电子警察技术方案设计Word下载.docx

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即压线中，能清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号和整个车身在停止线上的情况；

第三个位置：

即压线后，能清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号和整个车身越过停止线的情况。

各个位置间保持一定的距离以反映机动车闯红灯XX过程，第二和第三个位置与停止线保持适宜的距离，以避免出现因距离停止线太大（如距离超过路口大小一半以上）影响图片中对同一机动车进行人工认定的情形。

4）系统具有卡口记录功能，对正常行驶的车辆记录本地保存，与XX图片分文件夹保存。

当刑侦部门调取车辆通行记录时，业主方可通过网络远程下载或到安装现场人工提取。

5）系统具有多种XX取证功能，如抓拍车辆闯红灯XX行为，其中图片要求符合《道路交通安全XX行为取证技术规范》。

6）在天气晴朗无雾，号牌挂放规范，无遮挡、无污损的条件下进行测试，白天的环境光照度不低于200Lux，晚上光照度不高于50LUX情况下，单车道的机动车闯红灯捕获率不小于96%，闯红灯记录有效率应不小于97.9%。

7）对于所拍摄的闯红灯图像，其图像中的信号灯红色突出、明显、无法律异议，箭头灯可清晰看清箭头方向。

8）全景高清摄像机作为视频监控，前端主机能够进行本地高清录像，300万摄像分辨率不低于2048*1536；

700万高清一体化抓拍摄像机高清视频格式标准H.264highprofile5.0，高清视频分辨率不低于2592*2304，高清视频帧率帧率1~25fps可调。

采用循环覆盖方式保存全景视频图像时间不少于20天，能够根据时间段查找和回放，可远程调用及管理，投标单位需提供案例资料（图像以及图片）或测试资料（图像以及图片）。

9）所拍摄的XX车辆图片格式采用JPEG格式，300万高清型摄像机图片分辨率不低于2048*1536，700万高清一体化抓拍摄像机高清图像分辨率2592*2304，JPEG图片编码符合ISO/IEC15444:

2000的要求。

每个XX记录由一组4X图片组成，主要包括压线前、压线中、压线后照片以及一X号牌特写照片。

准确反映一个XX过程。

可自动生成闯红灯XX车辆的地点与方向、日期与时间等字符信息并叠加在拍摄的图片上。

上传图片文件名组成形式：

所属机构_设备编号_车牌_车牌类型_XX时间_行驶车道_行驶方向_行驶速度_车辆限速_XX行为_图片场景.JPG。

10）可适用于多相位信号控制路口，可适用于多车道监控的场合。

同时，可调节红灯延时拍照时间、绿闪时间，具有红灯周期自学习功能，可记录每一个周期的红灯时间。

11）前端主机具有时钟校对能力和死机自动复位功能，闯红灯自动记录系统24h计时误差应不超过1s，避免因时间差错出现的执法纠纷。

12）为增强车辆夜间图像的拍摄效果，安装可见光的LED补光灯，杜绝影响驾驶员正常行车。

13）立式机柜具有防盗、防尘、防雨、防腐、防热、防冻功能。

机柜采用生久锁具，机箱整体使用不锈钢材质，并具备防盗报警开关（取得过专利），外板厚度≥1.5。

壁挂式机箱，具备电源防雷和网络防雷功能，防护等级不低于IP55

14）各部件外表面应光洁、平整，无有凹痕、划伤、裂缝、变形等缺陷，有防锈、防腐蚀涂镀层，涂镀层不应有起泡、龟裂、脱落和磨损现象。

15）路口端设备具有联网数据传输功能，可以通过网络将信息自动传输到指定数据中心。

传输方式有实时传输和非实时传输两种方式，用户可以任意选择一种方式进行数据传输；

传输时，当遇到网络故障导致传输失败，应具备断点续传功能；

前端设备具有现场数据备份存储功能，同时配备USB接口的活动硬盘以便下载交通XX图像。

16）中心管理软件具有网络功能，能够将前端的闯红灯监测系统和监控系统集成在一个平台上运行。

支持多个客户端，基于J2EE技术的B/S三层体系架构，软件开发采用JAVA工具，能在Windows操作系统上运行。

数据传输采用公安主干网，信息共享和交换由系统自动实现，XX数据的管理采取集中式管理模式，即中心数据库存储本辖区内所有交通XX信息，下属的各交警大队、中队不存储数据信息，按照给定的授权在中心库中访问相应的数据。

