當今社會隨著城市化、機動化進程加速，城市交通擁堵已從一線城市波及至二三線城市，成為普遍現象，緩解交通擁堵成為了全社會關注的問題。“十五”期間，國家在城市和城際智能交通給予了強有力發展支持，提供人性化交通運輸服務、發展交通系統智能化技術和安全高速的交通運輸技術項目，都旨在在建設一種先進的一體化交通綜合管理系統。

特別是在智能交通監控領域，需要同時實現實時視頻、交通流檢測、違章行為檢測、交通事件檢測、車輛號牌識別等多種功能，而現今多設備、高成本的做法將逐步被淘汰，取而代之的是匯集電子警察、道路卡口等多種功能的一體化解決方案。

一、需求分析

一體化：隨著車流量增大，車道增多，對前端設備拍攝范圍需求擴大，需要覆蓋更多車道數，但要簡化設備數量。所以，兼具卡口功能、視頻監控功能的一體化設備成為未來的趨勢。

高清化：高清晰的圖片和視頻，是公路監控有效性的一個重要環節。電子警察和道路卡口使用高清視頻監控已成為必然趨勢。但不是簡單的換一個高像素攝像機而已，是整個系統、整套設備的升級。

智能化：人為干預減少，就是大多數工作由系統按照預置的算法或控制模型來自動進行，并能自行檢測故障類型并通過系統進行報警，便于系統管理，人工工作量大幅度減少。

安全節能：由于過頻的閃光會對車輛的正常行駛造成一定的視頻障礙，從而引發安全事故，盡量不使用閃光燈，改用高性能LED。線圈檢測方式因需要切割路面且易損壞，維護成本高，受到的局限會越來越大，需要改用視頻自動檢測。

二、方案簡介

高新興智能交通監控一體化解決方案具備獨立知識產權，實現交通流檢測、廣域違章行為檢測、交通事件檢測、車輛號牌識別、交通設施檢測、高清標清雙碼流監控、路口交通質量評估7大功能于一體的綜合監測系統。

系統通過對高清視頻流的實時分析，對整個路口的路面、交通設施（信號燈、標示、標志）、路口范圍內的移動目的標特征軌跡、路口環境進行立體視頻檢測，完全通過視頻分析獲取所有檢測內容。

三、系統結構

整個系統由路口系統、中心系統、通訊系統3部分構成。路口系統與中心系統是根據設備安裝區域來劃分的，在具體應用中，路口系統，中心系統包含的設備可能不同。下圖表示了一個典型的系統總體結構。

高新興智能交通監控一體化系統總體結構

四、系統功能

本系統實現路況判定、治安卡口、無線傳輸、交通事件檢定、路況及事故自動報警等一系列的附加功能，成為智能交通體系的前端設備主體。具體有以下功能：

（一）車輛抓拍及號牌識別功能

車輛抓拍：車輛整體出現時，系統自動由抓拍一張車輛尾部高清圖片，由整個畫面中截取出車輛圖片；對車輛的速度及車型進行識別；自動記錄車輛速度、車型、通過時間、車道、方向、地點信息，截取畫面分辨率可選，目前設置為（1200x960）。

號牌識別：對截取出的車輛圖片進行號牌識別，對民用車牌、警用車牌、軍用車牌、武警車牌的車牌、包括2002式號牌都能自動識別；能識別黑、白、藍、黃四種車牌顏色。

黑名單比對報警：識別的車牌號碼與黑名單庫進行比對，比對運算采用Hush算法，比對時間不因布控車輛名單庫的增加而增加。可根據布控車輛數據庫中的車輛違規級別，將告警設定為三級告警，一般告警（一般違規車輛）、重要告警（嚴重違規車輛，套牌車輛）、緊急告警（被盜搶車輛或被犯罪嫌疑人車輛）等系統支持布控/撤控，黑名單支持人工方式輸入/刪除、根據服務器黑名單自動更新。

防篡改和刪除功能：自動對車輛JPEG圖片進行偽隨機加密處理，有效防止用戶對圖片進行篡改；自動對圖片進行編號，以加密方式保存在圖片數據中，通過編號缺失確定是否圖片被刪除。

（二）違章行為檢測

可以檢測的違章行為有闖紅燈違章行為、不按道行駛闖紅燈行為、逆行違章行為、越線壓線違章行為。

闖紅燈違章行為抓拍：紅燈時系統能自動記錄機動車闖紅燈過程中線前、線上、已越線三個位置的信息及過程錄相（可選）以反映機動車闖紅燈違法過程。

不按道闖紅燈違章抓拍

系統能夠自動記錄由綠燈相位車道進入路口的車輛，改變行駛軌跡，其軌跡與當前信號燈指示沖突的不按道闖紅燈違章行為違章行為，通過車身剛越過停止線、身進入禁行方向兩個位置的圖片以及一段錄像反映機動車輛違章過程。

