工程建設(shè)目標(biāo)

　　本方案為某城市區(qū)際治安卡口系統(tǒng)方案，擬建設(shè)13個(gè)治安卡口監(jiān)控點(diǎn)，覆蓋某城市區(qū)的重要路口、關(guān)鍵及重點(diǎn)地點(diǎn)、區(qū)際主要出入口，共計(jì)15個(gè)方向，56個(gè)車(chē)道。

　　本方案綜合運(yùn)用現(xiàn)有的、先進(jìn)的車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、圖像處理技術(shù)、通信技術(shù)，構(gòu)造的治安卡口系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)目標(biāo)。

　　· 為交通管理提供過(guò)往車(chē)輛高質(zhì)量的圖像信號(hào)，提供前排司乘人員相貌特征清晰可辨圖像信息，監(jiān)控路面交通狀況，控制交通秩序;

　　· 采集各路口車(chē)流量、車(chē)速等信息，為管理部門(mén)提供決策依據(jù);

　　· 車(chē)輛速度檢測(cè)，有效制止超速違章行為，對(duì)超速處罰提供依據(jù);

　　· 自動(dòng)偵測(cè)，監(jiān)控“黑名單”車(chē)輛，打擊各類(lèi)利用車(chē)輛的違法犯罪行為;

　　· 對(duì)套牌、假牌、故意污損遮擋車(chē)牌、不按規(guī)定使用車(chē)尾轉(zhuǎn)向燈、前排司乘人員未系安全帶、駕駛室超載、違章壓線(xiàn)或越線(xiàn)行車(chē)、超速行車(chē)等違法行為取證。

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　系統(tǒng)規(guī)范地可分為卡口前端層、卡口應(yīng)用層、卡口中心層三個(gè)層次，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接構(gòu)成完整的智能檢測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，如(圖1)。實(shí)際運(yùn)用中只分為卡口前端系統(tǒng)與后端系統(tǒng)兩個(gè)層次，卡口前端系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)車(chē)輛、拍照并發(fā)送至卡口應(yīng)用層;后端系統(tǒng)負(fù)責(zé)識(shí)別前端層送來(lái)的圖片中的車(chē)牌號(hào)碼及相關(guān)車(chē)輛信息，存儲(chǔ)圖片，并將收集到的信息(可連同圖片一起)發(fā)送至應(yīng)用服務(wù)器。

　　在每個(gè)路口，前端層通過(guò)局域網(wǎng)交換機(jī)互聯(lián)，將采集信息統(tǒng)一匯總，再通過(guò)光纖傳輸通信方式實(shí)時(shí)或定時(shí)向交警數(shù)據(jù)中心傳送數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心包含了卡口應(yīng)用層和中心層。

　　從方便用戶(hù)使用的角度考慮，系統(tǒng)支持現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)下載提取，前端設(shè)備可存儲(chǔ)不少于120萬(wàn)輛車(chē)的圖像文件。既保證了每個(gè)路口方向可靠、穩(wěn)定地向監(jiān)控中心傳送數(shù)據(jù)，同時(shí)也便于遠(yuǎn)程系統(tǒng)功能升級(jí)。

　　卡口前端層

　　卡口前端層是在治安卡口現(xiàn)場(chǎng)安裝布置的卡口前端應(yīng)用系統(tǒng)，主要由車(chē)輛檢測(cè)、圖像采集單元、閃光燈、工控主機(jī)、控制程序單元、數(shù)據(jù)發(fā)送等單元組成。前端層負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)車(chē)輛、拍照并發(fā)送至卡口應(yīng)用層(見(jiàn)圖2)。

　　機(jī)動(dòng)車(chē)通過(guò)檢測(cè)單元

　　機(jī)動(dòng)車(chē)通過(guò)檢測(cè)單元是該系統(tǒng)的核心部件，采用穩(wěn)定可靠的地感線(xiàn)圈檢測(cè)方式。在設(shè)計(jì)上選用高性能的微處理芯片，當(dāng)采用18MHZ的晶振頻率，CPU的指令執(zhí)行時(shí)間僅為112NS，既滿(mǎn)足公路車(chē)輛智能監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)檢測(cè)要求，又能有效降低功耗和EMI。一塊檢測(cè)板最多可同時(shí)接8個(gè)線(xiàn)圈(4車(chē)道)，在10MS周期內(nèi)可以檢測(cè)8線(xiàn)圈中任何一個(gè)線(xiàn)圈發(fā)生0.1%的電感量的變化，可以準(zhǔn)確檢測(cè)到經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈的各類(lèi)機(jī)動(dòng)或非機(jī)動(dòng)車(chē)輛，多達(dá)256級(jí)的線(xiàn)圈靈敏度設(shè)置，可最大限度地減少誤拍。二車(chē)道測(cè)速誤差小于4MS，能夠有效檢測(cè)車(chē)速1~300KM/H的通過(guò)車(chē)輛。車(chē)輛通過(guò)檢測(cè)板用于智能檢測(cè)記錄系統(tǒng)，最多可以同時(shí)監(jiān)控4個(gè)車(chē)道。[nextpage]

