【毕业论文】智能电子警察抓拍系统技术方案

智能电子警察抓拍系统技术方案

目

录

一、概述............................................................................................................................................2

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二、设计依据....................................................................................................................................3
三、设计原则....................................................................................................................................4
四、系统功能....................................................................................................................................5
五、系统组成....................................................................................................................................6
5.1前端系统组成.....................................................................................................................6
5.1.1前端主要设备.........................................................................................................7
5.1.2前端存储设计.........................................................................................................8
5.1.2前端设备布局.........................................................................................................9
5.1.3前端设备安装及固定...........................................................................................10
5.1.4前端检测抓拍原理...............................................................................................11
5.1.5前端业务处理流程及功能...................................................................................13
5.2传输系统...........................................................................................................................17
5.3中心系统...........................................................................................................................18
5.3.1数据处理流程.......................................................................................................18
5.3.2违法处理...............................................................................................................19 5.3.3布控告警...............................................................................................................20
5.3.6统计报表...............................................................................................................21
5.3.7流量统计...............................................................................................................24
5.3.8系统管理...............................................................................................................25
5.3.9系统运行需求.......................................................................................................25
六、设备选型..................................................................................................................................26
七、系统指标..................................................................................................................................28
八、设备清单..................................................................................................................................29
8.1前端部分(以单方向两车道为例)...................................................................................29
8.2基础部分...........................................................................................................................30
8.3中心部分...........................................................................................................................30


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一、概述

随着我国经济的快速发展，机动车辆数量迅猛增长，主要道路尤其是城市内

的交通流越来越拥挤，驾驶人素质的良莠不齐也造成了车辆的违章现象的不断增

加，尤其是在城市交叉路口的闯红灯现象使出现各类交通事故的隐患大大增加。

所以遏制道路交通路口的违章现象，降低事故发生率，已成为各城市综合解决交

通问题最重要的举措之一。

为了更好地记录惩治闯红灯违章车辆，在城市需要监管的重要路口设置闯红

灯电子警察系统成为首要之选，这套系统的设立会规范行车司机的驾车行为，减

轻公安干警的工作强度，改变城市的交通面貌，大大减少事故的发生。

电子警察系统的功能就是利用车辆检测和自动控制技术实现自动拍摄城市

交叉路口闯红灯的机动车辆照片，为交警部门处理该类违章提供客观准确的依据，

同时可以大大节省警力。该系统可24小时不间断工作，每时每刻准备拍摄闯红

目前有许多城市的交通路口全部或部分配置了闯红灯违章自动记录系统， 这灯车辆。

些系统的前端核心设备一般分为两种：普通摄像机视频抓拍或数码照相机抓拍。

低（最高只有40万像素），视角较小，一部摄像机拍摄的画面不能满足记录违章

车辆违章证据的要求（即在一幅图像中，清楚包含违章车辆及清晰可辩的牌照、

停车线、红灯），需要多部摄像机组合拍摄形成违章车辆违章的画面；使得证据

牵强，说服力差，同时牌照抓拍范围窄，无效图片多;

对数码相机系统而言，数码相机的分辨率虽然很高,但数码电子警察系统多

采用民用数码相机改装，由于长期室外工作很容易出现故障，并且厂家一般不负

责保修；同时由于数码相机更新换代快，同型号数码相机在一年后难以找到，使

得数码电子警察系统在工作一段时间后就必须做系统更新，带来了极大的资源浪

费。目前民用数码相机还没有针对电子警察系统专门设计的产品，每次拍照前必

须做对焦，在信号触发后，车移动距离大，不能很好的适应新的电子警察要求的

经长期针对性攻关研制，推出了基于工业级百万像素高清数码拍照摄像一体机的

新一代闯红灯违章抓拍系统。该系统为工业级产品，可靠性高，施工调试方便，

以高分辨率图片的方式提供违章车辆违章的证据，有效地解决了高稳定性与高分

辨同时满足的实际需求。

二、设计依据

1)《中华人民共和国道路交通安全法》

2)《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》

3)《公路交通安全设施设计技术规范》（JTJ074-2003）4)《闯红灯自动记录系统通用技术条件》GA/T496-20095)《机动车号牌识别规范》GA/T833-2009
6)《交通违法图像取证技术规范GA/T832-2009》
7)《安防视频监控系统技术要求》GA/T367-2001
8)《交通违法管理信息数据库规范》GA/T329.3-2003

