300万电警一体机标准技术方案

300万电警一体机

标准技术方案

设计公司：—

设计日期：2024-05-29

目录

第一章项目概述...............................................................1

1.1项目背景................................................................1

1.2需求分析...............................................................1

电子警察系统发呈现状....................................................1

电子警察系统发展趋势....................................................2

功能需求分析............................................................3

1.3建设目标...............................................................4

1.4建设内容...............................................................5

1.5建设依据...............................................................6

1.6建设原则...............................................................8

其次章前端系统设计..........................................................10

2.1设计思路综述...........................................................10

逻辑统一、物理分别.....................................................10

平安、畅通、环保.......................................................10

技术先进、功能好用.....................................................10

2.2系统总体设计..........................................................11

系统原理介绍...........................................................11

电子警察系统总体布局...................................................14

违法抓拍功能介绍.......................................................16

系统接口设计...........................................................23

系统性能指标...........................................................23

现场布局示意图.........................................................24

2.3前端系统功能..........................................................26

车辆抓拍功能...........................................................26

车牌识别功能...........................................................28

高清视频录像功能.......................................................29

交通流量监测...........................................................29

设备状态巡检...........................................................29

数据信息平安...........................................................30

2.4前端主要设备参数.......................................................30

2.4.1300万智能抓拍一体机...............................................30

2.4.2智能交通专用补光灯.................................................32

红灯信号检测器........................................................34

交通终端主机..........................................................35

第三章传输网络设计..........................................................37

3.1带宽占用率数据.........................................................37

3.2网络拓扑结构..........................................................37

第四章智能交通管理平台设计..................................................39

4.1平台综述..............................................................39

概述...................................................................39

平台架构...............................................................40

平台设计原则...........................................................42

关键应用技术...........................................................44

4.2平台特点..............................................................46

4.2.1融合监控、交通业务.................................................46

先进的技术架构.........................................................46

良好的用户体验.........................................................47

多种智能化好用功能.....................................................47

良好的系统兼容.........................................................47

贴近实战业务的应用.....................................................47

便捷业务数据处理.......................................................48

强大的视频监控系统.....................................................48

完善的系统运维管理.....................................................48

4.3平台业务应用..........................................................49

预案管理...............................................................49

视频巡逻...............................................................49

治安卡口...............................................................50

非现场执法.............................................................58

地图应用...............................................................65

资产运维...............................................................70

4.4GIS地图应用............................................................78

4.5卫星定位...............................................................79

4.6设备状态管理...........................................................80

4.7分系统对接............................................................80

与警用地理信息系统的对接集成...........................................80

与三台合一系统对接集成.................................................81

与卫星定位系统对接集成.................................................81

与移动警务系统对接集成.................................................82

与六合一平台对接集成...................................................82

与全国机动车维查布控系统对接集成.......................................82

第五章现场施工方案..........................................................84

5.1工程勘察...............................................................84

5.2安装方案设计..........................................................85

埋基础.................................................................85

手井安装和管道铺设.....................................................86

设备箱安装.............................................................86

接地体安装.............................................................86

5.3立杆施工参考..........................................................87

5.4系统布线施工参考......................................................88

5.5开箱验货..............................................................89

5.6设备布线说明..........................................................89

5.7平安防护措施..........................................................91

设备平安防护...........................................................91

系统防雷措施...........................................................92

5.8管道铺设及综合布线.....................................................95

5.9系统调试...............................................................96

5.10割接.................................................................96

5.11试运行................................................................96

5.12验收..................................................................96

第一章项目概述

1.1项目背景

随着我国汽车保有量逐年激增，交通拥堵、事故频发、环境污染、运输效率

低下等问题不断加剧，除了不断加快交通基础设施建设之外，利用先进的智能化

交通ITS技术手段，缓解交通拥挤、削减交通事故、削减环境污染，是我国交通

运输行业发展面临的迫切任务。

在全国政协十二届一次会议、全国人大十二届一次会议上，国家领导高度重

视城市交通拥堵、尾气排放骤增等问题，提出“解决交通难题不能只是靠限行、

摇号，这些都不是治本之策，须要接着坚持十二五发展规划加强智能化交通建设,

尽快迈过城市发展阵痛期”。道路交通拥堵和城市活动效率下降成为世界性难题,

靠限行和摇号治标不治本，要想从根本上解决问题，必需综合治理，加强智能化

交通建设。

这些年来经济飞速发展进一步推动了XX市的城市化程度，城市规模和人口

数量逐步向大中型城市转变，随之而来的交通问题也变得尤为突出。利用先进的

智能交通技术手段，建设智能电子警察系统将会对交通违法行为形成强大的威慑

效果，可以促使广阔驾驶员驾车时不敢稍有懈怠，遵章驾驶，交通平安得以提高,

交通拥堵得以缓解，同时减轻了交通民警的工作强度，大大节约了用于纠违和处

置突发事务的警力。因此建设高效的高清电子警察智能交通管理系统是提高XX

市交通管理的最重要也是最有效的方式之一。

1.2需求分析

1.2.1电子警察系统发呈现状

随着电子警察系统应用范围越来越广，人们对智能交通设备相识逐步加

深，用户、厂商及经销商都希望国家能制定产品技术检测标准对智能交通市

场的发展进行规范和指导。但由于缺乏共同标准，各厂商依据自己的理解进

行产品的研发和实施，给交管部门的选型、实施和运行带来了许多问题.制

约了电子警察系统的有序发展。

1、对道路交通管理进行执法监督时一般只能对某一类的违法行为进行

监测、抓柏，技术延长领域不足；

2、电子警察系统核心拍摄部件从光学胶片相机、数码相机到摄像机，

数据格式、资料格式更是五花八门，资源难以实现共享；

3、电子警察市场混乱，厂家众多，技术实力参差不齐，部分厂家产品

没有通过国家权威部门的检测，缺乏有效的质量监督和验收机制；

4、产品没有统一标准，用户比选困难；

1.2.2电子警察系统发展趋势

（一）视频检测技术将逐步取代线圈检测技术

地感线圈具有工作稳定、数据精确、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，不行避开的要封路、破路进行施工安装，使路

