在社會經濟飛速發展的今天，城市居民的生活水平不斷提高，機動車已經成為人們出行不可或缺的交通工具。如何對機動車進行行之有效的管理、如何處罰和減少交通違章行為、如何快速偵破交通事故逃逸和機動車盜搶案件，已經成為了各地政府、交管部門越來越重視的一個問題。因此，城市智能交通監控系統的安裝、實施也成為管理部門關心的重點。

　　智能交通監控系統提供圖片監控、車輛查詢、違章查詢、智能研判、布控、流量統計分析;實時圖片監控道路的車輛信息，同步圖片疊加時間、抓拍地點、車牌號碼、車牌顏色、車身顏色、設備名稱、車速、限速、車道、紅燈時間和抓拍序號等;支持卡口車輛信息實時刷新和停止刷新操作;支持多種車輛研判模式如首次、頻繁、高危時段，支持車輛行為分析和查詢模式如區間、碰撞、同行車、套牌車;實時監控交通路面情況，提供識別車輛號牌字符，識別車輛號牌顏色，識別車身顏色，檢測車輛時速等卡口功能，同時也提供闖紅燈，不按車道行駛，違章變道，逆行，壓（實）線等功能;支持通過錄入車牌號碼、車主信息、車身顏色、車身長度、車輛類型、車牌顏色、布控機構和通緝單位、布控類型、布控聯系人、布控時間等信息進行布控。

　　城市智能交通監控系統按其功能分為高清電子警察系統和高清智能卡口系統。

　　1 高清電子警察系統

　　1.1 系統概述

　　沖紅燈違章是造成當今社會交通事故的主要隱患之一。電子警察系統可以廣泛應用在無人值守的路口、單行線、禁行、限時道路、限車型車道、主輔路進出口、公交專用道、違章超速、壓線、變道等處。利用科技手段實現對違章行為進行有力的監控和治理。

　　1.2 系統方案

　　高清電子警察系統由路口前端設備、網絡傳輸系統和中心管理系統構成。

　　系統采取純視頻檢測方式，自動對視頻流圖像中運動物體進行實時逐幀檢測、鎖定、跟蹤，根據車輛運動軌跡判斷車輛是否違章。系統以高清晰智能CCD攝像機作為圖像采集主體，單臺攝像機覆蓋單向2-3車道，集“圖像采集+車輛檢測+車牌識別+違章判斷”于一體;采用LED冷光燈作為夜間補光，大大降低了對人眼的刺激;系統結構簡單，便于安裝維護，立桿上只需一根網線和電源線即可，每方向設備：1（攝像機）+ 1（補光燈）+ 1（控制器）。系統整體結構如下：

　　（一） 路口前端設備：

　　路口前端設備主要由視頻捕獲設備（高清智能攝像機、補光燈）、網絡傳輸設備（光端機或光纖收發器）等組成，完成紅綠燈狀態檢測、機動車違章行為檢測、違章圖片抓拍、補光燈控制、違章記錄本地儲存、相關信息網絡上傳等任務。根據實際需求，在被監控路口的每一個方向均安裝1套路口前端設備，可監控2-3車道的車輛通行情況。前端組成結構如下圖所示：

　　高清抓拍攝像機：系統中采用的高清抓拍攝像機可監控2-3個車道，采用DSP嵌入式高性能處理平臺，內嵌的識別軟件包含了視頻采集、圖像預處理、車輛檢測、車牌檢測、車牌切分、字符識別、跟蹤和比對、圖像壓縮、數據傳輸等模塊。系統識別速度快，特別是獨特的移動物體跟蹤和比對技術可以將幀間有效信息充分利用起來，不依賴單張圖片，有效提高系統的識別精度和對復雜環境的適應能力。

　　LED補光燈：輔助光源采用LED燈，光敏控制模塊設計可自動啟動，當環境光低于預設亮度，光源自動打開，為攝像機補光，保證夜間的攝像效果。發光器件為大功率LED，平均無故障時間：MTBF ≥ 30000小時。

