新型智慧交通建设项目技术方案

新型智慧交通建设项目技术方案内容摘要：

机动车通行和违法信息，实时掌握路面交通通行状况，进行实时交通信号控制，发布交通诱导信息等。 依托平台大数据处理和挖掘，进行交通状况分析、嫌疑车辆布控比对、交通事件分析检测等，深入智能交通设备资源和数据信息的潜在价值。 23 系统结构设计 智慧交通管理系统是由智能交通管控平台和基础应用系统等多系统有机结合构成的具有对交通管理数据采集、处理、决策能力和组织协调、指挥能力的综合应用系统。 智能交通综合管控平台提供智能交通指挥应用功能和统一的数据接入服务，整合视频、卡口、电子警察、交通信号机、交通诱导屏、交通流采集等多种智能设备，是面向指挥中心交警进行道路交通监测、决策、控制和服务为一体的集成指挥平台，主要应用于城市公安交通指挥中心。 系统平台软件支持最新视频跨区域联网标准 GB/T28181，整体采用 SOA（ ServiceOrientedArchitecture）架构，以服务模式架构，把视频监控、智能交通、信号控制、诱导发布等融合在一个平台中，支持分布式部署和数据接入能力的水平扩容。 整体解决方案的结构如下图所示，包括：交通信号控制系统、闯红灯自动记录系统、公路车辆智能监测记录系统、违章停车智能抓拍系统、城市道路视频监控系统、高速公路视频监控系统、公路区间测速系统、交通信息发布系统、 GPS 定位系统。 平台主要由交通信号控制系统、闯红灯自动记录系统、公路车辆智能监测记录系统、违章停车智能抓拍系统、城市道路视频监控系统、 24 高速公路视频监控系统、公路区间测速系统、交通信息发布系统、GPS 定位系统外网设备子系统作为基础设备和应用服务子平台。 平台通过统一通信与接口交互服务作为中心数据管理的接口层，与各个子平台进行数据交互和设备控制的通信。 通过统一通信与交互接口层和公安 PGIS 平台，中心平台构建交通集成指挥核心业务模块，包括：  视频监控；  缉查布控；  交通信号控制；  GPS 定位调度；  122 接处警联动 25  交通诱导信息发布；  非现场执法审核；  综合信息分析研判；  应急预案管理；  电子地图 平台采用了基于面向服务的体系架构（ SOA）技术进行主体架构设计，以 SOA（ ServiceOrientedArchitecture）面向服务的特性，通过定义良好的服务接口实现各子系统之间的松耦合，使平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求，实现信息的高度集成。 在此基础上，平台提供对外开放的服务接口用于与外部各信息发布，也可以通过公安安全边界接入系统与公安信息资源库（如公安交通警用综合平台）进行数据对接。 系统功能设计 交通管理基础功能 1）及时接收、处理报警，为交通管理人员提供处理常见交通问题的决策预案和建议。 科学调度管辖区域内的警力、紧急救援，快速处置紧急交通事件。 2）具有大范围的信息采集、汇总能力，能够整合不同来源（包括人工采集）交通信息。 对所采集到的交通信息进行分级集中处理， 26 具有对道路现状交通流进行分析、判断的能力，能对道路交通拥堵具有规范的分类与提示，包括周期性交通拥堵、交通事件（如交通事故、车辆抛锚等）。 在发现交通事件能够以恰当的方式及时向相关交通管理人员报警、提示。 3）有效地组织调度，加强交通疏导能力，提高管辖区内的行车速度 ，减少停车次数和延误时间。 4）有效监测管辖区内的交通行为，为纠正交通违法提供可靠依据，并为快速处理提供相关信息，为维护交通秩序提供技术保障。 5）具有交通信息服务的能力，以调节、诱导或控制相关区域内交通流变化。 发布内容可以是交通拥挤，交通事故等信息。 发布的方式可以是诱导标志、网站、手机、车载、电台、电视台等。 6）对系统设备有故障监测功能，使系统的运行管理人员能及时了解设备状况。 城市交通安全和畅通保障 通过本系统的建设，系统在采集的交通流信息基础上制定实时有效的交通管理措施和控制方案，不仅使交通管理者能 够更全面了解路网上的交通状况，同时根据路网上交通流的分布，通过给交通参与者提供交通信息，科学合理地诱导交通参与者的出行路线，使交通流能够尽量合理地分配在路网上，避免拥堵的发生。 