高清路口多功能闯红灯自动记录系统技术方案V2.0_分体式（精编版）

1、目录第一章 . 系统概述31.1. 系统背景31.2. 选型依据3第二章 . 系统特点51工业级、高性能、标准化、易维护62车辆抓拍定位精确, 系统普适性强63多类型交通检测、定位、抓拍74节能环保的智能led同步补光技术85融入领先的高清车辆牌照识别技术96高性能嵌入式平台产品生命周期长107无牌车辆、遮挡号牌车辆准确抓拍10第三章 . 技术原理113.1. 视频检测原理113.2. 车牌识别原理12第四章整体架构134.1. 前端子系统144.2. 传输子系统181前端带宽需求182传输接入方式184.3. 中心子系统204.3.1.系统结构204.3.2.处理性能224.3.3.后端存储

2、234.3.4.管理平台23第五章系统功能26第六章指标性能276.1. 前端子系统281200 万像素高清摄像机282500 万像素高清摄像机283高清光学镜头200 万像素 294高清光学镜头500 万像素 292 / 36 5智能主控机296相机防护罩307led频闪灯 306.2. 中心子系统316.3. 综合性指标321200 万像素高清路口多功能闯红灯自动记录系统322500 万像素高清路口多功能闯红灯自动记录系统33第七章安装指导347.1. 技术总则357.2. 系统构成357.3. 设备外观357.4. 架杆规格357.5. 设备架设363 / 36 第一章 . 系统概述1.

3、1.系统背景伴随着国城市经济的飞速发展, 城市道路规模不断扩大、机动车数量剧增, 由此而导致的城市交通拥堵不堪、交通事故频发生；造成城市居民出行效率低下、交通运行成本大幅升高、城市环境污染日趋严重；并因此成为各大中城市交通管理者必须面对的棘手问题。城市十字路口作为大城市智能交通系统机体的重要关节, 其通行效率如何、规划是否合理是保障整个城市智能交通管理系统运行关键。长期以来 , 由于受交通设施规划滞后和交通参与者的法规意识淡漠、警力不足等因素的困扰, 十字路口已经成为城市道路、交通事故的高发区域。图：混乱的路口交通秩序据权威部门统计, 国大约有60% 以上的重特大交通事故发生在交叉路口；而不遵

4、守交通信号、不按规定车道行车、超速行车、压线、占用车道等常见的交通行为, 则往往是造成上述问题的元凶。因此 , 对城市交叉路口交通行为的实时监测与执法, 成为有效降低交通事故发生的一个重要措施。近几年来 , 除了传统的交警现场执法、纠违方式 , 以路口闯红灯电子警察系统为代表的非现场执法系统被越来越广泛地应用。在一些城市, 非现场执法数量占总交通执法量的比例已经达到了80% 。这一数字足以体现路口电子警察系统的重要性。同时 , 非现场交通执法系统的大规模应用, 不仅有效缓解了城市交通规模急速扩所带来的警力不足问题, 而且避免了传统的现场执法所造成的执法尺度不一、人情执法、情绪执法等因素造成的不

5、良社会影响, 真正体了现向科技要警力的无穷力量。同时解决了无人值守路口无法对车辆进行处罚的问题, 也为交通管理部门执法提供了科学的、标准的、统一的、实时的非现场交通执法依据。1.2.选型依据4 / 36 卓视智通科技xx公司 , 凭借自身在机器视觉产品与嵌入式产品的技术沉淀, 以及多年在交通视频检测领域的应用经验积累；自主研发生产的卓视智通高清路口多功能闯红灯自动记录系统, 则是新一代高清路口多功能闯红灯自动记录系统的佼佼者。该系统以500 万像素 ccd 摄像机 +i7 高性能嵌入式主控机为基础平台, 嵌高精度、高识别率、高可靠性的智能视频检测、车牌检测识别算法；辅助光源则采用了高效、绿色、

6、节能的led频闪补光灯 , 可以确保夜间以及逆光、顺光等不良光线条件下依然保持较高的系统捕获率和识别率；智能一体化摄像机的抓拍数据及检测结果, 采用路口分布式缓存、中心集中式存储的双重存储架构, 支持数据断点续传功能, 可以确保系统中每台高清摄像机与分布路口智能主控机、中心平台之间任意通讯链路中断时 , 检测数据及图片、录像不会丢失, 待通讯恢复正常后即自动启动断点续传功能, 将中断传输的数据补充上传。图：前端数据传输流程5 / 36 1 台 500 万像素 ccd 高清摄像机 +智能主控机 , 可以实现对一个标准3 车道路口断面进行完整覆盖, 可同步完成：高清实时检测、红灯信号识别、车辆轨迹

7、分析、车辆牌照定位、过车记录抓拍、车辆抓拍、 牌照自动识别、 监测结果记录、 监测数据上传、 实时通讯等复杂的前端分析和管理功能。可同步实现的路口监测功能主要包括：多类型闯红灯直行闯红灯、左转弯闯红灯、右转弯闯红灯、混行道闯红灯、不按规定车道行车直行道左右转弯、转弯道直行借道、压线行车压白黄实线、压双黄线、占用车道社会车辆占用非机动道、占用公交专用道、占用应急车道以及车辆闯禁行、车辆逆行、异常停车、掉头、闯黄灯、闯绿灯等交通行为和异常交通事件；并且可以提供实时路口交通参数检测和统计功能；系统同时提供h.264 编码实时双码流高清视频监控、交通卡口抓拍、 准确记录交通或交通事件抓拍过程图片以及触

