大华违章停车智能抓拍系统方案V 单球 发布.docx
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大华违章停车智能抓拍系统方案V单球发布
友谊中皇城皇城路抓拍
监控系统设计方案
解
决
方
案
书
第1章
项目概述
城市交通路口中的违章停车现象一直是城市交通中的顽疾，对道路的畅通以及行人的安全存在严重影响。
如何规范驾驶员的驾驶行为，对违法交通规则的行为及时准确地进行取证查处，是道路监控的关键问题。
目前，对于违章停车行为主要手段是现场执法和非现场执法两种手段，但两种手段都存在一些实际问题：
1、现场执法：
需要采用全人工的方式，执法效率低，警力资源耗费大，而且很难保证执法人员24小时在场，经常存在执法人员在场时秩序井然，执法人员离开后混乱依旧的现象，难以起到有效震慑效果；
2、非现场执法：
执法人员手动控制云台摄像机进行拉近、拍摄车辆，并予以人工识别车辆号牌，完成后需手动恢复摄像机预置位置，过程复杂繁琐，人工成本高，管理复杂低效，取证不符合道路违法取证的公安行业标准。
大华违章停车智能抓拍方案通过建设非现场自动取证系统，利用机器视觉代替人工视觉进行车辆目标提取、违法行为自动判断、自动跟踪放大、自动车牌识别，兼具机器连续工作优势和人工认知能力误差，准确、快速对机动车违法停车行为进行取证执法，最大程度上解放警力，有效治理城市违法停车行为，创造良好的城市环境，保证交通通畅安全。
1.1现状分析
⏹城市道路现状
◆车辆增长速度与道路增长速度不相适应矛盾日益突出：
随着经济持续的告诉增长，城乡居民可支配收入的大幅提高，机动车辆呈现高速增长态势，市区非机动车也呈现高速增长，于此同时，机动车与非机动车发展相适应的城市道路却增长缓慢，且城市道路中平面交叉口较多，严重制约着道路通行能力。
◆市民交通意识差：
很多城市在高速发展早期，并未过多考虑市民车辆停放问题，再加上市民本身交通意识不强，很多车辆乱停乱放，甚至占用非机动车道进行停车，这导致了城市交通经常出现“肠梗阻”。
最明显的是大型商场、超市、集贸批发市场等车流较多的区域，常常造成区域性路段交通拥堵。
⏹交通管理现状
目前，各个城市交通管理部门虽然在针对城市交通管理上已经建设了一系列现代化技术辅助系统，取得了一定的成绩，但在针对占道停车等违法行为管理上，目前还主要是基于人工的现场取证和手动抓拍，欠缺先进的辅助手段，这使本来警力人员就欠缺的交通部门在日常工作中捉襟见肘，传统依靠人力改善交通状况显得力不从心。
1.2建设目标
⏹保证道路畅通
通过违章停车智能抓拍系统的建设，加强交通管理，确保道路车辆各行其道，有效对交通进行疏导。
⏹解放警力
通过违章停车智能抓拍系统的建设，利用自动抓拍技术替代以前的人工现场取证和人工手动抓拍，系统能够全天候工作，在一定程度上消除道路交通管理在实践和空间上的盲点，可以缓解警力不足和现场执法取证难的问题，保证违法停车行为都能得到及时纠正查处，有效遏制。
⏹提高市民交通意识
通过违章停车智能抓拍系统的建设，有效规范城市道路车辆行驶规则，提高市民交通法制意识。
⏹规范执法
相比非现场手动抓拍取证方式，自动抓拍取证也是非现场取证，但是能够自动取证，摆脱了需要监控人员人工值守、手动操作和易受监控人员责任心、工作状态、身体警力状态等人为因素影响问题，可以不间断、高效工作。
1.3建设依据
Ø《中华人民共和国道路交通安全法》（2004.5.1）
Ø《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》（2004.5.1）
Ø《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》（GA/T832-2009）
Ø《机动车号牌图像自动识别技术规范》（GA/T833-2009）