27 通过实时、动态地采集与交通管理相关的信息，如交通流信息、民警分布信息、车辆信息等，调用预案 /方案，制定出适宜方案，通过集成平台进行指挥调度，并监督指挥方案的落实情况。 1）重大活动交通安全和畅通保障 当有重大活动期间，可以依托智慧交通管理系统实时掌握重大活动区域内交通运行动态、监督交通运行保障措施，及时发现及处理突发事件，实现保障重 大活动区域内交通警卫安全和道路畅通。 2）政要驻地及线路交通安全和畅通保障 通过本系统的建设，达到对警卫路线全程监控。 通过视频图像可随时监控各重要的路口路段、政要驻地以及政要活动历经区域路线的安全情况，及时处理紧急情况，科学、有效地决策和调度各区域内的警力和紧急救援力量，为快速处理紧急事件和道路交通安全提供先进的保障手段。 资源共享及信息交换 具备相应全面的信息资源共享和交换能力，根据实际需求可相应的与相关公安机关实施信息交换，使相关机构能够及时了解、处置、指挥和调度提供有力保障；也可与公安机关外其它相关机 构如市城管局、医院等实施信息交换和共享，达到快速处置紧急事件处理、救援等。 28 资源共享及信息交换是各部门对公安交警的需求和公安交警对各部门双向的需求，为保证公安信息系统数据的安全性和保密性，交通指挥控制系统与非公安信息系统计算机网络不能存在物理上的联接，资源共享通过数据交换接口完成数据交换。 智慧交通管理系统通过公安部门认可的数据交换接口，提供非公安信息系统数据交换平台，既保证了公安系统网络的独立性、安全性，又可以实现交通数据及信息共享。 建设内容 闯红灯自动记录系统 设计 背景概述 近年来，随着社会经济的快速发展，城市规模不断扩大，城市人口和机动车保有量迅猛增长，交通量持续大幅度增加，交通需求与道路交通设施之间的矛盾日益突现，因交通参与者交通安全意识淡薄导致各种交通违法行为频发，不仅引发交通事故、交通拥堵和交通混乱，影响道路通行效率，还带来大气污染等问题，给城市交通管理带来严峻考验。 “闯红灯自动记录系统”俗称“电子警察”、“电子眼”，该系统不间断地监测和记录信号控制交叉口或路段的“机动车闯红灯”违法行为，并对闯红灯车辆的违法行为以图片形式进行记录、传输和存储。 29 “闯红灯自动记录系统” 的使用，实现了对城市道路全天候、大范围的管理要求，同时为交警执法提供了清晰的图像证据，提高了信息化水平，减少了因交通事故造成的人员伤亡和财产损失，间接的创造了巨大的经济价值。 该系统的社会效益非常明显，形成的强大威慑力促使广大驾驶员不敢随意违法，从而既保障了交通安全、减轻了民警的劳动强度，又解放了大量的警力用于处置突发事件。 建设目标 本次建设规模为 60 个路口，且每个路口为双向抓拍方式，捕捉车辆信息，包含车辆车头、人员、安全带检测信息等。 在易发生闯红灯行为的交叉路口或路段上建设闯红灯自动记录系统，通过指挥中 心智能交通综合管理平台对数据进行高效管理和合理业务应用，以达到显著提高城市交通管理水平的建设目标。 系统建成后可取得以下目的： （ 1）实现闯红灯违法车辆的抓拍、处理、存储及录像回放功能，同时具备卡口功能； （ 2）获取闯红灯行为的交叉路口或路段上全面的、实时的状况，获取有用的道路监控信息，为交通指挥调度提供数据支持； 30 （ 3）对系统数据进行深入分析与挖掘，实现行车轨迹显示、跟车关联性分析等功能，协助相关单位查究违法车辆和人员，并为侦破刑事案件提供相关证据； （ 4）降低事故发生率和公安交警部门的劳动强度，极大提高 道路通行能力以及交警部门的工作效益效率； （ 5）通过本次系统建设，强化智能交通、科技强警意识，彰显交警公正、标准的执法形象，促进城市交通综合管理信息化的进程。 系统架构 闯红灯自动记录系统由前端子系统、网络传输子系统以及后端管理子系统三大部分组成，实现对路口机动车闯红灯、压线、逆行、不按导向车道、违法停车、等交通违法行为的自动抓拍、记录、传输和处理，同时系统还兼具卡口功能，能够实时记录通行车辆信息。 31 1）前端子系统 负责完成前端数据的采集、分析、处理、存储与上传，主要由电警一体化抓拍单元、补光单元、视频分析记录单元等相关组件构成。 路口交通违法信息与卡口信息全部采用 IP 方式传输。 前端数据采集子系统对经过的所有车辆的综合信息进行采集，包括车辆特征照片、车牌号码与颜色、车身颜色、司乘人员面部特征等。 并完成图片信息识别、车辆速度检测、超速判别、数据缓存以及通过网络向中心管理平台传送数据等功能。 