9) 《电子计算机机房设计规范》
12)《城市监控报警联网系统通用技术要求》GA/T669-2006
13)《全国城市交通管理“畅通工程”评价体系》
14)《公安交通指挥系统建设技术规范》GA/T445-2003

15)《道路交通标志和标线》（GB5768）

16)《城市道路交通信号控制方式适用规范》（GA/T527）

17)《公安交通控制系统建设规程及要求》（GA/T651）18)《安防系统工程验收规范》(GA308-2001)

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三、设计原则

在本系统设计中，遵循以下设计原则：
1、合理性：严格以系统工程学及其它先进理论指导设计，使系统的各部分合理配置，尽可能地发挥硬件设备的潜力和软件功能，最大限度地提高系统性能价格比。

2、先进性：在系统设计和设备选型方面，在考虑系统的实用性前提下，尽 确保系统在国内的领先地位，量采用国际上先进的视频图像算法与数字通讯技术，
使系统具有完备的功能，并且易于升级换代，在保证其先进性的前提下具有较长的生命周期。

3、实用性：系统功能充分满足用户的实际需求，人机界面友好，易于使用、管理、维护和扩展。

4、可行性：系统设计、选材、选型符合国家和地方政府的法规政策，与用

5、可靠性：系统采用高集成设备，采用自动监测、自动监控和容错等技术
户及上级管理部门的管理制度相适应，与用户在经济能力方面的实际情况相吻合。

来保证可靠性。设计、设备选型、施工及调试等环节都将严格贯彻质量条例，完
6、安全性：系统具有防病毒，防误操作特性，有较强的抗干扰、抗静电能
力，同时提供数据备份、恢复功能。系统还将提供用户等级权限保护，有效排除
人为因素的干扰。

7、标准性：系统设计时，所采用的技术手段遵循业界标准，特别是提供了标准接口，使系统具有较高的灵活性，与其它系统方便互联，同时可适应今后的升级或引进新技术。系统具有良好的互联、互控及升级能力，遵循最新的国际标准、 接口。国家标准和行业标准，遵循开放的原则。并提供相关系统设备的技术标准、系统网络结构易于扩充，以适应今后的较大任务负载。硬件平台可升级，当需要时可以通过新的设备同原有设备一起工作以提高系统的处理能力，从而保护原有投资。

