高清电子警察及卡口通用项目技术方案1.1 系统综述近年来（县级市）城市道路里程、机动车持有量迅速增长，（县级市）通过积极实施城市畅通工程建设，加大对交通问题的综合治理力度，一定程度缓解了秩序混乱等问题，改善了城市交通环境。但是，由于（县级市）智能交通系统建设应用设备较早，软件落后且不相兼容，已有的相机也为标清相机，致使设备抓拍效率低下，尚不能满足中长期发展目标。为使（县级市）尽快达到省内发达城市智能交通的管理水平，并结合（县级市）的实际交通状况，我公司制定了如下有关（县级市）智能交通系统的解决方案，建立一套完善、实用、先进、可靠的智能交通系统。根据工作人员每个路口的现场勘察，我公司决定使用高清的相机。在路口实现闯红灯违法抓拍，在卡口实现超速抓拍，后台系统能自动识别违法情况，并自动分类保存，减少人工的工作量。1.2 设计原则1、根据公安部交通指挥系统建设要求，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”原则进行设计。2、先进性：系统应采用先进的、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、视频存储技术、高效检索技术、视频智能分析技术、先进的综合管理平台技术等。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，将国内外先进的技术和完善的设备融入本系统中，并将这些代表行业发展趋势的先进技术有机结合在一起，搭建出一套性能优异的智能交通系统。3、稳定可靠性：智能交通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，系统设计时应统筹考虑所用设备和控制系统，尽可能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，同时系统和技术又是很成熟的，减少了系统的技术风险。4、完整兼容性：在设备选型、技术手段的选择和前端设备的分布上充分考虑到系统结构上的整体性、完整性和兼容性，以保证系统能在交通管理业务上的各个流程和各种关键环节实施有效的控制。系统建设均应采用开放式的产品或架构，能够提供完整的SDK、API等二次开发环境，并须提供相关技术资料及相关文档，其中应包含相应的SDK、API等的源代码及数据结构、开发文档，满足构建统一的管理及应用平台的需要。5、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、中心服务器等应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。6、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。7、易用性和易维护性：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，系统应采用简洁、友好的人机界面，具有多媒体汉化操作设计，在出现系统故障时，能够简便快捷的进行处理。前端设备支持远程升级和远程故障排除功能，维护便捷，降低系统运维管理成本。同时可自动检测系统中任何一台设备的运行状态，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，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，以便节省了日常频繁地维护费用。 8、功能齐全适用：本系统以最大限度实现系统功能为宗旨，监控前端、卡口记录、闯红灯抓拍、闯禁令、违反标线等功能。9、性价比好：遵循突出重点、优化设计、经济适用的原则，在确保重要功能和性能前提下尽量压缩成本，降低开销，所用技术成熟适用，为当前主流技术，所选设备质优价廉，使整个项目预算合理，性价比好。1.3 设计依据1.4 系统架构根据（县级市）道路交通的实际情况，为实现对全县重要路口的管理，本次全部采用全高清智能交通系统来实现。本系统由前端路口单元、数据传输单元和中心数据处理单元组成。前端路口单元由图像采集模块、辅助照明模块和数据处理存储模块构成；数据传输单元是由交换机和光端机等通信设备构成；中心数据处理单元由数据接收模块、存储模块、数据库模块、查询模块、报警模块、交互模块、共享模块和操作模块构成。下面是系统构成拓扑图：系统构成拓扑图1.4.1 系统设计说明本系统采用高清视频检测技术，通过安装在十字路口的500万像素和200万像素高清摄像机，完成对违法闯红灯、逆行、轧线、不按车道行驶和闯禁行线的车辆实时违法抓拍取证，并对每一辆通过车辆实时抓拍、现场保存图片、现场自动号牌识别并自动上传到交警支队的服务器。同时，系统前端配置高清录像存储设备，实时、全天候记录路口的动态视频。l 系统为保证图像采集的实际效果，在两车道的点位使用1台200万像素的高清摄像机，在3车道的点位使用500万像素的高清摄像机完成图片抓拍和动态录像的功能。l 图片抓拍和动态场景监控共用一台高清摄像机，一台控制主机可以同时控制两台高清摄像机，保证资源的最大化利用。l 前端车辆的检测检测使用视频检测技术，避免使用线圈检测所带来的破路问题，及线圈易损坏的情况。最大程度的减小项目施工对县容和正常交通的影响，系统安装使用便捷。l 车牌识别在前端完成，可以减少数据处理对中心设备的压力，图片存储实现前端存储和中心存储的双备份模式，可以保证在网络中断的情况下，系统数据的完整性。动态视频存储于前端设备中，可有效减少数据传输对通信链路的压力。l 设备提供开放的接口协议，并提供二次开发SDK。l 在中心建设电子警察管理平台，负责实现对数据的直接接入、存储、数据分析处理等功能，可根据需要设置多级部门应用，不同辖区负责不同的设备，平台实现对所有设备进行集中管理。