而破坏比较严峻，施工后还要面临道路翻浆、塌陷等诸多隐患，人力、物力、时

间资源大量奢侈；视撅检测技术具有安装简便（完全不需破路施工）、升级便利、

维护成本低等优势。随着视频检测技术的不断提高，线圈检测技术将渐渐被视频

检测技术所取代。

（二）电了警察系统的功能延K

从车辆违法抓拍扩展到交通流量采集、交通监控、交通诱导等多种应用，成

为智能交通管理系统的基础。随着电子警察系统应用的积累沉淀，系统不断标准

化和规范化，电子警察在技术上将不断改进，用户需求的提高促成其功能日益完

善，性能上也将不断提高。因此，将来的电子警察系统功能也将突破现有的闯红

灯、超速抓拍等单一性，而由蕴含多种技术的更加智能化的综合式电子警察来领

导，成为智能交通管理系统的基础，加上中心管理平台强大的数据处理实力，形

成集预防、限制、打击为一体的道路交通管理方案。

（三）电子警察设备管理智能化

升级、维护服务专业化。近年来，由于电子警察产品发展良莠不齐，导致部

分地区电子警察系统好用性差，或因设备管理困难、无专业维护队伍造成设备故

障率高、系统运用率低、好用性不强，给电子警察推广运用造成了很大的障碍，

因此，须要建立基于电子地图的设备跟踪、设备参数管理配置、设备故障报警、

设备运行状况报告显示等，实现设备智能管理。弓虽化设备后期维护、系统升级，

使电子警察系统售后服务专业化。

（四）智能交通综合管理平台的建设

目前的电子警察系统后台多是单独的处理系统，且采纳客户端/服务器结构

开发，安装困难、功能单一、系统拓展因难、可维护性差、缺乏与其他系统为互

连接口、难以实现信息共享，造成资源奢侈，故建立集道路交通信息、车辆违法

信息、设备信息、黑名单信息、路口路段视频资料信息等于一体的、与车驾管系

统无缝接轨的、预留GIS和GPS接口的道路交通管理信息平台，实现数据的统

一存储、组织、处理，能够更加精确、有效地保证数据间的关联，提高信息的利

用率与系统工作效率，为道路交通管理现代化奠定基础。

1.2.3功能需求分析

《中华人民共和国道路交通平安法》中对以下违法行为进行了定义，这也正

是本次闯红灯电子警察系统建设须要解决的核心问题：

违法代码1301—机动车逆向行驶的；

违法代码1302—机动车不按交通信号灯规定通行的；

违法代码1042—机动车不按规定车道行驶的；

违法代码1018-机动车不在机动车道内行驶的；

违法代码1230—机动车违反禁止标线指示的；

违法代码1025一遇前方机动车停车排队等候或者缓慢行驶时，在人行横道、

网状线区域内停车等候的。

围围着闯红灯电子警察系统建设须要解决的核心问题，XX市通过实际需求

调研，梳理出主要需求如下：

1.2.3.1违法驾驶行为自动抓拍记录

系统应能清楚记录车辆经过路口时的照片，实现对多种违法行驶行为车辆的

进行实时监视、抓拍、识别、记录保存，并附加绿灯卡口功能，清楚辨别车身、

车牌号。自动详实记录机动车经过的地点、行驶方向、经过时间、号牌号码、号

牌颜色、车辆类型等内容。

1.2.3.2联网布控、实现对黑名单车辆的布控稽查

系统不仅可以实现对违法行为的抓拍记录惩罚，还可以通过绿灯卡口功能实

现对各种被盗抢车辆、交通肇事车辆等黑名单车辆可实现联网布控，发觉可疑车

辆可自动报警。并可以为PGIS平台供应接口和数据，通过图形化的方式直观显