Ø《道路交通安全违法行为视频取证设备技术规范》（GA/T995-2012）
Ø《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GBT28181-2011）
Ø《视频安防系统技术要求》（GA/T367-2001）
Ø《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）
Ø《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
第2章
系统架构
2.1系统概述
违章停车智能抓拍系统，采用自主图像分析技术，将违章停车抓拍过程实现自动化，系统全天候、不间断的实现违章停车检测、球机自动控制、车牌特写抓拍、车牌号码识别、违章录像和图片上传等一整套功能。
系统支持大范围、多预置点、不间断的自动违停抓拍，完全替代了人工控制违章停车抓拍所需要的全过程。
系统以国际前沿的视频动态跟踪监测技术为核心，同时集合机器视觉技术、通信技术及自动化控制技术和数据库技术，利用1080P高清晰度球机作为数据采集器，通过对动态的交通图像实时处理，能克服天气、行人、背景环境变化等干扰，从而实现道路信息采集、车辆行为检测、路况图像监控等功能的违章停车抓拍系统。
2.2系统原理
本方案设计的违停智能抓拍系统其组成如下图所示：
系统原理拓扑图
大华违章停车智能抓拍系统是基于端到端的系统，其完整的检测、抓拍、触犯过程可以简要归纳如下：
1）首先通过在违停抓拍球机前端设置违停区域、预置点、禁停区域、违停规则等信息，并通过球机完成违停分析；球机在获取相关信息后，会对启用的预置点实时码流传检测跟踪车辆；
2）当发现违停车辆出现时，球机完成对违章车辆的各种抓拍，并完成处罚图片的合成，发送给后端平台。
3）同时平台会将违停车辆违章过程以视频方式进行记录，将违停图片和视频上传到非现场处罚系统，审核完成后上传至六合一平台进行非现场处罚。
2.3系统组成
前端采用200万像素30倍光学变倍智能球机，能够远距离清楚拍摄违章车辆，清晰抓拍车辆前牌、前排乘坐情况以及车辆后牌特征。
球机兼具超级宽动态效果和图像降噪功能，确保系统在夜间或光线复杂环境下车牌自动识别能力。
在违停抓拍系统中可以选择共享平台作为违停检测系统的统一管理，接受违章停车合成图片并实现16及以上盘位的本地存储。
还可对违章录像进行中心存储，将违章图片和违章录像进行管理，存储通过违章图片可以直接查看违章时间点前后录像。
利用违停违法抓拍设备采集的违法数据，建设一套满足违章停车行为证据接入、数据审核、统计分析、数据上传等一体化的非现场执法系统，非现场处罚成为交通行政执法的重要手段。
该系统可实现和交警六合一平的无缝对接。
为尽可能简化系统的复杂程度，采用大华自主知识产权的视频综合平台一体化存储设备，将设备接入、视频存储、流媒体转发功能集成在具备电信级产品设计特点的统一设备中，实现简化系统节点，提升系统运行可靠性，确保录像资料完整性的目的。
2.4系统特点功能
系统能够对城市道路两旁禁停区域内违停的机动车辆进行检测和抓拍取证。
可以根据用户的需求设置区域内的允许停车时间，当有车辆在区域内停车超过预设时间时，系统自动进行抓拍取证。
一组取证图片包括三张全景图片和一张车牌特写图片，特写图片能够看清车牌号牌，图片中叠加时间、地点、车牌号码等信息，一组违法图片同时关联一段违法过程录像。
系统能够自动对违停车辆进行跟踪放大，自动识别车牌号码。
车牌自动识别功能包括车牌号码和车牌颜色的识别。
系统可对检测区域内多个违法车辆进行检测取证，支持同时处理不少于20个目标。
系统支持手动取证功能对违法车辆进行手动捕获抓拍，抓拍间隔可在（1-300S）范围内设置，图片类型根据实际要求配置全景/特写。
现代都市很多禁停路段在繁华闹市区，违停车辆周围行人、其他不断经过的机动车辆、不规则停放等影响，大华违章停车智能抓拍系统智能检测算法充分考虑到了城市道路的复杂性，有效降低了系统误报率至10%以下。
