电警、卡口、测速、监控、交通检测系统技术方案、需求

1、电子警察、卡口、测速系统和电子警察、卡口、测速系统和 视频监控、交通时间检测系统视频监控、交通时间检测系统 技术方案、需求技术方案、需求 目目 录录 第第 2 章章 需求分析需求分析.13 2.12.1 电子警察系统需求分析（含闯红灯、卡口、测速）电子警察系统需求分析（含闯红灯、卡口、测速）.13 2.1.12.1.1 电子警察系统概述电子警察系统概述.13 2.1.22.1.2 电子警察系统发展历程电子警察系统发展历程.14 2.1.32.1.3 电子警察系统发展趋势电子警察系统发展趋势.14 2.1.42.1.4 电子警察系统功能需求电子警察系统功能需求.15 2.1.52.1.5 电子警

2、察传输和路由需求电子警察传输和路由需求.16 2.1.62.1.6 性能需求性能需求.17 2.1.72.1.7 接口需求接口需求.17 2.22.2 视频监控系统需求分析视频监控系统需求分析.17 2.2.12.2.1 视频监控系统发展历程视频监控系统发展历程.18 2.2.22.2.2 视频监控系统现状视频监控系统现状.19 2.2.32.2.3 视频监控功能需求视频监控功能需求.19 2.2.3.12.2.3.1 高清监控子系统高清监控子系统.20 2.2.42.2.4 传输和路由需求传输和路由需求.22 2.2.52.2.5 性能需求性能需求.23 2.2.62.2.6 接口需求接口需

3、求.23 2.32.3 事件检测系统需求分析事件检测系统需求分析.23 第第 6 章章 交通视频监控子系统交通视频监控子系统.25 6.16.1 交通视频监控子系统技术思路交通视频监控子系统技术思路.25 6.26.2 交通视频监控系统物理结构设计交通视频监控系统物理结构设计.26 6.36.3 交通视频监控系统功能结构设计交通视频监控系统功能结构设计.27 6.46.4 交通视频监控系统各单位应用模型交通视频监控系统各单位应用模型.28 6.56.5 交通视频监控系统功能交通视频监控系统功能.29 6.5.16.5.1 标清视频监控扩容标清视频监控扩容.29 6.5.26.5.2 高清视频显

4、示功能高清视频显示功能.29 6.5.36.5.3 网络视频监控功能网络视频监控功能.30 6.5.46.5.4 视频监控管理功能视频监控管理功能.30 6.5.56.5.5 视频存储功能视频存储功能.30 6.5.66.5.6 违章抓拍功能违章抓拍功能.30 6.66.6 前端监控采集前端监控采集.31 6.6.16.6.1 标清一体化球机标清一体化球机.33 6.6.26.6.2 高清监控设备高清监控设备.34 （2 2）百万像素电动变焦镜头）百万像素电动变焦镜头.34 （5 5）云台解码器）云台解码器.35 6.76.7 中心监控平台中心监控平台.36 6.7.16.7.1 性能特点性能

5、特点.36 6.7.26.7.2 功能应用功能应用.38 6.7.36.7.3 高清数据流程高清数据流程.38 （2 2）控制数据流）控制数据流.40 6.7.46.7.4 高清编解码设备高清编解码设备.40 6.86.8 视频存储系统视频存储系统.42 6.8.16.8.1 图像存储策略图像存储策略.42 6.8.26.8.2 中心存储网络设计中心存储网络设计.43 6.8.36.8.3 视频存储服务器视频存储服务器/ /点播服务器点播服务器.43 6.8.46.8.4 存储信息流程存储信息流程.43 （1 1）图像存储原理及数据流程）图像存储原理及数据流程.44 （2 2）录像访问机制及数

6、据流程）录像访问机制及数据流程.44 6.8.56.8.5 视频存储系统功能视频存储系统功能.45 （2 2）回放功能）回放功能.45 6.96.9 视频监控管理平台视频监控管理平台.46 6.9.16.9.1 客户端违章抓拍客户端违章抓拍.47 6.9.26.9.2 高清视频监控管理高清视频监控管理.49 6.9.36.9.3 流媒体控制管理流媒体控制管理.50 6.9.46.9.4 与模拟监控系统互联管理与模拟监控系统互联管理.51 6.9.56.9.5 系统配置管理系统配置管理.52 6.9.66.9.6 安全管理安全管理.52 6.9.76.9.7 日志管理日志管理.52 6.9.86

7、.9.8 管理平台特点管理平台特点.53 （2 2）全网资源统一管理）全网资源统一管理.53 （3 3）完备安全的权限管理体系）完备安全的权限管理体系.53 （4 4）高效的多级传输干线路由管理）高效的多级传输干线路由管理.54 （5 5）方便一致的全网设备和配置管理）方便一致的全网设备和配置管理.55 （6 6）方便快捷的系统扩展）方便快捷的系统扩展.55 （7 7）电信级的高可靠稳定性）电信级的高可靠稳定性.56 6.106.10 监控系统专用网络监控系统专用网络.56 6.10.16.10.1 网络结构设计网络结构设计.56 6.10.26.10.2 设备配置方法设备配置方法.57 （2

8、 2）汇聚层）汇聚层.57 6.10.36.10.3 IPIP 地址规划地址规划.58 6.10.46.10.4 核心交换机核心交换机.59 2 2）在端到端）在端到端 CISCOCISCO CATALYST6500CATALYST6500 系列部署中的操作一致性系列部署中的操作一致性.61 3 3）提高网络正常运行时间，提高网络弹性）提高网络正常运行时间，提高网络弹性.61 4 4）集成式高性能的网络安全性和网络管理）集成式高性能的网络安全性和网络管理.62 5 5）能感知网络内容和网络应用的第）能感知网络内容和网络应用的第 2 27 7 层交换服务层交换服务.62 6 6）可扩展的性能）可