该部分系统由 700 万一体化抓拍单元、 LED 频闪灯、闪光灯、终端服务器、信号灯检测器等组成。 高清一体化摄像机：系统采用一体化结构，集 成嵌入式摄像机，内置高性能处理器，集成丰富的智能化算法；内置偏振镜切换控制模块，提升抓拍效果；内置防雷模块，提高系统可靠性；实现一体化交付，现场安装方便 ,可靠性更高。 终端服务器：采用嵌入式高性能处理平台，内置大容量硬盘，支持多路图片和视频接入，集图片、视频存储，管理、网络交换传输等功能于一体；支持多路数网络摄像机、模拟摄像机接入；具有断点续传、图片录像检索、图片合成、黑白名单等功能；内置工业级交换机，光纤传输接口可选；内置双网卡，可实现双网段隔离，提高数据安全性。 32 补光灯：当前卡口系统的辅助补光设备主要有 闪光灯和 LED 频闪灯两种方式，可根据前端现场的实际情况选择最佳的补光方案。 LED频闪灯采用进口封装高亮度 LED，内置灯泡全部采用原装进口灯泡，发光效率为普通补光灯的两倍以上，防护等级为 IP65，等够适应在室外的恶劣环境下长时间无故障作业。 闪光灯：使用高亮、高性能灯管，通过散热型、便捷安装结构设计，具有过压、欠压、过流保护功能，主要用于满足要求看清车牌和车内司机人脸效果等应用。 信号灯检测器：采用大规模集成电路，产品质量稳定可靠，并具有较高的性价比；采用采用 TTL 电平以及 RS485/RS232 通信模式，特别适用于集成系统，安装简便。 产品采用了抗干扰以及户外防雷设计，可以使系统在强干扰以及户外恶劣的环境下，能够正常运行，确保检测精度。 2）网络传输子系统 负责完成数据、图片、视频的传输与交换。 建设视频专网，其中路口局域网主要由外场工业交换机、点到点光纤、光纤收发器组成；中心网络主要由接入层交换机以及核心交换机组成。 3）后端管理子系统 33 后端管理子系统主要由设备接入、数据存储、集中管理和用户应用四大块组成。 主要实现前端数据的接收与存储、前端设备的管理、数据的应用等功能。 从系统的可用性和可扩展性 上考虑，整个系统采用 C/S 和 B/S 相结合的模式。 C/S 模式可以提供友善的用户界面和方便的设备管理功能， B/S 增强了系统的可部署性和可用性。 结合两种模式的优点可以将整个系统的可用性提升到一个新的高度。 数据库服务器为功能强大的 ORACLE11G 数据库，提高数据的可操作性。 在中心系统中可以查看各设备实时上传的图片信息，实现对路面的实时图片监控。 通过客户端可以完成设备参数的设置，实现远程升级和系统维护。 根据用户需要，系统提供黑名单功能，实时将前端上传的图片与黑名单库比对，发现布控车辆后通过软件界面、声音、短信等方 式报警；系统按车牌、地点、车道、时间等信息，进行单条件查询、组合查询等；系统可按日、周、月等时间段，统计不同点位、 34 不同设备的车辆信息，并以报表、曲线图、柱状图等各种直观的方式显示出来。 系统工作原理 系统采用先进的视频检测和计算机人工智能算法，可以对图像中的红绿信号灯颜色做逐帧识别，同时自动匹配对应车道，对过往车辆进行轨迹跟踪并做行为判断，如有违章车辆进行抓拍、车牌识别、录像、存储，处理结果上传到后台。 例如：如果控制主机识别出直行方向为红灯的时候，那么对应的直行车道有车行驶过停车线都默认为闯红灯、。 同时抓拍 3 张图片做为处罚证据，分别为压线前一张，压线中一张，压线后一张。 系统具备卡口功能，即在绿灯期间记录过往车辆。 系统运行原理图如下： 针对道路口常见的调头、压线等违章行为，系统结合路道情况和分析的车辆行驶轨迹来进行判定，如果判定是属于调头或压线车辆则进行记录。 35 如图，在监控路口的车道停车线外安装前后三个环形虚拟线圈（也可设置三条虚拟线），当红色信号控制灯处在亮的状态时，中央控制模块当前跟踪画面自动切换到由已亮红色信号灯所控制车道全景画面，系统实时的跟踪覆盖范围内的车辆，当检测到车辆进入第一个虚拟线圈 时，高清网络摄像机抓拍一张高清图片；当检测到车辆进入第二虚拟线圈时，由成像控制模块进行逻辑判断是否为闯红灯行为，若非闯红灯行为，则高清网络摄像机全程只抓拍一张高清图片；若是闯红灯行为，高清摄像机全程将对违法车辆自动采集三张高清图片，记录车辆闯红灯动态过程。 高清图像被系统分析并解读出车辆号牌，此后系统将。