⏹行人干扰场景
行人干扰
⏹机动车干扰场景
机动车干扰
⏹不规则停车场景
不规则停车
同一预置点可根据场景需要，手动设定延时抓拍时间（目前系统支持15s-3小时，最长时间可根据系统需要再延长），同一时间内，能够对监视范围内20辆车辆进行跟踪抓拍，防止误抓、漏抓。
延时抓拍
系统采用基于图像分析的车辆身份识别算法，对同一违章车辆不会重复抓拍，避免因二次处罚造成一些纠纷事件。
不重复抓拍
系统最大支持16个预置点位的违停自动抓拍，每个预置点场景支持10个规则区域。
可根据实际情况设置巡航路径，真正实现一机多区域监控，性价比高。
多场景巡航取证
系统不仅支持违章停车类型自动抓怕取证，同时还能够实现对逆行、压黄线等常见违章类型的自动抓拍取证，实现一机多用。
逆行、压黄线功能
⏹抓拍图片防篡改
违章停车抓拍后，为保证记录的准确性和真实性，加入抓拍图片防篡改功能。
当中心管理系统受到违章记录图片后，首先通过相关算法验证防篡改标记是否被修改，对图像的任何变更都会引起防篡改表示的错误信息，只有通过认证的图片才能进行下一步的处理。
⏹解决警力和人力抓拍劳力不足问题
系统能够全天候工作，一定程度上消除了道路管理管理在实践和空间上的盲点，缓解警力不足和现场执法难的问题，保证对违停行为进行有效遏制。
⏹解决非现场处罚抓拍取证受人为因素影响问题
人工手动抓怕受人员责任心、工作状态、身体精力等人为因素影响，本方案可实现不间断、高效率工作。
⏹环境适应性强
本系统采用先进的背景建模与运动前景提取技术，支持复杂场景下的抓拍，避免机器抖动等影响，同时系统采用先进的图像处理技术，能有效改善云、雾、雨、雪等恶劣天气下系统效果。
第3章
详细设计
3.1中心管理平台
设备添加成功后在卡口监控-道路监控界面，可以通过设备树查找到添加的违停检测球机
对于一些城市交通的重要路段，如果对违章停车不进行快速处理，容易造成交通大拥堵。
这时就需要监控中心能够及时发现重要路段的违章停车现象。
可以借助报警联动功能，在出现违章停车时迅速通过蜂鸣器、警灯、弹出图片等多种方式进行预警。
在“违章查询”查询界面，设置违章类型为“违章停车”后即可查询历史违章信息。
经过人工审核后，可将确认的违章行为复制到违法库。
对于在审核过程中需要再次确认违章过程的，可以通过查看违章录像的方式实现。
查看关联录像
可以直接将违章数据导出到本地，供后续使用。
3.2非现场处罚系统
针对项目现场的实际结构与特点，非现场执法系统部署采用联合部署方式（同公司dssc3.0平台一起部署），一般非现场执法系统部署在公安信息网，方便与公安交通管理综合应用平台对接，便于数据的交换。
1）交通违法电子监控设备及采集软件，除了移动的违章数据采集之外，通常会在监控专网进行，因此这些违法数据经常会通过边界接入设备传输到公安网。
2）公安交通管理综合应用平台，即通常所说的六合一系统部署在公安网，其中机动车登记信息系统、交通违法处理系统、驾驶人驾驶证管理系统和非现场执法系统关系最为密切，需要做数据的交互。
3）两个网络之间的交互比较规范的是这种方式通过安全边界网关设备，也有一些地方，限于资金等原因，通过双网卡口或者直接取消监控专网等组网方式。
4）安全边界接入网关是由甲方独立采购与部署实施，和我们无关。
数据接入时，我们提供协助，将端口开发、映射要求、数据流等报给边界设备提供商，协助进行数据互通的测试和支持。
5）限于技术资金等水平，也有一些地方没有监控专网，直接将采集设备或者软件部署在公网进行。
●自动关联公安交通管理综合应用平台之机动车登记信息系统，交通违法处理系统，实现交通违法数据审核的半自动化，实现数据自动导入、在审核完成以后自动上传。
●支持初审、复审、上传、数据分析等通用的违法数据处罚流程。