采用模块化的开发方式，尽可能使各业务管理具有相互独立性，增强系统的可维护性，与机动车/驾驶人管理系统、XX信息异地交换平台、公共信息发布平台等系统实现信息共享、无缝衔接和集成运行。

17）中心管理软件符合公安部统一平台接口标准，数据库表结构应符合GA329.3的要求，满足《XX市公安交通集成指挥平台闯红灯XX检测记录系统接口规范》（HFATMS-11-2011）要求，后台数据库必须采用Oracle9i以上版本。

18）XX图片与用户方现用非现场处罚平台录入接口兼容，并可按照用户方要求格式进行修改。

19）数据接口以及协议按照招标文件要求，向业主开放以便业主二次开发。

我方承诺在项目施工阶段无条件配合支队接入原有交通指挥集成平台中。

20）道路电子警察是保证道路安全畅通的重要设备，鉴于视频技术已经十分成熟，电子警察采用视频图像处理式的电子警察。

本次设计道路电子警察主要由全景高清式摄像机组成。

电子警察工作时，系统通过交通灯的红灯信号来检测相应方向的违章车辆，一旦有信号，即把对应摄像机的图像冻结储存，然后进行处理。

21）对所有正在联网使用的闯红灯自动记录系统主控设备进行中心软件平台统一管理，将设备编号、IP地址、MAC地址、硬盘号及安装地点等相关信息统一在中心设备管理软件进行登记，对未在中心登记的网络设备进行报警和阻断，完善警用设备的管理和保证信息安全。

22）立杆悬臂高度不低于6.3米，采用无焊缝钢管且热镀锌防腐处理，悬臂长度根据安装点的实际宽度决定，壁厚≥6mm，直径不得小于Φ160mm。

24）基础混凝土强度为C30，基础尺寸至少应满足长度≥1.0米、宽度≥1.0米、深度≥1.0米，抗七级地震和十二级大风。

23）在布线时，采用地埋方式，管道采用PE管，过街管道采用镀锌钢管套PE管，强弱电走线应分离。

应采用一点接地方式，接地母线应采用10平方毫米铜质导线，接地线不得与强电的零线相接，接地电阻不得大于4欧姆,用综合接地网时，其电阻不得大于1欧姆。

安装过载、漏电、短路、防雷装置，应使用快速熔断器来保护内部电路，配置防浪涌和雷击的电源插座。

摄像机应采用交流24V供电，在图像采集卡输入端的视频线缆上安装视频避雷器。

同时，证据图片中要体现道路交口指向箭头地面标线。

24）可与指挥中心综合管理平台无缝对接，主要实现功能如下：

电子警察设备信息管理：

从子系统获得最新的设备信息（最少包含设备的编号和设备的名称），在地图上显示、标注设备的位置；

电子警察设备运行状态查询：

需要从电子警察系统中获得设备的运行状态；

电子警察设备报警：

当电子警察设备出现故障，或者恢复正常时，电子警察系统向集成平台发出报警信息，报警类型有：

出现异常，恢复正常；

电子警察XX记录查询、统计：

查询条件：

设备描述，XX时间，XX车牌号；

可以查看某个XX记录的详细信息：

车牌号，日期，路口，方向，闯红灯时间，闯红灯照片；

可以按照月份统计各路口的XX记录数，并以列表和直方图显示统计结果；

电子警察录像集成：

可以查看电子警察收集到的监控录像；

25）电子警察能够实现双向号牌识别卡口功能，并且其接口与非现场处罚平台兼容，按照业主方的要求对图片就行编辑处理，能够对工作软件就行维护和升级。

27）电子警察具有自检功能。

28）电子警察杆件摄像机固定采用发轮盘方式固定。

1.1.2方案思想

在系统设计方面，我们致力于将电子警察从“组合式系统”向“一体化集成系统”转变。

我们将车辆视频检测、违章判断、图片抓拍、车牌识别、数据存储、在线存储集成于一体化抓拍单元、嵌入式主机当中，提升整个系统的集成度，减少前端设备的复杂度，去除前端多样化的设备本身及设备间粗放耦合带来的不稳定因素，提高系统使用稳定性及性价比。

在应用设计方面，我们致力于将电子警察从“单一执法系统”向“交通秩序管理系统”转变。

我们将道路监控、治安卡口、交通参数采集等功能注入电子警察系统，为它赋予更丰富的内涵。

在交通XX行为抓拍功能之外，系统还能为道路监控提供实时视频图像和高清视频录像；

自动获取车辆号牌、车型、行驶方向等参数与黑数据库联网比对报警，自动监测黑车辆的行径路线；

自动获取路口、路段车流量、饱和度、占有率等交通参数，向信号灯自动控制系统提供实时交通数据，参与灯控路口的绿信比调整、绿波带参数调整，向交通智能诱导系统提供实时交通数据，参与区域交通诱导；

