测速与速度反馈系统解决方案
2019/9/19
正文目录
第 一 章 概述
1.1 应用背景
多年以来,超速行驶一直是导致交通事故的主要原因之一。由于车速快,司机对路面情况、前方车辆、行人等各种情况的反应时间短,同时由于车速快导致发生紧急情况时制动距离长,轻者造成“追尾”,车辆受到损坏,为社会和家庭带来巨大损失。在此情况下,如何利用先进的科技手段提高城市交通管理水平、抑制交通事故、治理违法超速行驶现象,使驾驶员严格按道路限速规定要求行驶,减少由于超速引起的交通事故与违法现象,成为了当前公安交通、高校校区和大院厂区安保部门亟待解决的问题。
目前市面上绝大部分厂商都是采用单纯的测速抓拍取证系统,意在事后取证与处罚。正固智信结合多年来深入行业的经验,创造性的推出了一套测速抓拍与测速反馈系统。该系统重点在提醒与警示驾乘人员,车辆已经超速违章(或逆行等其他违章行为),需马上降速。对于不听从警示人员,采取违法抓拍记录以取证,事后进行相关处罚。同时还可以叠加区间测速功能,避免驾驶员经过测速点后超速驾驶。超速抓拍系统的根本目的,是用来解决因过快的车速,在一些特定区域造成车辆之间及人车事故。所以单纯的定点雷达测速系统,降速抓拍区域只能覆盖10-20米范围,测速反馈系统则可以覆盖200米范围,而区间测速则可以覆盖整个路段,大大增强了测速系统的实际功效。
系统通过将限速提醒与超速抓拍相结合,系统采用雷达测速原理,一方面雷达监测到车辆速度,通过DSP信息处理技术将把速度显示在LED屏上反馈给驾车司机,另一方面采用高精度窄波测速雷达和交通智能摄像机抓拍超速车辆照片,并在照片叠加超速字符信息,可实时查看画面及抓拍到的照片,过往车辆速度实时显示,超速红色显示速度值,不超速绿色显示速度值。操作简便功能强大,是卡口测速抓拍的理想选择。
测速系统是以机动车图片抓拍、车辆号牌识别等车辆特征数据采集,布控比对报警,查报站出警拦截为主要目的,对超速违法情况进行常年不间断的自动记录,为快速纠正超速违法行为提供重要的技术手段和证据,在城市治安及交通管理过程中发挥了重要的作用,对解决人力不足、提高交通执法水平有着十分重要的意义。
目前,在雷达测速与反馈系统中,主要有以下几种手段:
(1)利用环形线圈传感器作为超速检测手段,加上摄像机取证系统,测速精度可以保证,但是这种方式需要破路,维护成本高;
(2)采用图像虚拟线圈作为超速检测手段,加上摄像机取证系统,这种方式由于安装的非一致性,测量手段无法进行“标的”,所以公安部已明确公示禁用;
(3)利用激光测速仪作为超速检测手段,加上摄像机取证系统,这种方式测量精度较高,但是设备成本很高,目前进行广泛的应用还有一定的困难;
(4)利用高精度道路专用测速雷达作为超速检测手段,加上摄像机取证系统,这种方式弥补了上述几种系统的缺点,不仅测速精度高,而且设备成本相对激光模式较低。
正固智信的雷达测速与反馈系统就是利用高精度道路专用测速雷达作为超速检测手段的雷达测速与反馈系统,并辅以测速反馈系统。起到事前警示,大范围监控,事后取证的全面作用。
1.2 设计原则
按照“结构的整体性,技术的先进性,运行的可靠性,经济的合理性,操作的友好性,业务的可拓展性,系统的开放性,系统的易维护性”进行设计。
1)结构的整体性
高性能产品的单纯组合,往往不能达到系统级的最优性能。我们根据雷达测速与反馈系统整体架构的理论特征,结合构成系统的独立设备的自身特性,为达到系统级的功能、性能最优化,对设备的选型进行了仔细的考量,从前端获取图片的能力、清晰度,环境的光照、昼夜长短,到网络传输系统的容量、传输能力,直到后端分析处理设备的负载、中心软件处理能力、存储能力,甚至系统的供电、所处环境温度、湿度等外在因素都进行了研究,站在系统的角度完成设备选型,实现了高性能设备的有机组合,形成了一套成熟的产品方案。
2)技术的先进性
在系统设计过程中,充分借鉴、利用国内外的先进技术和成功经验,在系统结构和设备选型上精益求精,将高清成像技术、智能视频检测与雷达触发相结合分析技术、摄像机内嵌车牌识别等代表行业发展趋势的先进、成熟技术有机结合在一起,设计出一套性能优异的雷达测速与反馈系统。避免投入即陷入技术落后,且规避因业务、运行环境的变化而造成系统大范围调整的可能。
Ø 系统前端采用300万像素/900万像素高清GMOS网络摄像机,摄像机集成车牌识别算法,在摄像机内完成车牌自动识别;
Ø 采用视频检测与雷达触发相结合模式检测车辆,施工安装、调试维护方便,不会破坏路面,不会影响交通;
Ø 采用主机时钟自动校时技术,可自动同步前端摄像机与中心服务器的系统时钟,并保证校时的准确性。
3)运行的可靠性
雷达测速与反馈系统是一个系统牵涉面多、规模大、运行环境复杂、使用率高的复杂系统。考虑系统全天候实时性需求,要求系统具备7*24小时连续不间断运行的能力,设计时充分考虑系统的高可靠性,选用高集成设备,采用自动检测、自动监控、自动报警、单点自愈、冗余配置、负载均衡等技术来有效地保证系统的高可用性和可靠性。
4)经济的合理性
以行业标准作为设计依据,充分考虑用户实际需要和技术发展趋势,在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下,实现最优化的系统设备配置,降低系统造价。
5)操作的友好性
系统主要使用人员为公安交警和有关领导,从满足交警实战需要出发,系统采用简洁、友好的人机界面,具有多媒体化操作设计,在出现系统故障时,能够简便快捷的进行处理。前端设备支持远程升级和远程故障排除功能,维护便捷,降低系统运维管理成本。同时可自动检测系统中设备的运行状态,并示出详细参数,以辅佐管理人员及时准确地判断和解决问题。使用稳定易用的硬件和软件,完全不需借助任何专用维护工具,即降低了对管理人员进行专业知识的培训费用,也节省了日常频繁地维护费用。