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四、系统功能

本系统具备闯红灯违法检测及抓拍功能、绿灯时卡口功能、图片合成及信息

叠加功能、图片防篡改功能、录像功能、数据管理功能、历史数据查询和管理功

能、故障检测功能、自动校时功能和通讯功能。

1、闯红灯违法检测及抓拍功能：具有闯红灯判断（闯红灯）或车辆判断（卡

口），并抓拍的功能，闯红灯（红灯信号下）抓拍三张全景图片，分别为停车线

前，压停车线，过停车线，以反映机动车闯红灯违法过程。

拍摄图片可清晰辨认违法车辆的车牌号码、车牌颜色、车型、违法地点与方

向信息、停车线、信号灯颜色、闯红灯时间（年、月、日、时、分、秒）。所拍

摄的闯红灯图片，其图片中的信号灯红色突出、明显、无法律异议。

2、绿灯时卡口功能：可以捕获绿灯时经过的车辆，并抓拍一张图片。

3、车牌识别功能：系统具有车辆号牌自动识别功能，能识别在我国道路上

号牌、拖拉机号牌外）、武警汽车号牌和军队汽车号牌等。
行驶的机动车牌号，包括GA36规定的号牌（除摩托车号牌、低速车号牌、临时

4、信息叠加功能：将抓拍信息、事件检测信息、交通流量信息、车牌识别

片，

灯信号泛白、光晕等颜色失真而影响人工对红灯信号的判断。

5、防篡改功能：可将信息叠加后的图片进行防篡改处理。

6、图片压缩功能：将防篡改处理后的图片以JPEG格式压缩。

7、录像功能：具有实时录像功能，视频录像帧率12FPS，标准的AVI格式，

可用通用播放器放，录像大小10M-30M/分钟可调，录像可根据需求保存在系统

配置的低功耗存储设备中。

8、数据管理功能：具有数据管理功能，能够存储记录在本地存储器，并可

以把记录通过网络上传给PC，也可支持记录本地下载。

9、历史数据查询和管理功能：可通过配置工具软件实现对历史数据的查询

和相应管理功能。

10、故障检测及自动重启功能：具备设备故障的检测，可通过通讯接口实时

上传故障信息。故障检测包括：图像的对比度、时钟同步、通讯网络故障、日志

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的更改或清除、视频信号的丢失或损坏、错误的视频格式等。

11、校正时钟功能：具有自动校正时钟功能，利用NTP时钟服务器，采用NTP

协议实现自动对时功能，并相应设置RTC时钟，设置系统时间。

12、通讯功能：具有本地存储，断点续传功能，本地下载功能。正常情况下，

能实时把违法信息及图片，或卡口信息及图片传至控制中心。具备断点续传功能，

当遇到网络故障导致传输失败时，可存储在电子警察处理器的硬盘中，用手动下

载方式提取照片，待网络恢复后继续传至中心。

五、系统组成

闯红灯电子警察抓拍系统由前端采集和处理系统、远程数据传输系统、中心

数据管理系统等几部分((如图1)。

系统构成示意图

5.1前端系统组成

本案设计每两条车道配置一台高清网络拍照摄像一体机(AVA200D03)，夜间

采用LED补光灯与闪光灯混合式补光，即违法和卡口抓拍采用闪光灯补光，LED

灯为每条车道通行车辆的监控补光。每台高清摄像机配备一台嵌入式工控机。采

用线圈检测的方式实现闯红灯和通行车辆检测、抓拍。通过工控机录像软件实现

5.1.1前端主要设备

前端采集和处理系统主要由高清一体机抓拍设备、镜头、防护罩、壁挂式机箱、低功耗存储器、网络防雷和电源防雷等设备构成。前端设备构成图如下：

本方案中的200万高清摄像机采用北京先导视觉公司的高清摄像抓拍一体机，
高清图像处理设备，分辨率高达200万像素。

CCD图像传感器（Sony）与高性能FPGA图像处理核心配合使用，使图片压缩过程与传感器图像输出同步进行，最高可达15帧/秒。

控制CPU控制I/O模块与外部设备（红灯信号转换器、闪光灯、LED显示屏等）连接，组成各类专用自动/联动控制系统。

内置大容量SD卡作为本机的存储介质，可将抓拍的图片以及时间信息、标注信息组成的文件在本机存储。

FPGA将CCD采集到的位图进行各类图像处理后，压缩成连续的JPEG文件输出。FPGA与DSP间具有高速数据通道，可供DSP内嵌入的图像处理软件截取FPGA图像处理各步的中间结果，使得图像处理速度和效率大大的提高。

AVA200D03 的频闪控制与采集图像同步，使LED灯的频闪频率与输出图像帧数相同，由于采用CCD传感器图像采集的曝光与存取步骤是分离的，所以闪光灯

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的占空比可调，以降低拍摄时对驾车人员的干扰。

能够同步外部路灯和红灯等交流信号，高清视频中不会因电源不同步而使视频产生闪烁的现象。

AVA200D03一体机控制图如下：

5.1.2 前端存储设计
和抗冲击能力卓越。无风扇低功耗运行,整机功耗小于45W。

工控机硬盘的大小和实际的通行车辆数量以及录像文件的大小有一定的关系。以一台AVA200D03监控两个车道实现24小时录像，抓拍机拍摄的图片大小于300K，每条车道每天通行辆为3000为例，硬盘容量为：2(车道)*300(图片大小K)*3000(车流量)/1024+ 24(小时)*60(分钟)/5(分钟)*30(5分钟录像文件为30M)=10398M。如果存储15天，硬盘容量为15(天)*10398 (每天需要的存储空间,单位兆)/1024= 153G。

工控机CPU的数量由其连接相机的个数和实现的功能决定。一台双核工控机可以实现两台AVA200D03的录像功能。为了保证录像的实时效果，工控机CPU主频不小于2.26，内存不小于2G，硬盘不小于500G。

