道路交通电子警察系统及交通监控系统建设要点及技术实践研究

道路交通电子警察系统及交通监控系统建设要点及技术实践研究

林长榜

浙江九洲网络工程有限公司 浙江省 温州市  325000

摘要：道路交通电子警察系统及交通监控系统是城市道路正常运行的中枢神经系统，直接关系着城市的运行和发展。本文对道路交通电子警察系统及交通监控系统建设要点及技术实践进行了详细的分析，供大家参考和借鉴。

关键词：道路交通；电子警察系统；交通监控系统；建设要点；技术实践

1、道路交通电子警察系统

道路交通电子警察是一种利用自动化检测与测量技术捕获交通违法或交通事故，利用网络将采集的信息传回公安部门进行分析处理，并以此为证据对肇事者进行处罚，以减少事故发生、辅助交警工作的方法。"电子警察"一词之所以能够得到业内和社会的广泛认可，其关键一点是从字面上能够对实际使用中的设备与系统功能表述得比较准确。"电子"涵盖了这类设备和系统具有现代化的先进技术，包括:视频检测技术、计算机技术、现代控制技术、通讯技术、计算机网络和数据库技术等。

1.1电子警察系统主要作用

高清闯红灯电子警察系统利用先进的光电、计算机、图像处理、模式识别、远程数据访问等技术。利用每一辆车对应唯一的车牌号的条件，对监控路面过往的每一辆机动车的车辆和车号牌图像进行连续全天候实时记录。以地感线圈与视频检测进行车辆检测，当运动目标超过限速值时或路口信号在红灯状态下，(一体化)高清摄像机进行违章车辆抓拍，完整抓拍车辆违章过程的3张图片。图片清晰显示信号灯状态、停车线位置、违法车道、违法车辆的车牌号码、车牌颜色、车身颜色、车辆类型、违法时间、地点、车速和行驶方向等信息。所有抓拍数据通过网络传回到交警数据中心进行处理。通过此信息与对应地区的车管库相连接，分析并获取当前车辆是否为合法车辆。同时，生成违法图像和速度信息数据库，数据具备联网查询功能。 高清闯红灯电子警察系统广泛应用于城市十字交叉路口、人行道口、限时道路、主辅路进出口、公交专用道等处。用于对闯红灯违法行为进行有效取证。该系统能为公安部门有效打击超速、盗抢、黑名单机动车犯罪、查缉交通肇事逃逸案件、分析交通状况、加强治安管理等各种违法行为提供信息，为各地公安及交警部门进行交通管理提供重要线索和依据。

1.2电子警察系统分类

当然"电子警察"的种类有三种:胶片式"电子警察"、数码式"电子警察"、视频式"电子警察"。电子警察系统作为视频监控与智能交通体系的完美结合，一直以来都是社会各界着重发展与关注的焦点，中国的电子警察系统从研发到应用都迎来了更大的机遇与挑战。作为企业只要遵循即将颁布实施的《闯红灯自动记录系统通用技术条件》、《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》标准，电子警察系统就能实现资料共享，从而实现全国范围内的异地违法转递，真正发挥"规范中国路口行车秩序、保证道路畅通和预防乃至杜绝交通事故"的作用。

2、道路监控系统

道路监控系统是公安指挥系统的重要组成部分，提供对现场情况最直观的反映，是实施准确调度的基本保障，重点场所和监测点的前端设备将视频图像以各种方式(光纤、专线等)传送至交通指挥中心，进行信息的存储、处理和发布，使交通指挥管理人员对交通违章、交通堵塞、交通事故及其它突发事件做出及时、准确的判断，并相应调整各项系统控制参数与指挥调度策略。

通过对视频图像进行数字化编码与压缩，交通电视监视系统支持局域网乃至广域网内的授权用户终端对数据和图像资源的调用以及对前端设备的实时控制，实现网络用户的监视、切换和控制功能，并提供对地理信息系统(GIS)等相关系统的支持。

城市道路是城市的基本骨架，从某种意义上讲，城市道路监控系统就是城市治安监控系统的骨架。作为道路交通管理的主力军，交警承担了城市道路交通电视监控、机动车交通违法监测抓拍、智能卡口等系统建设，这三个系统的监控范围都是机动车道，监控对象都是机动车辆，是城市道路监控网络系统的重要组成部分，对构建城市治安防控网络系统都有着十分重要的作用。