6)业务的可扩展性
考虑到以后的需求会不断增加,系统建设的数量将随之扩大,系统采用灵活、开放的模块化设计,赋予结构上极大的灵活性,为系统扩展、升级及可预见的管理模式改变留有余地,能够很好地随业务系统未来的扩充和变化进行横向或纵向的扩展,并且能够具备动态调整资源的能力,根据业务系统实际运行状况及时地调整和分配有限的系统资源,提高资源的利用率。
核心设备如存储设备、中心服务器等具有强大的扩展功能,可随着交通需求的不断增长能够很方便的扩充和平滑升级,为以后的扩充和发展提供技术上的保障。支持与公安各业务子系统对接,实现信息共享。
7)系统的开放性
系统依据相关的标准、规范进行设计,采用通用、规范和安全的数据通讯协议和接口,为雷达测速与反馈系统与其它系统的对接集成提供开放性的数据接口。
8)系统的易维护性
从满足公安实战需要出发,系统采用简洁、友好的人机界面,具有多媒体化操作设计,在出现系统故障时,方便管理人员简便快捷的进行处理。前端设备支持远程升级和远程故障排除功能,维护便捷,降低系统运维管理成本,同时可自动检测系统中设备的运行状态,并显示出详细参数,以辅助管理人员及时准确地判断和解决问题。使用稳定易用的硬件和软件,完全不需借助任何专用维护工具,即降低了对管理人员专业技能水平的要求,也节省了日常频繁的维护费用。
1.3 设计依据
雷达测速与反馈系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计,具体如下:
交通安全相关法规
1) 《中华人民共和国交通安全法》
2) 《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》
交通相关标准规范:
3) 《公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求》(GA/T651-2014)
4) 《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》(GA/T652-2006)
5) 《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》(GA/T497-2009)
6) 《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(GA/T 832-2014)
7) 《机动车号牌图像自动识别技术规范》(GA/833-2009)
8) 《中华人民共和国机动车号牌》(GA36-2014)
9) 《机动车测速仪》(GBT21255-2007)
10) 《交通电视监视系统工程验收规范》(GA/T 514-2004)
11) 《公路交通安全设施设计技术规范》(JTJ 074-2003)
12) 《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-92
13) 《全国道路交通管理信息数据库规范》(GA329.3第3部分)
城市联网监控报警系统设计方面:
14) 公安部《交通管理信息系统建设框架》
15) 公安部《公安部报警监控方案设计要素》
16) 公安部《城市报警与监控系统建设指导性文件》
17) 公安部《城市报警与监控系统建设“3111”试点工程实施方案》
18) 《城市监控报警联网系统技术标准》(GA/T669-2008)
19) 《跨区域视频监控联网共享技术规范》DB33/T 629-2007
20) 《报警图像信号有线传输装置》(GBJ115-87)
安防视频监控系统设计方面:
21) 《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-1994)
22) 《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004)
23) 《中华人民共和国公安部行业标准》(GA70-94)
24) 《视频安防监控系统技术要求》(GA/T367-2001)
25) 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94)
26) 《工业电视系统工程设计规范》(GBJ115-87)
27) 《安全防范系统通用图形符号》(GA/T75-2000)
28) 公安部《警用地理信息系统系列标准规范》
29) 《安全防范系统验收规则》(GA308-2001)
30) 《安全防范系统通用图形符号》(GA/T74-2000)
31) 《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T 670-2006)
32) 《计算机信息系统安全保护等级划分准则》(GB17859-1999)
33) 《安全防范工程技术规范》(GB 50348-2004)
34) 《安全防范系统验收规则》(GA308-2001)
35) 《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)
视频监控图像质量方面:
36) 《电视视频通道测试方法》(GB3659-83)
37) 《彩色电视图像质量主观评价方法》(GB7401-1987)
视频系统网络设计方面:
38) 《信息技术开放系统互连网络层安全协议》(GB/T 17963)
