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(tǒng)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(tǒng)計系統(tǒng)和電子警察處罰系統(tǒng)組成，它是智能交通ITS技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，是一種全新的技術(shù)形式。交通信息統(tǒng)計系統(tǒng)可以對一個大范圍內(nèi)的公路路況信息進行及時、準確地采集和統(tǒng)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(jù)，可以配合廣播等傳媒實現(xiàn)交通誘導功能。電子警察執(zhí)法處罰系統(tǒng)具有高技術(shù)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(xiàn)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(xiàn)可以大大緩解因違章行為導致交

2、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(tǒng)計系統(tǒng)和電子警察執(zhí)法處罰系統(tǒng)引入到城市道路監(jiān)控中，實現(xiàn)了城市道路的點面結(jié)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(tǒng)及應用：、電子警察執(zhí)法處罰系統(tǒng)1、機動車闖紅燈違章視頻監(jiān)測系統(tǒng)機動車闖紅燈違章行為，經(jīng)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(tǒng)安裝于交通路口，全天候?qū)﹃J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?qū)崟r對違章車輛的牌照和違章軌跡進行自動判斷識別。公安交

3、通管理部門以抓拍的違章照片、視頻錄像為依據(jù)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(tǒng)是一個基于網(wǎng)絡的分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)分為前端視頻檢測與抓拍系統(tǒng)、路口 局部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、中心數(shù)據(jù)管理與處罰系統(tǒng)四大部分交通信號控制系統(tǒng)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(jù)，系統(tǒng)抓

4、拍兩幅連續(xù)全景圖片，以反映車輛運行軌跡，所有處理結(jié)果都存儲于主控機（工控機）的存儲單元中，同時系統(tǒng)具有硬盤 錄像功能，可以將違章事件的視頻數(shù)據(jù)紀錄在硬盤上。 存儲信息可通過通信子系統(tǒng)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(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)。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、 責任判定提供了有力的證據(jù)2、機動車超速檢測系統(tǒng)隨著國民經(jīng)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，與車輛交通有關(guān)的案件也呈不斷上升勢頭， 交通肇事逃逸等案件時有發(fā)生。如何運用科學的手

5、段幫助公安部門有效控制高速公路上超速違章現(xiàn)象、抓捕逃逸車輛，已成為公安交通部門亟待解決的問題。-可編輯修改-基于這種情況， 開發(fā)了機動車超速檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)利用視頻圖像處理技術(shù)， 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(tǒng)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。 這一套功能強大的智能交通監(jiān)控系統(tǒng)可廣泛應用于高速公路和城市快速路管理、卡口管理、

6、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(tǒng)突破了大量的技術(shù)難點， 實現(xiàn)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(tǒng)具有：成本低、識別率高、軟件測速、高速識別、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)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(shù)優(yōu)勢，從而確定了在同類產(chǎn)品中的領(lǐng)先地位?！?機動車超速檢測系統(tǒng) ” 是實時響應系統(tǒng)。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，識別軟件采用圖像觸發(fā)的方法，對CCD（攝像頭） 傳回的數(shù)字視頻信號進行分析， 判斷是否有車輛

7、經(jīng)過。 當發(fā)現(xiàn)有車輛駛?cè)氡O(jiān)測區(qū)域， 則立刻啟動識別模塊， 獲取實時車牌圖像數(shù)據(jù)后， 系統(tǒng)在極短時間（ 1 秒左右）完成車速檢測、圖像識別、車輛數(shù)據(jù)入庫、圖像數(shù)據(jù)入庫、道路信息分析、 檢索數(shù)據(jù)等處理。 如果發(fā)現(xiàn)通過車輛超速或是交警、 公安機關(guān)需要查找的車輛（如被盜搶車輛），系統(tǒng)可通過遠程數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，向 “指揮中心”和“攔 截站”發(fā)出告警信息，通知有關(guān)部門或有關(guān)人員。告警信息包括：發(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)庫中的過車記錄，可以隨時進行檢索，掌握車輛的去向，可以作為 違章處罰的根據(jù)或?qū)ζ瓢柑峁椭?、移動式車輛稽查系統(tǒng)移動式車輛

