項(xiàng)目的總體目標(biāo)

　　高清電子警察系統(tǒng)是利用先進(jìn)的圖像處理技術(shù)、新一代信息傳輸技術(shù)、集成控制技術(shù)和智能管理技術(shù)等現(xiàn)代高科技手段開發(fā)的電子儀器系統(tǒng)，安裝于城市的各交通路口，24小時(shí)全天候?qū)`法闖紅燈的機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)行拍照。為交警部門處理該類違法現(xiàn)象提供客觀準(zhǔn)確的法律依據(jù), 節(jié)省警力。公安交通管理部門將抓拍的違法照片作為依據(jù)可以對違法者進(jìn)行處罰和教育，可以大大提高機(jī)動(dòng)車駕駛員的自覺性，增強(qiáng)安全意識(shí)，減少因闖紅燈違法行為而造成的事故、堵塞和交通混亂，提高城市交通路口的車輛通行速度，保證道路暢通。因此，電子警察是建設(shè)暢通工程的重要手段之一。

　　設(shè)計(jì)依據(jù)及原則

　　設(shè)計(jì)依據(jù)

　　在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)上考慮到用戶的功能需求及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)為設(shè)計(jì)依據(jù)，同時(shí)參考國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　設(shè)計(jì)原則

　　主要遵循實(shí)用性、可靠性、先進(jìn)性、開放性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等原則。

　　公安應(yīng)用需求分析

　　高清闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)建成后將對城市道路交叉路口不遵守交通信號以及其它違法行為的機(jī)動(dòng)車進(jìn)行檢測與記錄，檢測記錄的結(jié)果將提交管理機(jī)關(guān)作為執(zhí)法或者專項(xiàng)管理的數(shù)據(jù)依據(jù)。

　　系統(tǒng)一方面應(yīng)該盡可能多的為使用者提供相關(guān)法律解釋所需的信息和數(shù)據(jù)。另一方面，作為為公安交通管理部門非現(xiàn)場執(zhí)法提供法律依據(jù)的設(shè)備，系統(tǒng)自身就必須從多方面確保所提供的數(shù)據(jù)與信息記錄的精確性和可靠性。

　　機(jī)動(dòng)車闖紅燈違法事件是一種典型的過程行為，它具有一定的時(shí)間延續(xù)性，即違法車輛在禁行紅燈亮后，車輛仍然通過停車線，并繼續(xù)行駛。從事件法律辨認(rèn)外觀認(rèn)證角度看，系統(tǒng)必須提供：事件發(fā)生的時(shí)間、事件發(fā)生的地點(diǎn)、事件主體——違法車輛的辨認(rèn)特征等信息、當(dāng)時(shí)的特定環(huán)境狀態(tài)以及事件發(fā)生的過程。特別應(yīng)該指出的是，對闖紅燈這種典型的過程行為能夠反映其闖紅燈過程的信息是非常重要的，是違法辨認(rèn)不可缺少的依據(jù)。

　　綜上所述，機(jī)動(dòng)車闖紅燈違法自動(dòng)監(jiān)測記錄系統(tǒng)所提供的文字和圖片信息應(yīng)包含以下內(nèi)容。

　　文字信息部分

　　1.違法事件發(fā)生的地點(diǎn)：路口名稱、機(jī)動(dòng)車行駛方向及車道。

　　2.違法事件發(fā)生的時(shí)間：車輛越過停車線并繼續(xù)行駛，車輛后輪越過停車線的瞬間(年、月、日、時(shí)、分、秒、毫秒)。

　　圖片信息部分

　　1.違法事件發(fā)生的過程：為盡可能反映出這一事件的發(fā)生過程，設(shè)備需要拍攝特定的兩張圖片才基本上能夠滿足其法律解釋要求。即一張為紅燈點(diǎn)亮?xí)r車輛尚未抵達(dá)或者尚未通過停車線時(shí)的照片;另一張為紅燈期間車輛完全越過停車線并行駛一段距離后的照片。

　　2.違法車輛的特征：違法車輛的車型、車身顏色、車牌照顏色和清晰可辨的車牌照號碼。

　　3.違法事件發(fā)生地當(dāng)時(shí)交通狀況與特殊情況。

　　所以，系統(tǒng)拍攝的照片由兩組成：第一張為停車線前圖片，主要描述在紅燈亮?xí)r車輛未通過停車線的全景照片，照片中含有停車線及路口的部分特征;紅燈信號燈及違法車輛的部分圖像(一般為車輛的前中部)。第二張為為停車線后圖片，主要描述在紅燈亮?xí)r車輛越過停車線并行駛一段距離后的照片(一般為車尾過線5米)。照片中含有停車線、路口情況特征、紅燈信號燈及違法車輛的后視全貌。從這張照片中可分辨出車型、車輛顏色。且至少在第二張圖片中，可以清晰看到車輛號牌。