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5.1.2前端设备布局

在双车道和三车道的设备布局中，每一台AVA200D03需要一台闪光灯补光，在布局图中为了更清晰的体现设备的区别，不再画出闪光灯。下图中的补光设备为LED补光灯。

双车道抓拍设备布局图如下：

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5.1.3前端设备安装及固定

A、立杆结构

路口电子警察设备固定杆采用伸臂式（L型杆）。根据各个路口的实际情况

悬臂长度可分为8米、10米、12米和14米。

立杆选用无缝钢管制作，壁厚≥8mm，直径¢≥219，经过浸锌喷塑防腐处理（符

合标准GB2694-81中有关规定）。上部为安装横臂，在横臂部分设计焊接避雷针，

将恶劣天气对设备的伤害降到最低。防护罩与立柱横臂使用手动万向云台连接，

可以垂直、水平自由转动，以调整相机的最佳安装位置及角度。下部采用法兰盘

与混凝土基础联接。

B、基础与管线

立杆基础采用明挖法施工，基底应先整平、夯实；基础采用C25砼现场浇注，

基础深大于1.5米，钢筋保护层厚度大于25毫米，基础顶面预埋A3法兰盘及地

脚螺栓，预埋时其方向应与底座法兰盘保持垂直。基础施工完毕，地脚螺栓外露

长度控制在50－80以内，并对外裸露部分加以妥善保护。

方可进行立杆安装。引取或新做地线的接地电阻<4 欧姆。在路口尽量选用预埋
施工基础时要注意预埋穿线管（Φ100PVC管），基础按设计要求进行养护后

C、路口机箱

路口电子警察机柜采用壁挂式。

壁挂式机柜用于放置嵌入式工控机及附件、交换机、光收发器、信号灯转化

器和避雷器等设备，安装时将其固定在各个方向固定摄像机L杆的垂直立柱上，

外形尺寸为80cmx100cmx30cm。

D、防雷接地

要求防雷接地的接地电阻小于4欧姆。空旷路口在立杆顶端设避雷针，单

独引下接地线与杆下的接地体相连。

E、抓拍设备安装立杆示意图

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前端系统主要采用AVA200D03作为拍照主体，运用地感线圈检测、摄像机抓拍图片及数字通讯等多种先进技术，实现对被监测城市交通路口机动车辆的记录以及对违法闯红灯行为的自动记录。

5.1.4前端检测抓拍原理

红色信号灯状态下工作流程：AVA200D03检测到有效的红灯信号时，当车辆
A、违法、卡口抓拍和录像流程：

开车道线圈时，车辆检测器输出低电平信号，AVA200D03检测到下降沿后，DSP从
FPGA中获取一张JPEG的高清图片，并在文件尾部标明车道和抓拍信息，该图片做
为闯红灯抓拍的第二张图片；AVA200D03根据检测器的电平保持的时间，延时该
时间后进行抓拍，取得第三张图片。

非红灯状态下工作流程：AVA200D03检测到有效的绿灯信号时，当车辆检测器检测到有机动车辆进入车道线圈时，车辆检测器输出一个高电平信号，AVA200D03检测到的上升沿信号后，DSP从FPGA中获取一张JPEG的高清图片，并在文件尾部标明车道和抓拍信息，该图片做为卡口抓拍的图片。可通过调试软件设置为上升沿或下降沿抓拍。

录像策略：放置于路口机柜中的嵌入式工控机可实时采集AVA200D03输出的

数字视频，并将该视频压缩为h.264编码格式的AVI录像，再由上传软件将高清

录像上传至中心服务器，录像帧速以及压缩率均可通过参数调整，在正常情况下，

录像帧速为12帧/秒，单位小时内录像文件数据总量小于500M字节。

该单元包括检测主机和埋设在路面的地感检测线圈。B、防逆行工作原理：

本方案的地感线圈采用双线圈防逆行的埋设方式。如下图所示。

双线圈防逆行埋设方式

采用双线圈防逆行埋设方式时，每条车道不仅需要独立埋设，而且要埋设2

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个线圈呈“吕”字形的环行线圈，当车辆在红灯状态由左向右通过该组线圈时，系统将进行拍照；如果是由右向左方向触发该组线圈，系统将不予拍照。