示车辆运行的路径。

1.2.3.3多系统融合、更大发挥智能交通系统综合效果

电子警察系统可以实现与交通相关系统的对接和信息融合，与包括信号灯系

统、诱导屏分布系统、视频监控系统、应急指挥系统等进行综合，实现交警对交

通及车辆的综合智能化管理。

1.2.3.4交通信息采集、优化交通流量

机动车的车型、车种等信息反映了道路交通流的车辆结构和组成，通过采集

道路交通流的等信息，交警可以驾驭不同地域号牌车辆、不同营运性质车辆、以

及不同车型车辆的时空分布状况,为信号灯限制、交通疏导供应有效数据。

1.2.3.5全天候现场记录，明晰交通事故责任

系统不仅可对违法车辆自动抓拍，还可实现对路口高清录像。路口车辆交汇,

交通状况困难多变，简洁发生交通事故，系统通过抓拍图片及高清录像方式实时

记录现场状况，对交通事故责任认定，供应了有力证据。

1.2.3.6非现场执法，提高违法惩罚的智能化、便捷性

系统不仅具有非现场执法，违法车辆的自动抓拍记录，还可实现通过交通管

理平台对抓拍数据的一系列筛选、审核、复审、发布等流程，智能便捷地将违法

信息通过特地的发布平台进行公布，实现交警队交通管理的肃穆性、高效性和便

捷性。

1.3建设目标

智能电子警察系统应为交通管理部门带来以下核心业务目标：

1）削减因闯红灯、不按导向行驶、压黄'白实线、禁停、逆行、机占非、公

交车道、反向车道等违法驾驶行为而造成的交通事故、堵塞和交通混乱；

2）为交通肇事逃逸和涉车案件等供应线索和证据；

3）交通疏导的组织和管理：在早晚交通高峰期，由于车流和人流的相对集

中，路面交通的压力特别大，通过图像监控系统可以全面直观地驾驭全区路面上

交通拥堵状况，通过流量监控，可以明确的驾驭道路流量数据，能刚好发觉诱发

交通堵塞的苗头，以及堵塞路口路段，在第一时间找出解决方案进行处置和疏导,

并在驾驭全局交通状况下，可实施正确的分流的措施，提高交通畅通度；

4）提示机动车驾驶员自觉遵守交通法，增加平安意识；

5）通过电子警察的威慑作用，督促驾驶员遵章驾驶，消退交通隐患，创建

平安、和谐的交通秩序。

1.4建设内容

通过现场勘查与调研，主要在以下路口规划建设高清智能闯红灯电子警察系

统，符合本市的交通管理需求，对违法行驶行为进行有效遏制，削减交通拥堵和

交通事故发生。

1）前端点位建设

本项目共需建设XX套XX个方向的高清智能闯红灯电子警察系统，分布在

XX市中心主要交通道路路口，具体信息分布如下：

路口车道信息（包含机动和非机动车道）

序号路口名称车道类型

自西向东自东向西自南向北自北向南

1十字路口X（机）+X

（非机）

2T字路口

电子警察部署地点位置如下：

（XX市电子警察部署地图，如有请粘贴）

2）监控中心建设

在XX市公安局监控中心部署智能交通管理平台及数据接收存储服务器，实

现对数据及业务信息进行处理，包括车辆布控、违法处理、实时报警、信息查询、

流量统计、日志查询等功能。车辆图片及抓拍数据设计存储时间为XX天（国标

规定XX天），违法数据及黑车牌数据存储时间为XX天（国标规定XX天），高清

视频录像存储时间为XX天（本市规定XX天），存储辨别率为720P（1280*720）

或1080P（1920*1080）,采纳集中存储方式.

