智能交通

2009-11-23

1.1 概述

近年来，随着经济社会的快速发展，机动车和驾驶员拥有量迅猛增长，道路的增长幅度远远低于机动车及驾驶员数量的增长。加之交通参与者交通法制意识参差不齐，道路交通设施的不完善，道路交通管理工作难度越来越大。

为使道路交通秩序有明显改善，单纯依靠有限的警力以传统的工作方法很难解决问题，这就要求管理者必须采用先进、科学的管理手段，强化交通安全宣传教育工作，提高交通参与者的交通安全意识。所以完善交通安全基础设施、加大交通管理科技投入，进而提高交通疏导和指挥力度和非现场处罚的力度，提高道路交通管理效能，整治交通事故黑点，加大力度建设智能交通监控管理系统是道路交通管理发展的必然趋势。

建设智能监控及执法管理信息系统，设置“智能监控及执法管理信息系统”，是以信息化为前提，依靠道路交通视频监控、车辆智能检测记录（卡口）、车辆超速违法取证、闯红灯监测等系统，满足机关监控路面交通状况，控制路面交通及治安秩序，对过境车辆全天候自动监控、测速、抓拍、号牌识别、数据存储，对被盗抢、肇事逃逸及交通违法车辆进行布控和查处，达到对监控路面“实时监视、联网布控、自动报警、快速响应、科学高效、信息共享”，实现“降事故，保畅通”的目的。 1.2 意义

机动车违法行为是造成交通次序混乱、交通堵塞甚至引发交通事故的重要原因之一。如何加强对机动车驾驶员的管理是交通工程工作中的重大课题。电子系统作为城市交通智能化管理的重要组成部分，在规范行车安全、增强安全驾驶意识、杜绝闯红灯、超速现象和打击违法犯罪行为等方面具有重要的意义。对驾驶员来讲，它可以帮助驾驶员提高遵纪守法意识，避免事故的发生，保障人身安全；对交通管理者来讲，它可以帮助管理者提高执法水平，提升人员的素质，对违法行为能够快速反应；对社会来讲，它可以确保交通安全、行车畅通，从而使交通成为经济建设的动脉，对社会发展和人们日常生活产生深远的影响。

就目前形式来看，道路交通参与者日益增多，交通管理涉及面越来越广，暴露出来的管理空当也愈来愈多，因漏管造成的危害也越来越大。因此，加强对闯红灯等现象进行有效的管理，是全面提高交通管理水平、加强社会综合治安综合治理、强化交警管理责任制、建立长期有效的管理机制的重要举措，也是机关树立文明形象，提高交警素质，提高办事效率、工作透明度，加强社会监督，达到群众满意的需要，对于扭转交通管理消耗、疲于应付的被动局面具有不可估量的作用。 1.3 建设目标

本设计系统的主要目标是：充分利用高科技的车辆检测技术、信号控制技术、计算机技术、图像处理技术、通信等先进手段，科学合理地确定系统的架构、主要设备的技术参数和施工规范、合理地选择监摄地点，可以起到以下改善交通秩序的作用。 · 监控路面交通状况，控制路面交通秩序；

· 制止、处罚交通违法行为，预防道路交通事故； · 稽查“黑名单”车辆，打击各类涉车违法犯罪行为； · 发布路面交通信息，为交通参与者提供通行参考； · 采集交通流量信息，为管理部门提供决策依据； · 创建平安大道，创建零死亡路段，为经济建设保驾护航。 1.4 需求分析

应用场景：城市道路交通、高速公路、地面轨道交通、重点区域关键出入口管理。 功能需求：交警部门作为道路的管理和交通秩序的维护者，对于智能监控系统可否实现以下功能非常关注：

· 道路实时交通状况的视频监控、录像、查询功能

· 车辆闯红灯、逆行、违规变道、违章停靠等违章行为的纪录和查询、违章处理 · 车牌号码的识别、比对、丢失车辆检测报警、车型的区别

· 道路交通流量的统计分析：为红绿灯设置、道路改造、分流方案等提供依据 · 交通应急指挥、交通流量疏导：应对交通事故、高峰流量和灾害天气的影响 · 电子广告、交通表示和引导、告警提示 · 地理信息系统（GIS）联动接口 · 3台合一系统联动接口

· 系统安全性功能：分权分域控制和管理、图像加密和接入认证、安全访问、备份等

· 设备统一的网络管理和集中配置功能

· 信息多方位发布功能：WEB方式、现场LED显示、E-mail、传真等 · 系统的开放性、可扩展性、可维护性和易用性 1.5 标准规范要求 系统设计时需要遵守如下标准规范。

· 《闯红灯违法自动记录系统通用技术条件》（GA/T496-2004） · 《道路违章管理管理信息代码》（GA408，2-2003） · 《综合信息系统规范》（GA417，1-2003）

· 《全国道路交通管理信息数据库规范》（GA329，3-2003） · 《全国道路交通管理系统数据交换格式》（GA409，3-2003） · 交管局《道路交通科技发展九五计划和2010年规划》

· 交管局、建设部建设司《城市道路交通管理评价指标体系》（2003年版）

· 《测量、控制和试验室用设备的安全要求》（GB4793.1-1995） · 《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》（GB4943-1995） · 《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）

· 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB50168-92） · 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-92） · 《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94） · 《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93） · 《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83） · 《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》（CECS81-96） · 《计算机信息系统安全》（GA216.1－1999）

· 《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范》（GA267－2000）

2 系统方案设计 2.1 系统总体结构阐述

中兴通讯的智能交通解决方案，是基于中兴通讯“网络视讯”视频监控平台基础上，引入第三方厂家的智能监控系统，实现智能交通监控的专业应用。

中兴通讯负责“网络视讯”视频监控系统基础监控平台的搭建，专业厂家负责专业智能监控平台的搭建。两个系统之间根据应用情况，尽可能共享前端监控摄像机及监控图像、网络设备、监控中心设备等。既通过“网络视讯”视频监控平台获取丰富的监控资源，又可以基于智能交通监控平台实现专业的智能交通监控应用。

针对交通行业的智能监控系统，采用最先进的视频检测技术和算法，实现了视频监控系统，闯红灯电子系统，超速电子系统，治安卡口系统，交通诱导系统（户外LED信息屏）等各子系统，并通过系统平台集成的强大的管理功能和信息处理功能，可将违法处理、信息管理、媒体调度、中心存储、信息发布、综合查询、应急指挥等各功能子系统集成起来，从而形成一个完整的智能交通系统。

在系统总体结构设计上，智能监控系统按照前端设备（现场设备）、传输、平台三个层次进行划分，以路段位置点为单位设计通讯路由，将前端所有子系统的数据通过光纤和电缆

接入电信供应商的接入网络，再传送到中心机房和系统处理平台，平台的一些交通指挥、疏导信息也通过这张网络传输到前端的电子显示设备上、因特网的门户网站上。

在大队违法处理平台的设计上，前端通过网络传输过来的数字视频信号通过视频解码器和视频分配器分送给视频矩阵和多画面分割处理器，多画面分割处理器将处理过的多画面视频信号送回视频矩阵，视频矩阵将信号传输到电视墙上显示，这时可以通过矩阵键盘去切换和控制某一路的视频。其中电子全景摄像机是采用固定安装形式，所以无法在后台实现控制，视频监控的一体化摄像机和球机可以在后台控制。流媒体服务器实现视频信号的流服务、内容实时存储及内容的转发和分发，从而实现在客户端软件或IPTV数字机顶盒上实时视频的查看功能。

大队违法处理平台同时利用一体化摄像机设计了道路监控识别抓拍系统，该系统可通过三维控制键盘对一体化摄像机进行转动和放大等控制，针对不按车道行驶、逆向行驶、压线、违停停靠等违法现象进行违法图片抓拍和违法过程录像的截取。系统还可以通过将全景摄像机转动到某一车道放大，针对该车道的经过车辆做车牌识别，并实时进行黑名单对比和报警。

大队违法处理平台和支队信息中心的软件都采用模块化设计，使用同一代码实现，大队和支队都通过WEB服务器来实现工作人员的Internet访问操作，所有的数据都集中存储在支队信息中心的中心数据库服务器上，各WEB服务器将可以从中心数据库服务器上拿到属于自己权限内的数据，支队信息中心配置了磁盘阵列保证数据的存储。 2.2 系统总体架构图

图1 系统总体架构图

2.3 系统总体功能结构图

图2 系统总体功能结构图

3 中兴通讯“网络视讯”视频监控平台 3.1 业务运营管理平台

业务运营平台负责整个视频监控系统中的业务运营、内容管理、VDN业务分发功能和RGM注册管理功能。 · 业务运营系统

业务运营系统主要由业务管理平台、内容管理模块、VDN媒体调度控制模块，以及RGM用户端设备管理控制模块组成。

图3 业务运营系统架构图

· 业务管理平台

功能包括用户开户/销户、用户分级、用户分组、用户计费、优惠设置、付费方式、付费信息、定价审批、资源及计费策略管理、出账，对账，充值管理、客户内部/客户间管理等功能组成。

· 内容管理模块

内容管理模块，包括录像的发布管理，监控栏目的管理、字幕叠加管理、内容的发布操作管理、录像的存储方式管理、录像的存储模式管理以及视频监控内容的引入、管理、发布、存储等操作管理。