9、扩展的性能.63 7 7）丰富的第）丰富的第 3 3 层网络服务层网络服务.63 8 8）增强的数据、语音和视频服务）增强的数据、语音和视频服务.63 9 9）高速广域网接口）高速广域网接口.64 1010）适用于城域以太网广域网服务）适用于城域以太网广域网服务.65 （2 2）SUPERVISORSUPERVISOR ENGINEENGINE 720720.66 6.10.56.10.5 汇聚交换机汇聚交换机.68 （1 1）以太网电源）以太网电源.69 （2 2）千兆位以太网）千兆位以太网.69 （3 3）网络智能性）网络智能性.70 （4 4）增强安全性）增强安全性.70 （5 5）可用

10、性和可扩展性）可用性和可扩展性.72 （6 6）高级）高级 QOSQOS.73 （7 7）管理）管理.74 （8 8）CISCOCISCO CATALYSTCATALYST 35603560 SFPSFP 互联电缆互联电缆.75 第第 7 章章 高清闯红灯抓拍子系统高清闯红灯抓拍子系统.76 7.17.1 闯红灯抓拍子系统技术思路闯红灯抓拍子系统技术思路.76 7.27.2 闯红灯抓拍系统实现目的闯红灯抓拍系统实现目的.77 7.37.3 闯红灯抓拍系统工作原理闯红灯抓拍系统工作原理.78 7.47.4 闯红灯抓拍系统物理结构设计闯红灯抓拍系统物理结构设计.79 7.57.5 闯红灯抓拍系统各

11、单位应用模型闯红灯抓拍系统各单位应用模型.79 7.67.6 闯红灯抓拍系统实现功能闯红灯抓拍系统实现功能.80 7.6.17.6.1 违章车辆捕获功能违章车辆捕获功能.80 7.6.27.6.2 实时拍摄功能实时拍摄功能.80 7.6.37.6.3 车辆信息提取和记录功能车辆信息提取和记录功能.80 7.6.47.6.4 红灯信号检测功能红灯信号检测功能.81 7.6.57.6.5 车牌抓拍识别功能车牌抓拍识别功能.81 7.6.67.6.6 无牌车违章抓拍功能无牌车违章抓拍功能.82 7.6.77.6.7 卡口记录功能卡口记录功能.82 7.6.87.6.8 禁左禁右抓拍功能禁左禁右抓拍功

12、能.82 7.6.97.6.9 违章逆行抓拍功能违章逆行抓拍功能.82 7.6.107.6.10 违章变道抓拍功能违章变道抓拍功能.83 7.6.117.6.11 违章压线抓拍功能违章压线抓拍功能.83 7.6.127.6.12 违章禁行、禁停抓拍功能违章禁行、禁停抓拍功能.83 7.6.137.6.13 大型车辆检测识别功能大型车辆检测识别功能.83 7.6.147.6.14 车辆颜色识别功能车辆颜色识别功能.83 7.6.157.6.15 车辆类型识别功能车辆类型识别功能.83 7.6.167.6.16 视频测速及交通流量统计功能视频测速及交通流量统计功能.84 7.6.177.6.17

13、全天候监控及监控录像功能全天候监控及监控录像功能.84 7.6.187.6.18 图像防篡改功能图像防篡改功能.84 7.6.197.6.19 断点续传功能断点续传功能.84 7.6.207.6.20 远程监控管理功能远程监控管理功能.84 7.6.217.6.21 户外全天侯工作功能户外全天侯工作功能.84 7.6.227.6.22 故障自动恢复功能故障自动恢复功能.84 7.6.237.6.23 系统防雷功能系统防雷功能.85 7.6.23.17.6.23.1 弱电防雷设计弱电防雷设计.85 7.6.23.27.6.23.2 强电防雷设计强电防雷设计.85 7.77.7 前端信息采集系统前

14、端信息采集系统.86 7.7.17.7.1 高清摄像机高清摄像机.87 7.7.27.7.2 高清镜头高清镜头.88 7.7.37.7.3 高清视频检测器高清视频检测器.88 7.7.4LED7.7.4LED 补光灯补光灯.89 7.7.57.7.5 防护罩防护罩.89 7.87.8 传输系统传输系统.89 7.97.9 中心管理系统中心管理系统.90 第第 8 章章 高清智能交通卡口子系统高清智能交通卡口子系统.93 8.18.1 高清智能交通卡口子系统技术思路高清智能交通卡口子系统技术思路.93 8.28.2 高清智能交通卡口子系统建设规模高清智能交通卡口子系统建设规模.94 8.38.3

15、 信息采集系统要求信息采集系统要求.95 8.3.18.3.1 前端信息采集需求分析前端信息采集需求分析.95 8.3.28.3.2 前端信息采集功能要求前端信息采集功能要求.96 8.3.38.3.3 前端信息采集性能要求前端信息采集性能要求.97 8.3.48.3.4 术语和定义术语和定义.97 8.3.58.3.5 实时性指标实时性指标.98 （2 2）前端信息采集本地写库的时间要求）前端信息采集本地写库的时间要求.98 （3 3）数据采集中心写库的时间要求）数据采集中心写库的时间要求.98 （4 4）信息查询与检索时延）信息查询与检索时延.98 8.3.68.3.6 准确性指标准确性指

16、标.98 8.3.78.3.7 信息存储信息存储.99 8.48.4 卡口布防原则卡口布防原则.99 8.58.5 系统建设内容系统建设内容.101 8.68.6 系统组成结构系统组成结构.101 8.78.7 系统主要功能系统主要功能.102 （1 1）车辆图像记录）车辆图像记录.102 （4 4）车辆号牌识别）车辆号牌识别.103 （5 5）速度的测定）速度的测定.103 （1010）数据传输）数据传输.103 （1111）布控功能）布控功能.104 （1212）自动报警功能）自动报警功能.104 （1313）交通违法处理功能）交通违法处理功能.104 （D D）处罚管理功能）处罚管理功能