39) 《计算机信息系统安全保护等级划分准则》(GB17859-1999)
40) 《计算机信息系统安全》(GA 216.1-1999)
41) 《计算机软件开发规范》(GB8566-88)
视频系统工程建设方面
42) 《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)
43) 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)
44) 《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T670-2006)
45) 《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)
46) 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(GB 50168-92)
47) 《电气装置安装工程施工及验收规范》(GBJ 232-92)
48) 《工业企业通讯接地设计规范》
49) 《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》(GA/T652-2006)
其他
50) 《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范》
除上述规范以外的遵循平安城市建设相关地方规范与标准以及国家、省市、相关行业的技术要求及规范。
1.4 项目现状
陆航学院内部道路目前没有任何车辆管控防范措施,需要在主楼前后左右道路加装测速和速度反馈警示系统,同时具备闲暇时间信息发布功能。
第 二 章 系统总体设计
2.1 设计思想
雷达测速与反馈系统是一项复杂的系统工程,参考我司多年智能交通工程项目的经验,在设计过程中秉承以下设计思想:着眼于实际,为切实保障校内学生和教职工安全,确保校园道路“安全第一、预防为主”的基本方针。实现“以人为本、科技管理”的目标而设计,为用户提供一套最优化的速度预警和超速抓拍综合管理方案。
2.2 技术路线
从设计思想出发,在迈向最终系统的过程中,我们采用以下核心技术路线:
2.2.1 前端设备技术路线
考虑到雷达测速与反馈系统前端都部署在室外,环境比较恶劣,而且需要全天24小时不间断工作,对系统的稳定性和可靠性要求很高,因此雷达测速与反馈系统前端的雷达测速反馈屏操作系统采用Linux技术构建嵌入式系统。
为了节约成本、减少设备及处理环节,雷达测速与反馈系统的摄像机采用CCD+ISP+DSP结构,集图像采集、图像处理和车牌识别于一体,在图片抓拍后可直接进行车牌识别;摄像机的分辨率为2048×1536(300万),3392×2008(700万),一台摄像机可以实现对2(300万)/3(900万)个车道的覆盖。
车辆检测采用视频检测与雷达触发相结合方式,可以保证车辆的捕获率,实现对监控断面的全天候车辆捕获功能。
2.2.2 中心管理平台技术路线
测速系统管理平台采用成熟、主流的技术构建,充分兼顾视频监控和学校车辆出入口业务需求和技术的发展,充分考虑与公安其他信息系统的连接,建设可扩展的开放平台。
2.3 系统结构
本系统的设计基于分布式系统的集中管理策略,采用分层结构设计,从逻辑关系上看主要分为三层:前端子系统—传输子系统—后端管理子系统。
后端管理子系统构建时,按照职能重点的不同分为“监控管理中心”和“业务应用中心”,根据具体的单点应用、学校车辆出入口应用、监控室应用等联网应用灵活部署,强化上级部门的管理职能、突出具体部门的应用职能,做到全网资源的统一管理。
以自建路口局域网、安保专用网络资源为传输通道,构建网络传输子系统,实现前端子系统与后端管理子系统之间的互联互通。
图1. 区间雷达测速与反馈系统结构示意图
2.4 系统组成
雷达测速与反馈系统由前端子系统、网络传输子系统和后端管理子系统组成。实现对通行车辆信息的采集、传输、处理、分析与集中管理。
1) 前端子系统
负责完成车辆综合信息的实时显示、采集,包括车辆特征照片、车牌号码与车牌颜色等。并完成图片信息识别、车辆速度检测、超速判别、数据缓存以及压缩上传等功能,主要由抓拍单元、补光灯、雷达、雷达测速反馈屏、外场工业交换机、光纤收发器、开关电源、防雷器等设备组成。
2) 网络传输子系统
负责系统组网,完成数据、图片的传输与交换。
本项目采用校园安防专用网或自建网。每个测速点带宽要求不低于6Mbps
3) 后端管理子系统
负责实现对校园内相关数据的汇聚、处理、存储、应用、管理与共享,由中心管理平台和存储系统组成。中心管理平台由搭载平台软件模块的服务器组成,包括:管理服务器、应用服务器、Web服务器、图片服务器和数据库服务器等。
第 三 章 前端子系统设计
3.1 前端子系统组成
3.1.1 前端子系统组成
雷达测速与反馈系统前端子系统主要由以下功能单元组成:
Ø 车辆检测单元:测速雷达;
Ø 图像采集识别处理单元:含摄像机和补光灯;
Ø 速度实时显示单元:含雷达测速反馈屏;
Ø 网络传输单元:含路口交换机和光纤收发器;
图2. 雷达测速与反馈系统前端组成结构图
3.1.2 车辆检测单元(含测速功能)
系统采用窄波束雷达测速的方法对车辆进行速度检测,根据多普勒原理,换算出车辆行驶速度,将对应的速度信息传输至高清摄像机。
与高清摄像机之间采用RS-485串口通信,雷达通过485信号将车辆速度信息传递给高清摄像机。
3.1.3 图像采集识别处理单元
图像采集处理单元由高清摄像机加补光灯组成。
