(整理)城市智能交通監(jiān)控設計

1、城市道路監(jiān)控設計城市道路監(jiān)控主要有兩部分，一是傳統意義上的安防監(jiān)控，二是交通監(jiān)控。 交通監(jiān)控通常由交通信息統計系統和電子警察處罰系統組成，它是智能交通 ITS 技術和監(jiān)控技術相結合，是一種全新的技術形式。 交通信息統計系統可以對一個大范圍內的公路路況信息進行及時、 準確地采集和 統計，信息包括“道路占有率、車流密度、車隊長度、流通量、平均速度等，能 為道路疏導提供有力的理論依據，可以配合廣播等傳媒實現交通誘導功能。 電子警察執(zhí)法處罰系統具有高技術含量，可以對“超速、逆行、闖紅燈、禁停、 壓黃線、搶占公交車道等一系列違章現象進行準確、 穩(wěn)定、自動、全天候的監(jiān)控、 執(zhí)法和處罰。電子警察的出現可以大

2、大緩解因違章行為導致交通事故增加與警力 少和警務人員勞動強度大的矛盾，有效抑制的由于人為違章引起的交通事故。 智能交通把交通信息統計系統和電子警察執(zhí)法處罰系統引入到城市道路監(jiān)控中， 實現了城市道路的點面結合式監(jiān)控， 提高了城市整體安全防范水平， 緩解了日益 嚴重的交通壓力，加強了駕駛員遵守交通法規(guī)的意識，降低了惡性事件發(fā)生率。 下面主要介紹交通監(jiān)控的幾個系統及應用：、電子警察執(zhí)法處罰系統1、機動車闖紅燈違章視頻監(jiān)測系統 機動車闖紅燈違章行為， 經常引發(fā)嚴重的交通事故。 機動車闖紅燈違章視頻監(jiān)測 系統安裝于交通路口， 全天候對闖紅燈的違章機動車輛進行監(jiān)測， 不僅能對違章 車輛拍照， 還能夠實時對

3、違章車輛的牌照和違章軌跡進行自動判斷識別。 公安交 通管理部門以抓拍的違章照片、 視頻錄像為依據對違章者進行處罰教育， 從而大 大提高機動車駕駛員的自覺性， 增強交通安全意識， 減少因闖紅燈違章行為而造 成的事故、堵塞和交通混亂，加快車輛在交通路口行駛速度，保證道路暢通。該系統是一個基于網絡的分布式系統， 系統分為前端視頻檢測與抓拍系統、 路口局部數據處理系統、遠程數據傳輸系統、中心數據管理與處罰系統四大部分。交通信號控制系統輸出路口紅綠燈信號， 確定放行車道和禁行車道。 禁行車道通 過視頻車輛檢測單元， 車輛檢測單元檢測到有車輛通過禁行車道時， 通過主控機 控制闖紅燈違章抓拍單元拍攝違章車輛

4、號牌圖片和該方向的全景圖片， 為確保所 拍照片能夠作為民警執(zhí)法依據， 系統抓拍兩幅連續(xù)全景圖片， 以反映車輛運行軌 跡，所有處理結果都存儲于主控機（工控機）的存儲單元中，同時系統具有硬盤 錄像功能， 可以將違章事件的視頻數據紀錄在硬盤上。 存儲信息可通過通信子系 統由人工控制下載給筆記本計算機， 或自動通過光纖、 無線等傳輸方式傳給中心 端數據管理子系統。這樣對于違章闖紅燈行為既有違章抓拍圖片， 又有視頻圖像， 避免了違章處罰引發(fā)的爭議， 同時對于一些交通事故引發(fā)原因、 責任判定提供了2、機動車超速檢測系統隨著國民經濟的迅猛發(fā)展，我國高速公路、城市快速路上行駛的車輛越來越多、速度也越來越快，

5、與車輛交通有關的案件也呈不斷上升勢頭， 交通肈事逃逸等案件時有發(fā)生。如何運用科學的手段幫助公安部門有效控制高速公路上超速違章現 象、抓捕逃逸車輛，已成為公安交通部門亟待解決的問題 基于這種情況， 開發(fā)了機動車超速檢測系統。 系統利用視頻圖像處理技術， 對高 速公路車道上的汽車進行非接觸式監(jiān)控， 獲得超速車輛車速、 車牌號碼、 違章照 片等運行狀態(tài)信息， 可對高速公路或城市快速路上的超速車輛信息進行準確、 穩(wěn) 定、全天候的檢測和記錄。 同時與黑名單中的“稽查車輛”進行比對， 可以很好 的輔助治安監(jiān)控管理。 系統還可以將違章車輛信息送回指揮中心以及收費站， 便 于存檔和對違章車輛進行處罰。 這一套