8、发式短录像、设备管理及通讯等多种综合监测功能。第二章 . 系统特点6 / 36 1) 工业级、高性能、标准化、易维护本系统采用工业级高清摄像机和嵌入式智能主控机, 主控机采用了intel i7 高性能通用计算机处理器 ,并基于工业级标准设计制造, 总体功耗仅30w左右 , 能够充分适应-20 +60温室外工况环境 , 具有稳定、高效、节能的特点。1 台 500 万像素高清摄像机+智能主控机 , 最多可同时覆盖一个标准1-3 车道路口断面。系统采用基于高清数字视频流的大区域交通视频检测技术, 对所关注路口的交通流进行视频检测分析, 自动检测车辆、 交通卡口抓拍、 交通参数以及异常交通事件。系统集

9、视频采集、目标分离、 动态跟踪、异常目标触发、报警输出、视频红灯检测、双码流视频监控、数据存储于一身, 而不需要依赖外部的车辆触发或检测技术。与采用传统技术的电子警察产品相比具有：全工业级设计、宽温、集成度高、前端系统结构简单、施工安装方便、后期维护量少等特点。2) 车辆抓拍定位精确 , 系统普适性强系统采用 10 帧以上的500 万高清 ccd摄像机 , 能够准确跟踪、定位交通车辆, 并清7 / 36 图：闯红灯抓拍技术要素晰描绘车辆的行驶轨迹, 充分满足公路车辆智能监测记录系统通用技术条件ga/t497-2009、道路交通安全行为图像取证技术规ga/t 832-2009 、闯红灯自动记录系

10、统通用技术条件ga/t496-2009 等规中对于车辆抓拍过程的技术要求。采用基于车辆建模的目标检测算法,通过对各种车辆进行建模, 采用机器学习的机制, 结图：车辆目标轨迹跟踪合人眼视觉的特点,借助于高清图像的高分辨率, 车辆目标检测算法, 能够很好的处理车辆之间的粘连, 实现有效的车辆目标检测分割。能够避免常见的运动目标检测技术在摄像机高度低、车流量大、跟车距离小、阴影及反光干扰明显的条件下出现的车辆粘连问题。3) 多类型交通检测、定位、抓拍采用全区域动态目标跟踪检测技术, 而不是常规的以虚拟线圈为代表的被动式检测技术。系统可以对进入检测视域目标进行全程的跟踪判定, 而不是被动触发方式。系统

11、不仅能够完成闯红灯等抓8 / 36 拍位置相对固定的交通行为, 还可以对压黄白实线、不按规定车道行车、掉头等车辆轨迹不规则的交通行为进行准确检测、抓拍和记录。系统在准确感应信号灯相位的基础上, 对车辆跟踪判定过程分为：目标分离、目标轨迹跟踪、一致性处理、目标预警、异常行为捕获并记录。图：轨迹跟踪与压线抓拍4)节能环保的智能led同步补光技术传统的闯红灯电子警察系统车牌补光通常使用：气体闪光灯或普通led补光灯两种方式。气体闪光灯具有亮度高、穿透力强的优点, 但对于反方向正常行驶车辆司机眼睛刺激较大, 容易造成事故隐患 , 因此部分地区已经明令禁止。led实时补光灯因光线相对柔和被普遍采用；其缺

12、点是须夜间常亮, 而通常电子警察项目补光灯使用规模比较大；因此,对实际使用寿命和功耗关注度很高,1 台 led补光灯正常工作功率通常可达 50-80w,长时间持续工作不仅影响系统使用寿命, 而且也不利于环保节能的技术要求。同时 ,由于普通市电工作频率为50hz,而摄像机抓拍帧率则往往为8-15 帧, 这就造成了实际项目中, 会出现由于视频采集帧率周期与市电的频率变化周期不同步, 使得图像出现忽明忽暗和图片中周期性红灯信号变黑的问题,严重影响到系统检测质量和执法证据的有效性。本系统中采用了电源频率同步技术,通过同步电源模块将摄像机实际工作帧率、红灯信号、市电频率进行同步即：要求50hz能够被帧率

13、数整除,led 频闪灯只在相机快门工作的一瞬间进行高亮度补光 , 因此 , 远低于传统的每秒50 次的闪光频率, 大幅降低了实际功率消耗并延长了实际使用寿命。而由于视觉暂存的原理, 在现场普通的肉眼看上去led光源仍然是近乎常亮, 因此不9 / 36 会产生刺眼的感觉。图：信号同步原理5) 融入领先的高清车辆牌照识别技术系统采用全新百万像素高清牌照检测识别技术,首先采用动态车辆定位技术进行预处理, 然后进行车辆的牌照定位、车牌分割、字符切分和识别流程, 与传统的拍照定位技术相比, 降低系10 / 36 统的运算量 , 大幅提高了车牌照定位效率和识别的处理效率。图：车辆定位及牌照定位识别6) 高

14、性能嵌入式平台产品生命周期长与一般嵌入式dsp主机或智能摄像机系统运算性能量体裁衣设计不同, 该系统采用了高性能i7通用 cpu架构设计 ,不仅能够完成目前该系统所涉及的路口交通抓拍、交通参数检测、交通事件检测、高清视频监控等多种复杂的系统功能, 而且预留充足的系统升级空间, 对未来一段时期的系统升级需求也能更好响应, 能够更好的保护用户投资, 延长系统的实际生命周期。7) 无牌车辆、遮挡号牌车辆准确抓拍由于采用了车辆模型识别、车牌定位以及目标动态跟踪分析技术, 因此 , 系统具备对无牌车辆和遮挡号牌车辆的检测和抓拍能力。系统可以将无牌车或遮挡号牌的车辆抓拍数据以独立的目录保存,并支持上端管理