系统选用的高清摄像机采用高清CCD+高清ISP+高性能嵌入式DSP一体化架构设计,集高清视频采集、高清视频处理等核心功能于一体。300万像素高清抓拍相机有效像素达到2048×1536,所拍摄的图片能清晰的分辨车牌号码、车牌颜色、车辆类型、车身颜色等,车牌识别率能否保证取决于车牌在照片中所占像素的多少,本系统所采用的号牌识别算法能够在车牌横向像素点不小于120时保证号牌识别的准确率95%以上。
高清摄像机能同时输出高清照片和车牌识别数据,具备强光(逆、顺)抑制功能,减弱白天日光对高清摄像机和夜间机动车大灯对高清摄像机拍照的影响,从所拍照片上能清晰呈现机动车正面全貌和车牌特征。
3.1.4 速度实时显示单元
速度实时显示单元由雷达测速反馈屏加相关软件组成。雷达测速反馈屏采用嵌入式低功耗无风扇设计,能够在室外恶劣环境下正常工作,采用高寿命工业级LED作为显示介质,能够根据环境亮度自适应调整显示速度值亮度。限速值和显示时间可调,速度误差低于1KM/H,有效的警示和提醒驾乘人员安全行驶。
3.1.5 网络传输单元
本项目网络传输单元主要由路口工业交换机、无线网桥以及网线等资源组成,实现前端子系统与中心平台之间的互联互通。
3.2 系统现场布局
在本系统中采用1台300万像素的高清摄像机覆盖2个车道(侧装,国标宽度3.75m),保证视场范围的全覆盖。能够捕获在车道上正常行驶的机动车辆。
3.2.1 现场布局俯视图
以单向3车道为例,监测点的现场布局示意图如下:
图3. 300万测速系统现场布局俯视图(侧装车尾抓拍)
图4. 300万测速系统现场布局俯视图(侧装车头抓拍)
3.3 硬件设备配置原则
1) 每3个车道配置1套抓拍系统,用于采集行驶车辆的完整外形图片和实时数据处理;其中ISP成像控制、补光灯联动信号输出、车牌号码识别等关键技术均集成在高清摄像机中;
2) 每3个车道配置一台闪光灯作为辅助光源,确保抓拍图片能够清晰识别车牌号码;
3) 每摄像机设置一台雷达,用作车辆检测、测速;
4) 卡点每个方向(≤4车道)设置一台雷达测速反馈屏,用作速度显示;
5) 每个卡点配置一个测速机箱,机箱安装在路侧的适当位置,机箱内安装配电设备、安装支架和线槽,并提供维护电源插座。
6) 每个卡点配置一台UPS电源,在外部供电突然停止的情况下,能够保证持续供电(备选)。
3.4 前端系统主要设备选型
3.4.1 高清摄像机
1) 产品说明:
本产品采用高清晰逐行扫描300万影像传感器,具有清晰度高、照度低、帧率高、色彩还原度好等特点,所有产品拥有自主知识产权,可广泛应用于机动车测速超速车辆记录等违法行为抓拍,成为现代交通管理的高效助手。
2) 技术参数:
型号:ZX-IPC86P/B3M-ITS |
传感器类型:1/1.8" Progressive Scan GMOS; |
最小照度:0.1Lux@(F1.2,AGC ON); |
快门:1/25秒至1/100,000秒; |
镜头接口类型:C/CS接口; |
自动光圈:DC驱动; |
视频压缩标准:H.265/MJPEG; |
压缩输出码率: 32Kbps~16Mbps; |
图像格式:JPEG;图片质量可设; |
最大图像尺寸:2048(H)×1536(V); |
帧率:25fps(2048×1536); |
图像设置:饱和度,亮度,对比度,白平衡,增益,3D降噪通过软件可调; |
存储功能:支持SD/SDHC,USB存储设备; |
支持协议:TCP/IP,HTTP, DHCP, DNS, RTP,RTSP, NTP,支持FTP上传图片; |
通用功能:心跳,密码保护,NTP校时; |
智能识别:车牌识别、车型识别、车辆检测; |
补光灯控制:闪光灯自动控制、时控可选;支持多种补光方式:独立闪、不闪、关联闪、轮闪和频闪等; |
专用功能:支持视频触发、外部I/O触发、网络触发、RS-485触发,支持红绿灯状态输入,支持JPEG抓图功能,支持电源同步,支持IO测速功能; |
支持外接USB存储设备本地图片存储、自动覆盖、自动上传; |
通讯接口:1个10M/100M/1000M自适应RJ45接口,5个RS-485接口; |
触发输入:4路外部触发输入; |
触发输出:3路(光耦隔离2500VAC),可作为闪光灯同步输出控制; |
同步输入:SYNC信号灯电源同步输入; |
视频输出:1Vp-p Composite Output(75Ω/BNC); |
工作温度湿度: -30℃~70℃,湿度小于90%(无凝结); |
电源供应: DC12V±10%; |
功耗: 10W MAX; |
尺寸(mm):84mm(W)×69.6mm(H)×150.1mm(D); |
重量: 1.45kg。 |
3.4.2 测速雷达
型号:STJ1/7 |
测速范围:1km/h~250km/h; |
测速误差:-4km/h~ 0km/h; |
工作发射频率:24.15GHz±45MHz; |
发射功率:约5mW; |
反应时间:≤26ms; |
接口: RS485; |
探测角度:水平5.5°,垂直16°; |
方向性:双向; |
工作电压:9~16VDC; |
功耗:≤2.5W; |
工作环境温度:-40℃~+60℃; |
工作环境湿度:≤98%@25℃,无凝结; |
防护等级:IP65; |
外形尺寸:210mm(W)×108mm(H)×44mm(D); |
重量:1.3kg。 |
3.4.3 补光灯
1) 产品说明:
基于机动车测速的工作环境和功能要求设计,要求寿命长、回电时间快、闪光亮度可调、闪光亮度稳定、亮度衰减小,支持多车道覆盖,用于高清摄像机抓拍补光。
