【安防知識(shí)網(wǎng)】車輛檢測(cè)技術(shù)方案分析比較

　　闖紅燈違章監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，車輛檢測(cè)技術(shù)是其中的關(guān)鍵技術(shù)，它的優(yōu)劣會(huì)直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的可行性和實(shí)用性。因此，闖紅燈違章檢測(cè)的技術(shù)方案選型，關(guān)鍵就在于車輛檢測(cè)技術(shù)方案的選型。車輛檢測(cè)原理及監(jiān)測(cè)方法有許多種，下面對(duì)幾種方案逐一分析和比較：

　　1、地面埋設(shè)感應(yīng)線圈(或感應(yīng)棒)

　　這種方法比較經(jīng)典、傳統(tǒng)，前些年的闖紅燈電子警察系統(tǒng)基本上都是這種檢測(cè)方式。該檢測(cè)方法的缺點(diǎn)是在于地面埋設(shè)感應(yīng)線圈的施工量大，尤其車輛量大的地方幾乎年年都得重埋線圈，另外，高緯度開凍期和低緯度夏季路面以及路面質(zhì)量不好的地方對(duì)線圈的維護(hù)工作量都是巨大的。因此，目前這種檢測(cè)方式，己逐漸被新技術(shù)替代。

　　2、視頻檢測(cè)

　　視頻檢測(cè)方法是通過攝像機(jī)對(duì)路面的視頻圖像的分析，依據(jù)闖紅燈違章行為的特征，控制拍照進(jìn)行違章車輛抓拍。此種檢測(cè)方法關(guān)鍵在于視頻圖像的分析算法，實(shí)踐證明利用該技術(shù)的成熟產(chǎn)品的檢測(cè)效果是相當(dāng)不錯(cuò)的。目前，用視頻檢測(cè)闖紅燈違章行為的系統(tǒng)實(shí)用性、通用性是最佳的，其檢測(cè)攝像機(jī)可與監(jiān)控?cái)z像機(jī)合一，性能價(jià)格比也較高。并且，施工簡(jiǎn)單、安裝調(diào)試方便，因此國(guó)內(nèi)外應(yīng)用此種檢測(cè)方法的系統(tǒng)已占據(jù)主流地位。

　　3、微波雷達(dá)

　　微波雷達(dá)是通過對(duì)闖紅燈違章車輛行駛造成的微波多普勒效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的，但由于交通路口的多車道、多車輛的復(fù)雜性，實(shí)際檢測(cè)起來，實(shí)現(xiàn)比較困難。因此，實(shí)際應(yīng)用中，用微波雷達(dá)的很少見。

　　4、超聲檢測(cè)

　　超聲檢測(cè)主要是利用超聲波測(cè)距原理。但超聲波傳感頭在路口這種灰塵極大的惡劣環(huán)境中的使用壽命非常短，因此并不實(shí)用。

　　5、激光檢測(cè)

　　利用激光對(duì)車輛進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)精度相當(dāng)高，但激光檢測(cè)中存在激光束對(duì)人眼的傷害問題。因此，激光檢測(cè)在理論上是比較好的，但其使用范圍受到限制。

　　綜上所述，視頻檢測(cè)是目前技術(shù)條件的最實(shí)用和性價(jià)比較高的檢測(cè)方案。因此，本文介紹的闖紅燈電子警察系統(tǒng)選擇的就是視頻檢測(cè)技術(shù)，這符合當(dāng)前的國(guó)內(nèi)實(shí)際需求和未來的技術(shù)發(fā)展。

　　視頻電子警察組成

　　闖紅燈視頻電子警察系統(tǒng)由路口控制部分、信息傳輸部分和指揮中心部分三大部分組成：

　　1、路口控制部分：通過視頻攝像機(jī)，進(jìn)行路口車輛的行為檢測(cè)，并抓拍違章車輛圖像。

　　2、信息傳輸部分：主要是實(shí)現(xiàn)路口控制部分和指揮中心部分的數(shù)據(jù)和圖像信息的傳輸。 目前主要有兩種方式，一種是建立網(wǎng)絡(luò)連接平臺(tái)，路口系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)傳輸?shù)街笓]中心;另一種方式就是通過移動(dòng)硬盤或筆記本電腦，人工的方式采集路口主機(jī)信息，并錄入到指揮中心系統(tǒng)。