15、平台按照车辆检测地点、过车时间等技术要素进行远程查询、检索。11 / 36 图：无牌车辆检测及抓拍第三章 . 技术原理3.1.视频检测原理卓视智通高清路口多功能闯红灯自动记录系统, 针对城市道路大流量道路的具体特点, 采用五百万像素高清数字摄像机实时视频流, 利用先进的数字图像处理技术、模式识别技术、车辆检测技术、红灯信号识别技术等结合交通工程学的要求, 实现车辆的检测、跟踪、识别与高精度抓拍。作为专用于路口闯红灯电子警察系统而言, 如果说 ccd 成像技术是其眼睛, 那么视频检测处理则是系统的大脑, 是本系统中的最关键部分和最核心单元。12 / 36 结合多年的交通行业智能视频分析产品研发和

16、实际应用经验, 我公司已研究出一套非常成熟的视频检测核心算法,其主要工作原理如下：首先进行高清的图像的预处理, 去掉图像的抖动和噪声 , 得到稳定纯净的视频图像。根据摄像机物理参数, 对视频流进行坐标标定。随后基于视频流进行目标的检测和提取, 提取出视频图像中的活动目标, 这些目标可能包括车辆目标也包括行人、摩托车、 自行车等 , 随后逐帧对视频图像中的目标进行持续跟踪。对上述目标关键特征进行分析, 如目标类型、目标大小、目标速度、目标颜色等, 对于车辆目标更要对其车辆号牌、颜色、类型等进行分别记录与跟踪, 从而得到目标的完整描述。根据目标的跟踪列表, 对目标进行分类, 区分行人、汽车、摩托车

17、等类型。根据用户配置的功能, 对无效目标进行技术过滤, 并结合用户设定的规则进行抓拍。根据完整、准确的目标历史跟踪轨迹数据, 结合系统配置的检测规则进行目标行为的判定。对于闯红灯、单行线、应急车道、非机动车道、导流带、调头、未按照指示标线行驶等多种交通行为 , 只需根据跟踪列表和配置规则进行简单的规则判定即可。对于交通参数检测、交通事件分析也完全可以基于上述规则准确获取, 这就保证了系统在增加多种检测功能时, 并不需要增加太多的计算复杂度 , 即可实现多种检测功能并行运算3.2.车牌识别原理13 / 36 采用视频触发方法进行车牌识别, 通过运动检测、目标跟踪、车辆底边检测、车灯检测跟踪、边缘

18、检测等技术, 进行车辆的定位和车牌粗定位 ,结合摄像机标定进行车牌校正, 从而实现高速和高识别率的车牌识别。通过运动检测、目标跟踪、车辆底边检测、边缘检测等技术进行车辆的定位和车牌的粗定位, 能够有效提高车牌定位的准确性和定位速度, 结合摄像机标定技术进行车牌矫正相比传统车牌矫正方法也更有优势。同时基于视频流多帧连续的优势, 在识别过程中我们采用了多帧识别结果对比评估机制, 系统默认将识别可信度最高的识别数据作为唯一识别结果进行输出, 从而提高了系统车牌识别的精度。图：车牌识别流程示意图第四章整体架构14 / 36 图：系统架构示意图系统由前端信子系统、传输子系统及中心子系统三部分组成：4.1

19、.前端子系统主要功能为信息采集、视频车辆检测、通讯, 即采集并记录所有经过断面的机动车等信息, 对经过的车辆进行车牌识别, 采集断面机动车的图片和数据信息, 并与信息中心通讯。前端子系统主要包括：500 万 ccd 高清摄像机及500 万像素高清镜头+智能主控机、led频闪补光灯及控制器、室外型防护罩、高性能智能主控机、浪涌保护器及电源、数字防雷器等主要部件。视频采集采用 dsp嵌入式 500 万像素 ccd高清摄像机 +i7 高性能嵌入式智能主控机, 作为路口前端图像采集和智能交通视频分析设备。检测方式采用纯高清视频流监测触发, 准确捕获车辆通过时间、位置 , 车辆牌照自动识别、纯视频识别红

20、灯信号。抓拍性能15 / 36 采用 500 万像素 ccd高清摄像机进行抓拍, 单图片分辨率高达2448h 2048v, 可根据车辆轨迹精确抓拍反映车辆动态过程的三图片, 且能够自动合成一个图像文件进行存储。图片格式按公安部标准采用jpeg格式。系统可自动按照要求以2x2或 3x1 模式合成的非现场执法证据图片, 可采用水印防伪或者md 防伪验证技术 , 确保图片不会被人为篡改。智能主控机采用高性能、低功耗嵌入式主机, 散热好、稳定性高；系统采用windows 操作系统 , 界面友好 ,操作简便。适用于高温、高湿、室外等恶劣环境。主机可完成高清视频检测、高清车辆抓拍和车牌识别、高清视频录像存

21、储、视频转发、图片合成及存储、图像优化及车牌二次识别等功能。系统如果采用3g/wifi 等低带宽传输方式时前端必须配备智能主控机, 用于定期数据、 图片、视频流的循环存储, 以防通讯不畅或者无常通讯时前端系统无常检测。led频闪灯使用高效率、 寿命长的led频闪灯作为补光设备, 避免了对驾驶人员及行人造成影响, 同时补光灯采用频闪同步技术, 将摄像机实际工作帧率与频闪灯频率进行同步, 在确保补光效果的前提下大幅降低了实际功耗,使其更加节能、环保、长效。数据汇集系统前端数据汇集采用多业务大缓存光纤收发器完成。具备以太网信号、rs232信号、 i/o 开关量信号等多类型信息汇聚传输能力。能够通过网