线圈检测原理：
当车辆（金属物体）经过埋设在路面的地感线圈时，将导致地感线圈电感值减小。电感值的变化，使得车辆检测器的LC振荡电路的振荡频率变化。通过公

1
式f  ，可以看出，在车辆检测器中，C值是一定的，来自线圈的L值 2 LC

是随着有车辆（金属物体）经过而变化的，则 f值变化，因此有

1 1
  ，式中L1为无车辆（金属物体）经过时线圈的电感量， 2 LC 2 LC

L2为有车辆（金属物体）经过时线圈的电感量，车检器通过精确检测LC振荡电路的频率变化可以准确判断是否有车辆经过。

地感线圈检测具有检测稳定可靠、检测速度准确，进林科技自主研发的6通
道环形线圈车辆检测器可以在1ms内检测到线圈中任一线圈发生的0.01%的电感
量变化，从而可以检测到车速200公里/小时以上的车辆，并且可以准确的检测到经过线圈的摩托车、轿车、卡车、工程车等各种车辆。
通过光耦器件送至内部的数字逻辑门电路，从而完成红绿灯信号的检测。

检测电路的特点：
1)具有独立的零线，避免与检测主机电源零线共线而产生的红绿灯检测结 果的逻辑混乱。

2)检测电路内置光耦隔离，保护检测主机内部电路。

3)检测电流小于10毫安，不会影响红绿灯信号机的正常工作。

4)采用交流检测方式，无检波电容带来的延时，实时性强。

5.1.5前端业务处理流程及功能

业务处理流程

固定电警业务处理流程
固定电警前端处理子系统主要负责识别每辆通过路(卡)口的车辆信息，包括车牌号、过线时间、过线状态等，并判别是否有闯红灯等违法行为，以及能及时

据，通过传输网络上传中心平台，支持断点续传。车辆抓拍
将各路口车辆流量、视频录像、通行信息、违法车辆图片、黑名单车辆图片等数

楚分辨车牌号码，晚上能克服车辆远光灯的眩光问题，图片按JPEG格式进行压

缩，全景图像分辨率为1600*1200，特征图像分辨率不低于720*288，图像文件应具有防篡改功能。

闯红灯处理
1、图片记录要求
图片格式应采用JPEG格式，JPEG图片编码应符合ISO/IEC15444:2000 的要求，分辨率1600*1200。

图片具有防篡改功能。

记录的原始图片数量不超过四张，且每张图片应包含时间信息，至少应精确到0.1s。

记录的最终图片由闯红灯的3张原始图片加一张车辆号牌特征图片合成为 一个图片文件，包含：时间、地点、车道等信息。

要求将原始3 张图片及合成后图片记录在本地存储并向后端中心平台上传，
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的图片一并上传。

2、闯红灯捕获率
满足《GA/T496-2009》规定，本案设计闯红灯捕获率不小于95%。

通行库
1、车辆图像捕获率
在检测区域内对5km/h～120km/h行驶的车辆图像捕获率在95%以上。

2、通行信息
系统自动捕获所检测区域的通行车辆，包括车辆的图片、车牌号码、车辆经过时的时间、经过的地点、车速、车道等，所保存的图片为24位真彩色图片，图片分辨率为1600×1200像素，JPEG压缩格式；保存图片可以采取循环覆盖方式自动覆盖旧图片；车牌号码为系统自动识别的结果，所有车辆的信息及图片均可保存在本地。

本地支持保存30天的通行库数据。

3、通行库上传

给后端中心平台，主要用于监控车辆行踪及流量统计，并不需要本地保存的图片 每天的通行信息非常可观， 考虑到通行库上传

通行库实时或定时进行上传。

黑名单车辆图片上传
后端中心平台自动对前端上报的通行库信息进行黑名单比对，当发现属于布控车辆时，会向前端相应的工控机下发黑名单车辆，前端工控机接到请求后，将该布控车辆的全景图片、通行时间、车道等信息进行上传。

也可下发黑名单信息到前端工控机，由前端对通行信息进行黑名单比对，当发现属于布控车辆时，将该布控车辆的全景图片、通行时间、车道等信息进行上传；这种方式可以减轻中心服务器工作压力。

