工程建設目標

　　本方案為某城市區(qū)際治安卡口系統(tǒng)方案，擬建設13個治安卡口監(jiān)控點，覆蓋某城市區(qū)的重要路口、關鍵及重點地點、區(qū)際主要出入口，共計15個方向，56個車道。

　　本方案綜合運用現(xiàn)有的、先進的車輛檢測技術、信號處理技術、計算機控制技術、圖像處理技術、通信技術，構(gòu)造的治安卡口系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下幾個目標。

　　· 為交通管理提供過往車輛高質(zhì)量的圖像信號，提供前排司乘人員相貌特征清晰可辨圖像信息，監(jiān)控路面交通狀況，控制交通秩序;

　　· 采集各路口車流量、車速等信息，為管理部門提供決策依據(jù);

　　· 車輛速度檢測，有效制止超速違章行為，對超速處罰提供依據(jù);

　　· 自動偵測，監(jiān)控“黑名單”車輛，打擊各類利用車輛的違法犯罪行為;

　　· 對套牌、假牌、故意污損遮擋車牌、不按規(guī)定使用車尾轉(zhuǎn)向燈、前排司乘人員未系安全帶、駕駛室超載、違章壓線或越線行車、超速行車等違法行為取證。

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　系統(tǒng)規(guī)范地可分為卡口前端層、卡口應用層、卡口中心層三個層次，通過網(wǎng)絡連接構(gòu)成完整的智能檢測系統(tǒng)網(wǎng)絡，如(圖1)。實際運用中只分為卡口前端系統(tǒng)與后端系統(tǒng)兩個層次，卡口前端系統(tǒng)負責監(jiān)測車輛、拍照并發(fā)送至卡口應用層;后端系統(tǒng)負責識別前端層送來的圖片中的車牌號碼及相關車輛信息，存儲圖片，并將收集到的信息(可連同圖片一起)發(fā)送至應用服務器。

　　在每個路口，前端層通過局域網(wǎng)交換機互聯(lián)，將采集信息統(tǒng)一匯總，再通過光纖傳輸通信方式實時或定時向交警數(shù)據(jù)中心傳送數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心包含了卡口應用層和中心層。

　　從方便用戶使用的角度考慮，系統(tǒng)支持現(xiàn)場數(shù)據(jù)下載提取，前端設備可存儲不少于120萬輛車的圖像文件。既保證了每個路口方向可靠、穩(wěn)定地向監(jiān)控中心傳送數(shù)據(jù)，同時也便于遠程系統(tǒng)功能升級。

　　卡口前端層

　　卡口前端層是在治安卡口現(xiàn)場安裝布置的卡口前端應用系統(tǒng)，主要由車輛檢測、圖像采集單元、閃光燈、工控主機、控制程序單元、數(shù)據(jù)發(fā)送等單元組成。前端層負責監(jiān)測車輛、拍照并發(fā)送至卡口應用層(見圖2)。

　　機動車通過檢測單元

　　機動車通過檢測單元是該系統(tǒng)的核心部件，采用穩(wěn)定可靠的地感線圈檢測方式。在設計上選用高性能的微處理芯片，當采用18MHZ的晶振頻率，CPU的指令執(zhí)行時間僅為112NS，既滿足公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)檢測要求，又能有效降低功耗和EMI。一塊檢測板最多可同時接8個線圈(4車道)，在10MS周期內(nèi)可以檢測8線圈中任何一個線圈發(fā)生0.1%的電感量的變化，可以準確檢測到經(jīng)過線圈的各類機動或非機動車輛，多達256級的線圈靈敏度設置，可最大限度地減少誤拍。二車道測速誤差小于4MS，能夠有效檢測車速1~300KM/H的通過車輛。車輛通過檢測板用于智能檢測記錄系統(tǒng)，最多可以同時監(jiān)控4個車道。[nextpage]

　　車輛通過檢測單元配有專用的監(jiān)測軟件，以儀表形式實時監(jiān)控檢測線圈的動態(tài)情況——如各線圈的振蕩頻率、壓線觸發(fā)動作、車輛通過各線圈時的頻率變化等情況。

　　圖像采集單元

　　系統(tǒng)推薦使用200萬像素的高清晰智能攝像機作為特寫攝像機。

　　特寫攝像機用于車輛頭部圖像采集，具備強光抑制功能。采集的圖像主要應用于車輛的外觀、車型、顏色等特性的識別，車牌識別和違章檢測。若安裝車牌自動識別軟件，可以實現(xiàn)車牌自動識別功能。特寫攝像機的數(shù)字視頻信號通過以太網(wǎng)絡傳輸?shù)杰囕v檢測主機上，保存在主機的硬盤上。