22、管系统实时监测前端设备工作状态, 采用以太网通讯和低速率、 开关量信号隔离传输方式, 当前端设备网络通讯不畅时, 并可通过开关量信号对前端设备进行远程电源复位。采集系统与监控中心服务器采用专网传输, 在网络条件许可情况下, 可以通过后台管理机观看前端高清摄像机+智能主控机的实时监控画面；多车道抓拍高清摄像机 +智能主控机具备多车道抓拍能力, 即根据需要可由一台摄像机进行1-3 个方向的交通抓拍任务, 系统采用轨迹跟踪技术, 可防止相反方向车辆误拍。卡口功能路口多功能闯红灯自动记录系统, 具有车辆卡口抓拍功能；即：可对每一辆通过路口断面的车辆进行尾牌检测、抓拍、识别。对闯红灯车及其他常见交通违规

23、行为车辆抓拍三照片, 对于正常卡口车辆抓拍一照片。16 / 36 4.1.1.任务目标卓视智通高清路口多功能闯红灯自动记录系统, 主要实现的任务如下：1)对闯红灯车辆在停车线前与线后都要抓拍, 用于记录车辆完整的行车轨迹；2)闯红灯取证图片中, 须能看到清楚的红绿灯状态, 停车线 , 和车辆及行车轨迹；3)对所有经过被路口断面的车辆进行尾牌抓拍与车牌识别；4)对于其他交通行为, 如：压线、不按规定车道行驶, 也都将按照取证规提供交通前、行车中、过程结束三照片 , 清晰记录车辆整个过程；5)对于绿灯、 黄灯期间通过路口的车辆逐一进行尾牌抓拍, 并可自动识别车牌特征, 能够看清车身特征、车标特征等

24、车辆要素。图：前端路口设备架设示意图4.1.2.前端存储每个路口采用嵌入式智能主控机置2.0t 工业级硬盘 , 可以对路口四个方向数据进行集中存储,包括：交通抓拍图片、卡口车辆数据、交通流量数据、高清实时录像等。1)交通车辆抓拍图片交通记录的图片为24 位真彩色 , 每幅图片不低于500 万像素 , 合成后的图片不大于2mb 。当通信出现故障时 , 设备前端具备存储100000 条以上合成数据的能力所需的空间如下：图片： 2m*100000 条/1024=195gb 17 / 36 2)卡口车辆抓拍图片及数据交通记录的图片为24 位真彩色 , 每幅图片不低于500 万像素 , 合成后的图片不大

25、于1mb 。当通信出现故障时 , 设备前端具备存储100000 条以上数据的能力所需的空间如下：图片： 1m*100000 条/1024=98gb 数据： 0.9k*100000 条/1024/1024=0.17g 3)高清实时录像按每路口4 台高清智能相机一天24 小时录像 , 录像视频码流每2 分钟不超过20m的视频质量计算, 则 15 天记录所需的存储空间为：录像： 20m 120 秒 3600 秒 24 小时 15 天 4 路 0.9 损失率 1024m=938gb 4)总的存储空间为：195g+146g+0.17g +938g=1279g =1.3t 充分考虑数据存储的冗余性, 前端

26、路口嵌入式智能控制主机标配2 t 硬盘 , 可以满足上述存储需求。4.1.3.设备配置根据目前城市路口车道分布情况, 以及高清摄像机、智能主控机的系统处理性能, 本系统路口主要设备清单可分为3 种基本配置模式, 详细的系统清单请参考本方案中系统工程清单一章1) 单方向 2 车道单方 2 车道的情况下 , 系统配置如下：1 台 200 万像素高清摄像机1-2 台 led频闪灯视补光灯功率和视角而定1 台嵌入式前端主控机, 标配 2t 硬盘选配 , 最大可支持4 路 200 万 ccd 高清摄像机附件：防护罩、工频同步模块、工业级网络交换机、网络及电源防雷器、基本电器部件及后备式电源供电系统等2)

27、 单方向 3 车道单方 3 条车道的情况下, 系统配置如下：18 / 36 1 台 500 万像素高清摄像机2-3 台 led频闪灯视补光灯功率和视角而定1 台嵌入式前端主控机, 标配 2t 硬盘选配 , 最大可支持4 路 500 万 ccd 高清摄像机附件：防护罩、工频同步模块、工业级网络交换机、网络及电源防雷器、基本电器部件及后备式电源供电系统等3) 单方向 4-5 车道单方 4-5 车道的情况下 , 系统配置如下：1 台 200 万像素高清摄像机1 台 500 万像素高清摄像机3台或以上led频闪灯视补光灯功率和视角而定2台嵌入式前端主控机, 每台标配2t 硬盘选配 , 最大可支持4 路

28、 500 万 ccd高清摄像机及4路 200 万 ccd 高清摄像机4.2.传输子系统完成前端子系统与中心子系统之间的高速通信, 传输前端子系统所采集的各种数据、图片及视频流 , 满足系统对分布式存储在各前端信息采集子系统的各种数据的调用。1) 前端带宽需求本系统的前端子系统主要带宽需求参考如下：对于系统前端带宽需求的计算, 初步按照双向4 车道 200w 相机覆盖 2 车道 ,每车道每秒钟各抓拍一辆车 , 单图片数据大小为300kb,两车道数据量为 4.8mbps/ 路； 按每台摄像机附带 h.264 编码高清视频 , 带宽为 8mbps/路；最大带宽占用4.8mbps+8mbps*2=25