　　車(chē)輛通過(guò)檢測(cè)單元配有專(zhuān)用的監(jiān)測(cè)軟件，以?xún)x表形式實(shí)時(shí)監(jiān)控檢測(cè)線(xiàn)圈的動(dòng)態(tài)情況——如各線(xiàn)圈的振蕩頻率、壓線(xiàn)觸發(fā)動(dòng)作、車(chē)輛通過(guò)各線(xiàn)圈時(shí)的頻率變化等情況。

　　圖像采集單元

　　系統(tǒng)推薦使用200萬(wàn)像素的高清晰智能攝像機(jī)作為特寫(xiě)攝像機(jī)。

　　特寫(xiě)攝像機(jī)用于車(chē)輛頭部圖像采集，具備強(qiáng)光抑制功能。采集的圖像主要應(yīng)用于車(chē)輛的外觀、車(chē)型、顏色等特性的識(shí)別，車(chē)牌識(shí)別和違章檢測(cè)。若安裝車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別軟件，可以實(shí)現(xiàn)車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別功能。特寫(xiě)攝像機(jī)的數(shù)字視頻信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)杰?chē)輛檢測(cè)主機(jī)上，保存在主機(jī)的硬盤(pán)上。

　　特寫(xiě)攝像機(jī)最好安裝在車(chē)道正上方，如果與車(chē)輛行駛方向有一角度，則通常與車(chē)牌平面角控制在 120°左右，攝像頭與車(chē)牌立體角控制在 30°，攝像頭與車(chē)頭水平距離控制在20M～23M。此時(shí)，車(chē)牌在圖像中所占大小為六分之一至五分之一，以保證車(chē)牌的識(shí)別取得最高的成功率。

　　抓拍系統(tǒng)單元

　　負(fù)責(zé)完成對(duì)數(shù)據(jù)信息的抓拍與圖片傳輸。

　　抓拍系統(tǒng)主界面可以對(duì)需要控制的各項(xiàng)參數(shù)分別設(shè)置，提示信息詳盡有效，方便維護(hù)人員維護(hù)時(shí)，迅速定位異常原因所在。

　　系統(tǒng)的圖片和數(shù)字信息通過(guò) FTP 協(xié)議傳輸?shù)街行姆?wù)器上。在系統(tǒng)前端軟件的配置文件中，可以設(shè)置 FTP 服務(wù)器的 IP 地址、FTP 用戶(hù)名、密碼，間隔時(shí)間等。

　　功能實(shí)現(xiàn)

　　· 車(chē)輛檢測(cè)功能：適應(yīng)各種天氣，全天候自動(dòng)監(jiān)控、檢測(cè)被監(jiān)測(cè)車(chē)道內(nèi)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛;車(chē)輛捕獲率≥99%;

　　· 車(chē)輛抓拍功能：采用環(huán)形地感線(xiàn)圈檢測(cè)器，車(chē)輛檢測(cè)的響應(yīng)速度小于10ms，主控器收到信號(hào)后立即啟動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行抓拍，高清記錄機(jī)動(dòng)車(chē)圖像信息和駕駛?cè)诵畔?。抓拍圖像能夠清晰辨認(rèn)車(chē)輛類(lèi)型、車(chē)身顏色、所處位置，有完整的車(chē)前景信息，包括完整的號(hào)牌，可辨別號(hào)牌顏色;

　　· 跨車(chē)道抓拍功能：通過(guò)攝像機(jī)部分重合的措施，實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛跨車(chē)道行駛時(shí)的抓拍，同時(shí)改善系統(tǒng)車(chē)牌識(shí)別軟件的算法，提高車(chē)牌識(shí)別率;

　　· 車(chē)輛前排司乘臉像捕獲功能：在捕獲的圖片中，不僅反映車(chē)輛特征,還能辨別前排司乘人員臉像，臉像的捕獲率大于90%。車(chē)輛前排司乘人員面部信息抓拍圖像的5級(jí)圖片比例應(yīng)≥90%;當(dāng)5級(jí)圖片比例≥85%而<90%時(shí)，則4級(jí)圖片比例必須≥10%;卡口號(hào)牌系統(tǒng)應(yīng)確保全天候抓拍的車(chē)輛前排司乘人員面部信息圖像質(zhì)量能達(dá)到5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體抓拍圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)法見(jiàn)表1;