优势：业务管理平台采用电信级运营系统，具备灵活的跨用户服务和计费策略，可实现多个行业用户的分权分域管理。 · VDN媒体调度

由业务运营系统的VDN Manager模块实现。VDN Agent分布式布置在各个VDN节点，实现各个VDN节点内及节点间的媒体调度，各个VDN Agent视频的调度受到VDN Manager统一控制。 · RGM组成管理

由业务运营系统的RGM Manager模块实现。RGM Agent分布式布置在各个VDN节点，实现各个PU/CU的上下线的注册管理，云台控制以及告警等实时信息管理。各个RGM Agent受到RGM Manager统一控制和管理。 3.2 VDN视频分发网络

VDN系统主要完成流服务功能、内容存储功能、内容分发/传送功能，以及调度/控制功能。它由VDN Manager、VDN Agent和流媒体服务器节点所组成。其中VDN Manager和VDN Agent担当管理控制单元的角色，而流媒体服务节点承担媒体服务单元的角色，提供具体监控图像的分发和监控录像的存储功能。 3.2.1 VDN分布式网络架构

整个VDN网络的设置采用分布式架构，在视频监控业务集中的区域设置相关的VDN边缘节点，节省网络主干带宽并提高系统的服务质量。VDN的边缘节点由媒体服务单元和VDN Agent组成。

VDN Agent是流媒体节点的控制器，负责管理本流媒体节点的内容分布、策略执行、分发控制、资源监控与管理，以及与流媒体节点和VDN Manager通讯，并能够向VDN Manager上报本地内容的分布信息、设备状态信息、服务状态和节点配置数据。

流媒体节点主要完成流服务、内容存储和内容分发/传送的功能，并向VDN Agent开放通讯的服务接口。流媒体节点对用户的服务过程也就是把内容从监控前端推送到用户侧的过程。

图4 分布式VDN业务分发网络

VDN Manager负责接入视频监控业务管理系统、视频监控内容管理系统和EPG系统。通过分布在各个流媒体节点上的VDN Agent来集中管理整个分布式流媒体系统的节点。要求VDN Manager具有全局负载均衡、资源监控与管理、内容分发与管理和对外接口的功能，并能够保存设备信息、服务状态和网络配置数据等。

流媒体节点内部有多个存储与播放服务器，多个服务器之间实现媒体存储和分发的负载均衡。作为管理控制单元角色的VDN Manager/VDN Agent对于媒体服务单元进行管理控制，包括负载均衡、内容调度、资源监控等。控制服务器应实现1+1备份，以保证系统的可靠性。媒体服务单元为终端用户提供视频监控的媒体服务。

VDN业务分发网络的流媒体服务的控制由中心节点VDN Manager进行统一管理，通过各节点分布式Agent实现具体控制。

3.2.2 VDN网络弹性扩展（业务规模扩展）

用户规模增长后，业务运营平台可以通过增加高性能服务器和数据库存储来保证各项服务的线性扩展。

对于监控头端可能开展的直播业务流量是恒定的，不随用户的增加而变化。若直播监控头端数量增长，可以通过视频编码器和流媒体服务器媒体处理单元的扩容直接实现。

而对于监控头端单播类业务，面对不断增长的并发单播需求，中兴系统支持两种不同方式的扩容：

利用单个节点的扩展，增加单节点的流并发能力：首先可以增加流媒体服务器的媒体处理单元，以支持更多的并发流；当机框达到满配置，可以新增机框并配置相应的媒体处理单元。

例如：从1000路扩容增加到5000路，增加流媒体服务器的媒体处理单元和存储容量。 利用增加节点数目来扩展系统整体流并发能力：对于业务发展迅速的区域，可以通过增加新的边缘节点，来满足需求。

例如：从5000路扩容增加到10000路，增加一个相应的边缘节点，包括流媒体服务器的媒体处理单元和存储设备。随着监控点数量的增加和减少骨干网的压力的要求，可增加边缘节点，提供就近服务，达到系统平滑扩展和减轻网络压力的目的。

图5 VDN网络弹性扩展

对于节点存储能力需求的增加，可直接通过扩展存储磁阵来实现。 3.2.3 VDN网络的VCDN功能

VCDN（Virtual Content Distribution Network）本质上是VDN系统和多个行业用户虚拟专有视频监控系统的结合，通过在一个统一的VDN平台上划分多个不同行业用户的虚拟运营空间，实现在平台统一管理控制下多个行业用户的灵活运营能力。

VCDN特色功能如下：

· 每个大型的行业用户均可以在VDN平台的不同物理VDN节点内，具备自己

的内容存放空间和并发流许可等运营资源。

· 单个物理VDN节点内可为不同行业用户提供存储和分发资源；

· 一个行业用户的存储和分发资源也可以跨越多个物理VDN节点，形成一个行业用户内部的多节点虚拟VDN结构，该行业用户可依据分发策略进行分发调度。 · 通过VCDN的管理保证内容的安全性，同一VDN物理节点用户不能访问其他用户私有资源。

· 因此，业务运营商运营资源与VDN物理节点是多对多的灵活映射关系，如下图。

图6 VDN业务分发网络VCDN功能

电信运营商可根据每个节点的存储容量和并发需求，对行业用户的分发资源进行运营收费。针对专网用户、共享大客户和公众用户，VDCN可以有不同的应用模式： · 专网用户

对于专网用户，资源的访问具有排他性的特点。因此对于专网用户需要划分的存储资源，并确保其他用户不可访问该存储资源。 · 共享大客户

对于共享大客户，客户A和客户B之间部分监控点的视频录像需要共享，所以可以设置客户A和客户B之间指定存储资源的访问权限，实现大客户之间授权监控资源的共享。 · 公众用户

公众用户主要访问公众场合的监控视频，对于这部分的监控视频的存储，可以设置对所有公众用户的公开访问权限，此部分监控视频可向公众用户开展服务。 3.3 RGM注册管理和控制

RGM子系统在监控头端和监控终端之间起到消息转发的作用，负责接收和处理监控头端发出的消息，并将消息转发到监控终端，同时负责将监控终端发出的控制消息转发给监控

头端。RGM子系统还负责维护各中监控头端和监控终端的在线状态。

图7 RGM节点分布式架构

RGM子系统主要采用Manager-Agent分布系统架构，监控系统的控制消息分布如下图所示。RGM Manager负责RGM Agent的性能的检测，在监控头端接入的时候对RGM Agent进行负责均衡。RGM Agent主要作为监控终端和监控头端的消息代理，负责将控制消息发送给监控头端，同时接收监控头端的消息并上报给RGM Manager。监控系统中CU和PMS对PU的控制都是经过RGM Agent来控制PU的，实现控制信息一致化。

图8 RGM管理控制机制

RGM的主要功能包括：

· 监控头端在线状态管理。RGM负责接收监控头端的注册、上线和下线请求，并在数据库中保存监控头端的在线信息，在监控头端状态变更时，RGM负责通知监控终端和门户。

· 配置监控头端的参数。RGM将监控终端发出的云台控制、监控头端参数配置和布警设置消息转发给指定的监控头端。

· 监控头端报警。RGM接收监控终端的布警和撤警命令，将布警和撤警转发给指定的监控头端；接收RGM接收监控头端发出的报警消息，并转发给相应的监控终端（MOC或者手机）和门户系统，门户保存历史报警信息，可实现历史报警查询。 · MOC在线状态维护。RGM接收MOC发出的上线、下线、保活请求，并更新数据库中MOC的在线状态信息，RGM定期检测MOC的在线状态。 3.4 统一运维支撑平台

视频监控业务是多种宽带增值业务的聚合体，在视频监控业务网络中，业务设备类型多

种多样，如业务平台设备、VDN设备、流媒体设备、存储设备、用户侧设备，各种设备因为具体业务的不同管理的方式和重点不同。对于用户侧PU/CU设备来说，数目规模十分巨大，而且散落在各地。这就要求视频监控运维支撑平台既可以高效可靠的管理局端设备，也可以对数量很大的用户侧设备实施统一的管理。

基于上述认识，中兴通讯开发了中兴通讯“网络视讯”视频监控综合网络管理系统。中兴网络视讯综合网络管理系统采用了先进成熟的网管架构，提供了一整套基于Java的跨平台开发工具、模块和API，可以方便地与多个第3方系统实现集成，是按照自下而上规则设计的高度用户化、电信级、跨平台的综合网络管理系统，并提供针对网络管理的全面解决方案。

该系统拥有完整的知识产权，并采用多项专利技术，功能完善。按照实际需要，可以快速、灵活、方便、经济地管理视频监控业务网络种的各种局端网元设备（如媒体服务器），为运营者带来良好的社会和经济效益以及灵活的扩展性。系统也可以安全可靠的管理用户侧设备（如视频服务器），实施业务开通、版本升级和性能监控等功能，保证了最终用户可以通过远程配置的方式开通和使用视频监控业务，同时运营商也可以对该设备进行监控和维护，排除故障，制止用户的恶意行为。

中兴通讯“网络视讯”运维支撑平台提供高扩展性，保证了系统在扩容，或者是增加新的网络设备的情况下，平滑升级，保证对现有系统的冲击最小。 3.4.1 平台侧管理

中兴通讯“网络视讯”运维支撑平台是一个综合的网络管理系统，目前所管理的设备包括中兴通讯生产的处于骨干层、汇接层、接入层的各种数据类设备以及视频监控各种系统级设备。

