智能交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

1、智能交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)、概述視頻智能分析監(jiān)控系統(tǒng)是道路交通指揮系統(tǒng)的一個重要組成部分，它能為交通指揮 人員提供道路交通的直觀信息與實時交通狀況，便于及時發(fā)現(xiàn)各種交通違章和其他可疑情況，有 利于交通指揮人員迅速作出響應(yīng)；視頻智能分析監(jiān)控系統(tǒng)的實時錄像功能同時也是處理交通事故 和協(xié)助社會治安整治的取證手段?？梢哉f，視頻智能分析監(jiān)控對于加強安全防范和交通管理至關(guān) 重要。伴隨經(jīng)濟增長和城市化進程的發(fā)展，新的城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷興建，人、車流量 都不斷增長，相應(yīng)的，視頻智能分析監(jiān)控系統(tǒng)也一再擴容。在監(jiān)控系統(tǒng)越來越龐大、監(jiān)控信息量越來越多的情況下，單純依賴有限的交管人力資源來實現(xiàn)全時、全面的監(jiān)控，成為幾乎

2、不可能的事 情。本方案的提出，旨在利用當(dāng)今最前沿的智能視頻分析技術(shù)，對目前的城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng) 進行改造，實現(xiàn)道路交通中異常行為的智能識別、提前發(fā)現(xiàn)和自動報警，從而減輕交管監(jiān)控人員 的工作負擔(dān)，提高監(jiān)測準(zhǔn)確度，使城市道路交通管理工作更加有效。需求分析2.1城市道路交通智能視頻智能分析監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用：1）路況監(jiān)視：各路口的攝像機會及時將所監(jiān)控區(qū)域的實時圖像傳回交通指揮中心，使交 通指揮人員實時掌握各路口和路段的交通狀況2）智能分析：針對整個監(jiān)控系統(tǒng)的路口較多，出現(xiàn)許多違反交通規(guī)則行為的情況下，以 傳統(tǒng)的監(jiān)控模式，只憑人的肉眼和事后查，例如：路段人車流量、信號燈是否正常工 作、是否有違章行為

3、和交通事故發(fā)生。這些信息能幫助交通管理部門及時采取合適的 處理方式?？翠浵駚碜龅?，任務(wù)量是相當(dāng)多。所以我們所說的智能監(jiān)控就是通過智能 視頻分析設(shè)備來代替人力完成監(jiān)視和查詢違章的交通事件。3）錄像：視頻智能分析監(jiān)控的圖像會保存到交通指揮中心的錄像服務(wù)器上，作為處理交 通事故、違規(guī)行為甚至是治安犯罪等各種突發(fā)情況的取證依據(jù)。2.2對視頻智能分析監(jiān)控系統(tǒng)的主要要求：（1）滿足7*24小時運行要求。系統(tǒng)運行必須穩(wěn)定可靠，故障率低，檢修方便。（2）畫面延遲小，圖像清晰度高。（3）技術(shù)領(lǐng)先，有一定前瞻性，滿足較長期間的需求。（4）多層級聯(lián)網(wǎng)，并能適應(yīng)靈活擴容的需要。（5）能有效減輕交管部門工作負荷，緩解城

4、市增長迅速與交通警力不足間的矛盾。2.3智能交通客戶功能需求分析：違章或故障、事故停車：在車道上或禁止停車區(qū)域出現(xiàn)停車現(xiàn)象，不論是因車輛故障停車或違章停車，都或?qū)儆跇O為 危險的事件，或?qū)儆谝滓鸾煌ㄗ枞倪`章行為，需要及時進行處理，而事故停車也需要管理部門 及時知曉盡快處理以恢復(fù)交通，視頻分析技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)停車行為，提醒交通管理部門及時處 理。（使用棄置規(guī)則）違章左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)：在某些道口，是不允許進行左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)，否則不但容易引起交通阻塞，也容易 引起交通事故導(dǎo)致生命財產(chǎn)的損失，通過視頻分析技術(shù)自動檢測違章左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)行為，可以對這些違章行為進行有效處罰，以提高交通監(jiān)測系統(tǒng)的威懾力，從而減少違章行為