29、.6mbps 。双向 6 车道 500w 相机覆盖 3 车道 , 每车道每秒钟各抓拍一辆车,单图片数据大小为500kb,三车道数据量为 11.7mbps/ 路；按每台摄像机附带 h.264 编码高清视频, 带宽为 8mbps/路；最大带宽占用 11.7mbps+8mbps*2=39.4mbps 2) 传输接入方式本系统传输方式采用基于光纤技术多业务综合传输系统, 其主要优势如下：19 / 36 多业务带缓存光纤传输系统是高可靠、高集成、设计简单、性能稳定性价比高的多业务光传输设备 ,可在单芯光纤上独立传输以太网业务、开关量信号以及低速数据业务等多种业务, 当出现网络风暴时开关量信号、低速数据业

30、务仍可有效传输。利用此优势 , 当前端网络摄像机卡死时,可以通过前端设备的报警接出端子,接入开关量用于对摄像机电源的控制, 通过网管对开关量的控制 , 实现对前端网络摄像机的远程重启, 极大的保证了系统的稳定性。多业务带缓存光纤收发器带有缓存功能, 采用网络缓冲平滑处理技术, 对高清网络摄像机的网络流整形和流控, 避免了在网络传输过程中因传输码流过大导致的网络阻塞和设备瘫痪。多业务带缓存光纤收发器是针对监控高清网络视频信号进行设计的产品, 在传输过程中对视图：多业务综合传输网管系统频信号不做任何拆封包的处理, 使视频信号可以最快速的传输至监控机房接收设备, 减少传输过程中造成的非实时性。中心接

31、收端采用数字矩阵机架, 采用支持热拔插的插卡式结构设计, 取代了传统的二次汇聚型交换机的功能并不造成任何传输延时, 支持三层路由 , 所有视频信号汇聚至千兆网口进行输出,使视频监控系统可独立运行, 避免了传统模式中核心交换机其他业务出现问题从而影响视频信号质量的问题。数字矩阵机架带有网管功能, 可对前端接入业务和光纤链路进行管理, 实时了解设备运行状态,高效的保证了故障的快速定位恢复。20 / 36 4.3.中心子系统4.3.1.系统结构中心子系统是核心业务处理中心；完成数据信息和图片的接收、处理及存储, 实时展示各系统和前端采集设备的状态以及对系统的日常管理；根据实时车辆信息, 进行黑比对、

32、套牌车检测、行驶轨迹分析、 跟车关联分析等业务处理, 完成对车辆布控等实战功能；能够根据业务要求, 提供综合查询功能 , 为业务分析提供参考依据。中心子系统的硬件构架主要是由接入服务器、web 服务器、数据服务器、磁盘阵列、客户端及本地网络设备等部分组成。图：中心子系统架构示意图接入服务器文件服务器是连接前端和后端平台业务的桥梁。它主要负责实时过车数据的解析、接收、存储、转发, 以及报警功能。具体功能如下：接收前端智能一体机或者智能主控机的过车信息和高清图片。识别超速车辆,生成违章信息。通过比对布控车辆库, 实现对布控车辆包括黑、白及各类21 / 36 违章车辆的识别, 生成报警信息上传中心。

33、在数据库服务器中写入正常过车及布控、违章车辆信息。在磁盘阵列中存储车辆图片。给管理中心和web客户端发送正常过车、超速过车、布控过车的车辆信息, 及指定的实时过车图片。实现第三方平台的联动。本系统中接入服务器负载能力为：每50 路 500 万高清智能机或者每100 路 200 万像素高清摄像机 +智能主控机配备一台。主要用于接收前端智能机抓拍图片、卡口图片、车辆数据、前端设备配置信息、 身份认证管理信息等功能。接入服务器可通过系统数据库共享或者sdk方式直接与指挥中心上端管理服务器实现数据上传和数据共享。实时将前端子系统违章抓拍、识别数据上传交管局指挥中心综合业务平台执法数据库, 进行非现场交

34、通违章执法取证支持。web服务器主要负责整个平台的系统配置和业务功能, 为其他模块提供验证服务, 接收文件服务器上传的实时过车信息 , 获取前端设备单元的运行状态, 负责数据转发 , 响应访问用户的操作请求, 提供用户的登录认证服务, 管理当前访问的用户权限. 配置管理单位、车道、用户等资源信息。监测前端设备,包括终端服务器、高清摄像机+智能主控机、车检器、线圈等的运行状态。接收实时过车图片。接收所有正常过车、超速过车、布控过车等信息。实现机动车、非机动车、违章过车、异常牌照等信息的查询和图片校对下载功能。实现多种模式的车流统计功能, 各种车辆信息的分析功能, 电子地图功能。为 web 客户端

35、提供登录服务。为 web 客户端提供车辆信息的查询、统计服务。数据服务器22 / 36 提供数据库管理软件的安装平台, 控制对数据库管理系统数据访问权限、为数据查询、统计及运算等数据操作提供存空间, 并和其他数据库服务器共同承担因数据操作带来的工作压力, 实现负荷均衡和性能上的优化。磁盘阵列将多个高性能大容量组织成阵列的方式, 以某种优良的数据存储技术来存储海量数据, 并对海量数据实现优化管理, 以达到数据扩容的功能和提供最优的数据服务性能。实现车辆图片的存储管理通过 ftp服务器为客户端提供图片查询下载服务存储介质管理,应当可实现对目前多种主流存储设备的接入, 并可管理存储空间、存储策略。客