　　· 車(chē)速檢測(cè)功能：對(duì)通過(guò)的車(chē)輛速度進(jìn)行測(cè)定，并能對(duì)超速車(chē)輛發(fā)出報(bào)警信號(hào)(可選)，當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)速度小于100km/h時(shí)，道路實(shí)測(cè)誤差在-3km/h～0km/h;當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)速度大于或等于100km/h時(shí)，道路實(shí)測(cè)誤差不超過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)速度的-5%～0%。

　　卡口應(yīng)用層

　　卡口應(yīng)用層一般位于監(jiān)控中心，也可以設(shè)置在前端，主要由號(hào)牌識(shí)別、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等單元組成。應(yīng)用層負(fù)責(zé)識(shí)別前端層送來(lái)的圖片中的車(chē)牌號(hào)碼及相關(guān)車(chē)輛信息，存儲(chǔ)圖片，并將收集到的信息(可連同圖片一起)發(fā)送至卡口中心層。一臺(tái)卡口應(yīng)用層服務(wù)器負(fù)責(zé)接收并處理幾個(gè)方向的卡口前端層送來(lái)的數(shù)據(jù)，日均處理量≤10萬(wàn)張圖片。[nextpage]

　　車(chē)牌識(shí)別功能

　　系統(tǒng)能夠通過(guò)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌定位,字符切分,字符匹配和圖像預(yù)處理實(shí)現(xiàn)號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別功能，系統(tǒng)對(duì)號(hào)牌的識(shí)別，白天識(shí)別率不小于97%，準(zhǔn)確率不小于93%，夜晚識(shí)別率不小于95%，準(zhǔn)確率不小于85%。

　　系統(tǒng)可自動(dòng)分析、處理圖片，自動(dòng)識(shí)別出車(chē)牌號(hào)碼。在車(chē)牌無(wú)遮擋、無(wú)污損的情況下，能夠自動(dòng)識(shí)別0～9十個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)、A～Z二十六個(gè)大寫(xiě)字母以及相關(guān)的漢字-京、津、晉、冀、蒙、遼、吉、黑、滬、蘇、浙、皖、閩、贛、魯、豫、鄂、湘、粵、桂、瓊、川、貴、云、藏、陜、甘、青、寧、新、渝。

　　同時(shí)系統(tǒng)提升，可選功能有，對(duì)新式軍牌中的軍區(qū)牌照漢字南、蘭、廣、北、沈、濟(jì)、成;軍種牌照漢字軍、海、空;使領(lǐng)館牌照使、領(lǐng);港澳牌照港、澳;等車(chē)牌號(hào)進(jìn)行自動(dòng)分析、處理。

　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

　　系統(tǒng)能夠?qū)④?chē)輛信息：車(chē)牌號(hào)、車(chē)牌顏色、車(chē)型大小存儲(chǔ)到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)、并傳輸車(chē)牌圖片到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。

　　卡口中心層

　　卡口中心層位于監(jiān)控中心，由車(chē)輛布控、WEB查詢(xún)、數(shù)據(jù)對(duì)比、監(jiān)測(cè)報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)檢索等單元組成。中心層將應(yīng)用層發(fā)過(guò)來(lái)的信息存儲(chǔ)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。在一個(gè)集成管理平臺(tái)中為用戶(hù)提供包括違章信息記錄、黑名單比對(duì)、布控稽查/撤控、車(chē)流量監(jiān)測(cè)、滯留車(chē)輛監(jiān)測(cè)及相應(yīng)的報(bào)警功能。各種數(shù)據(jù)及功能模塊接口公開(kāi)化，其他系統(tǒng)可通過(guò)開(kāi)放性接口調(diào)用系統(tǒng)功能及數(shù)據(jù)。一套卡口中心層統(tǒng)管下面若干個(gè)卡口的卡口應(yīng)用層。

　　公路車(chē)輛智能監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)處理平臺(tái)

　　公路車(chē)輛智能監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)后臺(tái)管理系統(tǒng)，由TOMCAT服務(wù)器、MYSQL(數(shù)據(jù)庫(kù))、SERV-U(FTP服務(wù)器)和后臺(tái)程序，四部分組成。公路車(chē)輛智能監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)后臺(tái)管理系統(tǒng)是最終用戶(hù)，使用的信息管理平臺(tái)，可以對(duì)各類(lèi)違法數(shù)據(jù)進(jìn)行證據(jù)登記、罰單打印、信息統(tǒng)計(jì)等操作。

　　公路車(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)采用二層扁平式組網(wǎng)方式。各路口的接入交換機(jī)通過(guò)百兆網(wǎng)絡(luò)鏈路上聯(lián)指揮中心的核心交換機(jī)。

　　功能實(shí)現(xiàn)

　　· 實(shí)時(shí)報(bào)警：系統(tǒng)能對(duì)超速、故意污損遮擋車(chē)牌及黑名單車(chē)輛(欠費(fèi)、被盜搶車(chē)輛及交通肇事逃逸等車(chē)輛)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警;