　　特寫攝像機最好安裝在車道正上方，如果與車輛行駛方向有一角度，則通常與車牌平面角控制在 120°左右，攝像頭與車牌立體角控制在 30°，攝像頭與車頭水平距離控制在20M～23M。此時，車牌在圖像中所占大小為六分之一至五分之一，以保證車牌的識別取得最高的成功率。

　　抓拍系統(tǒng)單元

　　負責完成對數(shù)據(jù)信息的抓拍與圖片傳輸。

　　抓拍系統(tǒng)主界面可以對需要控制的各項參數(shù)分別設置，提示信息詳盡有效，方便維護人員維護時，迅速定位異常原因所在。

　　系統(tǒng)的圖片和數(shù)字信息通過 FTP 協(xié)議傳輸?shù)街行姆掌魃?。在系統(tǒng)前端軟件的配置文件中，可以設置 FTP 服務器的 IP 地址、FTP 用戶名、密碼，間隔時間等。

　　功能實現(xiàn)

　　· 車輛檢測功能：適應各種天氣，全天候自動監(jiān)控、檢測被監(jiān)測車道內(nèi)的機動車輛;車輛捕獲率≥99%;

　　· 車輛抓拍功能：采用環(huán)形地感線圈檢測器，車輛檢測的響應速度小于10ms，主控器收到信號后立即啟動攝像機進行抓拍，高清記錄機動車圖像信息和駕駛?cè)诵畔?。抓拍圖像能夠清晰辨認車輛類型、車身顏色、所處位置，有完整的車前景信息，包括完整的號牌，可辨別號牌顏色;

　　· 跨車道抓拍功能：通過攝像機部分重合的措施，實現(xiàn)了車輛跨車道行駛時的抓拍，同時改善系統(tǒng)車牌識別軟件的算法，提高車牌識別率;

　　· 車輛前排司乘臉像捕獲功能：在捕獲的圖片中，不僅反映車輛特征,還能辨別前排司乘人員臉像，臉像的捕獲率大于90%。車輛前排司乘人員面部信息抓拍圖像的5級圖片比例應≥90%;當5級圖片比例≥85%而<90%時，則4級圖片比例必須≥10%;卡口號牌系統(tǒng)應確保全天候抓拍的車輛前排司乘人員面部信息圖像質(zhì)量能達到5級標準，具體抓拍圖像質(zhì)量評價法見表1;

　　· 車速檢測功能：對通過的車輛速度進行測定，并能對超速車輛發(fā)出報警信號(可選)，當機動車速度小于100km/h時，道路實測誤差在-3km/h～0km/h;當機動車速度大于或等于100km/h時，道路實測誤差不超過機動車速度的-5%～0%。

　　卡口應用層

　　卡口應用層一般位于監(jiān)控中心，也可以設置在前端，主要由號牌識別、數(shù)據(jù)存儲等單元組成。應用層負責識別前端層送來的圖片中的車牌號碼及相關車輛信息，存儲圖片，并將收集到的信息(可連同圖片一起)發(fā)送至卡口中心層。一臺卡口應用層服務器負責接收并處理幾個方向的卡口前端層送來的數(shù)據(jù)，日均處理量≤10萬張圖片。[nextpage]

　　車牌識別功能

　　系統(tǒng)能夠通過對機動車號牌定位,字符切分,字符匹配和圖像預處理實現(xiàn)號牌自動識別功能，系統(tǒng)對號牌的識別，白天識別率不小于97%，準確率不小于93%，夜晚識別率不小于95%，準確率不小于85%。

　　系統(tǒng)可自動分析、處理圖片，自動識別出車牌號碼。在車牌無遮擋、無污損的情況下，能夠自動識別0～9十個阿拉伯數(shù)、A～Z二十六個大寫字母以及相關的漢字-京、津、晉、冀、蒙、遼、吉、黑、滬、蘇、浙、皖、閩、贛、魯、豫、鄂、湘、粵、桂、瓊、川、貴、云、藏、陜、甘、青、寧、新、渝。

　　同時系統(tǒng)提升，可選功能有，對新式軍牌中的軍區(qū)牌照漢字南、蘭、廣、北、沈、濟、成;軍種牌照漢字軍、海、空;使領館牌照使、領;港澳牌照港、澳;等車牌號進行自動分析、處理。

　　數(shù)據(jù)存儲功能

　　系統(tǒng)能夠?qū)④囕v信息：車牌號、車牌顏色、車型大小存儲到遠程數(shù)據(jù)庫、并傳輸車牌圖片到遠程計算機。

　　卡口中心層

　　卡口中心層位于監(jiān)控中心，由車輛布控、WEB查詢、數(shù)據(jù)對比、監(jiān)測報警、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)檢索等單元組成。中心層將應用層發(fā)過來的信息存儲到相應的數(shù)據(jù)庫中。在一個集成管理平臺中為用戶提供包括違章信息記錄、黑名單比對、布控稽查/撤控、車流量監(jiān)測、滯留車輛監(jiān)測及相應的報警功能。各種數(shù)據(jù)及功能模塊接口公開化，其他系統(tǒng)可通過開放性接口調(diào)用系統(tǒng)功能及數(shù)據(jù)。一套卡口中心層統(tǒng)管下面若干個卡口的卡口應用層。