3）传输链路建设

系统采纳光纤传输方式，由运营商供应裸光纤自路口至XXg公安局监控中

心，点对点传输方式，传输设备主要为光纤收发器。依据项目建设内容，须要建

设XX条光纤传输链路，XX点传输距离达到30km以上,XX点传输距离为10KM,

光纤带宽为lOOMbo

1.5建设依据

高清电子警察系统的设计及实施将严格依据国家及行业相关标准，探讨成果

及地方性标准规范等。主要包含交通平安、系统设计、工程施工、图像要求、网

络要求等方面：

一、交通平安相关法律规范：

1）《中华人民共和国道路交通平安法》2004年5月1日

2）《中华人民共和国道路交通平安法实施条例》2004年5月1日

3）《中华人民共和国国家标准》GB/T21255-2007

4）《中华人民共和国公共平安行业标准》GA38-92

二、智能交通相关标准规范

1）《马路车辆智能监测记录系统通用技术条件》GA/T497-2009

2）《闯红灯自动记录系统通用技术条件》GA/T49G-2009

3）《道路交通平安违法行为图像取证技术规范》GA/T832—2009）

4）《机动车号牌图像自动识别技术规范》GA/833-2009

5）《马路交通平安设施设计技术规范》JTJ074-2003

6）《公安交通指挥系统建设技术规范》GA/T445-2010

7）《公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求》GA/T651-2006

8）《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》GA/T652-2006

9）《机动车测速仪》GBT21255-2007

10）《全国道路交通管理信息数据库规范》GA329.3第3部分

11）《全国城方实施道路畅通工程总体方案》

三、城市联网报警系统标准规范

1）《平安防范视频监控联网系统信息传输、交换、限制技术要求》GB/T

28181-2011

2）《城市监控报警联网系统技术标准》GA/T669-2008

3）《跨区域视频监控联网共享技术规范》DB33/T629-2007

4）《报警图像信号有线传输装置》GBT16677-1996

四、平安防范系统设计规范

1）《中华人民共和国公安部行业标准》GA70-94

2）《平安防范工程程序与要求》GA/T75-1994

3）《平安防范工程技术规范》GB50348-2004

4）《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

5）《建筑电气设计技术规范》JBJ/T16-2008

6）《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001

7）《工业电视系统工程设计规范》GB50115-2009

8）《平安防范系统通用图形符号》GA/T75-2000

9）《平安防范系统通用图形符号》GA/T74-2000

10）《计算机信息系统平安爱护等级划分准则》GB17859-1999

11）《电子计算机机房设计规范》GB50174-2008

12）《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000

五、平安防范系统工程规范

1）《平安防范系统验收规则》GA308-2001

2）《城市交通信号限制系统术语》GA/T509-2004

3）《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB/T50198-2011

4）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006

5）《电气装置安装工程电缆线路及施工工程验收规划》GB/50168-2006

6）《系统接地的型式及平安技术要求》GB/4050-2008

7）《交通电视监控系统工程验收规范》GA/T514-2004

8）《平安防范系统雷电浪涌防护技术要求》GA/T670-2006

9）《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004

10）《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50254-96GB50255-96

GB50256-96GB50257-96

11）《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》GA/T652-2006

六、计算机网络相关标准规范