向手机或警务通等智能终端推送文字信息或图文信息，实现路面警力的调度与指挥。

1.1.3方案原则

符合国家的有关技术标准和规范。

具有实用性、可靠性、先进性、开放性、安全性、兼容性、可维护性、可拓展性。

同时兼备良好的升级、扩展能力，为保持系统的先进性留下充分的发展空间。

坚持从实际出发，注重系统的实用性和实战性，合理配置资源，服务、服从于业务需要，统筹规划、统一标准、规范设计、周密计划、合理实施；

采用系统化、模块化、智能化的体系结构。

整个系统设计体现了"

先进、适用、可靠、经济"

这一主导思想，确保质量、开发研制出用户满意的智能交通产品。

主要设计原则如下：

①从设备的使用环境条件出发，认真进行产品的安全性、可靠性、可维

修性设计，坚持质量第一。

②为确保设备稳定可靠运行，采用成熟的技术和器件，关键部分采用国

内外先进部件和技术。

③本着“通用化、模块化、系统化”的原则，实现标准化、模块化设计，

保证部件的通用性、互换性和可扩展性。

④为便于设备的使用和维护，

改善工作环境，

从安装所在地的气候环境

特点出发，结合实际环境进行个性化设计。

⑤进行电磁兼容设计、防止电磁干扰，确保系统良好可靠地运行。

⑥在进行设备的结构总体设计时，做到结构优化、布局合理、满足产品

操作、维修的方便性要求，产品的结构造型设计美观大方。

1.1.4技术路线

从设计思想出发，在迈向最终系统的过程中，我们采用以下核心技术路线：

1.1.4.1系统前端设备技术路线

考虑到电子警察系统前端都部署在室外，环境比较恶劣，而且需要全天24小时不间断工作，对系统的稳定性和可靠性要求很高，因此电子警察系统前端的嵌入式主机（即终端服务器、下同）操作系统采用Linux技术构建嵌入式系统。

1）高清成像

一体化抓拍单元中的高清摄像机采用“图像传感器+ISP+”技术方案，通过对ISP和的精细化控制来确保高清图像的成像质量，使得高清摄像机在不同环境、不同光照条件下均可达到满足业务应用的成像效果。

2）视频检测

利用视频检测中的目标检测算法实时监测视频图像中的目标，在车头到达停止线以前完成车辆检测工作，同时锁定画面中经过每条车道的车辆。

3）车牌识别

相对于单帧画面车牌识别技术，本系统采用“多帧识别技术”，对每一帧画面都进行车牌识别，一方面可提升车牌识别准确率，另一方面有助于对每辆车进行持续跟踪。

4）车辆跟踪

在检测到车辆目标以后，利用车辆跟踪算法锁定目标，并对其进行持续跟踪，最终获得车辆在路口的行驶轨迹，为闯红灯、压线、不按导向车道行驶等交通XX行为的取证提供技术基础。

5）交通XX辨识

将车辆跟踪刻画的行驶轨迹与车道属性、信号灯状态（红、黄、绿）相结合，实现分车道、多相位的交通XX辨识。

6）交通参数采集

在车辆检测、车辆跟踪的基础上，结合车道属性统计出分车道、分断面、分时段的车流数据，计算出占有率、饱和度等。

7）卡口监测

卡口监测指利用多帧识别技术提取通行车辆的号牌特征，利用车牌颜色识别与车辆轮廓分析提取车型特征，用以与黑库进行比对、报警。

8）一机两用

高清一体化抓拍单元在完成抓拍的同时可以输出高清视频流，满足高清视频监控的需求，减少监控摄像机投入。

1.1.4.2中心管理平台技术路线

电子警察管理平台采用成熟、主流的技术构建，充分兼顾交警业务需求和技术的发展，充分考虑与交警其他信息系统的连接，建设可扩展的开放平台。

1）基于SOA体系设计系统框架，采用J2EE体系作为应用实现的规范，通过将前台展示、中间业务层和后端数据存储相分离的架构思想，来支持电子警察系统管理平台的多层架构设计，并可以满足跨硬件平台、跨操作系统的要求；