5、的發(fā)生。（使用雙警戒線規(guī)則）違章變線：在某些路段（如隧道內(nèi)），正在高速行駛的機動車輛隨意變線是一種違章行為，容易導(dǎo)致 交通事故的發(fā)生，應(yīng)該及時發(fā)現(xiàn)和處理。視頻分析技術(shù)通過監(jiān)測車輛的行駛軌跡，并與車道線進行 比較，可以發(fā)現(xiàn)違章變線行為。（利用單警戒線規(guī)則）違章逆行：在交通法規(guī)中，逆行是一種很嚴(yán)重的違章行為，不但容易引起交通的混亂，也很容 易引起交通事故的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)及時發(fā)現(xiàn)及時制止及時處理。視頻分析技術(shù)通過監(jiān)測車輛的行駛方 向，與正常行駛方向比對，可及時發(fā)現(xiàn)違章逆行行為并及時報警，提醒交通管理部門進行處理。（利用單警戒線有方向識別的功能進行判斷）遺灑物體：正在行駛過程中的車輛不慎遺灑物體，容易引起

6、交通的阻塞，特別是在機動車輛高 速行駛狀態(tài)下（如高速公路，隧道內(nèi)），前車出現(xiàn)遺灑現(xiàn)象極易導(dǎo)致后車的嚴(yán)重交通事故，當(dāng)發(fā) 現(xiàn)這種事件時，需要道路管理部門及時盡快地處理，以避免嚴(yán)重后果的發(fā)生。視頻分析技術(shù)通過對 監(jiān)控視頻的分析，可及時發(fā)現(xiàn)物品遺灑的事件，及時在情報板上公布提醒后車，并及時派出人員進 行處理。（利用棄置規(guī)則）行人橫穿公路：在非人行橫道線區(qū)域，行人橫穿公路是很危險的行為，很容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，而且 很容易出現(xiàn)人員的傷亡，應(yīng)當(dāng)及時制止。視頻分析技術(shù)通過分析行人的運動軌跡，能及時發(fā)現(xiàn)違章 橫穿公路的行為。（利用智能行為分析技術(shù)可以區(qū)別人和車以及其他物品）高速公路內(nèi)出現(xiàn)行人或自行車：高速公

7、路屬于機動車輛高速行駛的專用封閉交通網(wǎng)絡(luò)，不允許 有無關(guān)的行人進入，也不允許自行車進入高速公路，否則在車輛高速行駛的情況下，很容易造成嚴(yán) 重的交通事故。視頻分析技術(shù)通過監(jiān)測高速公路區(qū)域內(nèi)的運動個體，并進行簡單的分類，能夠及 時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在高速公路封閉區(qū)域內(nèi)的行人或自行車，通知高速公路管理部門進行處理，避免嚴(yán)重后 果的發(fā)生。（利用智能行為分析技術(shù)可以區(qū)別人和車以及其他物品）車輛擁擠度：利用密度檢測 功能可以檢測道路上的交通擁擠度情況。車流量監(jiān)測：利用流量統(tǒng)計功能可以檢測各路段的實時車流量。超速檢測：利用速度檢測功能可以檢測道路上速度超過規(guī)定值的汽車。追尾事件檢測：遇襲規(guī)則人員非法進入遂道：人員非法

8、進入遂道會給遂道車輛安全運行和遂道自身安全帶來隱患，利 用智能行為分析技術(shù)可以區(qū)別人和車以及其他物體。防止人員進入遂道的行為。三、設(shè)計原則1 .系統(tǒng)充分體現(xiàn)了先進性、智能性、高性價比原則?？蓴U展性為了適宜未來系統(tǒng)擴展的要求，系統(tǒng)在滿足現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上預(yù)留足夠的接口以便系統(tǒng)擴充 之用。系統(tǒng)中控制部件（軟、硬件）采用模塊式結(jié)構(gòu)、模組式交換矩陣、內(nèi)部總線化等技術(shù)措施， 可以方便靈活的進行擴充，充分保證系統(tǒng)在將來的適應(yīng)性。靈活的組網(wǎng)方式，要求較少，只需要提 供網(wǎng)絡(luò)和供電即可方便監(jiān)控點的增加。幾個視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以作為子系統(tǒng)組成更大的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可按多級（至少三級）組網(wǎng)的 方式，形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，高