　　違法處罰中心的交通違法處罰系統(tǒng)將對電子警察系統(tǒng)(闖紅燈違法監(jiān)測電子警察系統(tǒng)以及交通違法電視監(jiān)控系統(tǒng))所采集到的交通違法數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、處理、發(fā)布、處罰以及實(shí)現(xiàn)查詢、統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)管理等功能。[nextpage]

　　系統(tǒng)工作過程

　　當(dāng)系統(tǒng)檢測到在紅燈信號時(shí)有車輛違法行駛時(shí)，前端控制單元給指令給高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)進(jìn)行車輛圖像抓拍，同時(shí)給指令給閃光燈進(jìn)行補(bǔ)光。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)所攝圖像在CCD傳感器環(huán)節(jié)完成模擬圖像信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)車牌識(shí)別模塊完成車牌號碼和車牌顏色識(shí)別，控制軟件記錄車輛通過監(jiān)測點(diǎn)的時(shí)間、地點(diǎn)、車輛行駛速度、行駛方向、車輛圖像、裝載信息等，當(dāng)測得的車速超過系統(tǒng)設(shè)定的限速值時(shí)，立即現(xiàn)場報(bào)警(也可遠(yuǎn)程報(bào)警)，通知值班人員加以注意，以上車牌號碼、車輛圖像、通行時(shí)間、地點(diǎn)、測速值等圖像、數(shù)據(jù)信息經(jīng)處理存入相機(jī)內(nèi)置的存儲(chǔ)卡內(nèi)，再通過光纖網(wǎng)絡(luò)將以上圖像、數(shù)據(jù)信息傳輸至控制中心工控機(jī)，經(jīng)過工控機(jī)處理后再將相關(guān)信息給服務(wù)器做集中存儲(chǔ)和管理?？刂浦行暮笈_(tái)系統(tǒng)軟件可接受前端的報(bào)警信息，并轉(zhuǎn)發(fā)值班工作站，發(fā)布黑名單等，后臺(tái)系統(tǒng)軟件對上傳的圖像、數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，可進(jìn)行查詢(布控查詢、違法查詢、過往查詢)、統(tǒng)計(jì)(車流量統(tǒng)計(jì)、違法統(tǒng)計(jì)、車輛統(tǒng)計(jì))等，如(圖1)所示。

　　系統(tǒng)組成架構(gòu)

　　前端子系統(tǒng)

　　車輛過往信號采集、紅燈檢測單元、成像部分、輔助補(bǔ)燈、電源等設(shè)備單元的有機(jī)結(jié)合構(gòu)成了前端子系統(tǒng)。

　　網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)

　　在指揮中心與路口現(xiàn)場之間需要建立網(wǎng)絡(luò)通信用子系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程車輛信息傳輸?shù)裙δ堋?/p>

　　網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)包括通信線路、通信終端設(shè)備(如光端機(jī))、路由器、交換機(jī)等。

　　系統(tǒng)采用無縫網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，獨(dú)立組網(wǎng)。不與任何外部網(wǎng)絡(luò)連接。網(wǎng)絡(luò)采用千兆網(wǎng)絡(luò)連接，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。

　　中心控制管理子系統(tǒng)

　　在指揮中心需要安裝違章圖片服務(wù)器、系統(tǒng)維護(hù)管理終端等設(shè)備以及相關(guān)的軟件來構(gòu)成中心控制管理子系統(tǒng)。其主要功能是對路口上傳來的圖片進(jìn)行處理。

　　高清電子警察闖紅燈抓拍系統(tǒng)(簡稱高清闖紅燈系統(tǒng))采用工業(yè)級高達(dá)百萬級的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為采集設(shè)備，以高效、開放、可靠的IP網(wǎng)絡(luò)為基本架構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)對過往車輛違章檢測等功能。高清闖紅燈系統(tǒng)管理系統(tǒng)是對以往的標(biāo)清闖紅燈系統(tǒng)的升級，高清闖紅燈系統(tǒng)涵蓋標(biāo)清闖紅燈系統(tǒng)的所有功能，且能夠提供更多先進(jìn)的功能。方案設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)如(圖2)。

　　監(jiān)測接入層是系統(tǒng)的最低層，它完成數(shù)據(jù)的采集，通過承載交換層將數(shù)據(jù)發(fā)送給控制管理層。控制管理層完成對數(shù)據(jù)的分析、處理、保存。為系統(tǒng)應(yīng)用層提供相關(guān)職能。

　　實(shí)現(xiàn)功能

　　· 系統(tǒng)捕獲闖紅燈車輛，在后臺(tái)讀取違章車輛號牌;

　　· 路口抓拍圖片可以自動(dòng)上傳到指定的服務(wù)器(需網(wǎng)絡(luò)支持)或自動(dòng)復(fù)制到指定的移動(dòng)存取設(shè)備中;