2）《信息技术开放系统互连网络层平安协议》GB/T17963-2000

3）《计算机信息系统平安爱护等级划分准则》GB17859-1999

4）《计算机信息系统平安》GA216.1-1999

5）《计算机软件开发规范》GB8566-88

6）《光缆通信系统传输性能测试方法》GB/T14760-1993

7）《光纤通信系统通用规范》SJ20552-95

8）《电信网光纤数字传输系统工程施工及验收暂行技术规定》YDJ44-89

关键设备为《公安部交通平安产品质量监督检测中心》检测合格产品。

1.6建设原则

我们本着“技术先进、稳定牢靠、贴近实战、经济好用、平安防护”作为基

木原则，为XX市智能电子警察系统项目进行系统没计。

1）技术先进

采纳先进的模式识别及信息处理技术，利用先进的软件设计架构，增加电子

警察可扩展性及好用性，通过技术手段综合提高系统运行稳定性、实战应用性，

提高系统违法车辆捕获率及识别率。

2）稳定牢靠

系统运行是否稳定牢靠干脆关乎运用效率和实战应用，此方案在产品设计及

软件系统架构上综合考虑稳定性因素，从各个信息节点上降低故障率。采纳成熟

的技术和设备，关键部分有备份措施，保障系统软件能长期稳定运行，并具有较

强的容错和自动复原实力。

3）贴近实战

系统供应更加符合公安、交警等部门的实战需求功能，通过多样化功能组合

供应最优的系统架构，从软件界面及操作习惯上以实战应用为主，符合业务操作

流程，突出应用。能够有效提高交通管理实力、文明行车程度和交通通行效率。

4）经济好用

智能电子警察系统的建设考虑经济性、好用性、兼容性和可扩展性，最大限

度利用建设资金以达到最优效益，能够兼容已有交通资源，具有较好的兼容性和

后期扩容性，爱护己有投资，可为PGIS平台等其他应用平台供应兼容接口等。

5）平安防护

对系统实行必要的平安爱护措施，从系统软件上防止非法接入、非法攻击和

病毒感染，防止恶意修改删除数据，通过对抓拍图片加密方式防止恶意修改。从

物理上防雷击、过我、断电、电磁干扰和人为破坏等，从多角度多层次进行综合

平安防护，保障系统能够在困难网络环境及困难地理环境下稳定牢靠运行。

第二章前端系统设计

2.1设计思路综述

2.1.1逻辑统一、物理分别

数据独立是是阻碍交通资源共享，系统协同联动的最大障碍，这是城市建设

智能交通系统中普遍存在问题。此次系统建设在保证各个系统独立运行的基础

上，为系统之间的信息共享、互联互通创建条件，规划建设一个信息充分共享，

数据深化融合，系统高度集成，部门协同联动的一体化城市综合智能交通系统。

2.1.2平安、畅通、环保

立足本市综合交通发展须要，此次系统建设以平安、畅通、环保为三大诉求。

随着汽车数量的激增，环境污染问题也日益严峻。预料到2020年，我国汽车保

有量将超过20000万辆，由此将带来更加严峻的交通平安、拥堵、污染等问题,

城市交通拥堵排放的尾气成为了交通污染的主要来源。因此，解决交通平安、拥

堵和违法停车问题成为了近期城市智能交通系统发展的主要目标。此系统可利用

已有的信息通讯技术、计算机及互联网技术、卫星导航技术、电子及传感器技术

等，达到人、车、路、环境的协同发展。

2.1.3技术先进、功能好用

xx市智能交通系统建设项目依据“技术先进、稳定牢靠、贴近实战、经济

好用、平安防护”的设计原则，采纳“整体规划、分步实施”的建设思路，在

XX市主要交通道路规划建设智能电子警察系统，对通过车辆进行全天候自动抓

拍记录，提高XX市交通管理的实力，震慑违法行车行为、优化交通运行、降低

交通事故、抓获涉车犯罪分子等交通管理智能化I的。

针对性技术解决方案设计思路：

系统采纳业界较为先进的技术路途，针对大量现场出现的技术问题进行针对

性开发和设计，为公安及交警部门的实战应用打下良好技术基础，主要技术解决

思路如下：

序号技术路途解决问题

1电警一体机一监看1-2个车道利用业界高像素的相机，实现最好的抓拍效果

1、可以实现视频检测规则的轻易设置

2、可实现高清视频录像，720P@25帧、1080P@15

2视频检测方式帧。

3、高清视频检测，施工简洁、提高系统抓拍率、精确

率

4、无需车牌识别主机、降低单点故障率、提高系统运

一体机实现车牌识别、数据压缩及同步

行稳定性。

3上传

5、简化系统、提高系统建设性价比。

4相机内含防雷模块削减设备因感应宙的损坏，集成度更高。

1、长距离光纤传输、避开网线丢包

5采纳多电口光纤收发器2、无需交换机、削减单点故障，节约成本

3、工业级设备，室外长期运行牢靠

1、实现抓拍数据缓存，降低平台数据库压力，优化系