9、一級監(jiān)控中心能管理和監(jiān)控低一級監(jiān)控中心的運行。開放性整個系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，兼容性強，能與現(xiàn)有鐵路管理系統(tǒng)和其他監(jiān)控系統(tǒng)互融，提供完 整的維護業(yè)務(wù)平臺。靈活性系統(tǒng)可以很方便進行軟件升級，硬件方面在若干年內(nèi)不失其先進性，保證用戶投資?？烧{(diào) 節(jié)圖像質(zhì)量與帶寬占用，系統(tǒng)采用硬件編解碼，可以根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)幀數(shù)、分辨率、圖像質(zhì)量 等。多種圖像瀏覽方式，包括單畫面、四畫面、九畫面、十六畫面多種瀏覽方式。系統(tǒng)支持基于瀏 覽器技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能，可以方便靈活的使用。先進性采用國際最新的H.264圖像壓縮處理技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力強，圖像清晰，畫面質(zhì)量高，占用 帶寬小，實時性強實時性 視頻傳輸和智能報警延時小于0

10、2S?？煽啃跃哂性O(shè)計獨到的視頻流量管理功能，保證網(wǎng)絡(luò)通暢。實行操作權(quán)限管理，保證統(tǒng)一、規(guī)范管理。系統(tǒng)具有自診斷功能。系統(tǒng)具備防雷和抗強電干擾能力，可適應(yīng)較復(fù)雜的工作環(huán)境。系統(tǒng)的平均無故障工作時間MTBF50000b時。完善性具有強大的數(shù)據(jù)和告警的采控和處理功能。當(dāng)發(fā)生報警時（智能報警或外界設(shè)備觸發(fā)報警），能把報警信息進行視頻聯(lián)動，也可以通過其它方式實現(xiàn)聯(lián)動。如實現(xiàn)告警時燈光、警笛聯(lián)動并錄像。功能完善的錄像管理體系。系統(tǒng)可選用手動、告警、定時錄像三種錄像方式；提供指定閥值 的滾動式錄像刪除功能（在保證客戶錄像存儲時間的要求下），錄像存儲空間可以根據(jù)客戶的需求 配備存儲空間，支持備份功能，能有效保

11、證數(shù)據(jù)的安全性。系統(tǒng)具備完善的控制功能：系統(tǒng)設(shè)權(quán)限管理，對不同級別的用戶給予不同的權(quán)限，有效防止越 權(quán)操作。被授權(quán)的網(wǎng)上任一操作人員可對任一攝像點進行控制，實現(xiàn)對攝像機視角、方位、焦距、 光圈、景深的調(diào)整。進行云臺的預(yù)置和控制。9.良好的硬件平臺系統(tǒng)硬件平臺為機架式設(shè)計，實現(xiàn)高度一體化、高度工程化，便于施工、 安裝、調(diào)試。四、城市交通系統(tǒng)智能視頻監(jiān)控解決方案采用數(shù)字視頻壓縮技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，將攝像機采集的現(xiàn)場圖像經(jīng)過編碼壓縮后通過網(wǎng)絡(luò) 傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，在監(jiān)控中心上墻可采取數(shù)字視頻上墻或經(jīng)過視頻解碼后還原成模擬圖像顯示在 監(jiān)視器上。智能視頻分析設(shè)備也是架設(shè)在前端，模擬信號直接輸入到智能設(shè)備進行