流量统计
为满足交通管理的需要，对检测区域内车辆按车道、时段统计车辆通过总数。

流量检测以5 分钟为单位，按00:00:00开始每5 钟统计一次。

视频监控

视频监控处理流程
200万像素的高清全景摄像机提供全天24小时的高清录像，视频压缩为H.264编码格式的视频，录像帧速以及压缩率均可通过参数调整，在正常情况下，录像帧速为12帧/秒，单位小时内录像文件数据总量小于500M字节。

高清视频数据在本地保存，不受网络带宽限制，在需要视频回放时，从前端提取。

白天晚上录像资料清晰，对事故情况的回查提供有力的证据。

时钟同步
固定电警前端子系统记录的闯红灯违法时间、车辆通行时间、时段流量统计

后端每天至少进行一次时钟同步操作。
等信息，对时间的精度要求很高，因此必须保证与后端中心平台同步，要求前、

本地存储30天的数据，本地数据向后端中心上传时，支持断点续传功能。

安全性要求
前端设备运行安全机制如下图所示：

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电子警察系统管理模块

操作系统

定时自检

硬件平台

电子警察前端系统安全机制架构图

列设备采用以下技术，保证系统安全、可靠的进行全天候工作。
鉴于电子警察系统设备的特殊应用环境和24小时无人值守的工作特点。系

1、定时自检功能
2、基于消息系统的软件激活技术
正常情况下，设备各软件功能模块在‘电子警察系统管理模块’调度下正常
启动、运行、停止。如果某一软件功能模块出现异常，则‘电子警察系统管理模
块’运用软件激活技术使之恢复正常。

3、看门狗技术
发生异常，乃至操作系统发生异常时,硬件看在‘电子警察系统管理模块’
门狗则自动系统复位，重新系统加载，重启‘电子警察系统管理模块’，恢复正常。

5.2传输系统

1、信号传输方式
因为位于路口的高清晰度摄像机的图像输出端口为网络接口，所以要求与中心的传输为以太网网络方式。在路口设小型以太网交接机，连接路口各方向的网络信号后，通过传输设备上传中心
2、介质
路口与中心的通信有各种方式：专用光纤网络与中心相连、租用电信或网通的光缆与中心相连、租用电信与网通的ADSL与中心相连等。介质可以是光纤也可以是普通电话线。光纤数字传输是目前技术成熟、性能指标优异的方案，由于路口距离中心一般都较远，所以采用单模光纤方式。系统配备10M/100M自适应的单模光纤收发器，传输距离为20km和40km两种。

3、带宽要求
如果每个路口提供光纤接口，通过光收发器与中心相联接，则带宽能达到100M以上，能够传输图片和视频。如果为联通或电信提供的ADSL租用线路，则每一个路口租用一条线路，带宽要求为2M以上，只能传送抓拍的图片。

5.3 中心系统
后端中心平台主要数据处理流程见图：

中心平台主要数据处理流程

前端系统不仅具备对闯红灯、超速等违法行为的自动判别功能，而且具备卡口过往车辆识别、视频监控、流量统计等功能，并能将采集到的各类数据向后端版权所有 第19 页 共32 页

系统上报，前端系统向后端系统传送以下重要数据：
1、各类违法数据
包括前端各子系统上报的闯红灯、超速抓拍等违法数据，数据中包含的现场图片将作为处罚的重要依据。

2、通行数据
各路口、卡口提供车辆号牌自动识别功能，记录过往车辆的通行数据，包括车辆号牌、路口、车道、车速、通行时间等信息。

3、流量数据
各路口、卡口提供过往车辆按时段、车道的流量统计数据。

4、视频监控
各路口、卡口提供实时监控视频流数据。

后端中心处理平台对前端传送的数据接收后进行统一处理，并可提供与交警业务中心的违法处理、机动车登记、交通事故处理、告知数据等其他业务平台进行数据交换。

5.3.2 违法处理

违法处理流程

前端各子系统上报的闯红灯、超速等违法数据，中心平台需要对其中属于本地车辆的状态进行核实，对于登记为盗抢、注销、查封、嫌疑车等状态的车辆，将其记入非法车辆名单，转布控处理，该违法记录不进入电警数据库；对于其他不属与上面情况的违法数据，保存进电警数据库。 版权所有 第20 页 共32 页