3、道路交通电子警察系统及交通监控系统建设要点及技术实践

3.1路口控制系统组成及工作原理

路口控制系统由车辆检测、图片采集、数据处理和通讯四个模块组成。

（1）车辆检测部分的功能是实时检测车辆的移动，并将相关信息传递给工控机，车辆检测方式主要有环形线圈检测、视频检测、红外、雷达以及激光检测等方式；

（2）图片采集：如果有车辆经过，该模块将自动采集车辆图片；

（3）数据处理该模块将自动识别车牌号码，并与黑名单进行比对，执行报警操作，如果检测到超速违章，也会执行报警操作；

（4）通讯模块：通讯模块负责建立路旁设备和中心设备的网络连接。

3.2设计要点和技术实现

系统的组成和工作流程可知，系统结构非常清晰，工作流程简单。但如果能够满足客户的需求，在方案设计和技术实现上需要做出全盘的周密考虑。

（1）系统稳定性

系统稳定性是整个设计最为关键的部分。本系统要求能够24小时全天候工作，能够承受各种恶劣天气的影响，平均无故障连续工作时间（MTBF）超过2400小时。

纵观整个系统，最为核心也最为脆弱的是工控机。为保证工控机系统稳定可靠进而提高系统的可靠性，我们采取了以下措施：

首先在本设计中工控机选用台湾研华工控主板。台湾研华在工控领域的声望在全球都是屈指可数的，该公司的产品广泛地用于恶劣环境的工业控制领域，产品质量优异；合理分配计算机资源，确保系统资源有足够的冗余。由于视频采集大量耗费系统资源，我们的设计方案采用Intel P4 2.4G 处理器，同时严格控制视频信号的输入量，保证系统资源保持一定冗余。每台工控机严格控制在4路视频信号以内。否则，超大数据量的处理将导致照片的有效率大大下降，同时因为系统资源开销太大，将导致整个系统的不稳定。

采用外部看门狗技术。一般系统的设计为防止工控机死机，一般使用主板自带的看门狗。但根据以往的经验，电子警察系统因为有大量的数据处理，硬盘长期使用后可能导致系统死机。主板的看门狗将自动重新启动工控机，但由于硬盘整理操作可能会需要较长时间，超过看门狗的重启时间（一般不超过5分钟），将导致工控机不停重启无法恢复，最终导致系统崩溃。

采用成熟的供电和视频防雷技术。雷击是户外设备硬伤害的最直接原因。解决的方法是认真地、正确的、可靠的接地施工，同时安装相应的电源防雷器。本公司在珠海设计安装了205套电子警察前端设备，没有一台因为雷击发生损失。

合理设计机箱。工控机的正常工作温度为0-60℃。而实际工作环境往往更加恶劣。机箱设计的合理性将直接影响整个系统的适应性。本设计使用的机箱具有防尘、防雨、防盗、隔热和温度自动调节功能。内部温度超过40℃，风扇将自动打开，促进散热；温度低于5℃时，加热模块开始加热。

（2）车辆检测方式的选择

车辆检测方式主要有环形线圈检测、视频检测、红外、雷达以及激光检测等方式。

环形线圈检测器的主要特点是工作稳定、检测精度高，但线圈不可移动，如果路口改造需要重新埋设线圈。但仍然是最常用的检测手段。视频检测是近年逐步成熟的检测方式，主要特点是安装方便，可以任意设置监测区域，便于调整。主要用于高速公路及城市快速路的交通流量采集。其它几种检测手段很少用于治安卡口系统的车辆检测。

（3）清楚拍摄高速行驶违章车辆的技术分析和技术实现

在拍摄高速行驶的车辆时，最容易遇到两个问题。一是产生“拖尾”现象，车辆轮廓不清晰，更无法分辨车牌；二是特写摄像机没有拍到车牌。因此，应该采用场采集的方式获取截图。

4、结束语

交通管理日趋智能化,电子警察系统和交通监控系统已成为现代交通控制系统中不可或缺的组成部分。它实现了对机动车闯红灯、逆行、超速、非法调头、违章变道、违例停靠等违章行为的全天候监控,是对城市道路监控管理的重要补充，其性能的优劣也对系统运作的工作效率和质量产生很大的影响。

参考文献：

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[3]不均匀光照下车牌图像二值化研究[J].欧阳庆.武汉大学学报(工学版). 2006(04)

[4]电子警察系统的理论基础[J].姜良维,张铿.中国交通信息产业. 2006(08)

[5]对我国智能交通系统(ITS)发展的探讨[J].刘勇,吴勇,周芳.交通标准化. 2006(01)