　　公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)處理平臺

　　公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)后臺管理系統(tǒng)，由TOMCAT服務器、MYSQL(數(shù)據(jù)庫)、SERV-U(FTP服務器)和后臺程序，四部分組成。公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)后臺管理系統(tǒng)是最終用戶，使用的信息管理平臺，可以對各類違法數(shù)據(jù)進行證據(jù)登記、罰單打印、信息統(tǒng)計等操作。

　　公路車輛檢測系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)為星型拓撲結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡采用二層扁平式組網(wǎng)方式。各路口的接入交換機通過百兆網(wǎng)絡鏈路上聯(lián)指揮中心的核心交換機。

　　功能實現(xiàn)

　　· 實時報警：系統(tǒng)能對超速、故意污損遮擋車牌及黑名單車輛(欠費、被盜搶車輛及交通肇事逃逸等車輛)進行實時報警;

　　· 車流量統(tǒng)計：在網(wǎng)絡支持的條件下，前端的工控主機，會將最新的車輛數(shù)據(jù)，自動傳回到公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)后臺管理系統(tǒng)，供公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)后臺管理系統(tǒng)進行車流量統(tǒng)計。統(tǒng)計功能也十分靈活，可將時段統(tǒng)計，精確到年、月、日、時、分，并且可以按車流量統(tǒng)計、按區(qū)域范圍統(tǒng)計、按卡口范圍統(tǒng)計、按經(jīng)過狀態(tài)統(tǒng)計、按進出城統(tǒng)計、按滯留車輛統(tǒng)計等;

　　· 系統(tǒng)具備與交警或公安數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)交換功能，將報警信息傳輸?shù)?10或122系統(tǒng)結(jié)合進行抓逃。報警信息中包括車牌號碼、車速、車型、車輛通過時間、車輛圖片等;

　　· 圖像存儲功能：系統(tǒng)對于經(jīng)過卡口的每一輛機動車自動抓拍車輛圖像，記錄車輛通過的信息，包括時間、地點、方向、號牌、車型、車速、駕駛?cè)四樝竦?，并將圖片以JPEG圖像格式文件方式保存;當在客戶端發(fā)出檢索指令時，主服務器從車輛信息數(shù)據(jù)庫中，找到符合客戶端指定的檢索條件的車輛信息，同時根據(jù)數(shù)據(jù)庫中存儲的圖片路徑信息，從存儲中找到與其相匹配的車輛圖片數(shù)據(jù)，并將車輛信息和相關圖片組合為一條完整的檢索結(jié)果，傳送回客戶端;本項目在每個方向的工控機上配置1個500GB的硬盤，以每張JPG格式的車牌照片400KB計算，前端工控主機配置1個500GB硬盤，滿足120萬張車輛照片存儲沒有時間限制，超過最大容量時圖片循環(huán)覆蓋;

　　· 模糊查詢功能，支持WEB遠程查詢與本地查詢，遠程可按時間、速度、車型、顏色、車牌、方向、區(qū)域參數(shù)、是否違法等條件查詢和打印經(jīng)過卡口車輛的信息，本地查詢模糊輸入車牌號查詢示車輛圖片。

　　系統(tǒng)輔助功能

　　互連接口功能

　　系統(tǒng)具有開放的接口，方便與其它系統(tǒng)(如110、122和治安視頻監(jiān)控等系統(tǒng))的信息共享。

　　時鐘同步功能

　　系統(tǒng)所有設備能自動定時同步設定的設備，以確保中所有設備的時鐘同步一致。

　　自啟動功能

　　前端設備應具有通電后自動啟動并能自動恢復正常工作的功能。

　　網(wǎng)管功能

　　系統(tǒng)具有由硬件實現(xiàn)的系統(tǒng)監(jiān)控功能，可以針對系統(tǒng)軟件死機，部分硬件死機，系統(tǒng)過熱，風扇故障等事件做出恰當?shù)奶幚怼?/p>

　　系統(tǒng)具有方便維護的模塊插卡設計，能自動偵錯報錯，停電恢復能重新啟動。

　　具備主動故障檢測、遠程監(jiān)控功能，檢測到故障后自動向后端發(fā)送;可以檢測包括采集卡、硬盤、線圈、攝像機等設備的故障。

　　系統(tǒng)具備故障查詢、統(tǒng)計、遠程軟件升級、參數(shù)設置等功能。