工作人员对进入电警数据库的违法数据，在24小时内，需进行2次审核，审核后的违法数据，系统将向交警业务中心处罚平台提供数据提取接口。

5.3.3布控告警

布控告警的处理流程如下：

布控告警处理流程

据库。 工作人员对于要进行布控的可疑车辆，需录入布控车辆名单，保存在电警数
由黑名单比对和违法数据处理产生的非法车辆名单，系统将根据车辆上报的
路径，向前端子系统的相应工控机，下发黑名单车辆数据。

前端工控机收到黑名单车辆数据后，由本地数据库查询该车辆的抓拍图片，然后将图片及车辆通行时间等数据向中心平台上报。

中心平台收到黑名单车辆图片数据后，形成布控告警信息，保存进电警数据库，并可向交警业务中心相关平台提供数据提取接口。

5.3.4通行库处理

通行库保存
系统前端子系统上报的通行库信息，包含车辆号牌、路口、车道、通行时间、

由通行库，系统可以提供任一车辆在3个月内在各路(卡)口的通行信息，对于刑侦部门把握可疑车辆行踪，提供强有力的分析手段。

流量统计
系统前端子系统已具备流量统计功能，可按5分钟为单位统计车辆通过总数，中心平台基于通行库，可对车辆流量进一步按车型进行细分，对于交通建设的决策分析，提供了更详实的依据。

5.3.5视频管理

对前端子系统上传的视频流按H.264编码格式进行保存，为便于查看，可按预设的时间段(如1小时)进行分段保存，系统对视频文件按路口、车道、时间等进行统一检索管理。

工作人员可以按时间、路口、车道等条件进行检索，对视频文件进行访问。

5.3.6统计报表

电警类型统计日报

按开始月份、截止月份，统计任一段时间内，违法总数、不同电警类型的次数及占比，表样见表6_2：

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电警类型统计月报

2、车辆类型统计
按小时(按整点时刻计)、天统计各个路(卡)口违法车辆总量，并可以按车型对统计结果进行细分。

车辆类型统计日期表

3、路口排名
按某个时间段内各路(卡)口违法情况进行统计，并按统计次数进行排名。开始时间_____________ 截止时间___________________
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路口违法总数排名

按某个时间段内、特定违法类型对各路(卡)口进行统计，并按统计次数进行排名。

开始时间_____________ 截止时间___________________

4、违法类型/车辆类型统计
按违法类型、车辆类型对某个时间段的违法情况进行统计，并以柱状图、饼状图形式显示结果。

5、违法查询
提供以时间段、违法次数为条件，查询同一个车牌的违法情况。

提供以时间段为条件，查询一个车牌在同一个路口(地点)的多次违法情况。以上查询和统计结果，可以导出到电子表格Excel格式。

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5.3.7流量统计

术语及公式
1、小时流量
以00:00:00为起点的12个5分钟流量为全天第一个小时流量。

以00:05:00为起点的12个5分钟流量为全天第二个小时流量。

以23:00:00为起点的12个5分钟流量为全天最后一小时流量。

从全天的小时流量中选出最大的小时流量作为高峰小时流量。

2、高峰小时系数
高峰小时流量与全天24小时流量的比值。

3、高峰小时高峰15分钟流量
以高峰小时时间点起点为计算起点，从高峰小时时间起点开始的3个5分钟流量计算15分钟流量，直到高峰小时的最后15分钟为止。

从高峰小时的15 分钟流量中选最大的15分钟流量作为高峰小时高峰15分钟
流量
4、高峰小时高峰15分钟饱和度 高峰小时流量
5、标准车换算
Pcu= Veh╳α
其中：Pcu——标准车
Veh——机动车
α——换算系数(大客车、大货车为2.5，小型车为1)
6、昼夜比系数
每日7:00——19:00 的流量与全天24小时流量的比值。

统计功能
1、自动统计每小时和全天各个交叉路口进口自然车流量总量(单位：VehPh、VehPD)2、实现机动车流量的标准车换算，大客车、大货车的换算系数为2.5，小型车 的换算系数为1。