8、稽查系統(tǒng)為將車輛視頻檢測、 雷達測速、車牌自動識別和車輛稽查數(shù)據(jù)庫實時比對等先進技術(shù)于一體的實時稽查系統(tǒng)。該系統(tǒng)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(tǒng)在自動運行的基礎(chǔ)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(xiàn)車輛的自動抓拍和識別， 可以實現(xiàn)系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)可以實現(xiàn)各種違章抓拍、 道路監(jiān)控、記錄

9、核查過往車輛車牌與數(shù)據(jù)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。-可編輯修改-三說*fr £量mtt4| e | | 全 字 10 1ml|黃學玉1陶尋叼1;" 無需號主卓網(wǎng)色<i如應片勺用電警守息2£R5763F R5763111加苒售M卿算 才E EM隨/，&6 Hi ME T£ 41 舊 VI工聆騙 熊如*1 平，vet-4 M I! UJ- - W-笆明;*0. 舅川-g芥4,k 15系統(tǒng)技術(shù)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)

10、 采用先進的視頻車輛檢測技術(shù)，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?qū)`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： 0-200km 。車牌識別率>90% 。7) 支持與指揮中心之間的 GPRS 數(shù)據(jù)通訊。8) 系統(tǒng)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(tǒng)電子警察系統(tǒng)的核心技術(shù)是車牌識別技術(shù)、 視頻虛擬線圈檢測技術(shù)。 利用核心技術(shù)可以附帶開發(fā)出多種電子警察監(jiān)測系統(tǒng)， 自動監(jiān)測、 取證、 執(zhí)法處罰

11、多種駕駛員違章行為， 如 “ 公交車道監(jiān)測系統(tǒng) ” 、 “壓雙黃線監(jiān)測系統(tǒng)” 、 “非機動車道行車監(jiān)測系統(tǒng)” 、 “ 逆行禁行車輛監(jiān)測系統(tǒng)” 、 “ 緊急停車帶行車監(jiān)測系統(tǒng)” 。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(shù)駕駛員在僥幸心理的驅(qū)使下， 經(jīng)常違章卻很少受到處罰。 在沒有交警執(zhí)法的情況下，公交車道、非機動車車道上經(jīng)常出現(xiàn)機動車的身影， 在沒有隔離帶的雙向道 路上，經(jīng)常出現(xiàn)超車壓黃線的情景，一些單行線上經(jīng)常有逆行車輛出現(xiàn)， 緊急停 車帶內(nèi)經(jīng)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(tǒng)計系統(tǒng)車流量監(jiān)測系

12、統(tǒng)車流量監(jiān)測系統(tǒng)專門針對中國城市交通狀況和混合交通流特性，采用相適應的智能數(shù)字圖像信息處理技術(shù)，能滿足城市交通智能化管理與監(jiān)控的要求， 具有技術(shù) 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(tǒng)可以靈活的集 成在各類ITS系統(tǒng)中?！败嚵髁繖z測軟件”是實時響應系統(tǒng)。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(shù)字視頻信號進行分析，判斷是否有車輛經(jīng)過。當發(fā)現(xiàn)有車輛駛?cè)氡O(jiān)測區(qū) 域，則立刻啟動車流量檢測模塊，每過一輛車，系統(tǒng)計數(shù)自動加一，系統(tǒng)在