中兴通讯“网络视讯”运维支撑平台基于最新的中兴NetNumen N31网络管理平台，管理视频监控局端系统设备和用户终端设备，并可以与中兴通讯的其它网络管理系统融合，实现统一的管理。中兴通讯“网络视讯”运维支撑平台管理的系统设备类型主要有：

· 中兴通讯“网络视讯”业务管理平台设备系列：如ZXBIV_OSS，ZXBIV_CMS等 · 中兴通讯“网络视讯”媒体分发设备：ZXBIV_VDN，ZXMSS10等 · 通用IP设备：刀片服务器，磁盘阵列（Dell、富士通）等

图9 平台侧系统设备运维

基于管理的局端业务设备种类多样性，系统统一采用SNMP管理协议与各种被管设备进行管理信息的交互，同时可辅以人机命令接口（TELNET接口）实现设备参数的远程配置功能。

对局端设备的管理主要实现：网络拓扑状态监视与视图管理；故障管理（告警信息的上报、处理、查询、统计）；性能数据的采集和报告；配置管理（GUI和人机命令）；机架服务器状态监视等。

3.4.2 PU/CU管理

PU/CU设备主要包括监控前端设备和监控客户端设备，这些用户侧设备较为智能、配置复杂，且数量众多，散落在用户侧的各个地方，维护相当繁琐。因此需要一个高效统一的维护平台，对众多PU/CU进行高效的管理。

PU/CU等用户设备的管理功能主要包括：自动发现，配置管理，版本管理，远程升级，性能监控，状态上报，远程诊断，远程告警，远程重启，日志上传，分组策略，批量处理等功能。PU/CU用户侧设备的网管采用Tr069协议，具备丰富的管理能力，提高提高PU/CU

维护的效率和水平。

图10 用户侧PU/CU设备运维

4 智能交通监控应用平台 4.1 大队违法处理平台 4.1.1 大队违法处理平台功能

大队违法处理平台可以实现对违法业务、收费管理、前端设备管理、实时布控、视频监控、交通信息采集、查询统计等系统的管理与综合利用，具有以下基本功能。 · 软件结构模块化，具有安装操作简单、适用范围广、专业性强等特点。 · 远程管理维护功能，设备状态实时监控。可以通过网络进行系统参数设置，包括路口前端机等设备的通讯、控制等参数设置、系统故障诊断和记录。

· 有完整的闯红灯记录、超速图片、智能卡口及视频监控手动抓拍的视频流数据或图像的导入、筛选、校验功能，可打印违法处罚通知书和违法处罚决定书。

· 可将其他系统的数据（包括手工拍摄的数码图片、监控摄像机抓拍的图片或视频等）纳入到本系统的电子管理平台。

· 具备完善的分层分级权限设置，对进入系统实行用户和密码及权限管理，能自动生成日志文档。

· 可对数据库字段进行任意组合的实时图像查询和数据分析功能，数据库代码字典可维护，字典代码可根据代码字段做相应增加。

· 具备按时段、车型、车道、路口方向、行车方向进行流量统计（包括流量图、流量表、流量曲线图）；

· 具备产生日报表、周报表、月报表、年报表，各工作量、设备运行状况等报表。 · 所有查询、分析、统计软件使用WEB结构，便于各警种共享资源。 · 系统可方便地进行软件升级，历史数据的备份和清理。 · 县区级车辆布控功能，能通过电子地图追踪嫌疑车辆。

· 白名单管理：特种车辆只进行抄送,不进行档案锁定，如执行任务的警车、消防车、救护车等。

4.1.2 大队违法处理平台功能结构图

图11 大队违法处理平台功能结构图

4.1.3 大队非现场处罚流程图

图12 大队非现场处罚流程图

大队非本辖区数据指的是：大队从支队车管数据库内读不到信息的违法图片。 4.2 支队信息管理中心设计 4.2.1 支队信息处理中心功能

支队信息处理中心采用和大队违法处理平台相同的代码实现，具体有以下功能特点。 · 可以实现图像监控，设备管理，布控报警，交通状况，综合查询，系统管理功能。

· 与大队版不同的数据访问对象集 · 与大队版不同级别的权限管理

· 与大队版相比减少了非现场处罚和收费管理系模块 · 采用数据库对接的形式和支队原有的非现场处罚系统通讯

· 违法转递系统，总队查询，110/112系统接口，支队车管/驾管系统对接等所有的对外系统接口全部由支队原有的非现场处罚系统完成。 4.2.2 支队信息处理中心功能结构图

图13 支队信息处理中心功能结构图

4.3 应急呼叫指挥与交通疏导

中兴智能交通应急呼叫指挥系统是我公司研究开发的呼叫中心和指挥调度系统。此系统集接处警中心系统、智能指挥调度系统、辅助调度预案系统、信息共享平台、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、视频监控、多媒体宽带通信系统以及语音调查、语音回放等系统功能于一体，采用开放式的管理平台，您可方便的扩充自己的业务。

中兴智能交通应急呼叫指挥系统不仅能为高速公路、城市道路的使用者提供及时的紧急救援服务，而且还可以通过该平台实现路况进行发布，使用者通过WEB访问、IP语音、电子邮件、传真或是短信等多种方式获取所需的相关道路信息。

系统采用客服中心技术构建，实现了客户服务、数据备份、业务管理；集成了IP语音呼叫、互联网呼入、远端座席接入等功能；融入了CRM思想及GIS技术，是真正的实时互动式、智能多媒体客户服务支撑平台。为运营管理者提供了大容量、高稳定性、高可靠性、高安全性、高扩展性的客户服务中心。 4.3.1 模块介绍

该系统涉及到的软、硬件包括：排队机（ZXQ10）及其后台、计算机语音集成（CTI）服务器、交互式语音应答（IVR）、WEB服务器、人工座席代表（Agent）和应用服务主机。另外需要根据客户要求定制应用软件。

应急调度中心局域网主要包括如下模块：

· CTI服务器，作为计算机与电话集成的核心构件；

· 数据库服务器，根据投资和系统实际容量，与CTI服务器既可合设，也可分设； · WEB服务器，为座席提供B/S服务；

· OMM，维护管理台，用于交换机、座席系统的后台维护、管理和监控； · 录音服务器，用于存放通话录音文件。

为保证系统的长期稳定运行，重要的核心构件均可采用双机＋磁阵的方式加强程序运行的可靠性，同时采用双网双平面的方式，当主用网络设备（交换机、集线器等）出现故障后，系统能迅速切换到备用网络平面上运行。 4.3.2 系统功能 · 接处警中心接入功能

终端用户通过呼叫特服号码接入指挥调度系统接处警中心。用户可使用的通讯终端工具包括：高速公路有线紧急电话、高速公路无线紧急电话、用户GSM或CDMA手机、PSTN固定电话等。接入接处警中心的呼叫可选择紧急事件报警或普通信息查询服务。接处警中心可对任何呼入的电话进行录音，并可定时屏蔽恶意骚扰电话。当用户选择不同的服务类型时，中心接警席可播放不同震铃声音以示区别，同时指挥中心可对任何一个呼入电话语音进行扩音处理。

· 信息查询人工、自动声讯服务

接处警中心的呼叫可选择紧急事件报警或普通信息查询服务，当选择普通信息查询服务时，用户可选择人工或自动声讯服务对最新的路况信息、费率、路网、沿线服务设施、沿线旅游设施情况、电话号码等进行查询；同时还可进行服务投诉、服务申告等业务。人工及自动声讯服务可互相切换。 · 报警接入服务

终端用户通过呼叫特服号码接入指挥调度系统接处警中心，选择紧急事件报警后，系统自动

为用户排队接通指挥调度中心接警服务人员，同时接警中心显示报警用户相关信息，并详细记录警情相关信息，从而开始应急处理流程。 · GIS自动位置定位

当终端用户通过呼叫特服号码接入指挥调度系统接处警中心，选择紧急事件报警后，系统自动通过运营商提供的位置信息对报警用户进行定位，并在地图上特殊显示。 · GPS巡逻车位置及轨迹显示

指挥调度中心GIS地图台上可实时显示巡逻调度车实际位置及运行轨迹。交通指挥中心的巡逻调度车上可装备有GPS系统，通过与中心GIS系统的连接，GIS地图台将根据各巡逻车返回的GPS位置信息在地图上实时显示其位置及运行轨迹。 · 实时语音指挥调度

指挥调度中心调度台装备ZXTDS系统，该系统可对各种调度终端进行各种通讯调度及指挥。调度终端包括：PSTN公用电话（各收费站、交警中队）、无线集群终端（GPS巡逻车）、GSM/CDMA等移动终端（现场处警人员）以及高速公路边无线或有线紧急电话。 支持的调度功能有：单呼、组呼、群呼、轮呼、小组呼、强插及强拆、电话会议、调度录音、地图调度。

