根據(jù)大修工程總體實(shí)施安排，2012年1月1日起，S5滬嘉高速公路停止收費(fèi)，并實(shí)施收費(fèi)設(shè)施遷(改)建工程(即一期工程)。一期工程竣工后，原S5滬嘉高速公路道路和橋梁將按照雙向6車道快速路標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施必要的改造(即二期工程)，主要內(nèi)容包括橋梁下部結(jié)構(gòu)加固、綠化分隔帶處理、硬路基翻挖補(bǔ)強(qiáng)、老路面損壞整治，全線瀝青加罩等。

　　需求分析

　　由于滬嘉大修二期工程是在開(kāi)放交通的狀態(tài)下進(jìn)行的，第一階段的中央綠化隔離帶改造施工，需封閉中分帶兩側(cè)各一根車道，第二階段的兩側(cè)硬路肩改造施工，需封閉雙向緊急停車帶。封交后，對(duì)于原本只有雙向4車道規(guī)模的滬嘉高速公路而言，車輛通行壓力增大，車流量時(shí)常處于飽和狀態(tài)，早晚高峰時(shí)段呈現(xiàn)常發(fā)性擁堵，周邊道路也會(huì)出現(xiàn)車輛積壓現(xiàn)象。

　　為了緩解車道數(shù)減少、車道變窄所帶來(lái)的交通擁堵?tīng)顩r，交管部門(mén)需要對(duì)滬嘉高速公路(南門(mén)-S20段)實(shí)施限流的交通管理措施，主線禁止5噸以上貨運(yùn)車輛通行，禁行時(shí)段是每天6時(shí)至22時(shí)。

　　除了采取措施減少車輛數(shù)外，路政、交警部門(mén)還需要掌握滬嘉大修二期工程施工期間道路現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)交通狀況，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)交通隱患，快速處理交通事故，保證施工期間的道路交通安全。

　　解決方案

　　針對(duì)交警部門(mén)、路政部門(mén)所提出的管理需求，在滬嘉大修二期工程施工期間，采取將高清電子警察監(jiān)控技術(shù)和無(wú)線視頻監(jiān)控技術(shù)兩者結(jié)合使用的解決方案。前者使交警部門(mén)的限流措施得到很好的落實(shí)，后者使路政、交警部門(mén)實(shí)時(shí)監(jiān)控道路交通狀況。

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　　高清電子警察監(jiān)控技術(shù)

　　在滬嘉大修二期工程施工期間，在所有主線入口處均設(shè)置高清電子警察，共計(jì)10處，對(duì)駛?cè)氲?噸以上貨運(yùn)車輛進(jìn)行違法抓拍。具體布設(shè)位置如表1所示。

　　高清電子警察系統(tǒng)主要由高清成像設(shè)備、輔助照明設(shè)備、車輛檢測(cè)設(shè)備、前端管理設(shè)備組成，以及立桿、通訊傳輸、供電、防雷接地等其他輔助設(shè)施，其基本組成框圖如圖1。

　　高清成像設(shè)備主要包含高清抓拍攝像機(jī)、光學(xué)處理模塊、綜合控制模塊、室外防護(hù)罩等部件;輔助照明設(shè)備主要包含窄脈沖智能補(bǔ)光燈;車輛檢測(cè)設(shè)備采用高清視頻多重檢測(cè)方式，觸發(fā)高清成像設(shè)備進(jìn)行智能抓拍;前端管理設(shè)備主要包含設(shè)備機(jī)箱、輸入輸出控制模塊、接線模塊、供電模塊、通訊模塊等部件;前端控制軟件主要包含特征識(shí)別軟件、視頻分析軟件、抓拍控制軟件、通訊傳輸軟件等。