●统计分析数据报表功能，支持对交通违法数据的统计分析、数据报表，如审核工作量、按照违法地点、违法行为、可用率等统计分析；
●支持违法数据长时间保存，违法数据一般要求存储2年，备注：
需要选配特定的存储空间。
●外部设备的接入功能，在提供协助的情况下，支持对于其他品牌的移动测速、球机手动跟踪违法抓拍、数码相机拍照等其他违法数据的数据导入、违法审核、数据上传功能；
●对特殊车辆的保护功能，提供对特殊车辆，如救护、消防、警车等的数据保护功能；
●提供人性化的界面，方便进行违章证据的审核，并记录工作日志。
导入软件功能
交通违法行为证据的审核主要包含4大类违法数据，将这些信息填充完善，形成一条完整的处罚记录，并按照六合一的标准做转码工作。
导入到违法数据审核软件中，供数据的审核。
对于一些特殊车辆，如医疗救护、消防、执行紧急公务的公务车、警车等，提供白名单保护功能，使这些车辆在交通违法时不处罚。
需要说明，白名单具有时效性。
为避免每一辆车都需要查询六合一接口，建立本地车主信息信息库，信息合成时首先查询本地数据，如果本地没有，再查六合一。
可以有效避免对六合一接口的频繁访问，访问次数不足的问题。
随着车辆信息库的增多，可有效减少对六合一的依赖。
将违章数据独立存储，方便后期的管理和维护。
建议此功能做成开关量控制，如果启用，需要为违章图片分配独立的中心存储空间。
注意转存以后图片的路径需要做转换。
由于违章数据的上传具有时效性，对于过期的未处理的车辆需要要及时清理掉，数据堆积太多影响数据的查询效率。
目前，六合一接口的能够接受的图片大小是有限制的，有500K，也有2M的等参差不齐，为保证数据能正常上传，违章证据照片需要做压缩处理。
然后做转存和上传处理。
根据实际需求，对违法图片的文件名，文件保存的路径进行重命名，文件存储路径格式化。
便于后期甲方的查阅或导出。
开关量控制，由用户决定是否开启，同时需要配合短信网关来实现，甲方提供。
对于非联网的设备，如一些移动测速仪、数码相机，通过视频监控跟踪抓拍的摄像机，这些违法数据也需要导入，并且走审核的流程。
建立必要的日志，记录每次合成插入、上传、压缩、删除等本软件具体操作的失败操作和过程。
方便后期的维护和备查。
包含待审核数据管理、违法数据审核、数据核查功能等；
待审核数据管理：
查询用户权限内的待审核数据，支持通过多种查询条件的检索方式，如违法时间段、号牌种类、车牌号码、违法地点、违法行为等。
待审核数据管理界面
数据审核功能：
将违法所需要审核的信息显示出来，供用户查看，主要查看的信息有号牌是否识别错误？
违法行为是否明确？
证据是否充足？
机动车登记信息是否和照片相符等；
违法数据审核交互界面
数据核查功能：
用于核查用户已经审核的数据（通过审核、未通过审核），用户的作业检查的功能，支持的查询条件有违法时间段、审核时间段、车牌号码、审核人员、审核状态、车速段、违法地点、违法行为、号牌种类、采集类型等。
数据上传管理，主要包括待上传数据管理、上传失败数据管理
等待上传关联：
主要查询审核通过的数据，即可以进行交通违法处罚的数据，可以通过此功能再此进行审核以前的数据确认，或者直接批量上传。
支持的查询条件主要有违法时间段、审核人员、车牌号码、违法地点、违法行为、号牌种类等
上传失败功能：
主要查询上传失败的数据，数据能否上传成功会反馈相关的信息，此功能主要存储上传失败的数据，同时在结果显示列表-失败信息中会反馈上传失败的原因，可以通过原因的分析，完善相关的信息，进行在此上传。
已经上传功能：
主要查询已经上传成功的数据，此类数据已经上传到六合一系统中，可以进行违法数据的处罚了。
支持需要，根据客户意愿进行违法数据的上传，常见的方式有即可上传、间隔上传、通知上传等。
机动车信息查询
用于查询存在于非现场执法系统中的机动车登记信息。
完整的机动车登记信息应该存在于六合一系统中，由于六合一系统对于机动车查询次数的限制，此功能对于机动车信息进行暂存，方便访问，同时减少对于六合一系统查询次数。