· 自动生成紧急处理预案

当接警员确认报警信息后，调度人员可控制系统自动给出紧急事件处理预案以作为指挥调度的参考。

· 公路网三维仿真电子地图显示

系统可对指挥中心辖区范围内所有高速公路路段进行路线线形、地势、环境及其他基础信息的显示，可对权限范围内的所有可调度用户实现地图调度功能。 · 可选交互业务流程

系统提供交互性操作供用户选择多种业务流程。 · 业务扩充

系统调度台可进行通讯业务的实时扩充。如当调度网络升级到NGN以后，系统调度台可实现实时视频调度功能，并支持移动指挥中心办公，即在任何时刻任何地点只要用户通过IP接入调度网络，即可公用各种调度业务。 · 丰富外部业务集成接口

系统具备丰富的业务集成接口。可与现有的高速公路办公自动化系统、养护管理系统、收费管理系统进行无缝整和，建立高速公路指挥调度系统的基础数据平台。 · 传统语音电话功能

系统中核心调度台能够兼容现有通信系统的各种功能，能够实现诸如语音电话、数字电话、数据业务等功能。

5 传输网络系统

通讯系统所要传输的信号有：视频信号、PTZ控制信号、矩阵控制信号、违法记录信息、治安卡口通行车辆记录信息、治安卡口超速违法记录信号等，针对信号种类多、传输距离各异的特点，在设计方案中针对系统不同组成部分之间的组网采用不同的传输设备和联网方式，从而使得整个系统能够实现互联互通，并便于管理。

整个系统按照地理位置可划分为以下几个部分： · 电子前端设备 · 治安卡口前端设备： · 视频监控球机 · 交警支队监控中心 · 交警大队监控中心

由于各个系统之间、各个位置之间的距离较远，建议采用光缆作为数据的传输媒介，光端到光端采用光纤以太网方式进行数据传输。

项目中所涉及的所有红绿灯路口、重要场所、重点地段都将提供至少一芯光缆作为电子系统、治安卡口系统以及模拟监控系统的传输介质。

6 智能交通监控前端系统

交通监控系统前端设备包括道路视频监控设备、卡口检测成套设备、闯红灯检测成套设备、交通引导和电子广告用的LED显示和室外号角、音柱等设备，以及工程立杆、室外设备箱设施、防雷接地设施。

6.1 视频监控功能

在道路交通监控系统中，视频监控作为基本单元广泛存在，通过视频技术和算法技术，可以在视频监控的基础上扩展出超速检测、闯红灯检测、卡口检测等电子方面的功能，由于电子系统功能较多，作为单独的一个部分进行介绍。

根据视频技术和智能算法技术的发展，闯红灯检测、卡口系统、超速检测等全部采用视频检测技术，根据需要配置高清摄像机或普通摄像机。 6.1.1 道路监控系统功能

· 建立专用道路监控摄像机点位，通过道路监控专用的摄像机拍摄道路的实时视频，并可手动对违章情况进行抓拍。

· 在重点路段，可采用红外补光的方式实现对道路的全天候监视。

· 采用一体化球形摄像机，通过中心对其控制实现摄像机的转动、画面的放大和缩小、光圈的调整等功能，并可通过预置位和巡航功能实现对多点、全方位的自动监视和录像。

· 通过模拟视频光端机、光纤网络将球机视频实时的传输到监控中心的硬盘录像机中。

· 通过闯红灯电子、治安卡口全景摄像机的模拟视频用模拟光端机通过光纤网络传输到指挥中心，实现对道路进行实时视频监控，实现资源共享。

· 通过后台可用网络方式随时下载闯红灯电子、治安卡口全景摄像机的数字视频。

6.1.2 道路监控系统设备

对于单纯的道路监控系统：可选择高速球形摄像机、固定摄像机和云台+摄像机+护罩的组合设备。一般情况均可选择高速球形摄像机，在一些监控场景比较固定，考虑建设成本也可采用固定摄像机+室外护罩的方式进行建设，而对于长直高速公路等场景需要远距离监控时，一般的球机焦距变化范围太小，就可以采用云台+摄像机+大变倍镜头+室外护罩的方式进行建设，最远监视距离可达10Km以上。

对于闯红灯检测系统或卡口系统架设点，可以共用其中的摄像机视频，增加设备的利用效率。

6.2 电子功能

随着城市道路监控技术和ITS智能交通技术的发展和融合，“电子”已经成为缓解交通紧张、降低交通事故和隐患体现科技强警的一项重要举措。电子执法处罚系统具有高技术含量，可以对“超速、逆行、闯红灯、禁停、压黄线、抢占公交车道等一系列违章现象进行准确、稳定、自动、全天候的监控、执法和处罚。电子的出现可以大大缓解因违章行为导致交通事故增加与警力少和警务人员劳动强度大的矛盾，有效抑制的由于人为违章引起的交通事故。电子在国内一些大中城市经过近几年的广泛应用，技术已经很成熟，由早期单一的闯红灯抓拍演变为多项违章内容及车流量、排队长度、等待时间、车道占有率、平均速度等交通信息统计分析的监控系统。

时下城市交通电子主要包括：机动车闯红灯违章视频监测系统、机动车超速监测系统、逆行禁行车辆监测系统、公交车道监测系统、非机动车道行车监测系统、压双黄线监测系统、紧急停车带行车监测系统、移动式车辆稽查系统、智能化多媒体网络车牌识别系统、车流量监测系统等等。 6.2.1 核心技术

电子主要的核心部分是车辆检测技术、机动车车牌识别技术和视频摄像部分。 6.2.1.1 车辆视频检测技术

目前在各城市电子中主要使用的车辆检测器是线圈感应器和视频检测器。地埋感应

线圈检测器因其可靠性高，准确率较高，而且价格低，在前几年一直在被广泛使用，但随着电子技术的发展，大规模、超大规模集成电路的发展，功能强大的数字处理芯片的出现，车辆视频检测技术取得突破并发展的相当成熟。与线圈检测技术相比所具有的优越性和高性价比已渐渐得到业内人士的公认，代表了未来车辆检测领域的发展和应用方向。

视频车辆检测器是一种基于视频图像分析和计算机视觉技术对路面车辆运行情况进行检测分析的集成系统。它能实时分析输入的交通图像，跟踪图像中的车辆，获得各种交通数据。

视频车辆检测器的主要优势：

1 采用全景摄像机作为视频传感器，它无需切割破坏路面，乃至铺

设很长的线圈馈线电缆，最大程度的缩短了封闭道路的时间。另外，视频虚拟线圈的位置可以根据需要任意放置，而感应线圈安装在一个位置后就不能根据路况的变化而任意移动，否则重复切割路面会严重影响道路的使用寿命。

2 视频虚拟线圈的位置摆放可以根据路况任意调整，其线圈功能属

性也可以根据需要进行设置，如：存在、延时、延迟、脉冲和计数。选用不同属性的线圈可以实现不同的控制需求，每路视频图像可以设置多个这样的虚拟线圈。

3 感应线圈的寿命大约在2－5年（根据交通量及路面温度而定）,

而视频检测器的使用寿命要超过10年。

4 采用了数字信号处理技术（DSP）和先进算法，视频检测能够面

对路面反光、车辆阴影、恶劣气候及各种光照条件的挑战，它都能够精确、可靠检测数据，真正实现全天候的检测控制。

图14 示意图

车辆视频检测技术在交通信息采集、统计、分析方面应用最为复杂，这种视频交通检测

器采用视频处理与识别技术而构造的观测站，能够自动提取若干交通流参数，自动分类车型，并能检测一般交通事故和其他特殊交通事故。该检测器可安装于公路交通干道或重要交通观测点，用于替代传统的交通观测站。此外，在闯红灯、超速、禁行移动电子系统中，都采用视频车辆检测技术，而传统的地埋感应线圈正在被取代。 6.2.1.2 车牌识别技术

车牌识别作为交通监控的核心技术，应用在多项子系统中，如闯红灯监测系统、超速监测系统、逆行监测系统、禁行监测系统、公交车道监测系统、非机动车道行车监测系统、压双黄线监测系统、紧急停车带行车监测系统、移动式车辆稽查系统等等。智能化多媒体网络车牌识别系统广泛应用在过往车辆自动登记、验证，公路收费，车辆安全核查，小区、停车场管理等方面。

系统采用视频实时触发方式进行检测抓拍，能够自动侦测、准确识别及验证行驶或停泊中车辆的整车车牌号码。可对已抓拍图像与数据库资料及时进行比对，当发现应拦截车辆时，系统能在本地机和中心机上及时报警。系统采用先进的模糊图像处理技术，通过程序能很好的实现对于车牌的整体倾斜、车牌的文字倾斜、车牌的污损和模糊等的处理，将人眼都很难辨别的车牌号识别出来。

车牌识别的流程可分为车牌定位、车牌预处理、字符分割和字符识别四个步骤。

图15 车牌识别流程

系统实现功能和技术特点：

· 准确识别不同地区及各种类型的车牌号码。 · 采用图像自动触发方式，不需要其他外在触发机制。 · 自动完成车辆记数，车流量统计。

· 对已抓拍图像能与数据库资料及时进行比对，当发现应拦截车辆时，在本地机和中心机上及时进行报警。

· 内置的数据库管理软件能存储、搜索及整理车辆资料，能自动备份数据并完成统计报告。

· 在网络的环境下实现各地的数据同步，可实时监控前端系统的运行状况。 · 对运动速度在180公里/小时以下的汽车车牌进行自动识别。

· 在良好光照条件下，车牌识别率不低于96%，在阴雨天、夜间人工光照条件下，车牌识别率不低于90%。

· 系统能够识别的车牌类型包括：普通民用汽车车牌、军用汽车车牌（含车牌）、警用汽车车牌

· 系统能够识别车辆类型，绘制出车辆的三维图像。 · 抓拍图像的时间小于0.03秒，识别图像的时间小于0.2秒。 · 系统适应全天候条件下工作。 6.2.1.3 摄像系统