36、户端部署 web客户端或者c/s 客户端：配置管理单位、卡口、车道、用户等资源信息。接收实时过车图片。接收所有正常过车、超速过车、布控过车等信息。实现机动车、非机动车、违章过车、异常牌照等信息的查询和图片校对下载功能。实现多种模式的车流统计功能。实现各种车辆信息的分析功能。监控人员通过客户端主机操作中心交通综合管理平台软件, 对数据进行日常交通业务管理、数据查询、资料整理、交通处罚等等操作。4.3.2.处理性能对于后台数据库服务器数据吞吐性能的设计,根据试验测试结果, 现阶段常用高性能pc服务器intel xeon e5-2400 系列处理器 2 颗, 主频 1.7ghz, 核数 4 核, 芯

37、片组 intel c600芯片组存：配置存 64gb 、windows2003server操作系统每秒钟最多能够负荷10 图片的写入速度, 每小时36000 图片写入速度。按照道路高峰时期道路流量计算, 后台配置2 台数据库服务器1+1 备份 ,23 / 36 可以满足 36000 图片 / 小时的写入速度, 即 36000 辆机动车 /小时的通行能力, 平均到 xx个车道 , 可以满足每车道1800 辆机动车 / 高峰小时的通行能力, 基本能满足设计要求。4.3.3.后端存储本系统采用技术领先ip-san 存储方式 , 可根据最终系统的规模实现分布存储, 虚拟化集中管理。录像存储采用高清网络

38、摄像机到ip-san 端到端的存储, 通过视频监控专网完成传输和转发交换而不是服务器进行转发, 有效避免存储服务器所带来的存储的可靠性问题, 避免大量部署流媒体转发服务器而造成管理困难、维护困难、能耗大、占用大量机房空间等问题；录像数据采用更先进的数据块存储 ,录像数据可以即时回放, 随时录随时看 , 不存在文件形成的时间周期问题。本系统主要存储类型及容量测算方法如下：1)路口卡口照片容量计算车流量按10000 条/天 / 车道计算。车道数共xxx 条, 图片存储要求保存半年天 , 每辆车 2 图片 ,每图片的大小为0.3mb。照片存储容量xxx=10000 车次 xxx 车道 2 0.3mb

39、 180 天 1024 1024 2)高清视频录像容量计算xx 路高清视频 25 幀/ 秒,2mbps存储 30 天所需要的容量全景录像存储容量xxtb 2mbps 8 3600 秒 24 小时30 天 xx 路 1024 1024 3)违章照片容量计算违章车辆按1000 条/ 天计算 , 数据存储要求保存180 天, 每辆车 4 图片 , 每图片的大小为0.3mb。照片存储容量xx=1000 180 4 0.3mb 1024 1024 4.3.4.管理平台中心子系统管理平台为系统选配产品, 在此仅作简单介绍, 如需进一步了解可联系本公司所要相关专题解决方案和产品介绍。卓视智通智能交通综合管理

40、平台, 是一个融合高清视频图像监控、高速网络传输、 高性能比对计算等多技术、多系统集成的复杂系统。是一个综合性、专业性很强的信息整合、业务管理与决策支24 / 36 持平台。整个平台综合运用了通讯、计算机、网络、信息处理等技术, 实现了信息资源管理、设备管理、用户管理、安全管理等业务功能。系统设计开发采用面向服务的soa架构方法 , 充分体验和实践soa思想方法深层次的优越性；采用 microsoft .net framework标准技术框架和实现技术路线, 融合利用公司在安防领域特有核心技术的先天优势,从底层架构设计上保障了应用软件开发结构的科学性和先进性；优越的基础平台, 确保了应用软件平

41、台具有良好的扩展性、广泛的适应性、强大的兼容性和可靠的稳定性；确保25 / 36 了软件平台能满足高并发负载的性能要求；确保平台软件能满足用户构建整体信息化大集成的技术要求。同时 , 开发式架构也是支持更高层面第三方业务应用的开发和集成、确保目标应用系统具有稳健性能的基本前提。作为整合道路交通监控、治安监控基础设施、网络与计算机等综合信息管理平台, 其总体框架包括数据接入层、转发存储层、中间件层、业务应用层、用户界面层五个层次, 如下所示：1)数据接入层主要负责与外场设备、分局中心系统进行数据交互；完成采集图片/ 数据的入库存储、数据协议转换、数据预处理及控制信息发送功能。2)转发存储层主要负

42、责业务数据以及图片文件的存储和管理, 负责实时视频图像的转发和历史图像的存储,数据库软件采用sql server 2005, 采用 raid5 磁盘阵列作为存储介质, 采用负载均衡的策略将转发、存储、查询任务分配到多台服务器上。3)中间件层是支撑业务应用中间件服务层,主要负责数据检索引擎、数据共享服务等功能。4)业务应用层是基于中间件层之上进行的各种业务处理、运算和管理服务层, 包括实时监控、违章审核、布控报警、信息导入、查询统计、流量分析、事件管理、系统对时等业务处理功能, 同时提供丰富的系统配置管理功能。5)用户界面层提供基于 c/s 或 b/s 结构的友好、易用的人机交互界面。26 /

43、36 第五章系统功能功能分类详细功能功能描述备注交通监测交通信号监测直行道闯红灯,抓拍 3 图片左转弯闯红灯,抓拍 3 图片右转弯闯红灯,抓拍 3 图片直行、左转混行道闯红灯, 抓拍 3图片直行、右转混行道闯红灯, 抓拍 3图片不按导向车道行驶直行道左、右转弯, 抓拍 3 图片右转道直行、左转, 抓拍 3 图片左转道直行、右转, 抓拍 3 图片变线压白实线行驶,抓拍 3 图片压黄实线行驶,抓拍 3 图片不按道路规定行车违反尾号限行规定, 抓拍 3 图片违反单行线限行规定, 抓拍 3 图片车型限行规定货车、外埠车等, 抓拍 3 图片车辆逆行、倒车监测车道逆向行驶、不按规定倒车, 抓拍 3 图片