2）采用基于开放标准与技术的WebService实现资源共享，实现跨平台异构多源数据的访问和互操作；

3）采用B/S方式架构，页面展现使用AJAX，提供更好的用户交互体验；

4）管理平台软件使用Oracle企业级数据库，并采用WebLogic商用应用中间件，不直接对外开放数据库通讯端口，保证数据库系统的安全；

5）平台各服务系统支持分布式部署方式，可以根据业务发展要求分批部署，灵活扩充，关键服务器还支持集群部署；

系统各服务模块可部署在通用服务器硬件设备上，并具备较强的扩容性，能随着电子警察接入点的增加对平台进行硬件和模块的扩容不影响现有业务；

6）平台软件支持SSL协议加密方式进行传输，并支持公安部统一使用的USB密钥PKI认证方式，保证身份认证的安全性；

7）平台提供警用GIS平台接口，并提供接口调用的具体技术细节和相关协议，满足省、市、县局警用GIS平台共享过车数据和视频信息的需求。

1.1.5系统结构

系统结构示意图

1.1.6系统组成

高清视频电子警察系统由前端子系统、网络传输子系统以及后端管理子系统三大部分组成，实现对路口机动车闯红灯、压线、不按导向车道等交通XX行为的自动抓拍、记录、传输和处理，同时系统还兼具卡口功能，能够实时记录通行车辆信息。

1）前端子系统

负责完成前端数据的采集、分析、处理、存储与上传，主要由一体化电警抓拍单元（含电子警察摄像机）、补光单元、嵌入式主机等相关组件构成。

路口交通XX信息与卡口信息全部采用IP方式传输。

2）网络传输子系统

负责完成数据、图片、视频的传输与交换。

建设视频专网，其中路口局域网主要由点到点裸光纤、光纤收发器组成；

中心网络主要由接入层交换机以及核心交换机组成。

3）后端管理子系统

负责实现对辖区内相关数据的汇聚、处理、存储、应用、管理与共享，由中心管理平台和存储系统组成。

中心管理平台由平台软件模块搭载的服务器组成，包括：

管理服务器、应用服务器、Web服务器、图片服务器、录像管理服务器和数据库服务器等。

1.1.7系统工作流程

系统对通行车辆进行实时监控抓拍，每条闯红灯XX记录由三X图片构成，能够清晰表现机动车压停车线前、中、后的完整过程，XX过程的图片位移保持适宜的距离，以清晰反映机动车闯红灯XX过程。

抓拍图片符合《GA/T496-2009闯红灯自动记录系统通用技术条件》和《GAT832-2009道路交通安全XX行为图像取证技术规范》中的相关要求。

第一个位置的信息可以清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号、机动车车身未越过停止线的情况；

第二和第三个位置的信息可以清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号和整个机动车车身已经越过停止线并且在相应红灯相位继续行驶，并越过相邻方向的道路中心延长线的情况。

系统工作流程图

一体化电警抓拍单元的对每帧图像进行视频分析，实时检测车辆及红灯信号状态。

当有车辆进入视频检测区域时，对车辆行驶轨迹进行跟踪分析，并结合信号灯当前状态和车道属性（左转、直行、右转）判断车辆是否存在交通XX行为。

1）闯红灯XX行为抓拍：

Ø

当一体化电警抓拍单元检测到有目标进入停车线内的视频检测区域时，立即对检测的目标进行车牌识别，若能识别到车牌，则将该图片作为第一X闯红灯图片保存，若识别不到车牌，系统会在车辆到达触发线1（压在停止线）位置进行车牌识别并抓拍。

闯红灯车辆触发抓拍位置1

对于在触发线1（压在停止线）位置抓拍的图片，如果能够识别到车牌，则将该图片并作为第一X闯红灯XX图片保存并建立XX行为ID号，若识别不到车牌，则将该图片作为卡口图片保存。

当一体化电警抓拍单元检测到红灯期间该车辆离开触发线1时（已越过停止线），系统采集第二X闯红灯图片，并将抓拍的图片连同红灯开启时间、该辆车XX时间、路口名称、车道号等信息用同一个ID号存储在终端服务器的硬盘内。

闯红灯车辆触发抓拍位置2

当一体化电警抓拍单元检测到红灯期间该车辆离开触发线2时（已越过停止线），系统采集第三X闯红灯图片。

闯红灯车辆触发抓拍位置3

这样将形成一组完整的车辆闯红灯XX图片记录，并在终端服务器内合成一X高清照片。

2）卡口图片抓拍：

当信号灯状态为绿灯或黄灯时，系统在触发线1位置抓拍1X车辆尾部图片作为卡口图片记录并保存。

卡口车辆触发抓拍位置

3）其他XX行为抓拍：

当有车辆进入视频检测区域时，一体化电警抓拍单元对车辆行驶轨迹进行跟踪分析，并结合信号灯当前状态和车道属性（左转、直行、右转）判断车辆是否存在不按导向车道行驶、压线、逆行等其他交通XX行为。