3、统计交叉路口各进口方向的5分钟和一小时标准车流量(单位：PcuP5min、 版权所有 第25 页 共32 页

PcuPh)，计算全天24小时标准车流量(单位：PcuPd)，并求和。

4、自动统计和计算所以交叉路口24小时各个小时各车型车辆的自然车流量和标准车流量，并求和。

5、自动计算昼夜比系数，高峰小时，高峰小时系数，高峰小时的高峰15分钟流量，高峰小时高峰15分钟饱和度，关键车道。

6、统计断面的最高、最低和平均车速，计算车道检测断面的饱和度。

5.3.8系统管理

用户管理
系统管理员通过此功能模块对平台的使用者进行管理，包括设定用户的初始信息、用户操作权限。

角色管理
系统管理员通过此功能模块可以灵活的设置各种常用角色，配置不同的权限点，使得系统的可扩展性大为增强。

主要实现浏览、对重要访问数据的访问记录痕迹，查询和归档系统的访问日志，是系统安全性的一个重要机制。安全审计员可以通过这些日志发现日志管理日志管理

和恢复。

数据交换接口
以WebService 方式提供数据交换接口，接口调用所返回的数据以XML格式表示。

5.3.9系统运行需求

用户界面
1、中心平台采用B/S结构，用户端使用浏览器界面。2、按1024x768的分辨率设计。

3、界面美观、简洁、信息量大。

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服务端：
服务器操作系统选择WINDOWS SERVER 2008标准版。

客户端：
操作系统：windows2000、windowsxp、windowsvista、windows7.0。浏览器：IE6.0及以上，支持脚本运行。

数据库系统
数据库系统选用Oracle11g。

六、设备选型

1、高清网络拍照摄像一体机—AVA200D03

分辨率：2，000，000像素；
图像尺寸：最大1600×1200；
传感器类型：CCD；1/1.8"；

感光度：100-3200ISO（可程序设置）
镜头接口：CS口（建议采用百万像素以上的工业级高清晰镜头）；

夜间补光：补光控制信号端输出闪光触发信号；2路光电隔离（3500VAC）
无源开关；可配接闪光灯或频闪灯补光；
传输协议：TCP、UDP、FTP、TFTP；
传输接口：RJ45，10M/100M自适应；
带宽需求：2-40Mbps；
本机存储:内置SD卡（1G-8G 可选）；
触动输入端口：8路光电隔离（3500VAC）；
触发逻辑：5-12V逻辑1，≤1.5V逻辑0；
触发方式：边沿；电平（脉宽>20ms）；

工作环境湿度：≤90%无凝霜，无结露；
存储温度：-20℃-60℃；
体积mm：152×75×64；

2、镜头技术指标：

AVA200D03 前端采用CS型镜头接口，可安装各种2/3英寸CCTVFA（工业自动化）镜头，其中心和边缘分辨率需达到100线对/mm以上。为保证图像解析力，根据设备本身的高分辨率特点，推荐采用高线对，低变形的定焦镜头。当选用COMPUTAR系列2/3"规格镜头时，相应的水平视角、高低视角列表如下： 表一 AVA200D03配用2/3"规格COMPUTAR镜头的视场角度

3、低功耗存储器
本方案数据处理设备采用低功耗嵌入式工控机。

该工控机采用整机低功耗无风扇设计,机箱采用铝合金材质，外壳散热。具有优异的宽温性能，工作稳定可靠。

4、防护罩

使用全天候室外防护罩，内部装有风扇等温控装置。防护罩内安装有专用网络抓拍机。

5、线圈式车辆检测控制器

加电自动复位和人工复位两种功能；

检测精度：≥99% ；

6、红灯传感器

每灯一线，输出端“O”＜5V；输出端5V≤“1”≤12V；

七、系统指标

 前端系统能全天候24小时不间断监测，在雨、雪、风、雾等恶劣天气情况

下能正常工作；

 闯红灯捕获率不小于95%；

 闯红灯记录有效率应不小于95％；

 前端系统24h计时误差应不超过3s；

 超速捕获率不小于95%；

 超速违章抓拍：支持1，2张模式； 闯红灯违章抓拍：支持1，2，3张模式；







 图像分辨率：不少于1600×1200；

 色彩：24位真彩色；

 CCD最低照度：0.5Lux；

 路上设备工作温度：-40℃～+70℃；

 路上设备工作湿度：<95%；

 路上设备机箱防护标准：IP65标准；

 电压：220V±3% 50Hz；

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八、设备清单

8.1前端部分(以单方向两车道为例)

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8.2基础部分

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