　　· 實(shí)時(shí)記錄整個(gè)違章過程，提供二張圖片：一張車輛在停車線前闖紅燈的圖片，一張車輛駛離停車線后的圖片，包括停車線、車型、車身顏色、紅燈狀態(tài)，至少在第二張圖片上可以清晰的看到車輛號牌;[nextpage]

　　· 管理大量違章車輛信息?？砂窜囕v號碼、違章時(shí)間、違章地點(diǎn)等查詢違章車輛，并瀏覽、修改、刪除違章車輛信息，進(jìn)行事故回放;

　　· 可對圖像任意部分進(jìn)行放大、縮小并具有強(qiáng)大的圖像增強(qiáng)功能，將某些肉眼難以識(shí)別的車輛圖像變得清晰可辨;

　　· 可打印違章處罰通知單，違法確認(rèn)書，用戶可根據(jù)自身實(shí)際需求進(jìn)行修改報(bào)表格式、內(nèi)容;

　　· 可對各路口的違法信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，供有關(guān)部門做出相應(yīng)的措施。如：按時(shí)期、車型、路口等方式，并可以打印輸出報(bào)表;

　　· 完善的用戶權(quán)限管理功能;

　　· 完善的系統(tǒng)日志功能，對所有合法用戶的重要操作在后臺(tái)進(jìn)行記錄，供管理員調(diào)用查看;

　　· 可對路口所有過往車輛進(jìn)行抓拍記錄，存放于高清相機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)卡中。以便于以后相關(guān)部門查閱;

　　· 適應(yīng)車速范圍：10-120公里/小時(shí);

　　· 要求在白天和夜間都能清晰辨別紅燈信息;

　　· 抓拍到的圖片傳輸?shù)教幜P中心，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和歷史數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)置;

　　· 記錄圖片采用JPEG格式存盤;

　　· 可對抓拍軟件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括抓拍參數(shù)、車道數(shù)目、車道屬性、保存圖像的大小、數(shù)據(jù)保留天數(shù)等參數(shù)的設(shè)置;

　　· 要求相機(jī)連續(xù)24小時(shí)不間斷工作，并且程序能夠自動(dòng)運(yùn)行。一旦斷電停機(jī)，來電后路口相機(jī)能自動(dòng)復(fù)位運(yùn)行執(zhí)行程序，確保系統(tǒng)的長期有效運(yùn)行;

　　· 相機(jī)捕獲率：白天大于98%，夜間大于95%;

　　· 具備有線通信接口，預(yù)留無線通信接口;

　　· 路口抓拍識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)該可進(jìn)行配置，主動(dòng)與被動(dòng)向后臺(tái)應(yīng)用程序傳送違法、車輛等信息;

　　· 通息采用SOCKET中TCP協(xié)議傳送，TCP/IP幀格式可以根據(jù)編程人員再訂,但一定要通知給對方;

　　· 提供與違章管理系統(tǒng)的接口;

　　· 提供與車輛管理系統(tǒng)的接口。

　　系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

　　該系統(tǒng)可同時(shí)多個(gè)方向多個(gè)車道連續(xù)抓拍。具備記錄恢復(fù)功能：普通操作員所執(zhí)行的刪除功能，系統(tǒng)沒有真正刪除，具有高級權(quán)限的管理層可以查看普通操作員所刪除的圖片是否符合刪除規(guī)定并進(jìn)行恢復(fù)，高級管理員才可以真正刪除。通過調(diào)節(jié)靈敏度可以抓拍正常行駛下的所有機(jī)動(dòng)車(包括摩托車)。在圖片上直接進(jìn)行視頻信息字符疊加，保證了圖片與信息的統(tǒng)一，人工很難篡改，執(zhí)法時(shí)具有說服力。

　　同時(shí)，路口不需要安裝工控機(jī)。系統(tǒng)具有自檢功能，不死機(jī)，斷電自啟動(dòng)。數(shù)據(jù)庫支持SQL/ORACLE數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)支持多種接口的活動(dòng)硬盤,如IDE,USB等。整個(gè)模塊進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)、安裝;能自動(dòng)將報(bào)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。能夠全天候、不間斷地對過往的所有機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)行自動(dòng)拍攝，準(zhǔn)確地記錄并存儲(chǔ)車輛全景兩張、號牌、速度、紅燈信號、日期、時(shí)間、地點(diǎn)和車輛行駛方向等信息，并且圖片將能以JPEG圖像格式文件方式保存。具有數(shù)據(jù)通信功能;系統(tǒng)抓拍的機(jī)動(dòng)車圖片數(shù)據(jù)保存在前端硬盤，同時(shí)向后端通信軟件傳遞數(shù)據(jù)，后端通信軟件以此為依據(jù)進(jìn)行比對報(bào)警。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，數(shù)據(jù)和圖片暫存在前端硬盤上，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)再進(jìn)行續(xù)傳;具有設(shè)備遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置功能。