新一代高清電子警察系統(tǒng)的應(yīng)用解決方案

電子警察系統(tǒng)應(yīng)用解析

隨著機(jī)動車輛大規(guī)模普及應(yīng)用，各種涉車違法事件開始滋生蔓延，以此衍生的道路交通安全問題日益成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一個重要制約因素。在收集、統(tǒng)計和分析道路交通事故后發(fā)現(xiàn)，大部分交通事故都是由于機(jī)動車違法行駛而引起，尤以在交叉路口或路段上機(jī)動車闖紅燈、逆行、壓線、不按車道行駛等造成的事故所占比例最大。建設(shè)電子警察系統(tǒng)，對機(jī)動車違法行駛行為進(jìn)行不間斷自動檢測和記錄，并對其進(jìn)行相應(yīng)處罰，是遏制機(jī)動車違法行駛行為的重要手段。

　　正是由于電警系統(tǒng)有如此重要的作用，因此全國各地都一直非常重視對電警系統(tǒng)的建設(shè)，但是很多地方由于建設(shè)時間較早，受限于當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)水平，已建的電警系統(tǒng)存在諸多問題：

　　首先，圖像質(zhì)量差、視野窄，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的整體性能。模擬攝像機(jī)約40萬像素的圖像質(zhì)量，限制了抓拍圖片的視野以及清晰度。當(dāng)需要拍清車牌時，無法拍到整個車身；而拍到了整個車身卻看不清車牌，因此單個相機(jī)最多只能負(fù)責(zé)一個車道，往往造成一根桿子上需要架設(shè)多個攝像機(jī)，引起施工安裝以及設(shè)備維護(hù)的不便；同時模糊的圖像也對案件偵破或者違章處罰的事后取證帶來了不便；

　　其次，現(xiàn)有的電警系統(tǒng)檢測模式多還停留在采用地感線圈檢測車輛以及使用獨(dú)立的紅綠燈檢測器來檢測交通信號。這兩種行為不僅會對路面造成破壞，增加施工成本與難度；同時受限于日后因道路破損造成的線材損壞等，將會給系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來許多不確定因素。同時采用地感線圈僅能單一地識別闖紅燈行為，而無法應(yīng)對逆行、壓線、不按規(guī)定車道行駛等違法駕駛行為；

　　此外，現(xiàn)有的電警系統(tǒng)功能較為單一，對各類數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用能力不足。僅僅具備過車抓拍、識別與闖紅燈記錄的系統(tǒng)已不能滿足現(xiàn)代化的警務(wù)工作需求。

　　為此，很多地方希望建設(shè)新一代高清電子警察系統(tǒng)，并要整合接入原有點，新建的電警系統(tǒng)除了要實現(xiàn)卡口功能、違法記錄等功能之外，還要預(yù)留相應(yīng)接口，可與上級電警平臺、警綜系統(tǒng)、PGIS系統(tǒng)等關(guān)聯(lián)對接，實現(xiàn)車輛信息的共享，布控信息的接收與響應(yīng)等。

　　新一代高清電子警察系統(tǒng)由前端子系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、中心管理平臺以及現(xiàn)有的電警系統(tǒng)組成。

　　前端子系統(tǒng)包含高清特寫攝像機(jī)、高清全景攝像機(jī)、補(bǔ)光設(shè)備、智能電警主機(jī)等設(shè)備：

　　高清特寫攝像機(jī)用于對過車的實時抓拍，并將抓拍圖片上傳給智能電警主機(jī)。相較于40萬像素的標(biāo)清攝像機(jī)，每臺高清特寫攝像機(jī)最多可以覆蓋三個車道，且抓拍圖片可詳盡展示車牌、車型等車輛細(xì)節(jié)與整個違法過程。抓拍攝像機(jī)同時也可為視頻檢測提供圖像基礎(chǔ)，采用視頻檢測可省去地感線圈、車輛檢測器以及交通信號檢測器，這樣就避免了對路面的破壞，也節(jié)約了建設(shè)成本與維護(hù)成本；