工作量报表：
主要包括用户审核工作量报表，根据时间段，审核人员，统计审核人员的工作量。
地点审核报表：
根据用户选择的时间段，统计本系统所有违法地点的已审核数据、未审核数据、总数，并以统计表方式显示。
已上传分析：
可以按照违法类型、违法点、以及违法的时间（年、月、日）等多个维度的组合来统计上传的数据情况。
图16按违法地点统计的违法数据量报表
数据可用率分析：
统计所选时间段内，本系统违法地点的数据可用率，分每个地点的总数、违法通过数、数据可用率，用以判断这些违法地点的摄像机工作状态、工作的场景是否工作正常。
图17数据可用率分析报表
用户管理功能：
用于维护本系统用户信息，支持对用户的添加、编辑、查询管理功能；
角色管理功能：
用于分类管理用户角色，角色即一系列用户菜单的组合，将菜单项按照一系列归类，添加用户信息，选择属于某个角色，即拥有此角色的所有权限。
违法地点管理：
违法地点的管理，对于非现场执法系统违法信息采集设备的安装地址（每个地址可能对应很多安装设备）进行管理，并且建立之间的对应关系。
支持对于交通违法地址的添加、编辑、查询管理功能。
对于一定要在此处配置六合一系统违法地址编码和命名。
违法行为管理：
结合国家规范，建立设备能够检测的违法行为编码与国家规范编码的对应关系。
支持对于违法行为的添加、修改、查询功能；
特殊车辆管理:
用于管理车牌号码，纳入到特殊车辆车牌号码，享有特权，在数据上传和导入时不进行处理（限于本非现场执法系统）。
支持对于白名单车辆的查询、添加、删除等维护操作。
系统字典管理:
对于本系统能够用到的数字字典进行管理，可以管理的数据字典有号牌种类、车身颜色、车辆类型、采集方式等
3.3存储系统设计
本项目存储系统不仅要支持多路摄像头的视频监控数据并发写入、存储及转发，同时还要满足多路摄像机所抓拍高清图片流的写入、存储及转发，因此对存储设备的交换带宽、处理性能要求很高。
本项目采用一体化数据存储设备，支持对前端视频辅助卡口设备高清视频流、图片流的统一接入、存储及转发服务。
1、图片存储
正常过车图片及数据存储X个月，违法图片及数据存储X年，审核确认后的违法图片及数据存储3年。
2、违法录像存储
违法录像保存X年。
3、图片和视频分开存储，要求图片和录像做关联，可通过中心管理平台中的违章图片图片查找相关录像。
违停抓拍处罚图片通过四合一的方式进行合成，合成后用于形成处罚依据的图片大小为1MB，按照2T硬盘计算，1块硬盘可以存储200万张违停抓拍处罚图片。
考虑到每台存储设备数据记录的要求，则硬盘空间不会成为存储的限制条件，建议每台存储设备存储3万张图片，因此，若按照每天300条违章记录的单位计算，存储1年的时间，需要4台图片存储设备。
采用2T硬盘的存储设备进行视频存储，16盘位设备，考虑RAID5、系统存储效率问题，总计有效存储空间为21.6T。
视频200万分辨率，4Mbp，按照存储1个月计算，总共需存储空间为1.24T，单台设备最多可接入17路前端设备。
违章车辆相关视频要求时长为5分钟，存储时间为1年，因此每条违章车辆记录对应的的视频存储需求为54GB。
第3章主要设备清单
4.1DH-SD-65A230-HNI-T200万网络高速智能违章分析球机智能高速球机
产品特点：
◎支持30倍光学变倍。
◎支持单场景及多场景巡航抓拍违章停车车辆。
◎创新的智能算法，自动识别违停车辆，并调整云台焦距，抓取放大车牌。
◎MAC白名单、多级用户管理，人性化的监控保密和权限管理功能。
◎低码流传输，资源更节省（25帧1080P码流4M，25帧720P码流2M）。
◎支持GBT28181、ONVIF等各种网络协议，组网更方便。
◎采用SONY1/2.8"CMOS高性能图像传感器，低照度环境的完美展现。
◎超级宽动态效果，加上图像降噪功能，完美的白天/夜晚图像展现。