2) 技术参数:
色温:5600K±500K; |
回电时间:<67ms; |
峰值闪光持续时间:1/30ms; |
工作寿命:≥500万次; |
触发方式:电平,+5VDC; |
覆盖范围:三车道; |
有效补光距离:25m~32m; |
电压:165VAC~265VAC;频率:48Hz~52Hz; |
功耗:平均<100W(@1闪/s),瞬间最大<300W; |
工作环境温度:-20℃~+70℃; |
工作环境湿度:5%~90%@40℃,无凝结; |
防护等级:IP65; |
外形尺寸:260mm(W)×260mm(H)×370mm(D); |
重量:3.4kg。 |
3.5 系统功能
根据校园保卫部门部门的具体业务应用需求,对数据进行深度挖掘,实现具有行业针对性的业务功能扩展。具体功能设计如下:
3.5.1 车辆捕获功能
系统能对所有经过车辆进行捕获。在正常车速(2km/h~200km/h)范围内的监控区域规范行驶的车辆图像捕获准确率达99%以上。
3.5.2 车辆速度监测功能
在结合各种提高测速精度辅助手段的基础上采用雷达测速方式,从根本上最大程度的解决了系统测速不准和出现异常速度的问题。
当机动车速度小于100km/h时,道路实测误差不超过-2km/h~0km/h;当机动车速度大于或等于100km/h时,道路实测误差不超过机动车速度的-2%~0%。
系统具备分车型分别设置标志限速和执法限速值的功能。
3.5.3 车辆速度实时显示功能
系统能够准确实时的采集150米范围内车辆的速度信息,并将速度值实时显示在LED屏幕上提醒车辆速度是否违章。根据限速要求,正常车速绿色显示,超速数值红色显示。
3.5.4 车辆图像记录功能
系统能够准确捕获、记录通行车辆信息。记录的车辆信息除包含图像信息外,还包括文本信息,如日期、时间(精确到毫秒)、地点、方向、号牌号码、号牌颜色、车身颜色、车速等。车辆信息写入关联数据库,并将相关文本信息叠加到图片上。
3.5.5 车身颜色识别功能
系统可自动对车身深浅和颜色进行识别,可供用户根据车身颜色来查询通行车辆,为案件侦破提供了科技新手段。
系统可自动区分出车辆为深色车辆还是浅色车辆;并识别出11种常见车身颜色,11种颜色包括:白,灰(银),黄、粉、红、绿、蓝、棕、黑、紫、青。
3.5.6 车型判别功能(正装效果更优)
系统采用车牌颜色和视频检测与雷达触发相结合技术结合的方法对车辆类型进行判别,可对7种车型进行识别(大货车、小货车、客车、轿车、面包车、中型客车、SUV-MPV)。
3.5.7 车标识别功能(正装效果更优)
系统采用视频检测与雷达触发相结合技术对车标进行识别,可对200种车标进行识别,可供用户根据车标来查询通行车辆,为公安交通管理和刑侦案件侦破提供了科技新手段。
3.5.8 车辆子品牌识别功能(正装效果更优)
系统采用视频检测与雷达触发相结合技术对车辆子品牌进行识别,可对1018种车辆子品牌进行识别,可供用户根据车辆子品牌来查询通行车辆,为公安交通管理和刑侦案件侦破提供了科技支撑。
3.5.9 未系安全带检测系统(LED补光灯模式不支持)
系统采用视频检测与雷达触发相结合技术,对未系安全带行为进行检测,为交警查处未系安全带违法行为提供了科技新手段,从而规范驾驶人安全驾驶行为。
3.5.10 接打电话检测功能(LED补光灯模式不支持)
系统采用视频检测与雷达触发相结合技术,实现对前排驾驶人接打电话状态的检测,为规范驾驶人安全驾驶行为提供威慑新手段。
3.5.11 人脸特征抠图(LED补光灯模式不支持)
系统采用视频检测与雷达触发相结合技术对驾驶室人脸特征进行检测,并将人脸特征抠出,为公安交通管理和刑侦案件侦破提供了科技手段。
3.5.12 打开遮阳板检测(LED补光灯不支持)
系统采用视频检测与雷达触发相结合技术对打开遮阳板进行检测,为公安交通管理和刑侦案件侦破提供了科技新手段。
3.5.13 超速抓拍功能
系统能够准确捕获机动车超速行驶违法行为,每辆超速车辆采集2幅不同时间或者不同位置的特征图片,记录超速违法行为的完整过程,所记录的图片能清晰辨别机动车车型、车身颜色、号牌号码等基本特征。
每幅图片上叠加有交通违法日期、时间、地点、方向、图像取证设备编号、限速值、行驶速度值和超速比例、号牌号码、号牌颜色、车身颜色等信息。
取证数据满足《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(GA/T832-2014)的相关要求。
3.5.14 车辆牌照自动识别功能
系统可自动对车辆牌照进行识别,包括车牌号码、车牌颜色的识别。
1) 车牌号码自动识别
系统具备对符合“GA36-2014”标准的新能源车牌、民用车牌、警用车牌、使领馆车牌的号牌自动识别能力,并且具备对2012式军车号牌、2012式武警部队号牌的自动识别能力,所能识别的字符包括:
阿拉伯数字 | “0~9”十个 |
英文字母 | “A~Z”二十六个 |
省、自治区、直辖市简称用汉字 | 京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝 |
专用号牌简称用汉字 | 领、使、警、学、挂、港、澳、试、超 |
12式武警号牌字符 | WJ样式的字母、省份简称汉字、警种字母(X、B、T、S、H、J、D)、数字 |
12式军车号牌字符 | 各军区/各军兵种部拼音缩写字母、各军区/各军兵种部下辖各部属机构拼音缩写字母、数字 |
1) 车牌颜色自动识别
系统能识别黑、白、蓝、黄、绿五种车牌颜色。
2) 系统识别的车牌类型部分示例:
3) 前端识别技术