　　高清全景攝像機(jī)用于對道路的實時視頻監(jiān)控?？筛鶕?jù)實際應(yīng)用的路口環(huán)境，采用槍機(jī)或球機(jī)，方便用戶全方位根據(jù)需要查看該監(jiān)控點附近的情況。全景視頻主要反映整個卡口斷面的宏觀情況；

　　兩者相結(jié)合可為取證提供更豐富、更準(zhǔn)確的信息。

　　補(bǔ)光設(shè)備包括頻閃燈以及長明燈。頻閃燈用于視頻檢測補(bǔ)光以及車輛抓拍補(bǔ)光，長明燈用于全景錄像補(bǔ)光。每個車道配一臺頻閃燈，每個方向配一臺長明燈；

　　隨著視頻檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，電子警察系統(tǒng)已逐漸告別了線圈設(shè)備，離開了線圈，如何觸發(fā)抓拍攝像機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確地抓拍成為了一個技術(shù)難點。視頻檢測技術(shù)，顧名思義，是通過攝像機(jī)所采集到的視頻圖像來進(jìn)行智能分析，從而進(jìn)行后續(xù)處理。攝像機(jī)要能夠采集到理想的圖像資源，就離不開外部光照的配合，在白天，自然光照夠理想，便完全不需要額外的光照，到了夜晚，通過配置智能頻閃燈即可解決光照問題。智能頻閃燈可通過現(xiàn)今的智能頻閃技術(shù)，完全自適應(yīng)攝像機(jī)的幀率，既當(dāng)每次攝像機(jī)打開它的快門的時候，頻閃燈總能提供一次足夠光照，來滿足攝像機(jī)對圖像的采集。這樣就可支持視頻檢測算法準(zhǔn)確地定位車輛、車牌等的位置，進(jìn)行精確的抓拍觸發(fā)。

智能電子警察系統(tǒng)功能

智能電警主機(jī)用于車輛信息（車身顏色、車型、車牌、車牌顏色等）的智能識別，并負(fù)責(zé)將前端的抓拍圖片、車輛信息等匯聚上傳給中心平臺。每個特寫攝像機(jī)配置一臺智能電警主機(jī)；早先的電警主機(jī)還依賴于工控機(jī)，現(xiàn)在基本已用嵌入式設(shè)備所取代，嵌入式設(shè)備相比于工控機(jī)擁有更穩(wěn)定、高效、防病毒、耐高低溫等特點。

　　系統(tǒng)各前端與平臺間采用光纖傳輸?shù)姆绞?，如果前端與平臺不在一張網(wǎng)內(nèi)，例如前端在視頻專網(wǎng)，平臺在公安專網(wǎng)，那么就要考慮安全接入等設(shè)備。帶寬大小設(shè)計不小于并發(fā)傳輸多路視頻碼流與圖片的帶寬，同時預(yù)留20%冗余，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承?，一般，采?00萬像素的攝像機(jī)，單張抓拍圖片大小在400KB左右，格式為JPEG；720P的視頻采用最新的H.264編碼格式，需要2Mbps左右的帶寬。

　　中心管理平臺包含視頻管理服務(wù)器、IPSAN存儲磁盤陣列、應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等設(shè)備：

　　IPSAN存儲磁盤陣列可提供大容量、高性能、高可靠的視頻錄像以及圖片集中存儲。本設(shè)備支持RAID5等數(shù)據(jù)安全技術(shù)，可確保錄像數(shù)據(jù)的安全可靠；

　　應(yīng)用服務(wù)器：用于接收來自前端數(shù)據(jù)采集部分的數(shù)據(jù)并對其數(shù)據(jù)進(jìn)行比對處理，處理后的信息和圖片保存到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器內(nèi)；