44、, 抓拍 3图片机动车占用专用车道车辆占用公交专用车道, 抓拍 3 图片车辆占用应急车道, 抓拍 3 图片车辆占用非机动车道, 抓拍 3 图片机动车调头车辆在禁止调头的区域调头, 抓拍 3 图片停车及绿灯溢出红灯时车辆在路口、斑马线区域停车, 绿灯放行时 , 前方出口出现拥堵车辆仍然驶入路口, 抓拍 3 图片交通卡口监测抓拍机动车可对每一辆通过路口断面的车辆抓拍一尾部图片抓拍无牌车可对无牌机动车辆进行自动检测、抓拍, 并单独目录保存抓拍摩托车基于车辆模型特征实现对摩托车抓拍, 可看清车辆特征车辆特征识别车辆号牌识别可识别车牌结构、车牌底色、车牌照汉字、数字、字母识别车身颜色识别可以识别近10

45、种常见车身颜色, 车辆标志识别识别市场上常见的汽车品牌标识实时交通监测高清视频监测h.264 高清视频和cif 低码率实时视频监控, 支持 24 小时实时录像和事件触发录像；高清实时录像1920*1080 15fps以 2分钟一个视频文件的方式进行保存, 可以使用通用windows media player及其它播放器播放。27 / 36 交通参数监测具备路口断面、 分车道的交通流参数采集功能, 并支持与信号控制系统对接交通事件监测可对路口视域中的异常交通事件检测并报警,可支持图片抓拍和触发式短录像记录旅行时间监测平台端基于两点同一车辆捕获信息及路程, 可计算微观层面的车辆旅行时间数据区间超速

46、监测平台端基于两点同一车辆捕获信息及路程, 可计算车辆平均速度, 并对超速车辆进行报警、抓拍、记录取证数据管理图片抓拍存储标准每图片至少为24 位真彩图像 , 目测无明显色差, 单幅图片分辨率不低于 500 万像素；图像文件采用jpeg格式编码 , 压缩后的文件不高于 2mb 图片抓拍位置要求遵循相关行标要求, 提供前、中、后三记录完整过程的照片信息叠加要求叠加位置、 抓拍时间、 类型、 车辆牌照等关键信息, 抓拍时间精确至毫秒级图片传输防篡改采用 md数字加密技术, 有效防止数据传输过程中人为篡改前端数据提取支持通过以太网、usb等方式进行本地数据下载断点续传功能传输时 , 如遇到网络故障导

47、致传输失败, 具备断点续传功能数据格式闯红灯自动记录系统应实时记录具有闯红灯行为的机动车信息并存入数据库表中,数据库表结构应符合ga 329.3 、 ga 648 的要求。系统运维网管网络校时功能可通过 gps装置对本地时间进行校对,24h 计时误差不超过1.0s, 每小时时钟校对一次； 支持手动校时和利用ntp时钟服务器校时, 采用ntp协议可实现网路自动校时功能断电恢复功能系统具备软、 硬件看门狗 , 系统主要设备突然断电时电源恢复后可自动开机运行 , 无需人工干预；软件看门可监控检测软件运行状态, 停止响应或异常退出时可自动重新启动软件信号故障检测红灯信号连续时间达3 分钟或现场设定值以

48、上时 , 系统自动判断为信号灯故障,避免在系统信号灯输入异常时误拍, 同时能自动报警视域偏移报警系统可基于视频方式对视域关键点位置进行跟踪比对, 可对相机移位、红灯漂移等现象进行自动修正或报警远程维护功能可通过网络对各监控主机进行远程访问, 查看和下载车辆记录的数据及图像 , 设置报警条件,修改系统参数, 实行远程维护和远程操作。配置路口主机的系统, 需支持 b/s 方式访问 , 通过联网电脑的web 浏览器 , 就可直接访问、查询监控主机上的车辆通行记录系统网管监测通讯、 负载、 心跳、 存储等一列运行指标参数进行监控, 并形成可视化参考图表 , 为管理人员提供运维计划参考第六章指标性能28

49、 / 36 6.1.前端子系统1) 200万像素高清摄像机部件类型性能描述传感器类型ccd 传感器尺寸sony 1/1.8吋像素数1628*1232 像素尺寸 hv4.4 4.4 m帧率15 帧/ 秒电子快门0.15ms999.37ms 增益调节围自动 / 手动镜头接口ccs接口ad采样精度14 位抓拍图像格式jpeg压缩图像视频图像格式单路 jpeg 、单路 h.264、双码流接口10/100m 自适应以太网接口rj45本地存储sd卡工作温度环境温度 -30 + 70功耗8w12v 2) 500万像素高清摄像机部件类型性能描述传感器类型ccd 传感器尺寸sony 2/3吋像素数2456*20

50、48 像素尺寸 hv4.4 4.4 m帧率10 帧/ 秒电子快门可编程设置 ,0.15ms999.37ms 增益调节围0.0036db 可调光圈手动镜头接口ccs接口ad采样精度14 位抓拍图像格式jpeg压缩图像视频图像格式bayer 8bit, bayer 12bit, yuv422, jpeg, mjpeg, mpeg4多种码流输出接口100/1000m 自适应以太网接口rj4529 / 36 本地存储sd卡工作温度环境温度 -30 + 70功耗8w12v 3) 高清光学镜头 200 万像素型号12mm-mp2 16mm-mp2 适用像素200 万200 万焦距12mm 16mm 靶面尺