车辆牌照自动识别算法(车牌识别、车牌颜色识别)集成在高清摄像机中,识别结果由高清摄像机直接输出。
3.5.15 前端备份存储功能
系统前端采用大容量工业级硬盘作为存储介质,能够保存≥200万辆通行车辆信息 或 ≥100万辆的违法车辆信息,当超出最大存储容量时,自动对车辆信息和图片进行循环覆盖。
3.5.16 数据断点续传功能
系统支持断点续传功能。网络传输通道故障时,雷达测速反馈屏能在一定时间内临时缓存完整的数据信息,当通信恢复以后,临时存储的数据能自动续传,补录到中心管理平台集中存储。续传策略有两种:历史数据优先上传、最新数据优先上传。
3.5.17 图像防篡改功能
系统记录的原始图像信息具备防篡改功能,避免在传输、存储、处理等过程中被人为篡改。
3.5.18 网络远程维护功能
前端子系统预留了时间校正接口、参数设置接口、运行情况的诊断接口和恢复接口,可对前端设备进行设置、调试及维护。管理员可以实时查看前端设备的运行状态。可通过网络实现远程维护、远程设置和远程升级等功能。
3.6 系统性能指标
表1 侧装测速模式系统性能指标
项目 | 指标 |
通行车辆捕获率 | ≥99%; |
超速违法捕获率 | ≥98%; |
超速违法捕获有效率 | ≥95%; |
测速误差 | 当机动车速度小于100km/h时,道路实测误差不超过-6km/h~0km/h;当机动车速度大于或等于100km/h时,道路实测误差不超过机动车速度的-6%~0%。 |
测速范围 | 2km/h ~180km/h; |
最小抓拍间隔 | <40ms; |
识别牌照种类 | 车牌类别:新能源车牌、民用车牌(除5小车辆),警用车牌,军用车牌,武警车牌。 车牌颜色:黑、白、蓝、黄、绿。 |
牌照识别率 | ≥99%。 |
图片压缩方式及分辨率 | JPEG格式。 单张图片分辨率(像素)2048×1536; |
通行车辆抓拍图片数目 | 1张。 |
超速违法车辆抓拍图片数目 | 2张。 |
图片占用空间 | 单张图片约400KB;合成图片2张合成约800K; |
前端录像 | 支持全天录像和违法片段录像; H.264,25fps@300万像素; |
车辆信息存储容量 | 具体请参阅选用的雷达测速反馈屏的该项指标。 |
接口 | RJ45,100Mbps以太网,TCP/IP协议。 |
接入方式 | 按照既定协议接入后端平台。 |
平均无故障连续运行时间MTBF | ≥5000h。 |
防护等级 | 室外各部件不低于IP54。 |
供电电源 | 100VAC~240VAC,48Hz~52Hz。 |
总功耗 | <200W。 |
工作环境温度 | 常温型:-10℃~+70℃; |
工作环境湿度 | <95%@+40℃,无凝结。 |
第 四 章 雷达测速反馈子系统设计
雷达测速反馈系统在欧美国家亦称为虚点测速系统或速度提示系统。超速抓拍系统的根本目的,是用来解决因过快的车速造成交通事故。交通事故调查数据显示,在行人容易横穿马路且车辆较少的道路上,容易发生车辆与行人之间的事故。在弯道和下坡路高速行驶的车辆容易发生事故。所以单纯地雷达测速系统,降速抓拍区域只能覆盖10-20米范围,而雷达测速反馈系统则可以覆盖150米范围,可以提早的警示和提醒驾驶人员按规定车速安全行驶。该系统大大增强了测速系统的实际功效。
正固智信(WISINFO)LED雷达测速反馈仪(雷达测速反馈屏)由速标志牌、多车道高精度平板雷达和LED显示屏三部分组成。当车辆进入雷达测速反馈仪前方10-200米左右的位置时,LED显示屏便会显示车辆的时速,如果有多台车辆同时行驶在该区域时,LED显示屏则会显示这些车辆中时速最高的车辆速度(可选择距离最近显示模式)。雷达测速反馈屏系统可实现通过专用多车道高精度微波雷达测速,实时反馈来车的速度和行车速度的改变,作用是提醒司机不要超速,并将车速降到安全的范围内。正固智信雷达测速反馈系统可搭配正固智信智能卡口相机,对过往不按标志规定速度行驶的超速车辆进行抓拍识别,以备执法部门处罚。
正固智信雷达测速反馈系统具有业内独特领先的技术优势,以确保产品测速精度高、质量稳定和经久耐用。LED控制系统做差频频扫描控制,占空比25%,使得LED灯显示低功耗、长寿命、高亮度。雷达采用多车道高精度测速平板雷达,100KM/H以下测速误差低于1KM/H,100KM/H—399KM/H测速误差低于1.5KM/H。测速范围5-399KM/H。前面板采用钢化玻璃,机箱整体表面喷砂氧化。供电采用稳压电路设计,宽电压供电。系统低功耗,平均功耗小于10W。
适用范围:城市快速道路,高速公路,城郊连接线,机关院校等对车速有限制的路段,尤其是人车交汇、弯道、坡道等易发生安全事故的路段。本系统同时适用1-5个标准车道。
产品参数:
1.雷达测速反馈仪工作的基本步骤:
(1)车辆进入雷达的检测区域;
(2)微波雷达探测车辆的速度;
(3)显示屏控制器控制LED显示屏显示车辆的速度;
(4)若检测到多辆车车速则显示最高车速;
(5)若检测车速小于限速采用绿色显示检测车速
(6)若检测车速大于限速则采用红色显示检测车速;
2.环境温度: -30°C ~ +60°C,湿度: 5%RH~ 95%RH;
3.雷达波参数:
1) 功率:最大3W,电流小于0.25A
2) 内部测速精确度:±0.1km/h
3) 天线类型:平板天线
4) 透镜类型:精确地面反射
5) 极性:正极循环
6) 光束宽度:5.5度
7) 雷达频率k波段(24G)
8) 可探测距离:≤10~399m
9) 响应时间:≤10ms
10) 漏能值:≤3μw/cm²