17、.105 （F F）系统维护功能）系统维护功能.106 （1414）自动报表功能）自动报表功能.106 （1717）授权模块化管理）授权模块化管理.107 （1818）日志管理功能）日志管理功能.107 （1919）对其他系统的接口）对其他系统的接口.107 8.88.8 主要技术性能要求主要技术性能要求.107 8.98.9 设备描述设备描述.109 8.9.18.9.1 图像抓拍单元图像抓拍单元.110 8.9.28.9.2 识别处理单元识别处理单元.110 8.9.38.9.3 网络传输单元网络传输单元.111 8.9.48.9.4 系统现场布局系统现场布局.111 第第 9 章章 交通

18、事件检测子系统交通事件检测子系统.113 9.19.1 系统建设内容系统建设内容.113 9.29.2 系统结构组成系统结构组成.113 9.39.3 系统主要功能系统主要功能.114 9.49.4 技术性能要求技术性能要求.115 9.59.5 主要设备描述主要设备描述.117 第第 10 章章 设备指标要求设备指标要求.119 10.110.1 视频监控子系统视频监控子系统.119 10.1.110.1.1 标清视频监控标清视频监控.119 10.1.210.1.2 高清视频监控高清视频监控.124 （2 2）高清电动变焦镜头）高清电动变焦镜头.124 （3 3）室外云台）室外云台.124

19、 （4 4）防护罩）防护罩.125 （5 5）直流变速解码器）直流变速解码器.125 （6 6）高清视频编码器）高清视频编码器.126 10.210.2 高清电子警察子系统高清电子警察子系统.130 （2 2）高清定焦镜头）高清定焦镜头.131 （3 3）防护罩）防护罩.131 （4 4）LEDLED 补光灯补光灯.132 （5 5）高清视频检测器）高清视频检测器.132 （7 7）图片存储磁盘阵列）图片存储磁盘阵列.134 （8 8）数据库服务器）数据库服务器.134 （9 9）WEB/GISWEB/GIS 服务器服务器.135 （1010）应用服务器）应用服务器.135 10.310.3

20、高清卡口子系统高清卡口子系统.135 （2 2）卡口专用闪光灯）卡口专用闪光灯.136 （3 3）LEDLED 补光灯补光灯.136 （4 4）通讯、存储服务器）通讯、存储服务器.137 （5 5）图片存储磁盘阵列）图片存储磁盘阵列.137 （6 6）数据库服务器）数据库服务器.137 （7 7）WEB/GISWEB/GIS 服务器服务器.138 （8 8）应用服务器）应用服务器.138 第 2 章 需求分析需求分析 2.12.1 电子警察系统需求分析（含闯红灯、卡口、测速）电子警察系统需求分析（含闯红灯、卡口、测速） 2.1.12.1.1 电子警察系统概述电子警察系统概述 随着？经济持续快速

21、发展，人民群众收入稳步增加，机动车数量 逐年持续高速增长，道路交通流量也随之急剧增大。快速增长的机动车保 有量与道路供给量之间的矛盾，造成道路交通拥堵和交通事故的高发生率， 已经成为道路交通一个非常突出的问题。 各种道路交通违法行为，特别是闯红灯、超速、闯单行等违法行为， 已经成为严重影响道路使用效率，难以彻底根除的顽疾。为了有效地监控 城市道路交通状况，进一步预防、减少交通违法行为和交通事故的发生， 许多城市先后建设由交通信号控制、道路视频监控和交通违法行为自动记 录等子系统所组成的城市道路交通指挥调度系统。这些系统的建成和使用， 大大提高城市道路交通管理的信息化水平，并逐渐被交通主管部门所

22、认可， 成为显著提高城市交通管理效率的有效手段。“电子警察”系统作为城市 道路交通指挥调度系统的一个非常重要的组成部分，在遏制交通违法行为、 提高交警执法力度等方面都发挥重要的作用。 “电子警察”是目前世界各国大、中城市普遍采用的一种现代化交 通管理手段。交通违章行为，是造成交通事故、交通拥堵的主要原因，也 是交通管理的重点之一。城市中交通路口众多，交通流量大，对诸如闯红 灯交通违章行为进行监测、取证，从而建立电子警察系统是非常必要的。 电子警察系统形成强大的威慑效果，可以促使广大驾驶员不敢随意违章， 这既保障了交通安全，减轻了民警的劳动强度，又解放了大量的纠违警力， 以便其用十处置突发事件。

23、因此，建立有效的电子警察系统是交通管理现 代化的重要标志之一。 2.1.22.1.2 电子警察系统发展历程电子警察系统发展历程 从 1996 年北京市公安交通管理局科研所在北京市西四路口试验国内 第一台“抢红灯自动拍摄器”获得成功至今，电子警察市场上出现了胶片 式相机抓拍、数码相机抓拍、“数码+视频”、纯视频等多种产品。由于 可以全天候工作，电子警察系统缓解了日益繁忙的道路交通管理任务与警 力严重不足之间矛盾，一定程度上消除了道路交通管理在时间和空间上的 “盲点”，扩大了交通管理的监控时段和范围，提高了交通参与者遵章守 法的意识，得到了各级道路交通管理部门的认同，目前在国内许多城市都 有广泛应