作为电子的眼睛，摄像机是视频电子最常用的拍摄工具，其性能稳定，图像传输方便。电子所用摄像机主要是全景摄像机和特写摄像机，摄像机的选用需要根据实际应用环境来决定。首先要考虑两点：一是摄像机性能，摄像机性能的好坏直接关系到在各种条件下能否拍摄出清晰画面，在夜间能否看清车牌，所拍图像色彩是否真实，满足使用要求；二是摄像机的可靠性，摄像机要在可能发生的各种恶略环境下长期稳定工作，保证图像质量不恶化，故障率低。

道路监控摄像机都安装在很高的杆子上，安装、调试、维修都需要高架车，还要影响正常的交通，如果摄像机故障率高，其售后维修服务费高，还要影响工程商的信誉。

全景摄像机可以选用1/3CCD彩色摄像机、1/2CCD彩色摄像机，通常使用较多的是1/2CCD道路监控彩色摄像机，这种摄像机有照度低、视角广、色彩好、信噪比高、背光补偿好等特点。在摄像机的选择上是性能和价格是成正比的，如果对图像色彩、清晰度、信噪比、照度等指标要求较高或当地道路环境光线较暗一般摄像机无法拍摄出满足要求的图像，就需要选用高档摄像机。

特写摄像机主要在车牌识别中看清车辆牌照，这类摄像机可选种类较多，如：1/2CCD摄像机，1/3CCD摄像机加补光系统，1/4CCD一体化摄像机加补光系统。根据对图像质量要求和应用环境的差异，设计上选用不同的摄像机。

夜间道路照明很好，可以选择摄像机种类较多，如低照度1/3CCD摄像机加

少量LED灯补光或选用1/2CCD低照度色彩摄像机或一体化摄像机加补光灯。如果你要拍清车牌还要看清车体颜色，还要低信噪高清晰图像，只能选用高档摄像机。

道路光线较暗，一般摄像机需要功率较大的补光源，除能拍清牌照外，图像

中车体轮廓和色彩较差，噪波点多。若采用1/2CCD低照度摄像机加补光灯，可以得到较好效果。

道路光线很暗并需要识别前车牌照，如城市出入口、社区出入口、大厦出入

口等地。由于车前灯较亮，环境光线很暗，光照反差较大，很强的垂直光斑，拍清车牌需要辅助光源，摄像机的选择也很苛刻。如果需要远距离补光拍摄既要拍清车牌还要看清车辆轮廓颜色，这不仅需要1/2CCD高清晰、低照度、高信噪比、很好背光补偿的摄像机，还需要经验丰富的工程技术人员的反复调试。

在道路监控工程中，经常还会发生摄像机夜间参数调整好图像满足要求，白

天效果很差，或按照公路朝向会发生强逆光现象，这时摄像机在某一固定参数下，无法保证每个时间段拍摄出满意的图片。根据工程中实际需求，一种智能车牌识别摄像机已经问世，它可以根据监控现场光线变化情况自动调整摄像机参数、补光灯开启、补光灯强度等实现全智能控制，从而达到最佳效果。

无论是全景还是特写摄像机的选择，都需满足最低的技术指标。如果要追求更好的视频效果或满足特殊的需求，就需要选择高性能摄像机。 6.2.2 闯红灯违章检测

利用视频检测技术开发的机动车闯红灯检测记录系统具有安装、维护简便，系统移动便捷及维护成本低的优点，适合于城市交通信号灯路口使用。

机动车闯红灯检测记录系统主机可检测记录一个方向，二~三条车道的机动车闯红灯行为；

图16 闯红灯违章检测

系统特点：

全天候实时检测记录闯红灯的机动车违法行为； · 用摄像机作传感器，实现非接触式机动车检测；

· 对行人、自行车及阴影有很好的抗干扰能力，对摩托车的违法行为可根据需要进行检测抓拍或不检测；

· 多种违法证据拍摄选择模式： - 视频检测——视频抓拍（全景和特写） - 视频检测——数码抓拍（全景和特写）

- 视频检测——混合抓拍（视频拍全景，数码抓特写） · 可实现视频图像的本地滚动存储（选择功能）；

· 多种证据照片传送模式：有线方式（光纤、ADSL、ISDN），无线方式（微波、CDMA、GMES），人工读取。

6.2.3 超速电子系统 6.2.3.1 超速系统功能

· 具备灵敏度自动提升的车辆检测技术，灵敏度提升的域值从30％－50％可调，可以有效检测高底盘车辆；

· 精确计算车辆行驶速度；

· 使用高清摄像画面准确反映违法车辆超速行驶，可以清晰路段信息、车辆行驶方向、限速标志、车牌颜色、车牌号码、车型以及车身颜色等，保证违法证据的充分可靠； · 违法图片中的环境和违法车辆可以对应，不会引起误判和争议

· 照片数据可以通过网络自动传输，与中心服务器实时通讯，将违法信息（违法图像和相关信息）及时传至中心进行处理；

· 可以采集路口的交通信息，包括车流量、平均车速、平均车距、占有率等，具备流量检测、统计功能。

· 提供设备检测、告警和网管功能；

· 系统具备良好的可扩充性、可移植性和兼容性，提供开放接口，为日后兼容GPS、GIS系统预留扩展接口；

· 全面的稳定性设计，保障设备在恶劣的工作条件下工作可靠。

· 系统具备良好的抗灾能力，异常故障发生后，系统具有良好的安全保护和自动恢复功能，不出现死机现象，以适应路口的各种恶劣环境和稳定要求。 · 采用虚拟线圈，不需要破坏道路，使用寿命长。 6.2.3.2 超速系统原理

· 系统工作期间，持续判断是否有车辆通过检测区域。

· 当车辆沿正常行驶方向进入虚拟线圈1时，系统记录车辆进入线圈的时刻； · 当车辆继续前行，系统分别记录车辆离开虚拟线圈1、进入虚拟线圈2、离开虚拟线圈2的时刻； · 计算车速

由于每条需要监控的车道上沿着行车方向埋设的两个线圈间距是固定的（一般为2米），对于经过的车辆，只要取得车辆进入两个线圈的时刻，通过特定的数学模型获得车辆通过线

圈所需的时间，配合线圈的宽度和距离，即可求得平均车速。 6.2.4 智能卡口子系统设计（高清解决方案） 6.2.4.1 系统组成

卡口前端抓拍系统由三个单元组成：现场高清摄像机；通讯传输单元；中心管理单元。

高清摄像机

违章图片的记录：使用一台高清摄像机的设置方案如下图示。使用视频检测方式，对车辆进行抓拍，同时，将视频流信息传递到中心。

抓拍的照片（照片是以JPEG方式的压缩图像）将存储于高清摄像机内置存储设备（SD卡或硬盘）中；或者透过内置网络接口上传至中心。

图17 智能卡口前端结构图

为了保证夜间效果，加设照明补光灯。

5 通讯传输单元

提供现场与控制中心的通讯传输，提供接口为RJ-45的以太网络接口，如果该测速点要安装多套高清摄像机，则要配置一台交换机。各高清摄像机通过网线与交换机连接，交换机通过专线或租用线路与中心的交换机相连，组成IP传输网络。

6 中心管理单元

由硬件、软件及网络等设备构成。

硬件设备包括一台智能卡口服务器，用于实现识别后的图片进行黑名单对比、图片管理、存储图片并与现场设备通讯的功能；

应用软件包括中心通讯软件、图片处理软件、图像录入软件、违章车辆处理、查询软件。有

关软件的详细功能请参见软件操作手册。 6.2.4.2 功能设计

智能卡口管理系统是整个智能卡口系统的核心，主要有四大功能： · 图像预处理和自动识别 · 实现违章车辆的业务处理； · 实现对前端设备的管理和记录。 · 系统管理功能

管理软件用于实现前端抓拍到的违法车辆图片的录入、存储、查询、检索、统计、制表、备份、分析及数据库维护管理功能，对超速违法前端数据进行业务处理相配套的专业数据库管理系统软件。系统通过前端抓拍系统识别车辆号牌并抓拍到的违法车辆的图片信息，自动提取违法车辆图片中相关辅助信息，一并存入违法车辆管理数据库中，同时还提供了简便的查询、分析和报表打印功能。

系统的软件数据接口标准参考《公路车辆监测记录系统通用技术条件》、《道路违法管理管理信息代码》（GA 408，2-2003）、《综合信息系统规范》（GA 417，1-2003）、《全国道路交通管理信息数据库规范》（GA 329，3-2003）、《全国道路交通管理系统数据交换格式》（GA 409，3-2003）进行定义，符合最新的车、驾管信息管理系统的数据库定义。

系统采用PC服务器作为应用和数据库服务器，后台管理软件基于 J2EE 技术的 B/S 三层体系架构，Web 界面应用，软件开发采用 JAVA 工具，后台数据库采用 Oracle 10G以上版本。