　　網絡傳輸設備：包括交換機、光纖收發器等，承擔將前端設備記錄的車輛違法信息傳輸到后端管理中心的任務。

　　（二） 網絡傳輸系統

　　主要承擔將前端設備記錄的車輛違法信息傳輸到后端管理中心的任務，同時操作人員在中心平臺應用遠程管理軟件通過該網絡可對前端設備進行遠程管理、狀態監測及設備參數設置。該傳輸網絡可以采用光纖通訊、電話撥號、數據專線、寬帶網絡、光纖網絡、無線3G等方式。如果與視頻監視系統共用光端機，可采用數模復用光端機，即在一根單模光纖上傳輸視頻監控系統前端攝像機的視頻信號及控制信號，同時提供100M的以太網口用以傳輸闖紅燈電子警察自動監控系統前端設備記錄的違法車輛信息。

　　（三） 中心管理系統

　　中心管理子系統主要實現對電子警察前端路口設備進行遠程管理、網絡監控、抓拍圖像和數據的處理，以及違章車輛的處罰等工作，并充分考慮與其它交通管理軟件系統的接口兼容問題。管理中心采用一個中心管理服務器連接多個客戶端的模式，中間架設代理服務器，用來處理前端設備網絡數據，一個代理服務器管轄多臺前端設備。數據庫用來記錄中心服務器的各類參數和代理服務器的網絡和識別信息。存儲陣列用來存儲前端設備抓拍的圖片及相關數據信息。

　　1.3 系統功能

　　1）視頻檢測車輛功能

　　系統通過視頻檢測方式精確跟蹤車輛運動軌跡，判斷車輛直行、逆行、左右轉方向，記錄車輛在停車線前、壓線、越線情況，以及車輛壓車道分隔線行駛情況，無須埋設線圈。視頻檢測的原理為對移動物體跟蹤的同時檢測車輪廓并尋找車牌進行跟蹤，如果找不到車牌，系統會抓拍車輛，識別結果為“未檢測”。在夜間情況下LED補光燈會對車牌補光，依據車牌反光原理加大了視頻檢測的準確性，解決了行人、自行車、大型車輛干擾問題。

　　2）闖紅燈抓拍功能

　　單臺高清攝像機可以完整監控3個車道，圖片質量達到國標要求，在紅燈信號狀態下，有車輛經過時，系統會快速地跟蹤車輛的行駛軌跡，并通過軌跡進行分析處理來判斷是否有車輛闖紅燈，當檢測到車輛有闖紅燈違章行為時，會立即抓拍反映該車輛違法信息的三張高清圖片并對圖片進行關聯保存。第一幅圖片中清晰反映闖紅燈的機動車的車頭未過停止線、紅燈信號、車輛類型、車牌號碼、車身顏色;第二幅清晰反映闖紅燈的機動車的車身已過停止線、紅燈信號、車輛類型、車身顏色、車牌號碼;第三幅圖片能夠清晰反映同一機動車越過相鄰方向的道路中心延長線、車輛類型、車身顏色。清楚反映整個闖紅燈過程。

　　3）闖禁令、違反禁止標線等違法行為抓拍

　　系統可以通過對視頻的智能分析判斷車輛右/左轉、逆向行駛、壓線、跨線、違反禁止線、機動車在非機動車道內行駛等違法行為，在禁止右/左轉的路口可以對右轉或者左轉車輛進行跟蹤判斷并且對違法車輛進行抓拍，同時，對逆向行駛和等違法行為進行抓拍記錄，系統抓拍三張違法圖片，以記錄違法的整個過程。

　　4）卡口功能

　　系統具有車尾卡口功能，即在綠燈、黃燈狀態時，對通過每個車道的所有車輛進行檢測、抓拍、記錄、保存和識別。車輛附加信息包括如下內容：有效幀數，車輛檢測時間，車輛類型，車道號，行駛類型，是否違章，是否逆行。停止線前紅綠燈狀態。停止線后紅綠燈狀態。路口名稱，路口方向。

　　5）車牌識別功能

　　系統具備對民用、警用、軍用、武警等汽車號牌自動識別能力，白天車輛號牌識別率大于95%，夜間車輛號牌識別率大于90%。

　　6）車型和顏色識別

　　系統采用車牌顏色和視頻檢測技術結合的方法對車輛進行分型，能自動識別黑、藍、黃、白四種車牌底色。對于民用車來說，藍顏色車牌表示的是小型車輛，而黃顏色車牌表示的是大型車輛。因此，首先利用車牌顏色判斷車輛類型，對于無法根據車牌顏色判別車型或者無法判斷車牌顏色的情況，就利用圖像分析技術來輔助區分車輛的類型。