交通终端主机实现数据缓存

6统结构。

2.2系统总体设计

2.2.1系统原理介绍

2.2.1.1闯红灯抓拍过程

红灯信号检测设备自动检测路口信号灯相位状态，并将其传递给电警一体机

机，相机进行逻辑推断，确定放行车道和禁行车道。在红灯状态下，系统将对通

过路口的每一辆车进行轨迹分析。当有车辆的行驶轨迹违反信号灯状态，如闯红

灯行为，电警一体机自动抓拍保存违法车辆的三张高清图片，同时联动LED频

闪补光灯进行补光，保证图像清楚可用。

为确保所拍照片能作为交警执法依据，电警一体机会连续抓拍三张能够反映

车辆动态轨迹的高清楚度图片，其中第一张图片为车辆在红灯期间未压停车线时

的图片，其次张为车辆在红灯期间压在停车线或者经过停车线的图片，第三张为

车辆在红灯期间经过停车线后接着行驶的图片。全部处理记录都通过网络传输至

前端交通终端主机内，然后再上传到监控中心交通数据接收服务器上。在网络中

断时，图片自动储存在交通终端主机内，当网络复原后，自动断点续传。

2.2.1.2系统原理说明

电警一体机内置DSP处理模块，可独立完成车辆视频检测、车辆轨迹分析、

红灯信号检测、补光联动、抓拍图片、车牌识别、数据压缩、字符叠加、数字水

印、通信上传、运行检测等过程；另外有红灯信号检测器用以辨别道路信号相位,

以及用于环境和车牌补光的LED补光灯。

系统原理图

在路口机柜部署有交通终端主机，用以接收各个路口电警一体机上传的数

据，并将其发送至智能交通管理平台。平台不仅可将前端违章数据进行保存和

按流程处理，并发布于非现场惩罚平台上，还可将接收到的前端车牌识别结果

实时与黑名单进行比走。发觉可疑车辆时，实时很警提示；当报警发生时，自

动将报警信息上传给指挥中心，同时以声音、图形及文字的方式提示中心值班

人员，直到人员干预解除报警。全部车辆信息同步保存到数据库中，便利以后

查询和检索。抓拍的图片及相关信息统一存储到网络存储服务器(TP-SAN)中。

2.2.1.3系统信号流程

补光灯

红灯信号

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聃

记

录

依据项目的需求，在路口安装电子警察前端系统、主要包括图像抓拍、识别

处理单元和数据接收单元。车辆识别处理单元采纳电警一体机，由红灯信号检测

器检测信号灯状态，并将状态信息传递给电警一体机，相机通过对车辆轨迹的分

析以及信号灯状态进行逻辐推断，然后进行抓拍，在夜间抓拍时联动频闪灯得到

良好地图片效果。

交通终端主机负责将路口电警一体机抓拍数据汇总缓存及流媒体转发，将车

辆图片及车牌号码等信息通过通讯设备与交警指挥中心实时通讯，将系统采集的

交通数据存储在指挥中心，并将数据信息进行存档、应用；系统采集到的违法数

据将最终传入交警违法数据库，违法数据库的表结构可采纳用户规定的数据结

构。

同时系统可依据须要保存现场连续高清视频录像信息，可在限制管理中心查

阅路口实时交通状况和历史交通状况，在监控中心需配置数据库服务器、数据接

收服务器和客户端计算机，中心设备通过核心交换机相连，并通过专网与前端路

口实现联通。

2.2.2电子警察系统总体布局

2.2.2.1系统拓扑结构

电子警察系统由高清电子警察前端子系统、网络传输子系统、交通管理平台

子系统三部分组成。高清电子警察前端子系统主要由电警一体机、交通专用LED

补光灯、红灯信号检测器、交通终端主机、防护机箱等组成；网络传输子系统主

要是通讯设备（光纤收发器、光纤等）；中心管理平台子系统主要由交通平台管

理软件、计算机查询管理端、应用及数据库服务器、存储设备、显示及打印设备

等组成。结构图如下图所示：

高清电子警察前端网络传输智能交通管理平台

（一）系统组成介绍：

1）高清电子警察前端子系统主要由以下单元组成

■图像抓拍、识别设备：300万电警一体机

■夜间补光设备：LED频闪灯

■交通信号检测没备：红灯信号检测器

■数据接收设备：交通终端主机

2）网络传输子系统主要由以下单元组成

■光纤收发器、交换机、路由器等

■光纤、网线等

3）中心管理平台子系统主要由以下单元组成

■智能交通管理平台：数据库服务器、数据接收服务器

（二）子系统功能介绍：

•电警抓拍单元

实现对车辆综合信息的采集，包括车辆特征照片、车牌号码与颜色、抓拍时

间、地点、违章图片等。并完成图片信息识别、数据缓存以及网传等功能，主要

由高清电警一体机、交通终端主机、补光设备、开关电源、防雷器等设备组成。

•网络传输单元

完成电子警察系统数据信息的传输与交换。建设路口局域网与中心平台处理

局域网，将电子警察前端子系统与中心管理平台互联，完成数据信息的传递、交