　　WEB服務(wù)器：響應(yīng)用戶遠(yuǎn)程請求，提供用戶在線數(shù)據(jù)查詢、在線數(shù)據(jù)統(tǒng)計、遠(yuǎn)程維護(hù)管理等遠(yuǎn)程服務(wù)功能；

　　數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：提供數(shù)據(jù)庫管理軟件的安裝平臺，控制對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問權(quán)限、為數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計及運(yùn)算等數(shù)據(jù)操作提供內(nèi)存空間。

　　通過前端所傳輸來的各類圖像及車輛信息，后臺管理系統(tǒng)可實現(xiàn)多項業(yè)務(wù)功能：

　　實時監(jiān)控：實時監(jiān)控包括實時過車抓拍圖片以及監(jiān)控錄像的監(jiān)控。對于正常過車，系統(tǒng)具備卡口功能，即對每輛過車進(jìn)行抓拍識別，對于違法車輛，系統(tǒng)可抓拍多張圖片，記錄車輛的違法過程；同時，監(jiān)控錄像可記錄車輛路過路口的整個過程。

　　圖像關(guān)聯(lián)：在傳統(tǒng)的電警系統(tǒng)當(dāng)中，抓拍圖片與監(jiān)控錄像間是沒有任何關(guān)聯(lián)的，這樣，整個取證的操作將變得非常的繁瑣。新一代高清電警系統(tǒng)可實現(xiàn)由抓拍圖片直接關(guān)聯(lián)獲取監(jiān)控錄像的功能，從而使得取證操作更簡便，取證內(nèi)容更豐富。

　　違法處罰：通過采用視頻檢測技術(shù)，新一代的高清電警系統(tǒng)除了可記錄闖紅燈、逆行、超速等之外，還可識別壓線、違法變道等行為。此外，通過系統(tǒng)平臺與相關(guān)數(shù)據(jù)庫之間的對接分析，系統(tǒng)可識別是否有車輛駛?cè)雽Ｓ密嚨?，例如私家車或其他車輛駛?cè)牍粚Ｓ密嚨?。對于以上種種違法行為，系統(tǒng)均可將記錄信息提交給處罰系統(tǒng)，用作處罰依據(jù)，進(jìn)而有效遏制違法駕駛行為。

　　統(tǒng)計分析：系統(tǒng)可對車流量、車輛旅行時間、報警車輛、車輛違法率、車輛識別率等進(jìn)行統(tǒng)計，幫助交警部門獲得準(zhǔn)確的道路車輛信息以及某個路口或者區(qū)域的道路公共安全情況。

　　布控管理：智能電警系統(tǒng)均具備卡口功能，因此可通過布控管理，來快速獲取涉案車輛或盜搶車輛的最新位置等情報，幫助有關(guān)部門偵破涉車案件。

　　綜合查詢：系統(tǒng)提供精確查詢、模糊查詢、復(fù)合條件查詢等多種數(shù)據(jù)查詢功能?？刹樵冃畔㈩愋桶ǎ很囕v信息查詢、布控信息查詢、違章車輛查詢、異常牌照查詢等。查詢結(jié)果可以以報表形式輸出。

　　系統(tǒng)管理：系統(tǒng)可實現(xiàn)用戶信息的添加刪除以及根據(jù)用戶的級別、業(yè)務(wù)種類、不同的區(qū)域等分配其對不同資源的不同操作權(quán)限。此外系統(tǒng)可遠(yuǎn)程實現(xiàn)對主要設(shè)備的入網(wǎng)設(shè)置、設(shè)備參數(shù)配置、遠(yuǎn)程控制、工作狀態(tài)檢測、設(shè)備重啟、故障診斷處理等，為用戶全面掌握各種設(shè)備運(yùn)行情況和網(wǎng)絡(luò)傳輸狀態(tài)等提供有力的檢測手段。

　　此外，平臺通過共享數(shù)據(jù)庫的方式接入原有的電警系統(tǒng)，實現(xiàn)無縫整合。同時平臺可提供友好的外部接口，可與上級電警平臺、警綜系統(tǒng)、PGIS系統(tǒng)等關(guān)聯(lián)對接，實現(xiàn)更大范圍的業(yè)務(wù)功能。