　　3、指揮中心部分：實(shí)現(xiàn)對(duì)路口控制設(shè)備遠(yuǎn)程管理，對(duì)抓拍圖像、數(shù)據(jù)、罰單進(jìn)行后臺(tái)出力處理。 系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1所示。

　　路口控制部分組成及工作流程

　　1、路口設(shè)備組成

　　路口控制部分由視頻車輛檢測(cè)、信號(hào)燈檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、圖片抓拍和通訊五個(gè)模塊組成。

　　(1)視頻車輛檢測(cè)：利用視頻設(shè)置虛擬線圈進(jìn)行車輛檢測(cè)運(yùn)算;

　　(2)紅綠燈檢測(cè)：紅綠燈信號(hào)的轉(zhuǎn)換和檢測(cè)。

　　(3)數(shù)據(jù)處理：抓拍主機(jī)根據(jù)車輛檢測(cè)信號(hào)和紅綠燈的轉(zhuǎn)換信號(hào)，判斷是否有機(jī)動(dòng)車輛違章。

　　(4)圖片抓拍：如果有違章事件發(fā)生，該模塊將抓拍車輛違章全過程的三張圖片作為證據(jù)。

　　(5)通訊模塊：路口抓拍主機(jī)和指揮中心服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)連接。

　　[nextpage]2、工作流程

　　首先，在視頻抓拍主機(jī)的全景攝像機(jī)畫面上繪制檢測(cè)區(qū)域(虛擬線圈)，每個(gè)檢測(cè)車道設(shè)置兩個(gè)檢測(cè)區(qū)域(虛擬線圈)。系統(tǒng)軟件根據(jù)車道與紅綠燈的邏輯關(guān)系，自動(dòng)判斷是否有違章車輛通過。

　　紅燈時(shí)，如果車輛進(jìn)入第一個(gè)檢測(cè)區(qū)域時(shí)，全景攝像機(jī)首先抓拍第一張全景照片;如果該車輛繼續(xù)行駛，在離開第一個(gè)檢測(cè)區(qū)域，視頻抓拍主機(jī)將同時(shí)抓拍特寫攝像機(jī)的車牌照片和全景攝像機(jī)的第二張全景照片。這樣將形成一組完整的車輛違章圖片：兩張闖紅燈的全景照片和一張車牌特寫照片。全景照片，可以清晰拍攝到交通信號(hào)燈的紅綠燈信號(hào)和路口全景。

　　抓拍圖片暫存在視頻抓拍主機(jī)的硬盤上，同時(shí)自動(dòng)生成相關(guān)違章信息文本文件，文本文件包括違章時(shí)間、紅燈開啟時(shí)間、車道號(hào)、車速和車牌號(hào)碼記錄等信息。

　　視頻抓拍主機(jī)上的違章圖片， 可以通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)上傳到指揮中心服務(wù)器，也可以采用人工的方式利用移動(dòng)硬盤或筆記本電腦下載復(fù)制到指揮中心服務(wù)器。

　　穩(wěn)定性、可靠性措施

　　由于路口的安裝環(huán)境條件比較惡劣，因此路口設(shè)備的安全可靠性是電子警察系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。針對(duì)穩(wěn)定性和可靠的性的苛刻要求，要采用以下措施確保路口主機(jī)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行：

　　1、控制主機(jī)硬件：采用高可靠性、低功耗的工業(yè)級(jí)硬件結(jié)構(gòu)，以確保系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2、控制主機(jī)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件：采用嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，系統(tǒng)精簡(jiǎn)、穩(wěn)定、可靠，徹底杜絕死機(jī)。

　　3、軟硬件看門狗：系統(tǒng)內(nèi)置軟硬件看門狗，確保系統(tǒng)不出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。