24、用。 2.1.32.1.3 电子警察系统发展趋势电子警察系统发展趋势 （1）视频检测技术将逐步取代线圈检测技术。 交通检测方式主要有人工检测、地感线圈检测、超声波检测、红外线 检测、视频检测等，目前国内电子警察产品应用的检测器多为地感线圈。 地感线圈具有工作稳定、数据准确、灵敏度高、检测率高等优点，但由于 线圈检测型电子警察在安装设备时，不可避免的要封道、破路进行施工安 装，使路面破坏比较严重，施工后还要面临道路翻浆、塌陷等诸多隐患， 人力、物力、时间资源大量浪费；视频检测技术具有安装简便（完全不需 破路施工）、升级方便、维护成本低等优势。随着视频检测技术的不断提 高，线圈检测技术将逐渐被视频

25、检测技术所取代（目前很多电子警察产品 采用地感线圈检测+视频检测相结合的折中方式）。 （2）视频电子警察将成为电子警察主流产品。 由于不符合公安部标准，无法提供违法过程图片，原有的光学胶片相 机、数码相机抓拍式电子警察将退出历史舞台，所使用的是普通民用设备 而非专门为电子警察研发的工业级产品，本身存在诸多缺陷：1.不适用在 恶劣环境中连续工作；2.设备通讯协议不公开，无法对设备的基本参数如 光圈、焦距等进行软件设置，现场适应性差；3.设备需经过改造才能实现 拍摄等操作，造成设备稳定性、可靠性差；4.设备抓拍的时滞大。 （3）高清视频电子警察将取代标清系统，成为电子警察主流产品。 随着高清工业摄

26、像机的发展，具有高速连拍、实时视频、视频检测、 稳定性高、故障率低等固有优势的高清视频电子警察必然取代“数码+视 频”电子警察。高清电子警察系统是基于 CCD 摄像机的新型电子警察系统， 采用工业标准的高清晰 CCD 摄像机作为图像摄取部件，结合交通信号控制 技术、车辆检测技术、数据传输技术、计算机图像处理技术等高新技术， 及时、准确地捕获机动车闯红灯交通违章行为。目前最新的高清“电子警 察”系统采用高达 500 万像素的高清摄像机作为拍摄取证设备，具有高速 抓拍、视频检测、稳定性高、故障率低等优势，每个违法过程提供多张高 清晰的违法过程照片，每张照片均能清晰分辨停止线、信号灯和号牌号码， 该

27、类型产品将逐渐成为主流产品。 2.1.42.1.4 电子警察系统功能需求电子警察系统功能需求 （1）前端自动抓拍路口违反交通信号、交通标志、超速、套牌等违 法的车辆。 （2）前端对正常通过路口的车辆车牌进行识别，中心存储全景图片 及车牌图片 90 天。前端照片保存 1 个月以上，为公安机关各警种提供查 询服务。 （3）前端系统完成流量检测，统计各有关时段内通过路口指定车道 的车辆数量，为合理组织交通流、提高道路利用率服务。 （4）中心进行违法车辆处理，提供处罚依据。根据前端识别出的车 辆号牌，对比相关的车辆数据库、黑名单数据库，查纠嫌疑车辆及车牌自 动查询比对，提高路面交通管控的科技水平。 2

28、.1.52.1.5 电子警察传输和路由需求电子警察传输和路由需求 高清电子警察系统传输采用 IP 传输方式，采用租用运营商带宽模式。 前端设备主要包括高清摄像机及镜头、红灯检测器、LED 补光灯、视频检 测器、交换机等设备。 前端视频检测器将处理结果存储于本地，并可通过以太网接口和 IP 传输通道自动传给支队和中心的服务器管理系统。 电子警察系统传输和路由需求见下表： 电子警察系统传输和路由需求表 路口摄像机前端到局中心 闯红灯（路口） 按每两个车道配置一台 200 万摄 像机计算 每个路口采用 20MVPN 网路传输 卡口（路段） 按每个车道配置一台 200 万摄像每个路段采用 20MVPN

29、 2.1.62.1.6 性能需求性能需求 电子警察系统要求采用为 200 万像素摄像机、逐行图像制式，输出接 口为 HD-SDI 和 GigE Vison 双接口，图片存储采用 JPEG 格式。 2.1.72.1.7 接口需求接口需求 电子警察系统建设充分考虑到未来 5 百万或更高像素高清图像的顺利 兼容，支持 720p、1080p 等多种信号，该接口的物理形式为 BNC 接口。 2.22.2 视频监控系统需求分析视频监控系统需求分析 随着哈市经济快速增长，道路交通和车辆也迅猛发展，如何加强道路 交通管理对管理部门是个严峻的考验，交通设施的容量远远赶不上交通需 求的增长，道路也不可能无限制地拓

30、宽和加长，为解决这一矛盾，唯一的 出路就是一方面加大城市交通环境的硬件建设和现有道路硬件的改善与规 划；另一方面改进现有的管理手段，充分利用有限道路资源，创造良好的 交通环境。 近些年来，随着道路上车辆的急剧增长，市区各路段的交通状况日益 繁忙，拥堵事件经常发生，严重地降低了道路的使用效率，由此带来的社 会经济效益的损失更是不可估量。此外，道路上交通违法行为的日益增多， 也严重扰乱了哈市的交通秩序，甚至直接导致拥堵事件的发生。为了及时 发现道路的交通拥堵事件，及时出警疏导交通，同时遏制各类交通违法行 为，利用交通闭路电视监控系统等技术手段，加强路面交通监控系统建设 已成为必然趋势。通过交通视频

31、监控系统，可以加强交通管理，实时了解 机计算）网路传输 测速（路段） 按每两个车道配置一台 200 万摄 像机计算 每个路段采用 20MVPN 网路传输 道路交通情况，协调处理突发性交通事件，缓和交通阻塞，从而改善交通 状况。 交通管理业务具有信息量大、实时性强特点，视频管理作为执法管理 手段之一，实现对主要交通路口和重点区域交通状况的实时监控，具备有 不可比拟的先天优势。交警部门依托监控图像和交通业务应用系统，能疏 导交通和处理交通事故及违章操作。 视频监控系统在交通管理中的应用，提高了民警反应速度，为交通决 策提供了有效的参考信息来源，促进了交通管理工作的发展。间接的减少 了群众出行因故障