車輛逆行違章抓拍

違法檢測抓拍主機對車輛的行駛軌跡進行跟蹤，當車輛行駛方向與車道規定行駛方向不同時，自動記錄兩張車輛的圖片，兩張圖片反映機動車逆行違法過程。圖片中包含清晰辨認機動車行駛方向上的機動車行駛特征、機動車前部全景特征及號牌號碼等信息、標識車輛行駛方向的道路特征。

車輛逆行違章抓拍：

違法檢測抓拍主機對車輛的行駛軌跡進行跟蹤，當車輛行駛方向與車道規定行駛方向不同時，自動記錄兩張車輛的圖片，兩張圖片反映機動車逆行違法過程。圖片中包含清晰辨認機動車行駛方向上的機動車行駛特征、機動車前部全景特征及號牌號碼等信息、標識車輛行駛方向的道路特征。

（三）交通設施檢測

對信號燈色檢測、信號燈故障檢測、道路標示標志檢測、拋灑物進行檢測，誤差《1%。

（四）交通流檢測

實時交通流檢測：車輛類型、車輛長度、車輛速度、存在時間、車輛穿越路口時間

實時交通流輸出：有串口輸出、數字開關量輸兩種數據輸出方式。

按車道交通流統計：非信號相位交通流統計數據、統計起始時間、統計時間間隔、交通流統計數據。

按行駛軌跡交通流統計：按信號燈周期和行車軌跡對交通流數據進行統計。

（五）監控功能

視頻壓縮：高清視頻、H.264/MPEG-4壓縮、1600x1200分辨率、1~25幀可調；傳輸帶寬1~16Mbps。

實時輸出：高清壓縮視頻流組播傳輸、支持錄像、高清視頻流錄像、支持臨時存儲。

五、系統優勢

與目前市場上的常規路口電子警察技術、流量檢測技術相比，本系統有質的飛躍，代表了目前路口綜合監測最高水平，主要表現如下。

高清攝像機采用200萬像素，1/1.8CCD；或500萬像素，2/3英寸CCD，采用百萬像素手動光圈鏡頭；

LED燈補光，白天晚上都能夠清晰抓拍車輛圖片和高清錄像。

整個系統主要由高清攝像機及違法檢測抓拍主機構成，所有信息由違法檢測抓拍主機對高清視頻的綜合分析獲得，不需要安裝標清攝像機、不需要由信號機引線檢測信號燈狀態；兩者之間只需通過成熟、可靠的的百兆以太網連接即可，系統易于安裝和維護。

路口交通流按車輛行駛軌跡統計，能夠測量車輛穿越路口的行駛時間，可以提供實時交通流數據和統計交通流數據給路口信號機、區域控制機及誘導系統。

違章行為除檢測記錄壓線沖紅燈外，還可以檢測記錄壓線、逆行、路口內變軌跡沖紅燈等違章行為，可實現對每一通過路口的車輛進行號牌識別。

通過視頻分析實現信號燈色檢測，對信號燈運行狀態進行檢測，故障報警，并對道路的標示標志進行檢測。

方案增值服務

（一）短信通知功能

指揮中心車輛違法抓拍平臺，通過與短信平臺的對接，可以將車輛的違章信息以短信的方式發送給車主，這樣即可以讓車主實時知道自己的違章情況，又可以起到提醒和警示車主的作用。

（二）手機實時路況功能

在監控中心匯聚的各路口全景攝像機通過專線接入運營商視頻監控平臺，通過平臺強大的媒體轉發功能，即可實現手機實時查看路況。

（三）交通信息實時查詢功能

在監控中心匯聚的各路口全景攝像機通過專線接入運營商視頻監控平臺，指揮中心車輛違法抓拍平臺通過專線將部分信息傳遞至運營商視頻監控平臺，通過平臺強大的媒體轉發功能，即可實現網絡交通信息實時查詢功能。

（四）車險理賠功能

利用車險理賠功能，保險公司賠損員可以通過手機終端，現場查詢事故發事過程，為事故理賠提供有力證據，從而提高理賠效率，降低車險經營成本和理賠道德風險，提升服務質量，提高競爭力。

六、結束語

高新興智能交通監控一體化解決方案是交通技術監控、卡口、攝像的綜合應用，固定式與移動式結合使用，一套系統實現了車檢器系統、電子警察系統、卡口系統、交通事件檢測系統、監控系統、設施檢測、交通評估七大常規系統完成的工作，大大降低了系統安裝、維護的復雜度，也大大降低了成本。開創了一體化交通綜合管理系統先河。

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