智能卡口管理系统包括下列数据业务处理功能：

数据录入和批量导入

智能卡口的数据录入分为人工录入和系统自动录入功能，具体如下所述：

系统通过网络接受路口的违法图片信息，根据文件名将违法信息及图片本身存入数据库。 数据录入也可录入其他系统的智能卡口，如移动智能卡口、监控摄像机、数码照相机等抓拍的违法数据，支持的数据格式包括BMP、JPEG、TIF、MPEG等常用图片格式及流媒体格式，识别成功后能够将该格式的数据自动保存到ORACLE数据库。

提供联机图片录入和脱机数据图片的车牌核对录入(录入时可以不搜索车辆档案，联机后自动进行搜索)，并在获得违法图片和违法视频信息的同时，系统能够自动将相关违法信息自动识别入库(违法时间，违法地点，违法行为)

7 违法数据处理

· 对车辆进行过滤清查；

· 实现对违法数据进行处理，将智能卡口捕获和违章驾驶数据，定向发向到违章管理系统，进行处理；

8 数据处理

· 系统将设置黑名单功能，将盗抢车辆，事故车辆，未年检车辆输入系统中，工作人员可以对黑名单内的车辆进行退出和新增操作，对于在黑名单中的车辆违法处理进行单独处理，具体流程根据后期系统分析进行设计。

· 系统将设置白名单功能，将特殊车辆，救护车等车辆输入系统中，工作人员可以对白名单内的车辆进行退出和新增操作，对于在白名单中的车辆违法，系统在输入时会进行提示该车辆属于白名单，进行单独处理。

9 数据统计

· 灵活多样的统计，分析，查询功能。

· 系统提供多种统计方式，可以根据违法事件，地点，车主姓名，车牌号码，违法类型等条件进行统计查询。

· 对于非法车辆的资料需要进行分析，归类，统计及制作相关的资料进行存档，对于省外违法车，按照按省份，所属市，县进行比对，识别，归类等，按省，市，县顺序进行到处归类。

· 对于无效图片的记录进行统计，输出报表传送回本系统运营商，为修正、调整路口的抓拍设备参数提供依据。

· 根据统计的数据，用户可根据实际需求生成多种形式统计报表并按照用户设置打印输出。

· 根据路口车道采集的交通流量，用户可根据定义条件进行多种形式统计报表并按照用户设置打印输出。

10 管理功能

1) 黑名单、白名单车辆管理

· 系统提供黑名单车辆管理功能，对违法次数超过一定的车辆，用户可以将其设置为黑名单；

· 对智能卡口前端进行黑名单更新，

· 接受前端对黑名单车辆的报警数据记录，提示操作人员有黑名单车辆出现，并提供黑名单车辆的车牌号码、级别、出现时间和地点等；

· 系统提供白名单车辆管理功能，对特种车辆和用户指定车辆，在进行筛选和打印通知单的时候，向用户提醒该车辆是白名单车辆； · 白名单车辆由用户进行定义和维护；

2) 数据管理功能

· 提供对违法数据库数据字典的维护功能，以及违法数据的维护功能。 · 可以实现数据的导入、导出，包括图片的导入导出，数据导出（自动或人工有选择的导入或导出数据，并对导出和导入操作建立索引及日志，如：根据时间，业务状态，

顺序号等），保证导出的文件是标准格式，和其他的系统完全兼容。

3) 用户管理

操作员在操作软件之前必须进行登录，系统会检查该操作员密码是否正确，是否有此操作的权限。用户管理模块完成对整个系统的操作人员信息的维护、权限的分配，显示当前在线用户数量，以及相应的查询。 · 维护角色

用户的权限分配是基于角色的，也就是说给用户分配权限是通过给用户赋予一定的角色来实现的。用户管理只支持通过角色来给用户分配权限，不支持直接给用户分配权限。因此系统运行初期，首先应该划分使用本系统的各种角色。角色指的是人的身份。同一个人在不同的场合有不同的身份。系统支持同一个用户可以拥有多种角色。同时角色也是分场合的，因此在分配角色时，应该表明该角色所处的机构。

在系统中，可以认为角色就是包含拥有一种或多种执行权限的集合。角色在系统中作为权限的集合，多个角色之间可以允许有交集。维护角色也就是实现对角色的增加、删除、修改。 - 维护用户

用户是系统的合法操作者；用户必须拥有一个或多个角色；用户拥有配置给它的角色的所有权限，一个用户所具有的权限是用户所属的角色具有的权限总和，不能直接给用户赋予权限。必须给用户赋予一个角色。 - 离职

用户离职时，系统不能删除该用户信息。因为该用户的一些操作日志历史记录还需要与该用户信息匹配。因此系统对用户离职需要注销该用户（标识为离职），该用户信息仅能用作统计而无法登录。 - 修改工作密码

用户可以修改自身的工作密码，只要输入旧密码和确认两遍新密码，就可以修改自身的工作密码为新密码。 - 遗忘工作密码

用户遗忘工作密码后，可以拿证件查询工作密码。

4) 日志管理

在系统内，用户的操作、重要数据的变化都会通过日志功能记录日志。并且可以查询打印浏览。日志记录采用分布式记录，集中式管理。日志分为用户日志、系统日志、错误日志。 · 用户日志记录用户操作行为，包括用户登录时间，在线时间,退出时间，查询数据，修改数据，执行控制指令；

· 错误日志记录系统运行过程中产生的异常行为，异常数据错误； · 查询浏览日志，可以按时间查询该日志信息； · 系统综合日志记录保存1年。

5) 备份策略

备份方法分为完全备份、差异备份、日志备份。

完全备份：创建备份完成时数据库内存在的数据的副本。通常按常规时间间隔调度。 差异备份：对发生改变的部分进行备份。差异数据库备份比数据库备份小而且备份速度快，因此可以更经常地备份，经常备份将减少丢失数据的危险。使用差异数据库备份将数据库还原到差异数据库备份完成时的那一点。

日志备份：对数据库操作日志进行备份。经常备份将减少丢失数据的危险。事务日志备份有时比数据库备份大。例如，数据库的事务率很高，从而导致事务日志迅速增大。在这种情况下，应更经常地创建事务日志备份。 6) 前端设备管理功能

通过远程管理，实现对前端的设备管理、控制、故障诊断等相关配置功能，并实现对前端监控功能。 具体功能包括：

· 对前端数据进行备份和恢复 · 对前端获取图像的完全控制 · 对前端摄像机机的车道编码 · 对前端摄像机的IP和FTP配置 · 对前端成像的自定义组合 · 对前端的通讯设置及其它系统管理 · 保养计划和维修故障记录

· 系统提供强大的日志功能，翔实记录前端设备的相关故障、错误信息，并可记录前端设备的维护、维护。

6.2.4.3 性能指标 · 产品总体性能指标

- 识别符合“GA36-92”（92式牌照）和“GA36.1-2001”（02式牌照）标准的民用车牌照和军车、警车等特殊牌照和04式新军车牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息 - 支持标准双层牌识别，支持近景摩托车牌识别

- 应用场合：高速路卡口、治安卡口、城市内公路车牌识别 - 输出大图的图像2048*768，可以指定，如2048*1536

- CPU性能：三个标准车道（2048 X 1536），每秒钟15帧的高清图像的车牌识别 - 允许车速：0~200Km/H - 全天候整牌正确识别率：≥ 95%

- 牌照定位率：≥ 99%

- 后台应用开发：提供网络连接的SDK - 硬件平台配置：高性能嵌入式Intel平台 - 设备通讯接口：以太网方式，自适应网口 - 平均无故障时间：MTBF ≥ 20000小时 - 平均修复障时间：MTTR ≤ 10分钟 - 整机功耗：≤ 100W

- 工作环境温度：-10℃～+70℃ - 工作相对湿度：﹤95％

- 产品尺寸：430 X 260 X 44.5mm（长*宽*高） - 供电方式：AC 220V/50Hz ±10% · 前端设备性能

- 满足恶劣气候下的工作，进行无人值守的全天候、全自动的行车记录监测系统。 - 设备状态自动自动侦测和上报；

- 设备故障重启机制，做到不死机，即使出现死机现象，也可以极短的时间内重启，不影响系统正常运行；

- 在网络出现问题时，指挥中心通过检查前端子系统的运行日志，可以直接判断是否为网络故障，减少现场检查设备的次数。

- 前端设备自动记录监测设备的稳定运行。产品基于嵌入式系统平台开发，在正常工作条件下、可以保证连续100000小时的无故障运行。 - 系统满足逐车抓拍的卡口功能；

- 数据传输和共享的安全性：采用了通讯程序协议加密、数据加密、网络端口扫描监测等技术，不会出现由于软件自身缺陷造成可能的外部入侵，同时在实现在广域网中的数据库信息共享问题。

· DSP车牌识别器性能指标

DSP车牌识别器采用以TI公司的DSP芯片为核心的嵌入式设计方式，将视频图像采集及压缩、视频检测车辆、图像识别等功能集成于一体，不需计算机即可完成视频采集、车辆检测、车牌识别、识别结果传送等工作，而且识别速度快、运行稳定不干扰用户系统。该产品具有视频触发功能，通过分析视频图像即可判断是否有车辆经过，不必安装外部车辆检测设备；产品可以通过视频图像的亮度分析功能实现摄像机的闭环控制，使系统在各种光照环境下都能获得很高的识别率；产品还可以接收并处理测速雷达的数据，用于抓拍识别超速车辆。