　　· 車(chē)流量統(tǒng)計(jì)：在網(wǎng)絡(luò)支持的條件下，前端的工控主機(jī)，會(huì)將最新的車(chē)輛數(shù)據(jù)，自動(dòng)傳回到公路車(chē)輛智能監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)后臺(tái)管理系統(tǒng)，供公路車(chē)輛智能監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)后臺(tái)管理系統(tǒng)進(jìn)行車(chē)流量統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)功能也十分靈活，可將時(shí)段統(tǒng)計(jì)，精確到年、月、日、時(shí)、分，并且可以按車(chē)流量統(tǒng)計(jì)、按區(qū)域范圍統(tǒng)計(jì)、按卡口范圍統(tǒng)計(jì)、按經(jīng)過(guò)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)、按進(jìn)出城統(tǒng)計(jì)、按滯留車(chē)輛統(tǒng)計(jì)等;

　　· 系統(tǒng)具備與交警或公安數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換功能，將報(bào)警信息傳輸?shù)?10或122系統(tǒng)結(jié)合進(jìn)行抓逃。報(bào)警信息中包括車(chē)牌號(hào)碼、車(chē)速、車(chē)型、車(chē)輛通過(guò)時(shí)間、車(chē)輛圖片等;

　　· 圖像存儲(chǔ)功能：系統(tǒng)對(duì)于經(jīng)過(guò)卡口的每一輛機(jī)動(dòng)車(chē)自動(dòng)抓拍車(chē)輛圖像，記錄車(chē)輛通過(guò)的信息，包括時(shí)間、地點(diǎn)、方向、號(hào)牌、車(chē)型、車(chē)速、駕駛?cè)四樝竦龋D片以JPEG圖像格式文件方式保存;當(dāng)在客戶(hù)端發(fā)出檢索指令時(shí)，主服務(wù)器從車(chē)輛信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，找到符合客戶(hù)端指定的檢索條件的車(chē)輛信息，同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的圖片路徑信息，從存儲(chǔ)中找到與其相匹配的車(chē)輛圖片數(shù)據(jù)，并將車(chē)輛信息和相關(guān)圖片組合為一條完整的檢索結(jié)果，傳送回客戶(hù)端;本項(xiàng)目在每個(gè)方向的工控機(jī)上配置1個(gè)500GB的硬盤(pán)，以每張JPG格式的車(chē)牌照片400KB計(jì)算，前端工控主機(jī)配置1個(gè)500GB硬盤(pán)，滿(mǎn)足120萬(wàn)張車(chē)輛照片存儲(chǔ)沒(méi)有時(shí)間限制，超過(guò)最大容量時(shí)圖片循環(huán)覆蓋;

　　· 模糊查詢(xún)功能，支持WEB遠(yuǎn)程查詢(xún)與本地查詢(xún)，遠(yuǎn)程可按時(shí)間、速度、車(chē)型、顏色、車(chē)牌、方向、區(qū)域參數(shù)、是否違法等條件查詢(xún)和打印經(jīng)過(guò)卡口車(chē)輛的信息，本地查詢(xún)模糊輸入車(chē)牌號(hào)查詢(xún)示車(chē)輛圖片。

　　系統(tǒng)輔助功能

　　互連接口功能

　　系統(tǒng)具有開(kāi)放的接口，方便與其它系統(tǒng)(如110、122和治安視頻監(jiān)控等系統(tǒng))的信息共享。

　　時(shí)鐘同步功能

　　系統(tǒng)所有設(shè)備能自動(dòng)定時(shí)同步設(shè)定的設(shè)備，以確保中所有設(shè)備的時(shí)鐘同步一致。

　　自啟動(dòng)功能

　　前端設(shè)備應(yīng)具有通電后自動(dòng)啟動(dòng)并能自動(dòng)恢復(fù)正常工作的功能。

　　網(wǎng)管功能

　　系統(tǒng)具有由硬件實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)監(jiān)控功能，可以針對(duì)系統(tǒng)軟件死機(jī)，部分硬件死機(jī)，系統(tǒng)過(guò)熱，風(fēng)扇故障等事件做出恰當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

　　系統(tǒng)具有方便維護(hù)的模塊插卡設(shè)計(jì)，能自動(dòng)偵錯(cuò)報(bào)錯(cuò)，停電恢復(fù)能重新啟動(dòng)。

　　具備主動(dòng)故障檢測(cè)、遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，檢測(cè)到故障后自動(dòng)向后端發(fā)送;可以檢測(cè)包括采集卡、硬盤(pán)、線(xiàn)圈、攝像機(jī)等設(shè)備的故障。

　　系統(tǒng)具備故障查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、遠(yuǎn)程軟件升級(jí)、參數(shù)設(shè)置等功能。