32、排除造成拥堵所消耗的时间；同时在重大活动的交通保 障工作中，也发挥了重要的作用，确保活动的顺利进行。 2.2.12.2.1 视频监控系统发展历程视频监控系统发展历程 单点小规模系统单点小规模系统 最早的监控系统是能完成简单监控功能的最小设备集合，也就是一个 独立运作的孤岛系统。这种监控系统目前在银行、大厦、小区监控中仍然 大量使用，它提供了封闭范围内的监控手段，不需要与外界沟通，是一个 最基本的监控平台。孤岛系统的控制主机、切换器、云台控制器、键盘等 功能模块一般都合并在一台设备内，作为不可拆分的整体提供给用户。 这种系统的特点是所有功能都在一台设备上实现，一般只能提供几十 路输入，几十路输出

33、的切换容量。 单点大容量系统单点大容量系统 由于监控规模的扩大，单个的切换器已经不可能做到一个机箱支持几 百路输入几百路输出，因此全交换式大容量切换矩阵必须由机箱的积木组 合来完成。由于一个节点只需要一台控制主机，也就是系统只需唯一的 “大脑”就足够，这个主机同时协调不同数量的功能子机箱，这就自然地 进步到控制主机与切换矩阵等外部设备的分离，从而构成一个积木式的监 控系统。 这种系统的特点是控制主机与功能设备分离（功能设备包括切换器、 云台控制器等），在控制主机的管理下，系统容量可以由多个机箱进行积 木式搭建而变得很大，可以提供几千路输入，几千路输出的单机规模。 2.2.22.2.2 视频监控

34、系统现状视频监控系统现状 目前视频监控系统建设规模为 168 路，采用 PELCO 矩阵系统控制为主。 2.2.32.2.3 视频监控功能需求视频监控功能需求 为了更好的执行交通道路监控的任务，视频监控系统规划时，着重考 虑了系统前端接入、系统覆盖、支队和中心建设、系统联网管理控制、系 统视频存储、视频应用等多方面的功能需求，具体功能需求分析如下： （1）在全市主次干道布置视频监控点位 510 处。其中增加高清监控 点 380 处，高清监控点配置室外全方位云台，可针对道路交通情况进行实 时大范围监控；同时增加标清固定监控点 130 处，主要监视固定区域交流 状况和流量； （2）实现辖区交警大队

35、二级管理，使一线交警可直接参与监控。 2.2.3.12.2.3.1 高清监控子系统高清监控子系统 2006 年，中国公布了自己的高清标准。基本的认证依据是：视频必须 至少具备 720 线非交错式（720p）或 1080 线交错式隔行（1080i）扫描， 屏幕纵横比为 16:9。这个标准从最后的视觉效果来衡量图像效果是否达到 高清，也从某种意义上定义了图像监控系统是否支持高清 随着监控技术的发展和行业系统的广泛应用，“图像”作为信息量最 大，最直观的信息源，在信息应用系统中，有着举足轻重的地位。图像质 量的优劣，直接影响整个系统的能力和运行效率。 高清摄像机的出现大大提高了图像的分辨率，令图像的

36、细节更加清晰 和细腻。高像素意味着更大的信息量，标清摄像机下无法清晰辨认的物体 细节在高清摄像机下可以完整显现。高清监控系统的应用，使得交通管理 方式获得了质的飞跃，在可见的将来逐步成为信息管理方式的主角，尤其 在对视频信息有着大量应用需求的交通管理系统。高清监控系统的建设能 确保突发事件确认的准确性，提高指挥中心指挥人员的指令正确率，为快 速反应人员争取了宝贵的反应准备时间，提高快速反应能力和处置突发交 通事件的能力，为日常交通管理提供联动及预案措施，以应对各种活动、 事故、案件等进行快速处理。 高清信号表现的信息丰富，不用过多的图像切换就可以表达大量内容。 例如用标清设备对一组人物进行监控

37、，需要频繁的在全景和近景间进行变 换，变换的时间就可能漏掉了关注的对象，而高清用一个画面就可以完成， 因为在全景中，每个人都可以描绘得相当清晰。高清摄像机的清晰度以及 色彩还原、影调反差是任何标清摄像机所无法比拟的。高清监控系统意味 着在同等的环境基础上，能获得比标清监控更大的视界，从而弥补了从前 为了获得良好图像质量而大幅度以数量进行弥补的缺点，简化了系统建设 结构，降低了系统管理和维护的难度。 高清监控技术综合了通讯、网络、广电的核心技术，以光纤通讯为基 础，以 IP 网络为应用，在一个统一的管理平台上，实现高清视频、标清 视频等多种格式视频信息的混合应用和管理。 高清监控子系统功能需求包

38、括：对高清图像信号的采集、传输、切换、 控制、显示、存储和回放等功能。 2.2.3.22.2.3.2 标清监控子系统标清监控子系统 从 80 年代末期开始，国内的视频监控系统开始了大规模的建设，视 频监控系统已经在全国各城市交通管理、社会治安管理以及其他相关领域 中广泛使用。从最开始的单点监视到现在全城、全省的联网监控，监控系 统已经从规模到功能都发生了巨大的变化，新技术的不断引入使得监控系 统成为最具科技含量的强警手段之一。 传统的交通电视监控系统属于标清监控的代表，主要由前端系统、传 输系统、中心控制系统、图像显示系统、图像存储系统组成。目前？ 市交管局建设了一套以PELCO 系统为核心的

