停車線等信息。
3.8.5 智能補(bǔ)光
系統(tǒng)采用的補(bǔ)光燈應(yīng)用了智能補(bǔ)光技術(shù)，與相機(jī)快門曝光時間同步，解決了常亮光源補(bǔ)光不足、閃光燈刺眼影響駕駛安全問題。
3.8.6 開放架構(gòu)模式
提供開放的外部接口系統(tǒng)采用開放式的產(chǎn)品或架構(gòu)，為其他平臺的對接能夠提供完整的SDK、API等二次開發(fā)環(huán)境，為其他平臺的對接提供完整的技術(shù)資料及文檔，可實(shí)現(xiàn)其他平臺的無縫對接。
3.8.7 安裝、維護(hù)方便
工程安裝方便，由于設(shè)備是對視頻圖像進(jìn)行逐幀處理，而無需外界信號觸發(fā)，不用埋設(shè)地感線圈來建立外界觸發(fā)源，避免破壞路面，也無需外接紅綠燈檢信號，布線方便，節(jié)約項(xiàng)目投資及減少維護(hù)成本。
為適應(yīng)移動安裝，本系統(tǒng)采用頂裝方式?？梢苑奖憬栌矛F(xiàn)場已有的龍門架、F 桿等進(jìn)行頂部安裝。
3.8.8 支持多用戶連接
本系統(tǒng)可以提供多用戶連接。當(dāng)服務(wù)器與設(shè)備建立連接之后，設(shè)備將識別結(jié)果實(shí)時地發(fā)送給服務(wù)器端；也可以通過服務(wù)器發(fā)送命令請求，而設(shè)備會根據(jù)所接收到的命令給出相應(yīng)的回應(yīng)。
3.8.9 安裝方式
根據(jù)應(yīng)用方式的不同，現(xiàn)場工程施工方式可以分為兩種：一種是高清電子警察、卡口、匝道系統(tǒng)攝像機(jī)覆蓋三車道的施工方式，另外一種是攝像機(jī)覆蓋兩車道的施工方式。
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