電子警察系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢

應(yīng)用優(yōu)勢

　　通過以上的設(shè)計，新一代高清電子警察系統(tǒng)除了可以實現(xiàn)實時監(jiān)控、車輛捕獲、闖紅燈記錄、統(tǒng)計查詢等基本功能外，還擁有如下應(yīng)用優(yōu)勢。

　　全天候高清晰圖片拍攝

　　系統(tǒng)采用200萬像素以上的高清攝像機(jī)進(jìn)行過車圖像的抓拍，圖像質(zhì)量可達(dá)1600*1200像素以上。同時通過先進(jìn)的自動成像控制技術(shù)配合智能補(bǔ)光燈，可實現(xiàn)在強(qiáng)順光、強(qiáng)逆光、夜間等各種光照條件下，對機(jī)動車車牌、車型等進(jìn)行全天候有效識別。單臺攝像機(jī)可完美覆蓋三車道，有效減少了攝像機(jī)數(shù)量，降低了施工以及維護(hù)難度。

　　先進(jìn)的視頻檢測技術(shù)

　　系統(tǒng)采用視頻紅燈檢測，能精確區(qū)分紅燈、黃燈、綠燈，包括箭頭標(biāo)識。無須接紅綠燈信號，消除了施工困難。同時采用視頻車輛檢測，無須地感線圈。能精確跟蹤車輛軌跡，判斷車輛直行、逆行、左右轉(zhuǎn)方向，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。既避免了對路面的破壞，又加強(qiáng)了系統(tǒng)記錄違法駕駛行為的能力。

　　強(qiáng)大的系統(tǒng)整合能力

　　系統(tǒng)可進(jìn)行多級級聯(lián)部署，滿足建設(shè)覆蓋全省的電警系統(tǒng)的需求，同時具有友好的接口，可與其他系統(tǒng)實現(xiàn)無縫對接：一，可整合多廠商的電警系統(tǒng)，使現(xiàn)有資源得到充分利用，節(jié)約建設(shè)成本；二，可整合路口周邊的監(jiān)控資源，實現(xiàn)電子警察與道路監(jiān)控相結(jié)合的智能交通管理；三，可將數(shù)據(jù)信息提供給其他公安信息系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享。

　　強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力

　　系統(tǒng)可根據(jù)前端獲取的各類資源以及與其他系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，挖掘獲取等多的業(yè)務(wù)。例如可根據(jù)歷史車流量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，預(yù)測實時道路擁堵情況，提前實現(xiàn)交通疏導(dǎo)；根據(jù)歷史路口間通行時間，預(yù)測到達(dá)目的地時間；根據(jù)車輛違法分布情況，針對重點路口加大警力查處；根據(jù)全方位掌握區(qū)域車輛情況，快速定位車輛違法點，給快速破案提供技術(shù)支撐，實現(xiàn)區(qū)域管理等。

　　未來發(fā)展方向

　　新一代電警系統(tǒng)在成像質(zhì)量、車輛捕獲率、違法識別率等方面較之前的電警系統(tǒng)已有了質(zhì)的飛躍，但是相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，采用更高像素的攝像機(jī)（500萬甚至更高）也是必然，同時抓拍攝像機(jī)與全景攝像機(jī)合二為一也將是業(yè)界的一個趨勢。另外，伴隨智能技術(shù)的不斷提高，對于車輛“行為”的識別將不僅僅停留在闖紅燈、逆行、壓線等等，對車輛拋灑物、交通事故、車輛排隊擁堵等“事件”的檢測也是近在咫尺的了。

　　此外，無論電警或是卡口系統(tǒng)，如何對前端獲取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，挖掘各種有助于破獲涉車案件、加強(qiáng)道路管理的信息已成為智能交通系統(tǒng)的必然發(fā)展方向。