6、功能強大的智能交通監(jiān)控系統可廣泛應用 于高速公路和城市快速路管理、卡口管理、巡邏執(zhí)勤、逃逸車輛抓捕等場合，具 有很好的應用前景。該系統突破了大量的技術難點， 實現了高速車牌識別。 每車道在僅架設一臺 CCD （攝像頭） 、有測速雷達的情況下精確的檢測車速、 捕捉車牌信息。 該系統具有： 成本低、識別率高、軟件測速、高速識別、性能穩(wěn)定、結構精簡、維護容易、低 故障、完全采用視頻觸發(fā)和識別 （無需破壞路面埋設線圈或安裝紅外探頭） 等技 術優(yōu)勢，從而確定了在同類產品中的領先地位?！皺C動車超速檢測系統”是實時響應系統。其原理是將前端車輛圖像信息采集CCD （攝像頭）架設在待測車道上方，識別軟件采用圖像

7、觸發(fā)的方法，對 CCD （攝像頭） 傳回的數字視頻信號進行分析， 判斷是否有車輛經過。 當發(fā)現有車輛 駛入監(jiān)測區(qū)域， 則立刻啟動識別模塊， 獲取實時車牌圖像數據后， 系統在極短時 間（1 秒左右）完成車速檢測、圖像識別、車輛數據入庫、圖像數據入庫、道路 信息分析、 檢索數據等處理。 如果發(fā)現通過車輛超速或是交警、 公安機關需要查找的車輛（如被盜搶車輛），系統可通過遠程數據網絡，向“指揮中心”和“攔截站”發(fā)出告警信息， 通知有關部門或有關人員。 告警信息包括： 發(fā)現觸發(fā)報警 車輛的時間、地點、車速、車牌號碼、抓拍的車輛照片、車輛被緝查的原因。對 于存放于數據庫中的過車記錄， 可以隨時進行檢索，

8、掌握車輛的去向， 可以作為 違章處罰的根據或對破案提供幫助。3、移動式車輛稽查系統移動式車輛稽查系統為將車輛視頻檢測、 雷達測速、 車牌自動識別和車輛稽查數 據庫實時比對等先進技術于一體的實時稽查系統。該系統可對行駛車輛進行測 速、牌照抓拍、識別和比對，在不影響正常交通的情況下，能自動實時稽查違規(guī) 車輛，有效地進行交通執(zhí)法。移動稽查系統在自動運行的基礎上增加了手動抓拍的工作模式。 自動運行通過自 動車輛觸發(fā)算法實現車輛的自動抓拍和識別， 可以實現系統全天候狀態(tài)下的自動 運行；手動工作模式可以人工參與系統的運行， 以保證抓拍的圖片更加準確， 還 可以對逆行、 壓黃線、 違章停車等多種違法行為進行

9、移動過程中的手動抓拍。 兩 種可選的工作方式有效的滿足了廣泛的用戶需求。系統可以實現各種違章抓拍、 道路監(jiān)控、 記錄核查過往車輛車牌與數據庫比對， 對記錄在案的問題車輛及時報 警，這種有效便捷、靈活多樣的工作模式，大大提高了交警執(zhí)法力度。系統技術特點1) 可在雙動模式下工作，即在巡邏狀態(tài)下行駛的警車對運動的目標車輛進行檢 測。2) 采用先進的視頻車輛檢測技術，可以實時、準確地識別各種車牌。3) 采用先進的 Ka 波段雷達測速儀進行速度測量，可支持速度鎖定，最快速度 跟蹤 等多種工作模式。4) 可外接 2 個雷達探頭。5) 能夠對違章車輛進行抓拍、錄像與自動報警。6) 檢測目標車輛速度范圍： 0