DSP车牌识别器的性能高、价格低、工作稳定、功能模块化、与用户的接口简单、技术支持完善，用户可以轻松地让自己的系统拥有车牌自动识别功能。 6.2.4.4 前端系统主要设备

高清摄像机为300万像素，图像的有效像素：2048*1536。摄像机的工作电源是直流12v,因此在摄像机护罩内设置一AC/DC变换电源模块，给摄像机供电。

LED辅助光源是光控自动启动，当环境光低于预设亮度，光源自动打开，为摄像机补光，保证夜间的摄像效果。发光器件为功率3W/颗的大功率LED，寿命在额定功率下达到30000小时，为进一步提升可靠性，实际工作电流设定在额定电流的80%，使其寿命显著增加。

高清摄像机的输出为100M网口，直接与网络交换机连接。

高清识别器的硬件是一嵌入式高性能处理平台，内置完整的图像处理、识别软件。摄像机的视频数据流通过交换机输入识别器，在识别器中完成全部的识别过程，识别器的结果通过交换机输出到后台应用系统。

高清摄像机

高清摄像机采用高感光度CMOS芯片，内嵌4800MIPS处理内核，内置网络接口，10/100Mbps模式自适应，配置外插SD卡，提供8个的外部拍摄控制端、2路补光灯同步控制接口，极大的提高了整机的集成度，从而提高了路口单元的稳定性和可靠性。 高清摄像机具有实时网络传输能力，支持用户的远程图片浏览、图片下载拍照设置，将网络传输、抓拍、图像压缩等功能集成在一台设备中。 高清摄像机产品功能：

图像抓拍

高清摄像机针对智能卡口系统的需求而设计，从信号触发到图像拍摄的延迟仅0.1s。提供了

多路内部光藕隔离的拍摄触动输入，使得各类检测输入变的非常简单；提供两路光藕隔离的同步补光灯驱动，可以交替或同时两种方式触发外置补光灯，用来保证夜间的拍摄效果。

7) 数字视频

高清摄像机提供1024×768分辨率的JPEG2000格式的数字视频，在联网系统中，可供中心计算机上实时观看现场的情况，也可以将此视频流录制存储。

8) 网络上传与本地存储

支持网络上传功能，可在图像抓拍后直接上传到指定网络服务器上，实现远程存储，便于违章资料整理；当网络传输发生断网时，高清摄像机将图像文件自动的存储在本地SD卡中，不会丢失图像数据。

在传输联通时，高清摄像机首先将SD卡中存储的图像上传。

9) 实时时钟

内建实时时钟，并内置电池，具备掉电保护已设置参数和时钟功能，正常使用时电池寿命不低于2年，该时钟可通过上位软件实现对时。

10) 内置看门狗

受到外界干扰而导致系统非正常工作时，可自动复位恢复。

11) 高速连拍响应

启动拍摄后，在1秒内可以连续拍摄最多3张330万像素的图片，以保证取得充分的违章证据。并且在每次连拍后，设备主动将本机地址、路口信息、拍照张数、第一个文件名称及图片上报到指定主机。

12) 不同分辨率图像设置

高清摄像机在抓拍时自动将图片分辨率切换至最高分辨率（2048×1536），达330万像素，可清晰拍摄三条标准宽度车道中的车辆牌照。同时支持五种分辨率：2048×1536、1600×1200、1024×768、800×600、0×480。

13) 灵活的信息叠加

抓拍图片时，可将路口文字信息、时间信息叠加在图片上，叠加位置可由用户设定。同时将信息追加到文件尾部方便用户录入。

14) 方便的参数查询与设置

通过参数设置软件可方便的对设备各项参数进行现场及远程的查询和设置。参数包括：网络

参数，抓拍参数，图像参数，视频参数，系统参数。

15) 智能化的触发逻辑处理

在监控多车道违章车辆时，优先处理完整违章过程的车道触发事件，避免了违章记录的漏拍现象。

高清网络拍照摄像一体机技术指标： · 图片分辨率：3,300,000像素 · 图片尺寸：2048×1536 · 图片格式：JPEG/JPEG2000 · 文件大小：约350K-500K · 数字视频分辨率：1,300,000像素 · 视频图像尺寸：1024*768 · 视频文件大小：约0.95G/小时

· CMOS尺寸：1/2\"制式，实际感光面尺寸6.5×4.915mm · 像素点距：3.2μm · 适用车道：1-3车道

· 感光度：100-800ISO（自动）

· 快门速度：最低设置1/60-1/2000秒，最快达1/12000 · 抓拍延迟：0.1秒（采用外接触发信号） · 镜头：选配高清晰镜头 · 镜头接口：CS

· 传输协议：TCP、UDP、FTP、TFTP

· 传输接口：以太网，10/100M自适应，RJ45标准 · 存储方式：SD卡

· 触发输入IO：8路（光藕隔离3500VAC）

· 触发电平：5～12V有效 · IO信号边沿触发；网络触发

· 补光灯触发输出：2路（光藕隔离3500VAC） · 单套系统存储容量：>20万辆车； · 车辆图像抓拍率：≥98%； · 车牌识别率：≥95%； · 车牌识别时间： <200ms； · 车辆测速与流量检测： · 最高拍摄车速： ≤250km/h； · 车辆测速误差： <±5%；

11 镜头

高清摄像机前端采用CS型镜头接口，可安装各种2/3英寸CCTV FA（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，以达到最清晰的图像抓拍效果。镜头焦距范围的选择需根据拍摄主体距离设备的位置和拍摄所需视角范围进行选择。用户可根据需要选用COMPUTAR 或TAMRON等公司相关产品。高清摄像机的CMOS传感器标称规格为1/2\"，理论感光面尺寸为6.4×4.8mm，实际的感光面尺寸为6.5×4.915mm，可选用大于等于1/2\"规格的镜头。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： 焦镜头型号 距最大光光圈、对焦、变焦 水平视角 高低视角 （mm） 圈 M0814-M8 P M1214-M12 F1.4 手动 30.55° 23.15° F1.4 手动 44.55° 34.15° P M1614-M16 P M2514-M25 P 实际应用中，应根据现场实际情况确定现场各设备的位置，可根据表一所示视角、安装高度和道路宽度通过计算选用不同型号的镜头，也可根据已选镜头决定立杆埋设距离。一般情况下，为保证效果，建议优先选用12mm镜头，并据此确定现场布置。 相关技术指标：

· 捕捉兆级像素照相机的全部分辨率 · 低变形率 (低于1.0%) · 紧凑式设计(直径：35.5mm) · 焦距：25mm

· 镜头直径于焦距直径的最大值：1:1.4

· 图像最大尺寸：8.8mm X 6.6mm（Ø 11mm） · 光圈：手动 · 聚焦：手动 · 后焦点：13.1mm · 固定架：C固定架

12 高清识别器

高清识别器以微处理器为控制核心对车辆进行不接触检测，通过逐帧识别、比较，对视频中的车辆进行检测，有效防止识别差错，可提供到达检测和存在检测信号。

F1.4 手动 14.93° 11.22° F1.4 手动 23.15° 17.46°

图18 高清识别器

高清识别器主要技术参数如下：

· 识别符合“GA36-92”（92式牌照）和“GA36.1-2001”（02式牌照）标准的民用车牌照和军车、警车等特殊牌照和04式新军车牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息 · 支持标准双层牌识别，支持近景摩托车牌识别 · 输出大图的图像2048*768，可以指定，如2048*1536

· CPU性能：三个标准车道（2048 X 1536），每秒钟15帧的高清图像的车牌识别

· 允许车速：0~200Km/H · 全天候整牌正确识别率：≥ 95% · 牌照定位率：≥ 99%

· 硬件平台配置：高性能嵌入式Intel平台 · 设备通讯接口：以太网方式，自适应网口 · 平均无故障时间：MTBF ≥ 20000小时 · 平均修复障时间：MTTR ≤ 10分钟 6.3 道路交通流量检测及车辆识别

视频交通流检测及车辆识别系统是一种利用图像处理技术实现对交通目标检测和识别的计算机处理系统。通过对道路交通状况信息与交通目标的各种行为（如违章超速，停车，超车等等）的实时检测，实现自动统计交通路段上行驶的机动车的数量、计算行驶车辆的速度以及识别划分行驶车辆的类别等各种有关交通参数，达到监测道路交通状况信息的作用。

同时，将检测和识别到的交通信息存储起来,为分析和交通管理提供依据，因此它也是一个交通信息的管理系统。

视频交通流量检测及车辆识别系统是一个集图像处理系统和信息管理系统为一体的综合系统。计算机图像处理主要由图像输入,图像存储和刷新显示,图像输出和计算机接口等几大部分组成,这些部分的总体构成方案及各部分的性能优差直接影响处理系统的质量。图像处理的目标是代替人去处理和理解图像,因此实时性,灵活性,精确性是对系统的主要要求。 6.3.1 系统构成