　　2 高清智能卡口系統

　　2.1 系統概述

　　高清智能卡口監測管理系統是平安城市系統的重要組成部分，通過在省際、城際、城區主干道路、主要交通要道、主要出入口、高速公路、收費站等重點地段安裝高清智能卡口系統，實時對過往車輛進行記錄與監控、對交通違法行為進行監測，并與路面監控有機結合起來，不僅能清晰地對受監控路面行駛的車輛通行信息、車輛外形、車牌號碼、前排司乘人員面貌特征等進行全天候、不間斷的自動采集、傳輸和處理。

　　2.2 系統方案

　　高清智能卡口系統由卡口車輛記錄子系統、中心管理子系統和網絡通訊子系統三部分購成。

　　卡口車輛記錄子系統是道路車輛智能監測記錄系統的核心部分，系統由嵌入式一體化抓拍主機、同步補光單元頻閃閃光燈、車輛檢測單元、網絡傳輸單元四部分組成。通過對經過道路卡口的所有車輛進行抓拍，獲得車輛圖像，并自動實時地識別車牌字符，記錄下車輛經過的時間、車型、車牌號、方向等數據;并全部匯入網絡通訊子系統，通過光纖傳輸至中心管理平臺。

　　中心管理子系統主要實現對卡口設備進行遠程管理、網絡的監控、抓拍圖像和數據的處理、可疑黑名單車輛的布控，預收費車輛數據下載，以及違章車輛的處罰等工作，并充分考慮與其它交通管理軟件系統的接口兼容問題。

　　網絡通訊子系統主要實現卡口車輛記錄部分和指揮中心管理部分的數據和圖像信息的傳輸系統拓撲圖：

　　2.3 系統功能

　　1）車輛捕獲：系統采用線圈/視頻檢測方式來捕獲經過的車輛。采用高性能車輛檢測器，監測被檢測車道的所有過往機動車輛，車輛的捕獲率達99%以上。采用線圈檢測方式，抓拍率高，準確性高，能抓拍到無牌車以及遮擋號牌車輛，不受雨雪和光線等天氣影響，保證了公安執法的正確性，可靠性。

　　2）車輛測速：系統采用線圈/視頻測速方式，在0km/h至180km/h速度范圍內，對監控區域內每一輛通過的車輛進行測速，保存車輛圖片，并在圖片上覆蓋時間、地點、速度、車道等相應信息。對超速車輛，可以根據客戶需要保存到相應位置并上傳至中心。當車速在30 km/h

　　3）圖像記錄：系統采用高清晰工業攝像機，整個攝像系統為嵌入式一體化抓拍主機、同步補光單元頻閃閃光燈、車輛檢測單元、網絡傳輸單元、電源單元及全天候防護罩等組成的精密系統，它們之間的精確配合使得白天和晚上抓拍的車輛圖像清晰度都很高。

　　4）車牌識別：系統采用國內領先的圖像識別算法，對所有通過車輛自動進行車牌識別。

　　5）布控報警：針對超速及被盜搶車輛和交通肇事逃逸車輛能實時布控報警。對于預交費車輛，可實時進行查詢確認。

　　6）流量統計：系統可根據需要，按時段、車型、車道、方向進行查詢，并進行流量統計（包括流量圖、流量表、流量曲線圖），出具日報表、周報表、月報表、年報表等。

　　7）斷點續傳：系統支持多種方式的數據傳輸。可通過FTP方式自動上傳違法數據、車輛通過信息（時間、地點、車牌號碼等）、設備監測數據、流量統計數據等上傳到中心管理系統;也可在中心通過TCP/IP網絡下載操控前端設備。如因網絡中斷或其它故障，信息備份存儲于前端設備中，待故障恢復后再自動上傳，具有斷點續傳功能，也可通過USB存儲設備直接下載前端設備中的數據。

　　8）信息查詢：系統能對車輛通行信息、車輛違法信息、布控/撤控信息、系統運行日志信息、系統操作日志等信息按不同條件進行查詢統計。包括通行車輛的實時監控、車輛精確查詢、模糊查詢、布控查詢、報警查詢、通行車輛流量統計等功能，查詢的信息可以多種形式打印輸出。