10、-200km 。車牌識別率 >90% 。7) 支持與指揮中心之間的 GPRS 數據通訊。8) 系統界面友好易用。9) 可使用筆記本、小型工控機作為車載運算平臺。4、其它常見違章行為監(jiān)測系統電子警察系統的核心技術是車牌識別技術、視頻虛擬線圈檢測技術。 利用核心技術可以附帶開發(fā)出多種電子警察監(jiān)測系統，自動監(jiān)測、取證、執(zhí)法處罰多種駕駛非機動車道員違章行為， 如“公交車道監(jiān)測系統”、 “壓雙黃線監(jiān)測系統”、行車監(jiān)測系統”、“逆行禁行車輛監(jiān)測系統”、“緊急停車帶行車監(jiān)測系統” 在機動車日益增多， 而駕駛員自覺守法意識淡薄， 監(jiān)督警力不足的情況下， 少數 駕駛員在僥幸心理的驅使下， 經常違章卻很少受

11、到處罰。 在沒有交警執(zhí)法的情況 下，公交車道、 非機動車車道上經常出現機動車的身影， 在沒有隔離帶的雙向道 路上，經常出現超車壓黃線的情景， 一些單行線上經常有逆行車輛出現， 緊急停 車帶內經常有車輛長期停留， 這些違章行為是交通事故的重大隱患， 并由此引發(fā) 的交通事故頻頻發(fā)生。、交通信息統計系統采用相適應的智車流量監(jiān)測系統車流量監(jiān)測系統專門針對中國城市交通狀況和混合交通流特性， 能數字圖像信息處理技術， 能滿足城市交通智能化管理與監(jiān)控的要求， 具有技術 先進、性能穩(wěn)定、不破壞路面、適用性強、安裝操作方便等諸多優(yōu)點。在多年的 工程應用中得到了不斷的完善， 在各項指標上都無可挑剔。 此系統可以靈

12、活的集 成在各類 ITS 系統中?！败嚵髁繖z測軟件”是實時響應系統。 其原理是將車輛圖像信息采集 CCD（攝 像頭）架設在待測車道上方， 識別軟件采用視頻觸發(fā)的方法， 對 CCD （攝像頭） 傳回的數字視頻信號進行分析， 判斷是否有車輛經過。 當發(fā)現有車輛駛入監(jiān)測區(qū) 域，則立刻啟動車流量檢測模塊，每過一輛車，系統計數自動加一，系統在極短 的時間內完成車流量檢測、排隊長度、等待時間、車道占有率、道路信息分析、 檢索數據等處理， 與數據庫中的交通流參數比對判斷道路擁堵情況， 利用計算機 網絡技術和分布式數據庫同步技術進行遠程數據發(fā)布、 更新、查詢等處理， 嚴格 保證各級數據庫內容的數據一致性和完整

13、性，通過 LED 顯示屏顯示出結果，使 駕駛者了解哪一路段車流量大， 哪一路段交通擁堵， 自行選擇行車路線。 系統還 能統計車輛通過情況，包括：按年月日統計車流量、車輛等待時間車道、占有率 等數據，其結果以表格、直方圖、曲線圖的形式輸出、打印，并將統計結果傳輸 到指揮中心， 管理部門根據這些數據采取相應措施疏導交通， 滿足城市交通智能化管理與監(jiān)控的要求。系統技術特點多參數同時檢測： 從視頻信號中可以提取大區(qū)域范圍內的多種交通參數， 并可以 提取一些采用其它方法難于檢測到的參數。大范圍檢測： 一路視頻信號可以覆蓋 4-6 個車道，實現大區(qū)域范圍的交通流檢測。多階段檢測 ：可以檢測進入路口的交通量

14、需求及其變量，還能檢測出信號控制方案執(zhí)行的效果，完成信號自動控制全過程的檢測。設置、調整方便靈活：可以在視野范圍內設置多個不同類型的虛擬檢測區(qū)；可方便直觀地在計算機上移動虛擬檢測區(qū)的位置或改變其大小， 以滿足不同的交通應用和道路覆蓋范圍等方面要求。無須破路、安裝簡便、維護方便： 安裝時無須破壞路面，無須干擾正常交通， 就可完成檢測器的重新設置；無須因道路路面維修而中斷交通檢測?？蓴U展性強： 交通流參數可以存貯在視頻車輛檢測系統內部，以備后用；基于該系統，還可以擴展出很多實用功能（如違章檢測、聯網）。三、智能化多媒體網絡車牌識別系統車牌識別作為交通監(jiān)控的核心技術， 應用在多項子系統中。 智能化多

