交通管理闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

交通管理闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)思想在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，我們致力于將電子警察 從“組合式系統(tǒng)”向“一體化集成系統(tǒng)”轉(zhuǎn)變 。我們將車輛視頻檢測、違章判斷、圖片抓拍、車牌識(shí)別、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、在線存儲(chǔ)集成于一體化抓拍單元當(dāng)中，提升整個(gè)系統(tǒng)的集成度，減少前端設(shè)備的復(fù)雜度，去除前端多樣化的設(shè)備本身及設(shè)備間粗放耦合帶來的不穩(wěn)定因素，提高系統(tǒng)使用穩(wěn)定性及性價(jià)比。圖1.整體設(shè)計(jì)概圖在應(yīng)用設(shè)計(jì)方面，我們致力于將電子警察 從“單一執(zhí)法系統(tǒng)”向“交通秩序管理系統(tǒng)”轉(zhuǎn)變 。我們將道路監(jiān)控、治安卡口、交通參數(shù)采集等功能注入電子警察系統(tǒng)，為它賦予更豐富的內(nèi)涵。在交通違法行為抓拍功能之外，系統(tǒng)還能為道路監(jiān)控提供實(shí)時(shí)視頻圖像和高清視頻錄像；自動(dòng)獲取車輛號(hào)牌、車型、行駛方向等參數(shù)與黑名單數(shù)據(jù)庫聯(lián)網(wǎng)比對(duì)報(bào)警，自動(dòng)監(jiān)測黑名單車輛的行徑路線；自動(dòng)獲取路口、路段車流量、飽和度、占有率等交通參數(shù)，向交通信號(hào)控制系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)，參與燈控路口的綠信比調(diào)整、綠波帶參數(shù)調(diào)整，向交通智能誘導(dǎo)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)，參與區(qū)域交通誘導(dǎo)；向手機(jī)或警務(wù)通等智能終端推送文字信息或圖文信息，實(shí)現(xiàn)路面警力的調(diào)度與指揮。高清成像視頻檢測車牌識(shí)別車輛跟蹤圖2.整體系統(tǒng)業(yè)務(wù)范圍1.2技術(shù)路線從設(shè)計(jì)思想出發(fā)，在邁向最終系統(tǒng)的過程中，我們采用以下核心技術(shù)路線：系統(tǒng)前端設(shè)備技術(shù)路線考慮到電子警察系統(tǒng)前端都部署在室外，環(huán)境比較惡劣，而且需要全天24小時(shí)不間斷工作，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性要求很高，因此電子警察系統(tǒng)前端的終端服務(wù)器操作系統(tǒng)采用Linux技術(shù)構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)。1）高清成像一體化抓拍單元中的高清攝像機(jī)采用“圖像傳感器+ISP（?？低暎?DSP（海康威視）”技術(shù)方案，通過對(duì)ISP和DSP的精細(xì)化控制來確保高清圖像的成像質(zhì)量，使得高清攝像機(jī)在不同環(huán)境、不同光照條件下均可達(dá)到滿足業(yè)務(wù)應(yīng)用的成像效果。2） 視頻檢測利用視頻檢測中的目標(biāo)檢測算法實(shí)時(shí)監(jiān)測視頻圖像中的目標(biāo)，在車頭到達(dá)停止線以前完成車輛檢測工作，同時(shí)鎖定畫面中經(jīng)過每條車道的車輛。3） 車牌識(shí)別相對(duì)于單幀畫面車牌識(shí)別技術(shù)，本系統(tǒng)采用“多幀識(shí)別技術(shù)”，對(duì)每一幀畫面都進(jìn)行車牌識(shí)別，一方面可提升車牌識(shí)別準(zhǔn)確率，另一方面有助于對(duì)車輛進(jìn)行持續(xù)跟蹤。4）車輛跟蹤在檢測到車輛目標(biāo)以后，利用車輛跟蹤算法鎖定目標(biāo)，并對(duì)其進(jìn)行持續(xù)跟蹤，最終獲得車輛在路口的行駛軌跡，為闖紅燈、壓線、不按導(dǎo)向車道行駛等交通違法行為的取證提供技術(shù)基礎(chǔ)。5） 交通違法辨識(shí)將車輛跟蹤刻畫的行駛軌跡與車道屬性、信號(hào)燈狀態(tài)（紅、黃、綠）相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)分車道、多相位的交通違法辨識(shí)。交通參數(shù)采集在車輛檢測、車輛跟蹤的基礎(chǔ)上，結(jié)合車道屬性統(tǒng)計(jì)出分車道、分?jǐn)嗝?、分時(shí)段的車流數(shù)據(jù)，計(jì)算出占有率、飽和度等。7)卡口監(jiān)測卡口監(jiān)測指利用多幀識(shí)別技術(shù)提取通行車輛的號(hào)牌特征，利用車牌顏色識(shí)別與車輛輪廓分析提取車型特征，用以與黑名單庫進(jìn)行比對(duì)、報(bào)警。8)一機(jī)兩用高清一體化抓拍單元在完成抓拍的同時(shí)可以輸出高清視頻流，滿足高清視頻監(jiān)控的需求，減少監(jiān)控?cái)z像機(jī)投入。1.2.2中心管理平臺(tái)技術(shù)路線電子警察管理平臺(tái)采用成熟、主流的技術(shù)構(gòu)建，充分兼顧交警業(yè)務(wù)需求和技術(shù)的發(fā)展，充分考慮與交警其他信息系統(tǒng)的連接，建設(shè)可擴(kuò)展的開放平臺(tái)?；赟OA體系設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架，采用J2EE體系作為應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的規(guī)范，通過將前臺(tái)展示、中間業(yè)務(wù)層和后端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)相分離的架構(gòu)思想，來支持電子警察系統(tǒng)管理平臺(tái)的多層架構(gòu)設(shè)計(jì)，并可以滿足跨硬件平臺(tái)、跨操作系統(tǒng)的要求；采用基于開放標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)的WebService實(shí)現(xiàn)資源共享，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)異構(gòu)多源數(shù)據(jù)的訪問和互操作；采用B/S方式架構(gòu)，頁面展現(xiàn)使用 AJAX提供更好的用戶交互體驗(yàn)；管理平臺(tái)軟件使用Oracle企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫，并采用WebLogic商用應(yīng)用中間件，不直接對(duì)外開放數(shù)據(jù)庫通訊端口，保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全；平臺(tái)各服務(wù)系統(tǒng)支持分布式部署方式，可以根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展要求分批部署，靈活擴(kuò)充，關(guān)鍵服務(wù)器還支持集群部署；系統(tǒng)各服務(wù)模塊可部署在通用服務(wù)器硬件設(shè)備上，并具備較強(qiáng)的擴(kuò)容性，能隨著電子警察接入點(diǎn)的增加對(duì)平臺(tái)進(jìn)行硬件和模塊的擴(kuò)容不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)；平臺(tái)軟件支持SSL協(xié)議加密方式進(jìn)行傳輸，并支持公安部統(tǒng)一使用的USB密鑰PKI認(rèn)證方式，保證身份認(rèn)證的安全性；平臺(tái)提供警用GIS平臺(tái)接口，并提供接口調(diào)用的具體技術(shù)細(xì)節(jié)和相關(guān)協(xié)議，滿足省、市、縣局警用GIS平臺(tái)共享過車數(shù)據(jù)和視頻信息的需求。