　　S5滬嘉高速公路高清電子警察系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

　　機(jī)動(dòng)車輛卡口抓拍功能

　　在各種時(shí)段、各種環(huán)境光及各種天氣下，對(duì)以200km/h內(nèi)速度行駛的所有機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)行抓拍，選擇保存全景圖片和號(hào)牌特寫(xiě)圖片。系統(tǒng)消滅卡點(diǎn)視場(chǎng)盲區(qū)，保證在交通堵塞、小型車輛間前后距離較小的情況下也不漏拍。高清抓拍攝像機(jī)配備偏振鏡等光學(xué)處理設(shè)備，在智能補(bǔ)光燈輔助下，確保在太陽(yáng)強(qiáng)反光等情況下，抓拍圖片能清楚地反映完整的車輛尾部信息、牌照信息。

　　貨車闖禁令違法行為抓拍功能

　　對(duì)于進(jìn)入禁令區(qū)域大型號(hào)牌車輛進(jìn)行違法抓拍。記錄車輛經(jīng)過(guò)的時(shí)間、行駛方向、行駛速度、號(hào)牌號(hào)碼等關(guān)鍵的違法舉證要素。記錄的機(jī)動(dòng)車占道的違法圖片至少包括三張全景圖片和一張?zhí)柵铺貙?xiě)圖片，并且兩張圖片全天候都可以看清機(jī)動(dòng)車尾牌信息，實(shí)現(xiàn)違法證據(jù)的有效關(guān)聯(lián)，并且提供不少于5秒的高清違法視頻錄像，清晰的反映車輛的整個(gè)違法過(guò)程，作為違法處罰的有力佐證。

　　車輛特征信息自動(dòng)識(shí)別功能

　　系統(tǒng)通過(guò)對(duì)機(jī)動(dòng)車號(hào)牌定位，字符切分，字符匹配和圖像預(yù)處理實(shí)現(xiàn)號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別功能，滿足《機(jī)動(dòng)車號(hào)牌圖像自動(dòng)識(shí)別技術(shù)規(guī)范》(GA/T 833-2009)要求。斷面車輛同時(shí)經(jīng)過(guò)時(shí)，斷面車輛識(shí)別時(shí)間小于100ms。

　　自適應(yīng)補(bǔ)光功能

　　為保證全天候條件下的圖片效果及識(shí)別結(jié)果，系統(tǒng)具備多種補(bǔ)光手段，保證全天候情況下同時(shí)保證車牌、車身痕跡的高清晰率。系統(tǒng)配備環(huán)境感應(yīng)單元模塊，提供實(shí)時(shí)自適應(yīng)精確補(bǔ)光設(shè)備，夜間降低補(bǔ)光能量，減少能耗及光污染，并根據(jù)環(huán)境條件的變化對(duì)攝像機(jī)底層參數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)設(shè)置。

　　圖片信息處理功能

　　系統(tǒng)對(duì)通過(guò)每輛機(jī)動(dòng)車至少采集1張?zhí)貙?xiě)圖片。圖片格式采用JPEG格式，圖片分辨率1600×1200(200W像素)，圖片編碼遵照ISO/IEC 15444:2000，單張圖片大小≤300KB。數(shù)據(jù)信息自動(dòng)疊加到圖片下方，包括時(shí)間、地點(diǎn)、方向、車道、車牌號(hào)碼、車輛速度等。

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　　前端存儲(chǔ)功能

　　前端采集信息(圖片信息和視頻信息)主要采用存儲(chǔ)控制器進(jìn)行大容量存儲(chǔ)，圖片信息存儲(chǔ)≥15天，當(dāng)存儲(chǔ)達(dá)到最大儲(chǔ)存容量時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行循環(huán)覆蓋。

　　現(xiàn)場(chǎng)防盜報(bào)警功能

　　為了防止違法犯罪分子破壞，機(jī)箱門(mén)鎖及把手采用內(nèi)嵌式雙鎖設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)備具備防盜檢測(cè)功能，系統(tǒng)配備先進(jìn)防盜報(bào)警裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)箱外部狀況，當(dāng)機(jī)箱被強(qiáng)烈敲打或者非正常打開(kāi)時(shí)，防盜報(bào)警裝置會(huì)發(fā)出高分貝的報(bào)警聲音，阻嚇不法分子。