互。路口局域网主要由工业交换机、光电转换设备、光纤组成；监控管理中心图

像局域网主要由接入层交换机以及核心交换机组成；监控管理限制中心与各业务

应用中心以及查报站之间可利用现有公安光纤网络资源构建传输通道。

•中心管理单元

完成数据信息的接入、比对、记录、分析与共享。由服务器安装平台软件模

块组成，包括：数据库服务器、中心应用服务器、网络存储服务器及依据须要配

置接口服务器。实现前端数据汇总及校对，全网设备注册及配置管理，业务应用

如：数据处理、布控、比对、报警转发等操作，供应WEB远程访问，全网设备统

一校时服务，数据库管理，图片及数据统一存储，为各类车牌数据库及其他平台

供应对接接口等功能。

2.2.2.2电警一体机介绍

图像抓拍、识别处理单元由DSP智能抓拍机组成。

高清抓拍摄像机为300万电警一体机，辨别率为2048*1536,可以同时监控

1-2个车道。

为使相机在夜间达到最好效果，需采纳补光设备，智能补光设备为智能频闪

灯，智能频闪灯主要功能是为提高车牌亮度，提高夜间抓拍效果。

抓拍图片后，将对图片进行识别处理；通过对红灯信号状态的检测，推断该

车道方向目前是处于红灯禁行状态还是绿灯放行状态，或者其他绿灯转向状态，

电警一体机推断目前车辆是否发生了违法闯红灯行为。假如是违法行为，则相机

抓拍三张违法车辆图片，照片叠加车道信息、时间信息，并进行识别。然后将识

别后的图及信息通过网络传给交通终端主机。

电警一体机内置DSP处理模块，集图片抓拍，车牌识别，图片处理功能于

一体，突破了传统利用车牌定位的电警系统的框架，将车辆特征作为一个整体，

利用先进的机器学习技术，通过对大量样本的分析，由计算机自动选择车牌1勺固

有特征进行区分，提高了车辆的检测率和车牌的识别率，同时解决了传统系统对

环境适应实力差、对图像质量要求高的缺点。车牌识别率能否保证取决于车牌在

照片中所占像素的多少，天地伟业自主研发的号牌识别算法能够在车牌横向像素

点不小于90时保证号牌识别的精确率。

为提高抓拍相机的物理平安，我司对其进行了全方位防护。包括防水防尘、

风冷加热以及防雷功能。相机采纳全密封金属外壳设计，防水等级达到IP66,

可以保证相机内部干燥无尘。相机内部带有风扇以及加热模块，依据机内温度实

现自动调整，保证机内恒温，利用设备长期稳定运行。由于设备需安装在高6

米以上的交通杆上，为防止雷雨天气的直击雷及感应雷，我们在相机内部署了电

源网络防雷模块，实现最大限度的设备防护。

2.2.3违法抓拍功能介绍

2.2.3.1违法抓拍记录行业标准要求

1）数据生成后不行更改：违法照片是行政诉讼法中的一种法定证据，其证

据地位是不容质疑的，重要的是保证作为车辆违法证据的图片或图像必需保证其

原始性，不行以更改。

2）系统对违法车辆的判定准则：2009年5月颁布的《中华人民共和国公共

平安行业标准》之《闯红灯自动记录系统通用技术条件》定义“机动车在其对应

红灯相位时越过停止线并接着行驶的行为”为“机动车闯红灯行为”，且规定“机

动车在其对应的黄灯或绿灯相位时越过停车线，闯红灯自动记录系统不应记录二

因此，系统必需遵循上述规范标准对路口通行车辆进行推断。

3）严格依据国家标准对违法车辆进行记录：《闯红灯自动记录系统通用技术

条件》规定，“机动车在其对应红灯相位时越过停止线并接着行驶的行为”为“闯

红灯行为”，强调了车辆“接着行驶”的过程，因此，《闯红灯自动记录系统通用

技术条件》乂规定了“闯红灯自动记录系统应记录机动车闯红灯过程中两至三个

位置的信息以反映机动车闯红灯违法过程。第一个位置的信息应能清楚辨别闯红

灯时间、车辆类型、红灯信号和机动车压在或越过停止线的状况；其次和第三个

位置的信息应能清楚辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号和整个车身已经越过

停止线的状况；其中至少有一个位置的信息能够清楚辨别名牌号码”。

4）确保违法数据的清楚可辨：考虑到一些交叉口路况困难，要保证系统适

应全部的路口，并保证所抓拍的违法图片数据清楚可辨

2.2.3.2闯红灯违法检测抓拍功能

依据行业标准《闯红灯自动记录系统通用技术条件》（GA/T496-2009）规定，

电子警察运用高清摄像机实时记录闯红灯车辆的违法过程，共抓拍三张图片。系

统检测到车辆在红灯周期内接着前进，依据车辆行进的状况系统发出限制指令连

续拍摄三张闯红灯过程中的照片，夜间光线不足时，供应同步补光功能，光照亮

度在保证摄取违法图片的清楚度状况下不影响驾驶员的正常驾驶。系统计算违法