◎电子图像防抖动功能，适应多种使用环境。
◎快装结构，防掉落设计，安装更方便。
◎中英文OSD菜单及操作提示功能，用户界面更友好，功能更强大。
◎独特的FD三维定位功能，捕捉目标更方便、精准、快捷。
◎多种网络监控方式相结合（手机、WEB、客户端），使用更方便。
◎灵活的网络扩展能力，适应各种网络平台监控系统。
◎SD卡本地存储，解决网络异常状态的监控存储问题。
参数/型号
DH-SD-65A230-HNI-T
摄像机
图像传感器
SONY1/2.8"CMOS
总像素
约300万像素
水平解析度
≥1000TVL
视频制式
1920*1080（25fps），1280*720（50fps），1920*1080（30fps），1280*720（60fps）
最低照度
彩色：
0.05Lux/F1.6
黑白：
0.005Lux/F1.6
增益控制
自动/手动
3D降噪
支持
2D降噪
支持
信噪比
大于55dB
白平衡
自动/手动/跟踪/室外/室内/室外自动/钠灯自动/钠灯
特色功能
电子透雾、FD三维定位、时域空域3D降噪、MAC白名单
电子快门
1/3~1/10,000s
背光补偿
开/关
宽动态
128倍
电子透雾
支持
强光抑制
支持
数字变倍
16x（最大480x）
日夜模式
自动ICR滤光片彩转黑
镜头
聚焦模式
自动/半自动/手动
焦距
4.30mm-129mm
变倍速度
大约4s
视场角
水平：
65.1°（近焦）-2.34°（远焦）
近摄距
100mm~1000mm（近焦都远焦）
光学变倍
30倍
光圈值
F1.6-F5
功能
水平范围
0°～360°连续旋转
垂直范围
-2°～90°自动翻转180°后连续监视
键控速度
水平：
0.1°～300°/秒
垂直：
0.1°～250°/秒
调用预置点速度
水平：
400°/秒
垂直：
300°/秒
预置点
256个
自动巡航
8条,每条可添加32个预置点
自动巡迹
5条
自动线扫
支持5条自动线扫
断电记忆
支持
隐私遮挡
最多24块区域,同时最多有8块区域在同一个画面
空闲动作
预置点/自动巡迹/自动巡航/水平线扫
定时任务
预置点/自动巡迹/自动巡航/水平线扫
方位角信息显示
开/关
预置点视频冻结
支持
云台功能
支持空闲动作，支持FD三维定位，支持人性化的焦距/速度自动匹配功能
视频压缩
H.264HighProfile/H.264MainProfile/M-JPEG
图像分辨率
主码流（1920*1080、1280*720）辅码流（D1、CIF）
音频压缩
G.711a/G.711mu/PCM
语音对讲
支持
网络协议
IPv4/IPv6,HTTP,HTTPS,802.1x,Qos,FTP,SMTP,UPnP,SNMP,DNS,DDNS,NTP,RTSP,RTP,TCP,UDP,IGMP,ICMP,DHCP,PPPoE，onvif，CGI，GBT28181
三码流
支持
ROI
支持
多码流
支持
SD卡
手动录像/报警录像;支持SD/SDHC卡（最大支持64G）
OSD
支持
时间显示
支持，如：
星期，日期
应用编程接口
支持软件集成的开放式API，支持标准协议（Onvif、CGI、GB/T28181）、支持大华SDK和第三方管理平台接入
浏览器
支持IE7、IE8、IE9,Chrome8+,Firefox3.5+,Safari5+浏览器
同时预览用户数
最多20路（总带宽64M）
安全模式
授权的用户名和密码，以及MAC地址绑定；HTTPS加密；IEEE802.1x网络访问控制
用户管理
最多32个用户，多级用户权限管理，分3级:
管理员、操作员和只能浏览
故障检测
网络断开检测,IP冲突检测,编码器状态检测，存储卡状态检测,存储空间检测
违停抓拍功能
场景模式
单场景、多场景巡航
场景数量
10个
违停时间设置
6秒~3小时
车辆识别角度
车辆头
升级会员 