12、分析，分析結(jié)果 以數(shù)字方式再通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。當(dāng)前的視頻智能分析監(jiān)控方案能有效的實現(xiàn)現(xiàn)場圖像的采集、分析處理、遠程傳輸和海量存 儲，實現(xiàn)了監(jiān)控的分布部署和集中管理。基于IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻編碼技術(shù)和智能視頻分析技術(shù)的 監(jiān)控系統(tǒng)可靈活擴展，有效降低了部署成本。從而逐漸成為道路交通視頻智能分析監(jiān)控的主流方 案。隨著城市道路數(shù)量和人車流量的增加，要求有越來越多的攝像機被部署，城市交通管理監(jiān)控 系統(tǒng)需要不斷擴容。當(dāng)前的視頻智能分析監(jiān)控方案逐漸暴露出以下問題：（1）一個監(jiān)視器顯示分時顯示多個攝像機畫面、一個監(jiān)控人員要面對很多監(jiān)視器，能真正被 監(jiān)控到的信息量比例很小，漏報的概率很高。（2）在大量增加監(jiān)

13、控點的情況下，監(jiān)控人員的工作負荷越來越很大，整套系統(tǒng)運作的準(zhǔn)確度 嚴(yán)重依賴于監(jiān)控人員的責(zé)任心、工作狀態(tài)等人為因素。（3）受以上兩個因素的影響，目前的系統(tǒng)對突發(fā)事件基本上只起到錄像作用，供事故發(fā)生后 再從大量的信息中搜索、回放查看，實時報警的能力很弱。4.1方案設(shè)計智能視頻解決方案是基于目前快速發(fā)展的計算機視頻內(nèi)容識別技術(shù)，用戶可設(shè)置某些特定的規(guī) 則，視頻監(jiān)測系統(tǒng)會識別目標(biāo)行為是否符合這些規(guī)則，由此判斷是否需要做出反應(yīng)，例如聯(lián)動報警 等。如果認為目標(biāo)行為沒有違反規(guī)則，系統(tǒng)將不作出反應(yīng)。這樣可有效減輕監(jiān)控人員的工作負荷，提供工作效率。4.2方案功能描述：部署于監(jiān)控區(qū)域的攝像機將采集到的現(xiàn)場圖像通過

14、視頻線、光纖或者IP網(wǎng)絡(luò)傳 送到區(qū) 交管分中心，區(qū)交管分中心會將這些圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過視頻矩陣或者視頻矩陣輸出到電視墻上，同時 進行錄像備份。區(qū)交管分中心采集到的數(shù)據(jù)也可以經(jīng)過專網(wǎng)上傳給上一級的交管部門，上一級交管 部門可實時查看現(xiàn)場圖像或者提取存儲資料。形成一個分層級的、分布部署和集中管理的監(jiān)控體 系。本方案適用于交管部門原有視頻智能分析監(jiān)控系統(tǒng)的改造方案和新建視頻智能分析監(jiān)控系統(tǒng)，這里不對原 有系統(tǒng)的功能部分做詳細說明，重點闡明新建視頻智能分析監(jiān)控系統(tǒng)和新增加的智能視 頻分析部分。亞拱舛1VI40Q4H1BM暮世帝愉人tVll24 用譽皆換務(wù)掛卜L啊Q碼伍網(wǎng)AJ2-K年特淳兄彳復(fù)加弊瑞亞拱舛1V

15、I40Q4H1BM暮世帝愉人tVll24 用譽皆換務(wù)掛卜L啊Q碼伍網(wǎng)AJ2-K年特淳兄彳復(fù)加弊瑞I二也沾舀級、巾布蘑處通宦速耶門城市交通系統(tǒng)智能視頻系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖整個系統(tǒng)采用三級架構(gòu)模式，前端、區(qū)交通管理分中心、省市級交通管理總中心，每級之間 的權(quán)限都不相同。前端主要是智能設(shè)備、編碼器、報警服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)攝像機等設(shè)備，設(shè)備的架構(gòu)模 式如上圖所示，整個只需要網(wǎng)絡(luò)的支持。智能設(shè)備主要是負責(zé)前端重要路口、收費站、重要路段的 一些異常分析，并觸發(fā)報警和上傳信息；編碼器和網(wǎng)絡(luò)攝像機是負責(zé)視頻信號的采集、數(shù)字編碼以 及網(wǎng)絡(luò)輸出的使用；報警服務(wù)器主要是用來接收其它報警設(shè)備I/O輸出信號或智能設(shè)備的報警網(wǎng) 絡(luò)信