13、極短 的時間內(nèi)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(shù)據(jù)等處理，與數(shù)據(jù)庫中的交通流參數(shù)比對判斷道路擁堵情況， 利用計算機 網(wǎng)絡技術(shù)和分布式數(shù)據(jù)庫同步技術(shù)進行遠程數(shù)據(jù)發(fā)布、更新、查詢等處理，嚴格保證各級數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的數(shù)據(jù)一致性和完整性，通過 LED顯示屏顯示出結(jié)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(tǒng)還能統(tǒng)計車輛通過情況，包括：按年月日統(tǒng)計車流量、車輛等待時間車道、占有率等數(shù)據(jù)，其結(jié)果以表格、直方圖、曲線圖的形式輸出、打印，并將統(tǒng)計結(jié)果傳輸 到指揮中心，管理部門根據(jù)這些數(shù)據(jù)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

14、。-可編輯修改-系統(tǒng)技術(shù)特點多參數(shù)同時檢測：從視頻信號中可以提取大區(qū)域范圍內(nèi)的多種交通參數(shù)，并可以提取一些采用其它方法難于檢測到的參數(shù)。大范圍檢測： 一路視頻信號可以覆蓋 4-6個車道，實現(xiàn)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(diào)整方便靈活：可以在視野范圍內(nèi)設置多個不同類型的虛擬檢測區(qū)；可以滿足不同的交通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，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

15、因道路路面維修而中斷交通檢測?？蓴U展性強： 交通流參數(shù)可以存貯在視頻車輛檢測系統(tǒng)內(nèi)部，以備后用；基于該系統(tǒng)，還可以擴展出很多實用功能（如違章檢測、聯(lián)網(wǎng)）。三、智能化多媒體網(wǎng)絡車牌識別系統(tǒng)車牌識別作為交通監(jiān)控的核心技術(shù)， 應用在多項子系統(tǒng)中。 智能化多媒體網(wǎng)絡車牌識別系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)據(jù)庫資料及時進行比對， 當發(fā)現(xiàn)應攔截車輛時， 系統(tǒng)能在本地機和中心機上及時報警。 系統(tǒng)采用先進的模糊圖像處理技術(shù)，通過程序能很

16、好的實現(xiàn)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。-可編輯修改-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(tǒng)實現(xiàn)功能和技術(shù)特點準確識別不同地區(qū)及各種類型的車牌號碼。采用圖像自動觸發(fā)方式，不需要其他外在觸發(fā)機制。自動完成車輛記數(shù)，車流量統(tǒng)計。對已抓拍圖像能與數(shù)據(jù)庫資料及時進行比對，當發(fā)現(xiàn)應攔截車輛時，在本地機和中心機上及時。內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫管理軟件能存儲、搜索及整理車輛資料，能自動備份數(shù)據(jù)并完成統(tǒng)計報告。在網(wǎng)絡的環(huán)境下實現(xiàn)各地的數(shù)據(jù)同步，可實時監(jiān)控前端系統(tǒng)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

17、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(tǒng)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(tǒng)能夠識別車輛類型，繪制出車輛的三維圖像。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(tǒng)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(tǒng)中都有電子警察的身影， 并且在使用數(shù)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(jīng)濟效益， 再次體現(xiàn)了 “ 科技強警 ” 的重要意義。 然而我國數(shù)量眾多的中小城市在經(jīng)濟持續(xù)高速

18、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(tǒng)。大中城市道路監(jiān)控系統(tǒng)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?shù)奖O(jiān)控中心進行監(jiān)控， 一般分將重要監(jiān)視點的畫面視頻信號通過光纜傳輸?shù)奖O(jiān)控中心進行錄像和電視墻畫面監(jiān)控，對電子警察系統(tǒng)則要求將自動記錄的違章圖片和其它信息數(shù)據(jù)回傳到監(jiān)控中心，作為執(zhí)法處罰證據(jù)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(xiàn)有傳輸線纜將數(shù)據(jù)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(diào)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?shù)奖O(jiān)控室。 電子警察系統(tǒng)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(tǒng)安放在監(jiān)控中心， 對控制主機的要求降低， 系統(tǒng)維護、 維修成本降低，同時對于資金緊張的項目， 可以用一套電子警察系統(tǒng)通過人工切換對多個路口進行輪流使用， 這樣即可對經(jīng)