11) 输出功率:15mW
LED显示屏:
(1)标准屏显示由3位7字段数码字组成(如:9、99、199)。显示屏尺寸可按设计图定制,选用双基色或全彩LED显示屏;
(2)正常视力驾驶员在非超速行驶条件下100m外可识别显示内容;可设定LED变色速度;
(3)最大显示速度:199 km/h;
4.其他参数:
显示方式:路侧安装,隔离带安装,龙门架正装
车速检测显示时间100-7000ms可选(70种时间显示模式)
宽电压供电:90-240V(市电);DC9-18V(太阳能供电)
反馈屏尺寸:645*525*10.5mm
标志牌尺寸:1600*950mm(尺寸可定制)
最大探测车速:399公里/小时
提示限速显示模式:设定安全速度值,安全速度内显示为绿色数字,超速时显示红色数字。
只显示来向车辆速度,滤除反方向车辆车速干扰
5.部分现场案例图片:
第 五 章 系统特点
5.1 摄像机高密度集成技术应用提升前端稳定性
高清摄像机采用高清CCD+高清ISP+高性能DSP架构设计,集高清视频采集、高清视频处理、车牌识别等核心功能于一体。
ISP处理算法拥有独立自主知识产权,可针对现场独特环境进行优化,确保高清图像成像质量优于同类产品。高性能DSP可同时运行车牌识别、车身颜色识别和虚拟线圈检测等算法,算法均拥有独立自主知识产权,有利于算法优化。前置三大智能功能的好处在于:第一,可分摊系统智能计算压力(高清摄像机拥有足够处理性能的条件下,省却了后端服务器的投资);第二,分析所需的图像源最接近真实环境,分析结果更准确。
5.2 车牌前端识别技术
车辆牌照自动识别算法(车牌识别、车牌颜色识别)集成在高清抓拍摄像机中,识别结果由高清抓拍摄像机直接输出,提高了识别准确率及识别响应时间,也降低了前端控制主机(雷达测速反馈屏)的工作量,1台雷达测速反馈屏最多可以管理3个车道的摄像机,具有更高的性价比。
在环境无雾、车牌挂放规范、无污损且不含五小车辆情况下,系统全天候号牌识别准确率不小于95%。
图5. 识别车牌种类示例
5.3 前端系统结构简单稳定
前端系统主要由百万级像素高清摄像机、高清镜头、雷达、处理主机和补光设备组成,车辆检测以及特征识别、速度测定均在前端摄像机和雷达内完成,不需要增加其他连接设备,同时易于与其它设备连。
5.4 多目标自动过滤
检测到视场内有2辆及以上的车辆,自动过滤此次超速捕获。在被称为“史上最严交规”的公安部123号令中,进一步细化、明确了对超速违法行为的查处情形和处罚规定,对于“机动车行驶超过规定时速50%以上的”计12分。对证据的要求更加严格,我公司的多目标自动过滤功能保证抓拍图片中只有1辆机动车,有效的避免了超速图片的视场中同时出现2辆车引起的争议,不需要再由执法部门进行人工筛选,很大程度降低了执法部门的工作强度,并提高了工作效率。
第 六 章 系统平台功能
交通监控业务,主要包括对校园内的所有自动抓拍采集单元进行实时过车图片预览、过车图片回放、综合查询、统计分析、违章处理等操作。
6.1 超速车辆LED屏幕显示(按需定制)
对于违章车辆,可以再LED屏幕上显示车牌号码和违章信息。违章信息可以再屏幕上滚动显示,每一天违章车辆信息自动更新。LED显示屏幕既可以放置在监控室供管理人员观看,也可以放置在内部道路立杆上,供驾驶人员观看。
同时,监控室管理人员可以在管理电脑查询详细的违章信息。
6.2 超速信息短息推送(按需定制)
对于内部教职工车辆超速,将会推送警告信息。同时可以设置罚款金额,在出口处交罚款方可放行。
6.3 违章车辆出入口拦截(结合出入口系统)
对于社会车辆超速,建立一个超速车辆“黑名单”,当车辆严重超速或者多次超速时,将会被自动列入“黑名单”。列入“黑名单”的车辆在下次入校时,校门车牌识别闸机将自动识别,不会抬杆放行。对于内部车辆超速,将会推送警告信息,每次离开学校时,不会抬杆放行,可以设置罚款后手动放行。
当超速车辆离开出口时,出口LED显示屏可以显示违章信息,例如:京A12345,超速车辆
6.4 实时过车监控
实时过车预览
系统支持实时过车图片多画面(1/4/9/16)预览,根据实际预览的车道数自动分割主窗口画面,按采集的先后顺序实时显示指定抓拍点的过车图片,并以列表的形式显示用户的订阅信息。订阅信息包括路口的正常过车、违法报警、区间超速报警、布控报警以及套牌报警等过车信息。
图6. 实时过车监控
过车详情查看
用户针对关注的车辆,可以在过车信息列表中双击选择对应车辆,查看过车详情。车辆详情包括过车信息、关联录像、历史过车记录、历史布控报警和历史违法记录。同时系统支持车辆抓拍图片的缩放尺寸调节、放大、打印、导出等,可以对车辆识别信息内容进行校对,并支持直接布控。
图7. 过车详情查看
违法车辆实时报警
平台实时对经过路口的闯红灯、单点超速、逆行、实时区间超速、套牌嫌疑车辆、布控车辆进行实时声光报警。报警信息在过车信息列表中会以醒目的高亮红色标记显示,且根据业务需要可对各种违法报警设置关联不同的声音报警,当平台捕获到报警消息的时候会联动播放报警声音。
图8. 区间超速报警
6.5 历史过车图片回放
平台可对通过指定卡口的车辆严格按照时间顺序进行历史图片回放。
历史过车回放预览
选定回放卡口、图片类型、时间段等条件,搜索出对应的历史图片数据进行回放。平台支持多画面(4/9/16/24)分割回放预览,回放过程中以列表形式同步显示对应的过车记录信息。
平台支持手动回放预览和自动回放预览,手动回放可进行翻页,自动回放可设定自动播放时间,最大限度的提升线索甄别的效率。
图9. 图片回放
历史过车详情查看