1.4.2 系统组成部分及功能本系统由前端路口单元、数据传输单元和中心数据处理单元组成。1.4.2.1 前端路口单元根据（县级市）对电子警察系统的要求，本系统在设计时在前端采用纯高清视频检测技术，整个系统无需破路，施工便捷。使整个施工过程更加便利，系统的安装不影响县容县貌，不会造成县内交通的正常运行，体现现阶段智能交通最高水平所带来的使用价值。图像采集部分使用200万像素和500万像素的CCD高清摄像机，可以保证所抓拍的违法车辆图像清晰，过程准确，无争议。同时，也可保高清晰的图片质量，也可为交通管理和侦察破案提供有力证据。高清摄像机在实现图片抓拍的同时，还可提供一路录像功能，可实现现场的实时监控。在出现处罚争议或者特殊情况时，可以直接调用前端路口的录像，实现单套系统功能的最大化。系统在每个方向安装LED频闪灯用于夜间和光线不良时的补光。LED频闪灯具有功耗低、污染小、寿命长、效果好等特点，补光灯应用了智能补光技术，与相机快门曝光时间同步，解决了常亮光源补光不足、闪光灯刺眼影响驾驶安全问题。1.4.2.2 数据传输单元系统的数据传输单元采用百兆以太网+光纤网络的模式。所有前端点位的信息通过百兆以太网汇聚，然后通过光纤网络上传中心。1.4.2.3 中心数据处理单元依据（县级市）电警项目对中心数据处理单元建设的要求，我方在交警指挥中心建设电子警察管理平台。电子警察管理平台负责前端设备数据的接入、处理、查询、打印、流量统计、车辆布控、报警以及对前端设备的管理等。1.5 系统前端路口单元介绍根据（县级市）道路交通的实际情况，为实现对全县重要路口的管理，本次前端路口单元全部采用全高清的方案来实现。前端路口单元设备主要由视频捕获设备（高清摄像机、补光灯）、智能抓拍控制主机、网络传输设备（光端机或光纤收发器）等组成，完成红绿灯状态检测、机动车违章行为检测、违章图片抓拍、补光灯控制、违章记录本地储存、相关信息网络上传等任务。根据实际需要，分为500万像素及200万像素两种解决方案，其中500万像素设备可覆盖3条机动车道，200万像素设备可覆盖2条机动车道，确保车牌分辨率达到100个像素点。在被监控路口的每一个方向均安装1套设备，实现监控25车道的车辆通行情况。1.5.1 前端路口单元设计1.5.1.1 200万设备前端结构图高清抓拍摄像机：本系统中采用的高清抓拍摄像机为200万像素，分辨率为16001200，一台高清摄像机可监控2个车道，提供红绿灯检测、车辆检测及视频录像的视频流，同时抓拍高清图片。LED补光灯：辅助光源采用LED灯，光敏控制模块设计可自动启动，当环境光低于预设亮度，光源自动打开，为摄像机补光，保证夜间的摄像效果。 抓拍控制主机：内置完整的图像处理、识别算法。摄像机的视频数据流输入抓拍控制主机，在抓拍控制主机中完成全部的检测、处理分析、和控制抓拍过程。记录信息可持续保存7天。对车辆通行信息进行视频流存储，视频质量可清晰反应检测覆盖区域内行驶机动车的车牌号码。以每小时为一个时间段，进行覆盖存储，每个路口录像存储时间为14天。网络传输设备：包括交换机、光端机等，承担将前端设备记录的车辆违法信息传输到后端管理中心的任务。1.5.1.2 500万设备前端结构图高清抓拍摄像机：本系统中采用的高清抓拍摄像机为500万像素，分辨率为2448x2048，一台高清摄像机可监控3个车道，提供红绿灯检测、车辆检测及视频录像的视频流，同时抓拍高清图片。LED补光灯：辅助光源采用LED灯，光敏控制模块设计可自动启动，当环境光低于预设亮度，光源自动打开，为摄像机补光，保证夜间的摄像效果。 抓拍控制主机：摄像机的视频数据流输入控制主机，在控制主机中完成全部的检测、处理分析、和控制抓拍过程。记录信息可持续保存30天。对车辆通行信息进行视频流存储，视频质量可清晰反应检测覆盖区域内行驶机动车的车牌号码。以每小时为一个时间段，进行覆盖存储，每个路口录像存储时间为14天。网络传输设备：包括交换机、光端机等，承担将前端设备记录的车辆违法信息传输到后端管理中心的任务。前端安装图1前端安装图21.5.1.3 各路口设备位置规格高清闯红1. 北环与东环路交叉口（新建） 此路口存在夜晚环境光亮度，4向8车道,每个方向都为两车道的复合车道，需使用200万像素的高清像机，配备16mm的百万镜头，每根杆安装一台高清像机，每个车道配一个专用补光灯，共安装4台200万像素的高清像机，8个专用补光灯，立杆位置应为距停车线23米处，如遇障碍物，可向前或者后移动1米，每两个相邻方向使用一个室外设备箱，设备箱内包含一台抓拍主机，空气开关，避雷，插线板，红灯信号检测器，4芯红灯信号线，光纤盒，光端机，千兆交换机，机箱风扇。此路口共2个室外设备箱，设备箱高度应为离地面3至4米处，设备箱与杆上设备连线有：2根电源线、2根电源备用线、2根网线，设备箱与控制中心使用一根光纤进行连接。 2、S314路庄路口（新建） 此路口不存在夜晚环境光亮度，4向12车道，每个方向均含1条左转车道和2条直行车道，需使用500万像素的高清像机，配备16mm的百万镜头，每根杆安装一台高清像机，每个车道配一个专用补光灯，共安装4台500万像素的高清像机，12个专用补光灯，立杆位置应为距停车线23米处，如遇障碍物，可向前或者后移动1米每两个相邻方向使用一个室外设备箱，设备箱内包含一台抓拍主机，空气开关，避雷，插线板，红灯信号检测器，红灯信号线，光纤盒，光端机，交换机，机箱风扇。此路口共2个室外设备箱，设备箱高度应为离地面3至4米处。设备箱与杆上设备连线有：2根电源线、2根电源备用线、2根网线，设备箱与控制中心使用一根光纤进行连接。3、人民医院三叉口（新建） 此路口为“T”字行路口，夜晚存在环境亮度，3向8车道，南向北为1左转2直行，北向南为1右转2直行，需使用500万像素的高清像机，配