15、媒體網絡車 牌識別系統廣泛應用在過往車輛自動登記、驗證，公路收費，車輛安全核查，小 區(qū)、停車場管理等方面。系統采用視頻實時觸發(fā)方式進行檢測抓拍， 能夠自動偵測、 準確識別及驗證行駛 或停泊中車輛的整車車牌號碼。 可對已抓拍圖像與數據庫資料及時進行比對， 當 發(fā)現應攔截車輛時， 系統能在本地機和中心機上及時報警。 系統采用先進的模糊 圖像處理技術，通過程序能很好的實現對于車牌的整體傾斜、車牌的文字傾斜、 車牌的污損和模糊等的處理，將人眼都很難辨別的車牌號識別出來車牌識別的流程可分為車牌定位、車牌預處理、字符分割和字符識別四個步驟。系統實現功能和技術特點準確識別不同地區(qū)及各種類型的車牌號碼。 采用

16、圖像自動觸發(fā)方式，不需要其他外在觸發(fā)機制。自動完成車輛記數，車流量統計。對已抓拍圖像能與數據庫資料及時進行比對， 當發(fā)現應攔截車輛時， 在本地機 和中心機上及時。內置的數據庫管理軟件能存儲、 搜索及整理車輛資料， 能自動備份數據并完成統計報告 在網絡的環(huán)境下實現各地的數據同步，可實時監(jiān)控前端系統的運行狀況。對運動速度在 180 公里/ 小時以下的汽車車牌進行自動識別。在良好光照條件下，車牌識別率不低于 96%，在陰雨天、夜間人工光照條件 下，車牌識別率不低于 90%。系統能夠識別的車牌類型包括： 普通民用汽車車牌、 軍用汽車車牌 （含武警車 牌）、警用汽車車牌系統能夠識別車輛類型，繪制出車輛的

17、三維圖像。抓拍圖像的時間小于 0.03 秒，識別圖像的時間小于 0.2 秒。系統適應全天候條件下工作。四、電子警察在城市道路監(jiān)控的應用在我國但部分大中城市的道路監(jiān)控系統中都有電子警察的身影， 并且在使用數量 上和功能需求上不斷擴大和提高。 電子警察的廣泛應用和取得良好的社會效益和 經濟效益， 再次體現了“科技強警”的重要意義。 然而我國數量眾多的中小城市 在經濟持續(xù)高速發(fā)展下， 也面臨著交通狀況、 治安狀況惡化等問題， 迫切需要建 設城市道路監(jiān)控系統。大中城市道路監(jiān)控系統由于監(jiān)控點多、 分布廣且具監(jiān)控中心距離較遠， 不能將所 有監(jiān)控點視頻信號傳輸到監(jiān)控中心進行監(jiān)控， 一般分將重要監(jiān)視點的畫面視

18、頻信 號通過光纜傳輸到監(jiān)控中心進行錄像和電視墻畫面監(jiān)控， 對電子警察系統則要求 將自動記錄的違章圖片和其它信息數據回傳到監(jiān)控中心， 作為執(zhí)法處罰證據和資 料存檔。這樣電子警察的控制部分就需要安裝在路口的機柜中， 控制主機則要求 能在惡劣環(huán)境下長期工作的工控計算機， 通過電話線等現有傳輸線纜將數據傳回 監(jiān)控中心， 同時將視頻錄像資料存在本地計算機中， 控制中心可以調用這些視頻 資料用于判斷有爭議的處罰事件和判斷交通事故原因。一些中小城市主要路口少， 監(jiān)控點少， 這些監(jiān)控點距離監(jiān)控中心近， 這樣可以從 監(jiān)控點到監(jiān)控中心直接敷設光纜線， 將監(jiān)控點的視頻信號直接傳輸到監(jiān)控室。 電 子警察系統由于有視頻虛擬線圈檢測功能，可以將控制主機直接安放在控制中 心，這種方式使前端攝像機即可用于道路監(jiān)控又可用于電子警察檢測取證。 將電 子警察系統安放在監(jiān)控中心， 對控制主機的要求降低， 系統維護、維修成本降低， 同時對于資金緊張的項目， 可