1.1.8系统拓扑图

1.1.9系统先进性及可扩展性功能描述

1.1.9.1闯红灯XX抓拍功能

系统可以实现对单方向各车道闯红灯车辆的监测、图像抓拍等功能。

每一XX记录拍摄连续3X反映闯红灯过程的图片，其中第一个位置的图片可以清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号、机动车车身未越过停止线的情况，第二和第三个位置的图片可以清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号和整个机动车车身已经越过停止线并且在相应红灯相位继续行驶的情况。

1、图片格式采用JPEG格式，JPEG图片编码符合ISO/IEC15444:

2、图片具有防篡改功能，通过数字水印和水印验证工具实现防篡改。

3、记录的原始图片数量不超过四X，可精确到0.1s。

4、每个XX记录由一组4X图片（3XXX过程图片+1X车牌特写）组成，准确反映一个XX过程。

每一X图片包含以下信息:

1）红灯开始日期与时间，2）闯红灯日期与时间，3）闯红灯XX车辆的具体地点、方向、车道。

（1）记录的最终图片合成为一个图片文件，合成的图片清晰度能满足人工对车辆号牌认定的要求，且不会出现因红灯信号泛白、光晕等颜色失真而影响人工对红灯信号的判断。

图片合成时，不会出现原始图片遗漏、错位等情形。

（2）三X过程图片，第一X为车头未越过停车线；

第二X车身在停车线上（或越过停车线）；

第三X为车尾越过停车线。

三X图片的位移适当，不会出现车辆位移过大无法辨别车辆的图片。

5、XX图片像素

高清电子警察XX图片像素600万系统单X图片不低于2592×

2304。

6、闯红灯捕获率

在闯红灯自动记录系统监测范围内，系统检测和记录的可以确定其闯红灯行为的机动车数与经人工判定实际闯红灯机动车数的百分比。

在天气晴朗无雾，号牌挂放规范，无遮挡、无污损的条件下进行测试，白天的环境光照度不低于200Lux，晚上光照度不低于100Lux情况下，单车道的实际机动车闯红灯捕获率不小于96%。

7、有效记录数

闯红灯自动记录系统中目测可以清晰辨别号牌、车辆类型、红灯信号、车辆行驶方向、停止线等基本信息的机动车记录数。

8、记录总数

闯红灯自动记录系统中记录数减去可以确认为是因无号牌、号牌挂放不规范、有遮挡、有缺损、有污垢或环境有雨、雪、雾、烟、风沙而导致人工无法分辨号牌的机动车记录数。

9、记录有效率

有效记录数和记录总数的百分比。

在标注的适用条件下，单车实际闯红灯记录有效率不小于97.9％。

10、闯红灯检测方式

系统应用视频车辆检测方式进行闯红灯行为判定，不会破坏检测路面。

1.1.9.2卡口监测记录功能

系统能够准确捕获、记录车辆通行信息（车辆尾部的图片）。

记录的车辆信息除包含图像信息外，还包括文本信息，如日期、时间（精确到秒）、地点、方向、号牌等。

车辆信息写入关联数据库，并将相关文本信息叠加到图片上。

对于非红灯信号状态下通行的车辆，系统可对经过视频区域的机动车辆（包含摩托车）的号牌、车身颜色自动识别，并进行记录、存储，同时实现流量记录及黑捕获功能；

可对非机动车和行人进行记录、存储并识别目标主题颜色。

系统检测采用视频触发方式，不破坏检测路面。

夜间补光灯不会影响驾驶安全，前端补光设备采用功率小于50W的LED补光灯，不采用爆闪灯、每条车道所安装的补光灯不多于一盏。

一台600万高清摄像机系统完成三条标准车道的“卡口”记录功能。

对于部分点位单向两车道的情形，采用一台200万高清摄像机系统完成两条标准车道的“卡口”记录功能。

1、车辆图像捕获率

在实际道路通行状态下，车辆图像捕获率为所记录的有效车辆数与实际通过车辆数的百分比，实际通过的车辆由高清录像人工确定。

在实际道路通行状态下，车辆号牌识别准确率为号牌信