16、號，實現(xiàn)報警信息處理和轉(zhuǎn)發(fā)功能。區(qū)交通管理分中心主要是對其管轄范圍內(nèi)的路段進行監(jiān) 控、設(shè)備管理、報警處理等，各區(qū)交通管理中心之間相互獨立。省市交通管理總中心是負責(zé)其管轄 下的各區(qū)交通 管理中心管理，以及其下的所有設(shè)備管理和監(jiān)控管理。省市交通管理總中心的權(quán)限最大。4.3方案中智能視頻功能分析智能視頻分析設(shè)備為卓揚提供的IVO System智能視頻分析器，從前端攝像機獲取模擬視頻 源，經(jīng)過編碼后進行視頻內(nèi)容分析。因此不管原有監(jiān)控系統(tǒng)是采用模擬化的方案還是數(shù)字化的方 案，都可以很容易實現(xiàn)智能視頻分析功能。該方案中的智能視頻分析技術(shù)，包含以下功能：(a)目標(biāo)識別：通過智能視頻分析，能區(qū)分出目標(biāo)是人、汽

17、車或是任何物體。(b )穿越識別報警：設(shè)定具有方向性的單、雙警戒線，當(dāng)有目標(biāo)穿越單警戒線或雙警戒 線，即觸發(fā)一個報警，應(yīng)用于周界監(jiān)控、公路警戒線、路口轉(zhuǎn)彎等相關(guān)領(lǐng)域。(c )棄置報警：當(dāng)在規(guī)定區(qū)域內(nèi)有目標(biāo)物體丟棄現(xiàn)象會觸發(fā)報警。主要用于一些銀行、鐵 路、高速等場所的棄置物品現(xiàn)象。(d)滯留報警：當(dāng)在規(guī)定區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)有目標(biāo)物體長時間徘徊，即刻出發(fā)報警。主要用于偵察可 疑人員報警，當(dāng)有人員在某個規(guī)定區(qū)域內(nèi)長時間逗留即會觸發(fā)報警。(e )入侵檢測：一旦有物體進入到所選區(qū)域內(nèi)，即刻出發(fā)報警。應(yīng)用場合：重要區(qū)域的人員 進入，周界等。出現(xiàn)、消失報警：在一定的區(qū)域內(nèi)有異常目標(biāo)或物體突然出現(xiàn)或消失，即刻觸發(fā)報

18、警。目標(biāo)大小過濾器：在以上智能視頻分析的基礎(chǔ)上，可以對目標(biāo)物體的大小進行過濾，分 最大和最小過濾兩種，使用此過濾器可以減少一定的誤報或根據(jù)客戶需求來定。目標(biāo)大小變化過濾器：此功能可以減少在其它規(guī)則里，出現(xiàn)的目標(biāo)因目標(biāo)大小變化太快 而引起的誤報現(xiàn)象。(i )速度檢測：對在區(qū)域內(nèi)目標(biāo)速度過快進行報警。(j )事件計數(shù)：可以對某些場合的目標(biāo)進行計數(shù)，通過目標(biāo)觸發(fā)規(guī)則來實現(xiàn)計數(shù)的目的。五、城市交通智能監(jiān)控規(guī)則描述卓揚科技針對道路監(jiān)控的特點，整合公司多年從事網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的技術(shù)經(jīng)驗推出了具有下列功能的道路網(wǎng)絡(luò)監(jiān) 控系統(tǒng)解決方案。5.1違章或故障、事故停車：當(dāng)車輛進入事先設(shè)置好的警戒區(qū)域后，自動報警5.2違章左轉(zhuǎn):這個規(guī)則可設(shè)置雙條警戒線，