在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，城市居民的生活水平不斷提高，機動車已經(jīng)成為人們出行不可或缺的交通工具。如何對機動車進行行之有效的管理、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攝像機作為圖像采集主體，單臺攝像機覆蓋單向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冷光燈作為夜間補光，大大降低了對人眼的**;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝維護，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)+ 1(補光燈)+ 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、補光燈)、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備(光端機或光纖收發(fā)器)等組成，完成紅綠燈狀態(tài)檢測、機動車違章行為檢測、違章圖片抓拍、補光燈控制、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。

　　高清抓拍攝像機：系統(tǒng)中采用的高清抓拍攝像機可監(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，當環(huán)境光低于預(yù)設(shè)亮度，光源自動打開，為攝像機補光，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、光纖收發(fā)器等，承擔將前端設(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)用遠程管理軟件通過該網(wǎng)絡(luò)可對前端設(shè)備進行遠程管理、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，可采用數(shù)模復(fù)用光端機，即在一根單模光纖上傳輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像機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)備進行遠程管理、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補光燈會對車牌補光，依據(jù)車牌反光原理加大了視頻檢測的準確性，解決了行人、自行車、大型車輛干擾問題。

　　2)闖紅燈抓拍功能

　　單臺高清攝像機可以完整監(jiān)控3個車道，圖片質(zhì)量達到國標要求，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，并通過軌跡進行分析處理來判斷是否有車輛闖紅燈，當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行關(guān)聯(lián)保存。第 一幅圖片中清晰反映闖紅燈的機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、機動車在非機動車道內(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)車輛進行跟蹤判斷并且對違法車輛進行抓拍，同時，對逆向行駛和等違法行為進行抓拍記錄，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)合的方法對車輛進行分型，能自動識別黑、藍、黃、白四種車牌底色。對于民用車來說，藍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。

　　2 高清智能卡口系統(tǒng)

　　2.1 系統(tǒng)概述

　　高清智能卡口監(jiān)測管理系統(tǒng)是平安城市系統(tǒng)的重要組成部分，通過在省際、城際、城區(qū)主干道路、主要交通要道、主要出入口、高速公路、收費站等重點地段安裝高清智能卡口系統(tǒng)，實時對過往車輛進行記錄與監(jiān)控、對交通違法行為進行監(jiān)測，并與路面監(jiān)控有機結(jié)合起來，不僅能清晰地對受監(jiān)控路面行駛的車輛通行信息、車輛外形、車牌號碼、前排司乘人員面貌特征等進行全天候、不間斷的自動采集、傳輸和處理。

    2.2 系統(tǒng)方案

　　高清智能卡口系統(tǒng)由卡口車輛記錄子系統(tǒng)、中心管理子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊子系統(tǒng)三部分購成。

　　卡口車輛記錄子系統(tǒng)是道路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)的核心部分，系統(tǒng)由嵌入式一體化抓拍主機、同步補光單元頻閃閃光燈、車輛檢測單元、網(wǎng)絡(luò)傳輸單元四部分組成。通過對經(jīng)過道路卡口的所有車輛進行抓拍，獲得車輛圖像，并自動實時地識別車牌字符，記錄下車輛經(jīng)過的時間、車型、車牌號、方向等數(shù)據(jù);并全部匯入網(wǎng)絡(luò)通訊子系統(tǒng)，通過光纖傳輸至中心管理平臺。

　　中心管理子系統(tǒng)主要實現(xiàn)對卡口設(shè)備進行遠程管理、網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控、抓拍圖像和數(shù)據(jù)的處理、可疑黑名單車輛的布控，預(yù)收費車輛數(shù)據(jù)下載，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。

　　2.3 系統(tǒng)功能

　　1)車輛捕獲：系統(tǒng)采用線圈/視頻檢測方式來捕獲經(jīng)過的車輛。采用高性能車輛檢測器，監(jiān)測被檢測車道的所有過往機動車輛，車輛的捕獲率達99%以上。采用線圈檢測方式，抓拍率高，準確性高，能抓拍到無牌車以及遮擋號牌車輛，不受雨雪和光線等天氣影響，保證了公安執(zhí)法的正確性，可靠性。

　　2)車輛測速：系統(tǒng)采用線圈/視頻測速方式，在0km/h至180km/h速度范圍內(nèi)，對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)每一輛通過的車輛進行測速，保存車輛圖片，并在圖片上覆蓋時間、地點、速度、車道等相應(yīng)信息。對超速車輛，可以根據(jù)客戶需要保存到相應(yīng)位置并上傳至中心。當車速在30 km/h

　　3)圖像記錄：系統(tǒng)采用高清晰工業(yè)攝像機，整個攝像系統(tǒng)為嵌入式一體化抓拍主機、同步補光單元頻閃閃光燈、車輛檢測單元、網(wǎng)絡(luò)傳輸單元、電源單元及全天候防護罩等組成的精密系統(tǒng)，它們之間的精確配合使得白天和晚上抓拍的車輛圖像清晰度都很高。

　　4)車牌識別：系統(tǒng)采用國內(nèi)領(lǐng)先的圖像識別算法，對所有通過車輛自動進行車牌識別。

　　5)布控報警：針對超速及被盜搶車輛和交通肇事逃逸車輛能實時布控報警。對于預(yù)交費車輛，可實時進行查詢確認。

　　6)流量統(tǒng)計：系統(tǒng)可根據(jù)需要，按時段、車型、車道、方向進行查詢，并進行流量統(tǒng)計(包括流量圖、流量表、流量曲線圖)，出具日報表、周報表、月報表、年報表等。

　　7)斷點續(xù)傳：系統(tǒng)支持多種方式的數(shù)據(jù)傳輸?？赏ㄟ^FTP方式自動上傳違法數(shù)據(jù)、車輛通過信息(時間、地點、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TCP/IP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，待故障恢復(fù)后再自動上傳，具有斷點續(xù)傳功能，也可通過USB存儲設(shè)備直接下載前端設(shè)備中的數(shù)據(jù)。

　　8)信息查詢：系統(tǒng)能對車輛通行信息、車輛違法信息、布控/撤控信息、系統(tǒng)運行日志信息、系統(tǒng)操作日志等信息按不同條件進行查詢統(tǒng)計。包括通行車輛的實時監(jiān)控、車輛精確查詢、模糊查詢、布控查詢、報警查詢、通行車輛流量統(tǒng)計等功能，查詢的信息可以多種形式打印輸出。