　　圖片記錄防篡改功能

　　遵循《道路交通安全違法行為圖像取證技術(shù)規(guī)范》(GA/T 832-2009)要求，前端高清智能攝像機(jī)對(duì)采集的圖片進(jìn)行防篡改處理，通過(guò)加入原始防偽信息，防止原始圖片在傳輸、存貯和校對(duì)過(guò)程中被人為篡改，保證數(shù)據(jù)的有效性。

　　無(wú)線視頻監(jiān)控技術(shù)

　　除了采用高清電子警察監(jiān)控技術(shù)，為了加強(qiáng)交通管理，同時(shí)不影響道路和橋梁改造施工的正常進(jìn)行，在滬嘉大修二期工程施工期間主線設(shè)置無(wú)線視頻監(jiān)控，共計(jì)10處，實(shí)時(shí)監(jiān)控施工期間滬嘉高速公路上的交通狀況，避免交通隱患。具體布設(shè)位置如下：K17+530、K18+100、K19+300、K19+800、K22+400、K23+300、K24+400、K25+200、K25+900、K26+800。

　　無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由全方位攝像機(jī)、視頻編解碼器、工業(yè)接入交換機(jī)、無(wú)線AP、防雷器、饋線、大功率天線、工業(yè)三層交換機(jī)、視頻工作站組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2所示。

　　工業(yè)接入交換機(jī)連接無(wú)線AP接入點(diǎn)，無(wú)線AP接入點(diǎn)再連接防雷器、饋線和大功率天線，通過(guò)無(wú)線電波進(jìn)行橋接和中繼，組成基于無(wú)線傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，前端全方位攝像機(jī)經(jīng)過(guò)視頻編碼器編碼后接入該無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將外場(chǎng)視頻信號(hào)傳輸至南翔監(jiān)控中心。

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　　采用無(wú)線視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)分析

　　S5滬嘉大修二期工程施工期間采用無(wú)線視頻監(jiān)控有很多優(yōu)點(diǎn)，與有線視頻監(jiān)控相比較具體有以下幾點(diǎn)：

　　易架設(shè)：在對(duì)端分別架設(shè)無(wú)線AP接入點(diǎn)和天線，兩端只要在可視范圍內(nèi)就可以，信號(hào)以無(wú)線電波的方式傳輸，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的橋接功能，保證高效快捷的無(wú)線連接。

　　工期短：擺脫線纜的束縛，不用破土，不破壞現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，安裝周期短。

　　易維護(hù)：在網(wǎng)絡(luò)上任何節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理維護(hù)，配置和軟件升級(jí)，支持快速設(shè)備替換和配置。

　　方便轉(zhuǎn)移：根據(jù)大修工程進(jìn)度，設(shè)備很方便的轉(zhuǎn)移到其他監(jiān)控點(diǎn)，靈活性強(qiáng)。

　　開(kāi)放交通狀態(tài)下進(jìn)行施工的滬嘉大修二期工程令滬嘉高速和周邊道路車輛通行壓力增大，時(shí)常出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象，給交管部門(mén)的現(xiàn)場(chǎng)管理工作提出了很高的要求。而在施工期間高清電子警察監(jiān)控技術(shù)和無(wú)線視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用幫助管理部門(mén)有效提高了管理效率，前者使交警部門(mén)的限流措施得到很好的落實(shí)，后者使路政、交警部門(mén)實(shí)時(shí)監(jiān)控道路交通狀況，及時(shí)掌握處理現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)狀況，兩者結(jié)合使用，相輔相成，共同保障S5滬嘉大修二期工程施工期間的道路交通安全。滬嘉大修工程對(duì)將進(jìn)行改擴(kuò)建的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)有參考意義。

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