车辆的车速、车长、红灯持续时间等相关信息，最终生成一组违法数据，并通过

加密算法叠加到所抓拍的违法过程照片上。

第一张照片反映红灯状态下车辆在停车线之前的状况，其次张照片反映红灯

状态下车辆通过停车线的状况，第三张照片反映纥灯状态下车辆经过停车线以后

接着行驶的图片。

1）第一张照片

系统检测到车辆在红灯周期内接着前进，当车身压在停车线上时，系统判定

闯红灯违法事务发生，起先记录车辆进入时刻，发出限制指令拍摄第1张照片，

夜间光线不足时，供应同步补光和强光抑制功能，光照亮度在保证摄取违法图片

的清楚度状况下不影响驾驶员的正常驾驶。

2）其次张照片

系统检测到车辆在红灯周期内接着前进，通过停车线，摄像机拍摄第2张照片。

3）第三张照片

系统检测到车辆在红灯周期内，通过停止线接着前进，摄像机拍摄第3张照

片，系统计算违法车辆的相关信息，最终生成一组违法数据，并通过加密算法叠

加到所抓拍的违法过程照片上。

2.2.3.3不按导向车道行驶检测抓拍功能

＞电警一体机可以对高清视频流的每一帧进行分析并精确定位车牌/车辆在视

频中的位置，从而推断车辆是否依据规则行驶，推断车辆直行、左右转方

向，车辆在停车线前、压线、越线状况，以及车辆压车道分隔线行驶状

况，比如车辆在直行车道红灯期间，在左转或右转车道直行，或在左转车

道红灯期间，在直行车道左转，系统都可以有效记录车辆违法过程，并对

违法过程记录3张全景（兼特写）图片。

＞当监控区域为同向相临的2个车道时，车辆图像捕获能满意通行车辆骑、压

车道线行驶的状况。

＞车辆图像捕获时不受雨、雪、雾等天气、环境光和相临车道通行车辆的影

响。

左转车道宜行违法行为抓拍

直行车道左转违法行为抓拍

2.2.3.4压黄线检测抓拍功能

系统可以对双黄线区域进行检测，一旦车辆从双黄线区域经过，系统便马上

生成三张图片，三张图片反映车辆压黄线的整个过程。如下图所示，第一张图片

反映车辆在左转车道上正常行驶，其次张图片反映车辆正在通过双黄线时的状

况，第三张反映车辆通过双黄线后接着行驶的状况。

压黄线检测及抓拍

2.2.3.5违法停车检测抓拍功能

系统具备违法停车检测功能，即系统检测到车辆在停车线前停留时间过长

（一般为3秒钟，时间依据需求可设），自动抓拍3张违法图片，三张图片分别

反映车辆肯定时间内在路口停留的状况。

违法禁停检测及抓拍

2.2.3.6逆行检测抓拍功能

系统检测到车辆在规定行驶方向的车道内有逆向行驶行为时，自动抓拍3

张违法图片•，三张图片分别反映了车辆在规定行使方向的车道内进行逆行行驶的

过程。如下图所示：

逆行检测及抓拍

2.2.3.7绿灯卡口记录过程功能

系统检测到车辆在绿灯周期内正常行驶，对通过监测点的车辆信息进行记

录，每个车辆抓拍一幅高清图片，能清楚的辨别主辆号牌.、车牌颜色和车辆尾部

特征等信息，并叠加地点、时间等信息一并保存。夜间光线不足时，供应同步补

光功能，光照亮度在保证摄取违法图片的清楚度状况卜.不影响驾驶员的正常驾

驶。系统对通过监测点的每辆车进行记录，每个左辆抓拍一幅高清图片，能清楚

的辨别车辆号牌、车牌颜色和车辆尾部特征等信息，并叠加地点、时间等信息一

并保存。

2.2.3.8车牌抓拍细微环节图

1）白天抓拍效果：

车牌放大效果如下:

2）夜间抓拍效果:

车牌放大效果如下:

£671310

2.2.4系统接口设计

电子警察系统中，前端路口涉及主要设备和辅材有：电警一体机，红灯信号

检测器、频闪灯、交换机、光纤收发器等，对信号传输的接口定义如下：

设备名称信号类型接口线材类型接口相连设备

电警一体机网络信号CAT5E千兆交换机

电警一体机频闪灯限制输出信号RVVP4*1.0频闪灯

交通终端主机网络信号CAT5E千兆交换机

红灯信号检测器红灯信号输入限制信号RVVP2*1.0信号机

红灯信号检测器红灯信号状态信号RS-485电警一体机

光纤收发器网络信号CAT5E交换机

光纤收发器光纤信号跳线光纤终端盒

2.2.5系统性能指标

序号指标列项指标详情

前端子系统性能指标

1300万一体化相机性能参数传感器尺寸：1/1.8英寸

序号指标列项指标详情

镜头：16mm3/4英寸高清定焦镜头

图像辨别率:2048*1536

图片大小：500KB/张

覆盖范围：1-2车道

视频输出：25帧/秒

带载实力：可负载18个车道

2嵌入式终端接收主机硬盘容量：1T

操作系统：LINUX操作系统

闯红灯、不按导向行驶、压黄'白实线、禁停、

3违章捕获功能逆行、绿灯卡口、机占非、公交车道、反向

车道、高清录像

视频模式：295%（白天），290%（夜间）

4车辆捕获率