39、标清监控系统，前端活动监控 点采用模拟摄像机，结合大倍数的电动变焦镜头，实现大范围监控覆盖。 固定监控点采用摄像机结合手动变焦镜头，实现对固定区域的监控。传输 系统主要采用点对点模拟光端机传输设备，实现了标清视频信号和控制信 号的传输。中心视频系统以 PELCO 模拟矩阵为核心，实现对所有前端摄像 机的控制和切换。图像显示系统以大屏幕显示为主，通过大屏控制器实现 大屏图像的显示和切换。图像存储系统主要以 DVR 为主，实现标清视频的 存储和查询。 随着？市道路交通的迅猛发展，城区范围的扩大，原有的标清监 控点数量已经不能覆盖目前的使用范围，本期需要新增 130 路标清监控点。 2.2.42.2

40、.4 传输和路由需求传输和路由需求 标清监控子系统传输采用非压缩数字传输方式，传输介质为裸光纤， 传输设备采用非压缩数字视频传输交换设备。通过位于前端的接入设备、 支队汇聚设备、局中心的交换设备，完成标清视频和控制信号的传输和应 用，形成非压缩视频传输交换网络。 标清监控子系统带宽需求见下表： 点位数量摄像机类型前端到局中心 130 处130 个标清一体化快球摄像机 采用视频光端机传回 中心 高清监控子系统传输采用 IP 传输方式，租用运营商 VPN 网络，每路 高清视频需 20M 带宽（H.264 三码流，1 路高码率码流用于解码上大屏幕 及违法行为监管，1 路低码率用于 24 小时存储，1

41、 路标清用于公安网浏览） 。通过前端的高清编码设备和中心的网络交换设备、以及高清解码设备， 完成高清视频和控制信号的传输和应用。 高清监控子系统占用带宽情况见下表： 点位数量摄像机类型前端到局中心 380 处 380 个高清活动摄像机（配室外全 方位云台） 前端编码，每路摄像 机 20M 带宽 2.2.52.2.5 性能需求性能需求 标清监控子系统要求支持 752582 分辨率，标清监控子系统采用的摄 像机应不低于 44 万像素，CVBS 输出方式。 高清监控子系统要求支持 19201080/16001200 分辨率、逐行图像 制式，高清监控子系统采用的摄像机为 200W 像素摄像机，采用 H

42、D-SDI 和 GigE Vison 双接口输出，流媒体应用采用高清 H.264 编码算法。 2.2.62.2.6 接口需求接口需求 标清监控子系统接口应和现有系统保持一致，标清视频物理接口为 BNC 接口。 高清监控子系统建设充分考虑到现有的 2 百万高清摄像机的接入以及 5 百万或更高像素高清图像的顺利兼容，支持 720p、1080p 等多种信号， 该接口的物理形式为 BNC 接口。 2.32.3 事件检测系统需求分析事件检测系统需求分析 随着？市城市化的进展，汽车的普及，机动车数量、出行人数的 大量增加，路网通过能力难以满足交通量快速增长的需要，交通拥挤加剧， 交通事故频发，公路交通的安

43、全问题变得日益突出。目前造成交通事故频 发的一个重要原因是运行中监控和管理技术水平低下，事件检测是事件管 理过程的第步，也是其核心和关键。 传统的交通事件自动检测方法，主要采用环形线圈传感器，通过对传 感器采集的交通流参数的分析，间接检测交通事件。功能单一，并且需安 装大量的传感器，且安装维护不便。 基于视频技术的交通事件自动检测方法，通过对摄像机采集的视频车 辆运动图像的分析，直接检测交通事件，可快速检测各种交通事件；安装 维护方便、监测范围大。 视频事件自动检测系统，既克服传统检测方法的不足，又可使现有道 路交通视频监控设备发挥更大的作用，对解决本市交通安全问题具有重要 意义。具体地说，可

44、预防或减少交通违章，减少交通事故发生；可快速发 现交通事故，提高交通事故的应急处理能力。实现交通事件检测的自动化， 提高本市现代交通管理水平。 第第 6 6 章章 交通视频监控子系统交通视频监控子系统 6.16.1 交通视频监控子系统技术思路交通视频监控子系统技术思路 通过在市区重点区域、重点路口、重点单位、出入口分别设置 标清监控摄像机和高清监控摄像机，实现对上述区域及道路的实时 监控。 标清监控子系统传输采用非压缩数字传输方式，传输介质是裸 光纤，传输设备是点对点光端机。 高清监控子系统传输采用 IP 传输方式，租用运营商带宽。通过 前端的高清编码设备和中心的网络交换设备、以及高清解码设备

45、， 完成高清视频和控制信号的传输和应用。 通过中心平台，实现标清、高清视频图像显示、交换、控制以 及存储应用。 6.26.2 交通视频监控系统物理结构设计交通视频监控系统物理结构设计 交通视频监控系统系统由前端设备、传输交换系统和中心系统 组成，如下图所示。 交通视频监控系统物理结构图 6.36.3 交通视频监控系统功能结构设计交通视频监控系统功能结构设计 通过上述物理结构设计，系统最终为用户提供标清、高清视频 应用的视频监控系统。 局中心（交警）监控集成管理平台，作为监控业务系统的上层 管理系统，综合实现对内部业务系统管理和应用数据管理，统一对 外接口，并实现与其他相关业务系统的集成应用。

46、交通视频监控系统功能结构图 6.46.4 交通视频监控系统各单位应用模型交通视频监控系统各单位应用模型 交通视频监控系统应用模型 根据？市道路交通的实际情况，为实现对全市范围的监控， 宜采用高清监控和标清监控相结合来实现本方案。 整个系统采用多级结构，前端局中心（交警）市局天眼平 台各交警大队。 前端监控点完成前端信号采集和接入，其中标清监控部分主要 由标清球形摄像机等构成，新增加 130 路标清视频图像可全部采用 裸光纤传输到中心。高清监控部分主要由高清摄像机、镜头、云台、 高清编码器等构成，新增加 380 路高清视频图像可全部采用 IP 高清 编码方式传输到中心。 中心实现所有标清和高清视