　　4、遠(yuǎn)程維護(hù)功能：系統(tǒng)內(nèi)置遠(yuǎn)程維護(hù)功能，管理人員可以在指揮中心，對(duì)路口主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)或升級(jí)。

　　指揮中心管理系統(tǒng)

　　中心管理系統(tǒng)由服務(wù)器、操作工作站及管理軟件組成。服務(wù)器操作平臺(tái)使用Windows 2003 Server;數(shù)據(jù)庫(kù)采用ORLCE 9i，軟件模塊化設(shè)計(jì)，可以進(jìn)行二次開發(fā)。操作工作站采用WindowsXP操作系統(tǒng)，安裝數(shù)據(jù)庫(kù)查詢軟件和電子警察客戶端軟件。實(shí)現(xiàn)的主要功能：

　　1、自動(dòng)接收路口主機(jī)的違章圖片資料，并將違章信息(時(shí)間、地點(diǎn)、速度等)及圖片信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)。也可通過活動(dòng)硬盤手動(dòng)導(dǎo)入;

　　2、違章車牌號(hào)碼輸入、查詢、統(tǒng)計(jì)、制表、備份等操作;

　　3、同時(shí)顯示違章車輛的3幅違章圖片，并可對(duì)照片進(jìn)行局部放大顯示;

　　4、與車管所數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)車輛信息自動(dòng)查詢;

　　5、與現(xiàn)有交通違章處理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng);

　　6、支持多種查詢方式，如：按地點(diǎn)、按時(shí)間、按車牌、按違章類型等，并可實(shí)現(xiàn)模糊查詢;

　　7、路口設(shè)備管理：遠(yuǎn)程管理路口控制主機(jī)設(shè)備功能，可遠(yuǎn)程維護(hù)或升級(jí)路口控制主機(jī);

　　8、違章圖片處理及管理：實(shí)現(xiàn)違章數(shù)據(jù)錄入、查詢、瀏覽、打印、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表輸出等功能。

　　路口設(shè)備安裝工藝要求

　　電子警察立桿規(guī)格要求

　　懸臂燈桿Ф219×8mm高6.8米，橫桿Ф140×6mm-6m，熱鍍鋅后噴塑，基礎(chǔ)法瑯厚20、螺栓Ф25×1800×8只4根。

　　(1)立桿部分的材料厚度：當(dāng)橫支臂長(zhǎng)度小于7米時(shí)，立桿部分的材料厚度不小于8mm;當(dāng)橫支臂長(zhǎng)度大于等于7米時(shí)，立桿部分的材料厚度不小于10mm。

　　(2)橫支臂部分的材料厚度：當(dāng)橫支臂長(zhǎng)度小于等于5米時(shí)，橫支臂部分的材料厚度不小于4mm;當(dāng)橫支臂長(zhǎng)度大于5米小于7米時(shí)，橫支臂部分的材料厚度不小于5mm;當(dāng)橫支臂長(zhǎng)度大于等于7米時(shí)，橫支臂部分的材料厚度不小于6mm。

　　(3)橫支臂部分的小端頭外徑為150mm。

　　(4)橫支臂的仰角適當(dāng)。

　　(5)立桿部分上端外徑不小于300mm, 下端外徑不小于360mm。

　　(6)立桿距所需監(jiān)視區(qū)域12米后(即停止線12米后)，鏡頭安裝高度為6米，橫向距離以攝象機(jī)直對(duì)所需監(jiān)視車道為準(zhǔn)(橫桿直徑應(yīng)大于50mm)，系統(tǒng)支持2×4個(gè)攝像機(jī)，每個(gè)監(jiān)視區(qū)域長(zhǎng)18-22米，寬4米。

　　路口機(jī)柜要求

　　(1)機(jī)柜采用鋼質(zhì)雙層機(jī)機(jī)柜，具有防雨、防盜、防靜電的作用，機(jī)柜立桿下有接地網(wǎng)。

　　(2)機(jī)柜內(nèi)含溫控裝置(電子制冷和加熱功能，保證機(jī)箱內(nèi)溫度在10-35℃之間)，如果是南方，可以取消加熱功能。