1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)忠一信號(hào)燈檢測品補(bǔ)光燈終端眼務(wù)器■ Tt化電警肌把單元申心平臺(tái)后端管理子系線<3——1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)忠一信號(hào)燈檢測品補(bǔ)光燈終端眼務(wù)器■ Tt化電警肌把單元申心平臺(tái)后端管理子系線<3——灼 網(wǎng)線控制線前端子系統(tǒng)I網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)I圖3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖1.4系統(tǒng)組成高清電子警察系統(tǒng)由前端子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)以及后端管理子系統(tǒng)三大部分組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)路口機(jī)動(dòng)車闖紅燈、逆行、壓線、不按所需行進(jìn)方向駛?cè)雽?dǎo)向車道、不按規(guī)定車道行駛等交通違法行為的自動(dòng)抓拍、記錄、傳輸和處理，同時(shí)系統(tǒng)還兼具卡口功能，能夠?qū)崟r(shí)記錄通行車輛信息。1）前端子系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成前端數(shù)據(jù)的采集、分析、處理、存儲(chǔ)與上傳，主要由一體化電警抓拍單元、補(bǔ)光單元、信號(hào)燈檢測單元、終端服務(wù)器等相關(guān)組件構(gòu)成。路口交通違法信息與卡口信息全部采用IP方式傳輸。2）網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)、圖片、視頻的傳輸與交換。建設(shè)視頻專網(wǎng)，其中路口局域網(wǎng)主要由點(diǎn)到點(diǎn)裸光纖、光纖收發(fā)器組成；中心網(wǎng)絡(luò)主要由接入層交換機(jī)以及核心交換機(jī)組成。3）后端管理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)轄區(qū)內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)的匯聚、處理、存儲(chǔ)、應(yīng)用、管理與共享，由中心管理平臺(tái)和存儲(chǔ)系統(tǒng)組成。中心管理平臺(tái)由平臺(tái)軟件模塊搭載的服務(wù)器組成，包括：管理服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器、圖片服務(wù)器、錄像管理服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。1.5系統(tǒng)工作流程1.5.1卡口過車抓拍流程1.5.1.1復(fù)合式電警不管信號(hào)燈狀態(tài)為綠燈、紅燈或黃燈相位，當(dāng)車輛離開第一個(gè)檢測線圈時(shí)，電警抓拍單元抓拍一張圖片，將該圖片上傳到終端服務(wù)器作為卡口圖片記錄并保存。

D停II.統(tǒng)抓拍1張車輛尾部圖片作為卡口圖片記錄并保存。線圈」線圈D停II.統(tǒng)抓拍1張車輛尾部圖片作為卡口圖片記錄并保存。線圈」線圈2圖4.線圈觸發(fā)模式卡口車輛觸發(fā)抓拍位置1位置前當(dāng)信號(hào)燈狀態(tài)為綠燈或黃燈時(shí)，系統(tǒng)在觸發(fā)線若線圈故障，卡口抓拍的工作自動(dòng)切換到視頻檢測。圖5.視頻觸發(fā)模式卡口車輛觸發(fā)抓拍位置視頻電警當(dāng)信號(hào)燈狀態(tài)為綠燈或黃燈時(shí)，系統(tǒng)在觸發(fā)線 1位置前抓拍1張車輛尾部圖片作為卡口圖片記錄并保存。圖6.視頻觸發(fā)模式卡口車輛觸發(fā)抓拍位置