根據(jù)大修工程總體實施安排，2012年1月1日起，S5滬嘉高速公路停止收費，并實施收費設(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、硬路基翻挖補強、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放交通的狀態(tài)下進行的，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，車流量時常處于飽和狀態(tài)，早晚高峰時段呈現(xiàn)常發(fā)性擁堵，周邊道路也會出現(xiàn)車輛積壓現(xiàn)象。

　　為了緩解車道數(shù)減少、車道變窄所帶來的交通擁堵狀況，交管部門需要對滬嘉高速公路(南門-S20段)實施限流的交通管理措施，主線禁止5噸以上貨運車輛通行，禁行時段是每天6時至22時。

　　除了采取措施減少車輛數(shù)外，路政、交警部門還需要掌握滬嘉大修二期工程施工期間道路現(xiàn)場實時交通狀況，能及時發(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

　　針對交警部門、路政部門所提出的管理需求，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。前者使交警部門的限流措施得到很好的落實，后者使路政、交警部門實時監(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10處，對駛?cè)氲?噸以上貨運車輛進行違法抓拍。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、光學(xué)處理模塊、綜合控制模塊、室外防護罩等部件;輔助照明設(shè)備主要包含窄脈沖智能補光燈;車輛檢測設(shè)備采用高清視頻多重檢測方式，觸發(fā)高清成像設(shè)備進行智能抓拍;前端管理設(shè)備主要包含設(shè)備機箱、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)實現(xiàn)的功能

　　機動車輛卡口抓拍功能

　　在各種時段、各種環(huán)境光及各種天氣下，對以200km/h內(nèi)速度行駛的所有機動車輛進行抓拍，選擇保存全景圖片和號牌特寫圖片。系統(tǒng)消滅卡點視場盲區(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。高清抓拍攝像機配備偏振鏡等光學(xué)處理設(shè)備，在智能補光燈輔助下，確保在太陽強反光等情況下，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

　　對于進入禁令區(qū)域大型號牌車輛進行違法抓拍。記錄車輛經(jīng)過的時間、行駛方向、行駛速度、號牌號碼等關(guān)鍵的違法舉證要素。記錄的機動車占道的違法圖片至少包括三張全景圖片和一張?zhí)柵铺貙憟D片，并且兩張圖片全天候都可以看清機動車尾牌信息，實現(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違法過程，作為違法處罰的有力佐證。

　　車輛特征信息自動識別功能

　　系統(tǒng)通過對機動車號牌定位，字符切分，字符匹配和圖像預(yù)處理實現(xiàn)號牌自動識別功能，滿足《機動車號牌圖像自動識別技術(shù)規(guī)范》(GA/T 833-2009)要求。斷面車輛同時經(jīng)過時，斷面車輛識別時間小于100ms。

　　自適應(yīng)補光功能

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

　　圖片信息處理功能

　　系統(tǒng)對通過每輛機動車至少采集1張?zhí)貙憟D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)信息自動疊加到圖片下方，包括時間、地點、方向、車道、車牌號碼、車輛速度等。

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　　前端存儲功能

　　前端采集信息(圖片信息和視頻信息)主要采用存儲控制器進行大容量存儲，圖片信息存儲≥15天，當(dāng)存儲達到最大儲存容量時，自動進行循環(huán)覆蓋。

　　現(xiàn)場防盜報警功能

　　為了防止違法犯罪分子破壞，機箱門鎖及把手采用內(nèi)嵌式雙鎖設(shè)計，同時設(shè)備具備防盜檢測功能，系統(tǒng)配備先進防盜報警裝置，實時監(jiān)測機箱外部狀況，當(dāng)機箱被強烈敲打或者非正常打開時，防盜報警裝置會發(fā)出高分貝的報警聲音，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對采集的圖片進行防篡改處理，通過加入原始防偽信息，防止原始圖片在傳輸、存貯和校對過程中被人為篡改，保證數(shù)據(jù)的有效性。

　　無線視頻監(jiān)控技術(shù)

　　除了采用高清電子警察監(jiān)控技術(shù)，為了加強交通管理，同時不影響道路和橋梁改造施工的正常進行，在滬嘉大修二期工程施工期間主線設(shè)置無線視頻監(jiān)控，共計10處，實時監(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。

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

　　工業(yè)接入交換機連接無線AP接入點，無線AP接入點再連接防雷器、饋線和大功率天線，通過無線電波進行橋接和中繼，組成基于無線傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，前端全方位攝像機經(jīng)過視頻編碼器編碼后接入該無線傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將外場視頻信號傳輸至南翔監(jiān)控中心。

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　　采用無線視頻監(jiān)控的優(yōu)勢分析

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

　　易架設(shè)：在對端分別架設(shè)無線AP接入點和天線，兩端只要在可視范圍內(nèi)就可以，信號以無線電波的方式傳輸，支持點對點和點對多點的橋接功能，保證高效快捷的無線連接。

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

　　易維護：在網(wǎng)絡(luò)上任何節(jié)點進行遠程管理維護，配置和軟件升級，支持快速設(shè)備替換和配置。

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

　　開放交通狀態(tài)下進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，時常出現(xiàn)交通擁堵現(xiàn)象，給交管部門的現(xiàn)場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)和無線視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用幫助管理部門有效提高了管理效率，前者使交警部門的限流措施得到很好的落實，后者使路政、交警部門實時監(jiān)控道路交通狀況，及時掌握處理現(xiàn)場突發(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。滬嘉大修工程對將進行改擴建的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)有參考意義。

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