47、频信号的汇聚、下载、分发、上传、 存储及组合等应用，主要包括汇聚交换机、核心交换机、视频管理 服务器、存储服务器、存储磁盘阵列、流媒体服务器等设备。局中 心可监控全市范围内的所有监控图像，可对任意图像进行控制和切 换。 各交警大队可利用公安网进行网络视频的浏览和查询。 6.56.5 交通视频监控系统功能交通视频监控系统功能 与传统视频监控系统不同的是，本系统前端部分采用数字高清 一体摄像机和标清球机相结合的模式，标清视频信号以非压缩的形 式传到局中心，高清视频信号以高清 IP 压缩方式传回局中心，因此， 整个系统的监控应用是基于高清和标清视频图像的综合应用。系统 主要功能如下： 6.5.16.

48、5.1 标清视频监控扩容标清视频监控扩容 由于？交管中心已建有一套基于 PELC0 视频切换矩阵的模 拟视频监控系统，原有的 PELCO 系统规模为 25664。因此，本次 新增的标清监控系统应和原有系统保持兼容。 6.5.26.5.2 高清视频显示功能高清视频显示功能 高清视频显示应用主要指在指挥中心大屏幕上，显示前端摄像 机输出的高清视频图像。 系统支持高清视频信号交换处理，通过中心的高清视频解码设 备输出高清视频图像，接入大屏幕显示系统的 RGB 或 DVI 端口，通 过大屏控制器切换功能，即可在 DLP 大屏幕上，以多种方式实现高 清视频图像显示。每路图像最高分辨率最高可达 19201

49、080（或 16001200），系统设计最大同时支持 16 路高清视频图像显示应用。 视频管理服务器负责图像切换和摄像机 PTZ 控制管理，因此只 需在大屏幕控制器和视频监控管理服务之间做相应的通讯联接，即 可以通过大屏幕显示系统对高清视频图像进行切换控制。 6.5.36.5.3 网络视频监控功能网络视频监控功能 网络视频监控功能主要指用户可以通过系统专用网络 （TCP/IP），在支持高分辨率的操作终端上调用前端摄像机输出的 高清视频图像。 6.5.46.5.4 视频监控管理功能视频监控管理功能 系统具有一套完善的视频监控管理软件，用于实现视频监控管 理、流媒体控制管理、系统配置管理、安全管理

50、、设备管理、时钟 管理和日志管理等功能，以及与现有模拟视频监控系统互联管理。 6.5.56.5.5 视频存储功能视频存储功能 系统具有大容量的存储设备，用于实现对视频图像的存储备份， 为用户提供历史图像查询及执法依据。 视频存储采用 SAN 结构的存储系统，在中心进行集中存储管理。 6.5.66.5.6 违章抓拍功能违章抓拍功能 作为电子警察系统的补充，本次建设的监控系统可提供人工违 章抓拍功能，通过实行人工抓拍措施，解决以往电子警察探头对一 些故意逃避电子摄像的车辆很难抓现行的问题。人工抓拍具备机动 灵活的特点，违章行为无法从工作人员眼皮底下溜走。 与单一的路口监控不同，此次建设的人工抓拍监

51、控系统可对车 辆不按车道行驶、逆行、随意调头、乱停乱放等交通安全违法行为 具有更广泛的监控功能，而且，人工抓拍系统主要分布在各主干道 路口以及易发交通事故路段，能对道路的交通秩序起到更好的监控 作用，让违章车辆无处遁形。 人工抓拍违章行为主要有：机动车辆违规停放、临时停车且驾 驶员不在现场或虽在现场而妨碍其他车辆、行人通行的；在禁止掉 头或有禁止左转弯标志、标线的地点掉头的；不按规定倒车、机动 车通过有灯控路口时，不按所需行进方向驶入导向车道的；通过路 口遇停止信号时，停在停止线以内或路口内的；机动车违反禁止标 线指示、逆向行驶的；不按信号灯规定通行；在路况不佳的情况下 强行超车的等。 6.6

52、6.6 前端监控采集前端监控采集 道路监控是属于全天候的监控，所以对前端摄像机的要求比较 高，要求摄像机能清晰地采集到道路上行驶车辆的视频图像。交通 监控中的视频系统若比作人类的视觉系统，那么视频系统中的摄像 机就像人类的眼睛，其重要性是不言而喻的，所以交通监控中摄像 机的选择是关键的第一步。 交通道路监控摄像机选择首先要考虑如下两点要求： （1）性能：摄像机性能的好坏直接关系到在各种条件下能否拍 摄出清晰画面，所拍图像色彩是否真实； （2）可靠性：摄像机要能在各种恶劣环境下长期地稳定工作， 保证图像质量不恶化，故障率低。如果一个交通监控系统的“眼睛” 不好或经常出毛病，即使系统其它部分再完美

53、，整个系统的缺陷也 是一目了然的。 交通监控摄像机在选择和应用上应关注以下几个最主要的技术 参数和功能： （1）摄像机清晰度和分辨率：标清摄像机图像水平分辨率要不 低于 500 线，高清摄像机分辨率不低于 200 万像素； （2）摄像机灵敏度，最低照度指标不能只看前面的数字有多少， 而应该看这个指标是在什么条件下测得的。如彩色最低照度 0.15Lux/F1.4，这表明 0.15Lux 的低照度是用 F1.4 通光量镜头。如 果换通光量大的 F1.0 镜头，测出的低照度指标更低。 （3）摄像机的信噪比。在光线很好的情况下，摄像机的信噪比 都很好，图像上看不出噪波点，但在光线较暗时，信噪比指标好的