51、寸2/3 2/3 后截距9.7mm 9.14mm 接口类型c-mount c-mount 光圈1.4-16c, 1.4-16c 水平视角40.430.8最近物距0.3m 0.3m 水平视场角2/3 d 49.238h 40.430.8 v 30.823.4 畸变率0.1% 0.1% 重量 : 65 克65 克4) 高清光学镜头 500 万像素型号12mm-mp5 16mm-mp5 适用像素500 万500 万规格英寸2/3 2/3 焦距 mm 12 16 操作类型聚焦手动锁定手动锁定光圈手动锁定手动锁定视场角 2/3 48.6*39.8*30.4 30.8*30.8*23.4 1/2 36.4

52、*29.5*22.3 28.1*22.6*17.1 后焦点12.42mm 12.36mm 光圈围f1.6-f22 f1.6-f22 接口c c 5) 智能主控机部件类型性能描述处理器intel? core? i7/i5 处理器30 / 36 主板芯片intel? qm57 pch存1 x ddr3 so-dimm 插槽 , 最大支持可达 4 gb ddr3 800 sdram 存储模式通讯接口双 intel gigabit 以太网口存储2 x 2.5 sata hdd 支架或可选 sata dom 模块 1 个外置 cf 卡插槽 , 存储容量2t 6) 相机防护罩部件类型性能描述电源24vac

53、 10% ；220vac 10%功率50w;80w 护罩外型尺寸 585189 194最大摄像机 / 镜头尺寸 280125 104材料主体：铝合金；视窗：透明玻璃, 可选光学玻璃锁扣；锁扣：不锈钢视窗面积102 89自动温控围加热开： 85 关：205风扇同时运转风扇开： 375 关：205防护罩等级ip66 安装环境室/ 室外重量5.0kg 工作环境-35 +65, 湿度 90%rh 可选附件加热器、风扇、遮阳伞、光学玻璃、雨刷器建议使用支架ws2770 、ws2790 7) led频闪灯部件类型性能描述功耗25w-75w 信号触发方式ttl/光耦工作方式视频录像输入电源ac 100v26

54、0v / 5060hz 31 / 36 功率因数 pf 90% 电源效率 88% 光通量 /pcs 190220lm 光源效率 90% 色温7500k led芯片美国显色指数80% 光源的角度15 45 可调通过客户需求选择合适的透镜工作温度-20 50 使用寿命50000 小时灯体与灯罩材料铝合金与钢化玻璃净重2.5kg 6.2.中心子系统系统前端采用高性能嵌入式平台和总线级部数据交换方式, 中心平台采用intel 至强高性能cpu,数据处理性能可以达到如下技术要求：号牌识别时间为从车辆图像捕获到号牌信息提供所需要的时间：200 ms。前端信息采集本地写库的时间：前端各断面采集设备, 在实时

55、采集并处理生成数据和图片信息后, 到信息全部实时写入本地数据库所需要的时间：20ms。数据采集中心写库的时间：前端各断面采集设备, 在实时采集、 处理信息后 , 到信息全部写入中心计算机系统数据库所需要的时间：200ms 。32 / 36 6.3.综合性指标1) 200万像素高清路口多功能闯红灯自动记录系统zszt 200 万像素高清路口多功能闯红灯自动记录系统系统参数高清智能机 +智能主控机200 万像素 1/1.8 ccd 15fps, 最多覆盖2 车道本地存储工业级置硬盘检测方式高清视频检测红灯信号检测支持视频识别红绿灯状态、信号灯检测器检测红绿灯状态、视频识别和信号灯检测器混合模式检测

56、红绿灯状态led补光灯led频闪补光 ,2 车道 1 台或 2 车道 2 台市电同步高清相机快门与市电相位同步适应车速围0220 公里 / 小时系统功能可抓拍类型闯红灯、不按导向车道行车、变线、不按规定车道行车、机动车逆行、机动车占用专用车道、调头、停车, 等治安卡口实时对通过机动车辆抓拍并进行车牌识别, 实时对通过摩托车、非机动车等抓拍交通事件检测检测路段异常停车、拥堵、逆行、低速车流等交通参数检测对每车道车流量和车速、占有率进行分析统计号牌自动识别对民用、警用、军用、武警等汽车号牌自动识别车身颜色识别识别 10 种车身颜色系统管理功能自动校时 ,自动复位 , 运行状态监控抓拍图片数据图片压

57、缩方式图片分辨率为1628x1232 像素 , 格式应采用jpeg格式 , md5防篡改记录模式抓拍： 3/ 记录 , 支持 2+2 或 3+1 合成；卡口：1-2/ 记录 ,支持 1+1 合成；交通事件：3 抓拍或触发短录像性能指标各类型闯红灯捕获率： 95%,检测率： 90% 不按导向车道行车捕获率： 95%,检测率： 90% 变线、压线捕获率： 95%,检测率： 90% 逆行、不按规定倒车捕获率： 95%,检测率： 90% 占用专用车道捕获率： 95%,检测率： 90% 调头捕获率： 95%,检测率： 90% 停车捕获率： 95%,检测率： 90% 卡口抓拍车辆捕获率： 98% 号牌识别正确率：95% 车身颜色识别正确率：70% 摩托车捕获率：90% 交通参数统计断面流量：准确率：98% 平均车速：准确率：95% 车辆长度：准确率：90% 交通事件检测检测率： 95% ；有效率： 90% 33 / 36 环境指标工作温度环境温度 -20 70 正常启动和工作工作湿度0%93% 平均无故障工作时间大于 30000 小时2) 500万像素高清路口多功能闯红灯自动记录系统zszt 500 万像素高清路口多功能闯红灯自动记录系统系统参数高清智能机 +智能主控机