双击所关注的回放过车记录,可进行历史过车详情查看。操作功能与实时过车详情查看基本一致,唯一不同的是历史过车详情查看支持车辆抓拍图片的手动和自动翻页播放功能。
图10. 历史过车详情查看
6.6 综合查询
智能交通综合管控平台管理的车辆识别信息丰富多样,交通数据量非常庞大,平台将不同的车辆信息分类存储,并提供综合查询服务。
可选择多种查询条件进行组合查询(路口、车道名称、车辆类型、车牌类型、车牌号码、查询时间段、方向等),同时支持车辆号牌的模糊查询。查询结果可以列表或者缩略图两种方式进行展示。如果查询到的结果条数太多,可进行分页显示。并显示当前页码,可以输入跳转到第几页方便用户定更快的定位查询结果。
可选择查看详细过车信息和图片,结合图片可以对识别出的信息进行校对。对车辆查询结果支持选择导出、本页导出和全部导出,同时可以选择是否导出对应的过车图片。如果卡口、电子警察安装了全景摄像机并设置了录像,可以查看车辆经过时,全景相机的录像回放数据。
按卡口/路口查询
最常用的基本查询方式,通过选定路口、车道、车牌类型、时间段、车牌号码、号牌段、车速范围、车长范围、车身颜色、车辆颜色、颜色深浅等全面的检索条件,对平台存储的所有车辆信息进行筛选。
图11. 按卡口/路口查询
图12. 缩略图展示
按行车轨迹查询
对已知行驶轨迹的车辆进行查询检索时,可使用按行车轨迹查询方式,提高检索效率。通过选定行车轨迹、时间段、车辆类型、车牌类型、车牌号码等条件,对指定行车轨迹的车辆进行检索。
图13. 按行车轨迹查询
布控报警查询
对布控的报警过车数据进行查询时,通常选择布控报警查询方式,缩小检索范围,提高效率。选定路口、车道、车牌号码、时间段、处理状态等条件,对布控报警车辆进行查询。
图14. 布控报警查询
普通违法查询
对卡口或电子警察抓拍单元所采集的超速、逆行、闯红灯、压线等违章车辆进行查询时,选择普通违法查询。选定路口、车道、车牌号码、时间段、违法行为等条件,对普通违法车辆进行查询。
图15. 普通违法查询
区间超速查询
对于被实时区间测速服务器检测并记录的区间超速车辆进行查询,通常区间超速查询方式。选定区间名称、车牌类型、车牌号码、处理状态、时间段等条件,对区间超速车辆进行查询。
图16. 区间超速查询
红名单违法车辆查询
适用于对红名单范围内的违法车辆进行查询。选定路口、车牌类型、车牌号码、违法行为、处理状态、时间段等条件,对红名单违法车辆进行查询。
图17. 红名单违法查询
异常牌照查询
适用于对未识别出车牌号(包括手动校对后的异常牌照)的车辆进行查询。选定路口、车道、车道方向、车辆类型、时间段等条件,对异常牌照车辆进行查询。
图18. 异常牌照查询
红名单过车查询
适用于对红名单范围内的过车信息进行查询。选定路口、车道、车道方向、车牌号码、时间段等条件,对红名单车辆进行查询。
图19. 红名单查询
6.7 统计分析
平台支持按路口、行车轨迹、特定时间段等进行车流量统计和车辆违法统计,为交管部门进行交通秩序管理提供重要的参考依据。统计结果支持曲线图、柱状图、报表等多种方式显示,并可以pdf、jpeg、png等多种格式导出。
统计分析功能包括车流量统计、车流量对比、车辆违法统计、车辆违法处理、特定时间段车流量、行车轨迹统计等。
车流量统计
对任意指定路口的车流量进行统计,路口支持多选,不同路口车流量以不同颜色区分。 支持日报表、周报表、月报表、年报表等多种类型。
图20. 车流量统计曲线图
图21. 车流量统计柱状图
图22. 车流量统计报表
车流量对比
可将多个卡口的车流量显示在同一张表格中(用不同颜色的折线对比车流量),直观呈现不同路口车流量的差异。
图23. 车流量对比
车辆违法统计
系统提供对指定路口(支持多路口)的违法过车和正常过车进行对比统计,通过统计结果可以获得路口的违法率数据。
图24. 车辆违法统计
车辆违法处理
系统提供对指定单路口或多路口的违法过车数和违法处理数进行对比统计,通过统计结果可以获得路口的违法处理率数据。
图25. 车辆违法处理统计
特定时间段车流量
系统提供对特定时间段的路口车流量进行统计,通过统计结果可以获得指定路口特定时间段的车流量数据,为交通管理人员适时分配警力进行交通管控提供参考依据。
图26. 特定时间段车流量统计
行车轨迹统计
按照设定的行车轨迹统计符合条件的车辆总数,可为交通管理部门提供不同路线的交通数据分析报表,作为道路管理的基础数据。
图27. 行车轨迹统计
6.8 区间测速
实时区间测速是平台的特色功能之一,对于没有二义性的路段(中间无岔路、长时间停车区域等的路段),且已知区间距离,通过检索进、出该区间时同一辆车的过车时间,能够计算出车辆通过该区间的平均速度。若超过道路的车速限制,则判定为区间超速。
图28. 实时区间测速原理
区间测速配置
通过部署实时区间测速服务器(TSSM),并在B/S客户端配置测速区间,对设定路段的出入车辆进行实时区间超速检测。区间测速配置的区间实际必须是闭合的,无岔路。
图29. 区间配置
区间超速报警与查询
实时区间测速服务器会将区间超速车辆信息进行实时保存和动态展示。区间超速报警在实时监控界面显示,区间超速车辆信息在综合查询界面进行检索。
图30. 区间测速报警
图31. 区间超速查询
区间测速优势
实时区间测速的优势在于,可以减少因测速工具(如雷达、线圈组等)不稳定而造成的测速数据不准确,也可以减少超速违法行为的偶发性,避免安装有“电子狗”等非法反测速工具的车辆在未安装测速装置的区段出现超速违法行为。
第 七 章 系统拍摄图片效果
7.1 300万侧装车尾抓拍测速效果
7.2 300万侧装车头抓拍测速效果