54、 摄像机图像依然清晰，噪波点少。信噪比指标差的摄像机，噪波点 会淹没整个图像。 （4）摄像机强光抑制功能，道路监控摄像机要求在清楚拍摄车 辆，这就要求强光抑制指标要好。采用此项技术的摄像机，可以有 效地抑制迎面车辆的强光（车辆大光灯），使车牌照较清晰地被捕 捉到，画面真实完整。 （5）摄像机背光补偿功能，摄像机在夜间拍摄车牌，背光补偿 技术的好坏，直接关系到是否能清晰看清车牌，能否使后端视频检 测和分析系统给出正确的判断结果。好的摄像机对于背光补偿的区 域都可以灵活设置和区域选择。 （6）摄像机的色彩还原性能，摄像机没有具体的色彩指标，只 能用色度调整和白平衡调整使色彩真实还原。不同种类的摄像

55、机色 彩还原性能是不同的，这项指标只有通过调试及和现场真实色彩进 行比较。 （7）摄像机调试的方便性，摄像机除了质量可靠，还要安装调 试方便。道路监控摄像机大都安装在 8 米以上的立柱上，安装和拆 卸都需要专用工具车，是危险的高空作业，如果质量不可靠或调试 不方便，势必给施工和工程带来很大成本，并影响正常使用。 本次项目前端采集设备主要包括标清监控摄像机和高清摄像机， 用于实现对重点区域和重点路段的监控以及视频图像采集。 6.6.16.6.1 标清一体化球机标清一体化球机 36 倍光学（3.4122.4mm），12 倍数字 水平分辩率不低于 530 线 精密步进电机驱动，运行平稳，噪声小 48

56、5 接口无极性，施工方便 支持故障自动检测指示并通过 OSD 显示， 方便故障排除和 方便安装 可编程预置位多达 255 个 自动温度控制加热丝和风扇 区域扫描、预置位扫描、花样扫描等多种扫描方式 强大的中英文菜单，配置灵活方便 垂直自动翻转功能，连续监视无盲区 长焦限速功能使的监控画面清晰稳定 波特率可调、通信协议自适应 内置浪涌电压保护 6.6.26.6.2 高清监控设备高清监控设备 （1）高清监控摄像机 高清监控摄像机选用 200 万像素 CCD 彩色数字摄像机。具备体 积小、重量轻、高分辨率、高清晰度、色彩还原好等特点。以 HD SDI 和 GigE Vison 作为输出接口，信号稳定

57、，满足道路监控应用需 求。 （2）百万像素电动变焦镜头 用于高清活动监控镜头，选用 1/2”带预置位镜头，配合高清 摄像机使用。 产品主要特点： 1/2 英寸 8128mm 带预置位镜头，配合高清摄像机实现高质量 影像。 自动光圈功能，针对高清监控设计。 支持预置位功能。 （3）室外全天候云台 根据高清监控摄像机及镜头的配置，选用合适的室外直流中载 预置位云台。 整体采用铸铝结构，坚固耐用，密封性能好，符合 IP67 标准， 可应用于恶劣的室外条件下（当环境温度低于-20，需安装加热器） 。 内部为全齿轮传动结构，采用铜质或钢质地的齿轮，转动精度 高，使用寿命长，且经终身润滑处理，使用寿命长。

58、精密的齿轮箱 结构及+/-0.1 的齿轮间隙保证了云台定位的准确性，即使是处于 强风环境下。 水平转动范围为 365，5 的重复覆盖角度保证实现了真正无死 角的监控。 转动角度：顶装型号为向上+30，向下-90。 水平转速可达 48/s，俯仰转速可达 24/s，并标准配置有预置 功能。在报警产生时，云台可以最快速度到达相应预置点位以方便 操作员进行第一时间的现场观测。 提供有预置功能（预置位电位器超过百万次寿命）。 可承受 210 公里/小时风速。 外部限位，调节更加方便。 内部自润滑处理，终身免维护。 （4）室外防护罩 适用于室外全天候环境，铸铝结构，标准配置包括有加热器/除 雾器、遮阳罩；

59、可选项有雨刷、内置风扇、外置风扇摄像机腔体可 “外拉下挂”，方便地安装或维护防护罩内的摄像机符合 IP67 防 护等级。 （5）云台解码器 选用支持预置位功能的解码器，与云台配套使用，并可提供云 台方位指向。 6.76.7 中心监控平台中心监控平台 标清监控传输及交换采用非压缩数字方式进行，传输介质为裸 光纤。传输交换系统主要完成前端和中心信息交互，实现相关信息 的上传和下送，为中心视频监控业务提供支撑。标清监控传输及交 换系统由光端机、矩阵、视频分配器等设备组成。 高清监控传输及交换采用高清编码压缩，通过租用运营商 IP 带 宽模式，组建 IP 视频网络，完成高清视频的传输、交换、应用。 高

60、清监控系统传输采用 IP 传输方式，租用运营商带宽，每路高 清视频需 20M 带宽（H.264 三码流）。通过前端的高清编码设备、 中心的汇聚以及核心交换设备、以及高清解码设备、高清视频管理 设备等，完成高清视频和控制信号的传输和应用。 6.7.16.7.1 性能特点性能特点 根据？交警实际要求，结合系统功能需求，高清监控传输 和交换系统采用全高清编码压缩的结构设计，前端高清视频信号通 过 IP 通道传回支队机房和局中心机房。 系统采用最先进的 H.264 三码流高清编码方式，在保证高质量 图像的前提下，尽可能减小视频流带宽，确保中心、大队等各级单 位在网络上共享视频资源。 系统提供高清视频的