通过摄像机将道路交通流图像捕捉下来，再将这些捕捉到的序列图像送入计算机进行图像处理、图像分析和图像理解，从而得到交通流数据和交通状况等交通信息，这是系统的基本工作流程。

图19 系统构成图

视频交通流检测及车辆识别系统是由：系统初始化模块 ；图像采集模块；图像预处理模块；图像分割模块； 特征提取模块； 流量统计模块； 类型识别模块； 数据管理模块 ；系统维护模块组成。下面列出主要功能模块。 · 系统初始化模块

为系统设定初值，包括设定图像输入参数（采集图像的分辨率，图像采集卡视频端口的制式、亮度、对比度，每秒采集的帧数等）、检测区域的大小和个数、速度检测标线以及象素间距与实际路长的比例系数、各种车辆类型的特征量、图像二值化及检测区域内特征点的阈值等，并建立识别的匹配摸板。 · 图像采集模块

将摄像机传输来的视频图像按初始化设置的要求捕捉下来并将其数字化，然后存储到内存里。 采集图像的数字化是通过安装在计算机上的视频捕捉卡来实现的，而图像捕捉控制是由软件来完成。捕捉软件可以按每秒1～25帧（PAL制线）或1～30帧（N制）来捕捉图像并存贮在帧缓存或计算机内存里以备预处理系统调用。 · 图像预处理

对采集到的图像进行滤波除噪，主要采用中值滤波算法降低噪声。因为中值滤波具有抑制图像噪音并保持轮廓清晰的特点。对滤波去噪后的图像进行锐化,锐化算法采用二阶差分法。再对锐化后的图像进行对比度增强,对比度增强算法采用直方图均衡化。经过预处理的图像,

可视化效果得到改善,利于进行图像分割。 · 图像分割模块

将预处理后的图像,进行目标与背景分离，也就是把车的图像与背景分离开来，以便于对车辆目标的处理,提高运算速度。分割可以有很多算法。图像二值化算法简单,速度快,符合图像处理系统实时性特点,所以采用图像二值化分割。这种方式的分割，主要问题是如何确定阈值（灰度门限）。根据实际情况，可以采用自适应门限法来确定阈值。 · 特征提取模块（特征描述）

对分割出来的目标特征进行描述。描述主要是对目标图像的灰度，边界，面积等属性进行测量，使目标的特征量化，从而便于图像分类（或图像识别）。为加快交通流检测的速度，把检测目标的面积作为特征提取出来,作为判断是否有车辆通过的依据，同时通过对面积的特征匹配来确定车辆的类型。 · 流量检测模块：

根据图像分割和提取的车辆特征进行车辆数目统计和车辆速度计算。实现的具体算法如下： 计数算法：基本原理是将检测区里的经过灰度变换的图像在图像空间域上与背景图像进行差分。当没有车辆进入检测区域时，检测区域的图像接近于背景图像，差分值小于设定的门限；当有车辆进入检测区域时，检测区域的图像就会发生变化，与背景的差分结果将大于设定的门限。因此，通过处理车辆差分图像并对特征点个数进行计数和判断，就可以检测出车辆的存在。

测量车速度算法：

采用特征点匹配的方法。首先在一帧图像中选择一组在运动中形状不变的特征点，然后与下一帧中的同类特征点作匹配，从而求得车辆运动距离。再根据两幅图像之间的时间间隔，即车辆运动的时间，最后求出车速。具体算法是对分割出的有一定时间间隔的目标图像求出各自目标的区域重心坐标(x1,y1),(x2,y2),这两个点求差，得出两幅图像的目标重心移动的象素点距离，再乘以系统初始化时设定的象素长度与实际路长的比例系数，从而得到实际路长，再用两幅图像之间的时间间隔去除实际路长就得到了速度． · 类型识别模块

用于识别车的类型。具体算法是：首先从图像分割后的目标图像中选择目标特征（或特征向量），再使用判别函数，进行判别分类，从而得到分类结果． 6.3.2 系统工作原理

1) 通过系统初始化，对系统中的参数进行设定，如每秒采集图像

的帧数，图像二值化的门限值（阈值）等等。由图像采集系统将摄像机摄取的路段上行驶车辆的视频图像按序列连续捕捉下来并数字化，存入内存或帧缓存中。

2) 将这些采集到的序列数字图像进行预处理（滤波除噪,图像锐

化,对比度增强）。

3) 对预处理后的图像进行图像分割，并对分割后的目标图像进行

特征提取（图像描述）。

4) 用提取的特征进行分类识别。通过相应的算法进行计算，得到

车辆的计数、车辆速度,并将获得的数据存入数据库。

5) 将图像分割和特征提取得到的特征与模型库里建立好的车辆

模型进行模式匹配，识别出车辆的类型，将识别出的结果存入数据库。 6) 对数据库里的数据进行统计分析输出有关报表或图片。

6.3.3 软件功能

7) 能够对监视区域内的路段上通过车辆的数目进行标实时计数。 8) 能够对监视区域内的运动车辆进行实时速度测量。 9) 能够对监视区域内的运动车辆进行车辆类型识别。 10) 能够将检测和识别获得的交通数据存入数据库。 11) 能对数据库的数据进行查询统计输出。

12) 对系统测量到的车辆数目和每辆车的速度能实时处理并显示。 13) 能够对车辆的长度，车辆的车头间距，车辆排队长度等交通流数

据进行统计。

6.3.4 提高系统实时性的措施

1 设定数据检测区:一幅场景图像含有的信息量大，图像处理起来耗

费时间，为此只取检测目标会出现的区域的图像进行检测。这样在预处理前就去除了大量无用信息，加快处理速度。

2 设定速度检测线:由于目标图像的重心坐标是由区域所有的点计

算出来的，处理速度较慢。因此，在实际应用中使用了一种设速度检测线的方法来解决。这种方式的具体实现过程是对速度检测线从下向上进行扫描，当扫到线上的灰度级变为255（速度检测线上的象素的差分结果只能是0或255），且确认该点不是线的下端点时（如是下端点，则认为已经出了检测区域，不再去检测它了），保存这个位置，就认为它是车头的位置；然后扫描下一帧，用同样方法找出车头的位置，求出移动位移X，再转化成实际的空间距离S，根据两幅图像的时间间隔t就可求出速度V（V=X/t）。为了保证准确性，设三条检测线，取出车头的三个特征点的平均值，这种方法有很好的实时性。

3 鉴于交通流量分析中对一个车的厂牌型号并不关心，关心的只是

车的类型，简单的说就是区分大型车和小型车，因此，在目标识别中，将判别函数用一阈值Ｔ代替，来简化分类工作。利用目标面积这个特征A，与Ｔ比较，如果A>T则认为是大型车，否则是小型车。从而分出车类型。这个Ｔ值可以在系统初始化时设定。

6.4 交通引导与电子广告

系统通过设立LED双基色情报板，将交通实况、交通管理要点、车辆违章信息、交通安全宣传、欢迎词、广告信息等信息送入在道路上的LED信息显示屏，以达到交通图像和信息宣传、合理调配交通流，减少驾驶员驾车的盲目性，提高交通管理效率的目的。 6.4.1 LED信息发布系统功能

14) 采用先进的同步技术使得显示屏与计算机CRT同步，保证系统实

时显示各种信息；系统能以窗口方式显示每个显示单元当前的显示内容、并支持对显示屏内容的修改、删除、关闭、设定显示的频率等； 15) 系统具有先进的数字化视频处理技术，可显示各种图表、图形、

文字等信息，显示效果清晰稳定, 配有十几种循环变化方式。采用远距离网络通讯,具有掉电保护功能。

16) 系统显示屏全部采用高亮度LED发光点二级管和进口元器件组装

生产。具有高亮度、宽视觉、长寿命、重量轻、模块化结构、安装方便、易于维护等特点。

17) 系统采用恒流静态驱动，显示亮度可自动调节。

18) 系统可在主控中心实时输入或由系统自动调用生成，控制软件集

成在智能交通管理平台中，由中心信息发布模块统一管理； 19) 系统能够在系统软件中设置使用权限及口令，使不同级别的操作

人员在限定的范围内操作；

20) 具有外部防护功能：防水、防潮、防尘、防风雪、防高温、防腐

蚀、防盐雾、防燃烧、抗震动；

21) 电器保护方面具有：过流、短路、断路、过压、欠压等保护措施；

22) 系统具有连续不间断运行功能； 23) 系统充分考虑防雷设计，防静电设计；

6.4.2 LED信息发布产品特点

室外双基色显示屏每一个发光单元都包含红、绿两种颜色，红绿各 256 级灰度构成了 65536 种颜色。显示屏体以电脑为控制中心，配备完善的节目制作软件及播放软件，电子显示屏与电子显示器窗口形成一一对应，显示内容实时同步，可以方便的改变画画的大小，可接收来自 VCD 、录像机、电视机等视频信号。本控制系统最显著的特点是：控制逻辑高度集中，并且高度集成。显示屏的最前端显示模块部分主要只包括驱动电路，即便是配色功能都由主控器统一完成，所以显示模块电路极其简单，极大地提高屏体的可靠性、可维护性。

7 实施工艺及验收测试方案 7.1 施工方法及工艺标准

在电子系统施工中的按照下列标准规范和要求中规定的施工方法及工艺标准严格执行：

· 《防雷及接地安装工艺标准》（322-1998） · 《金属线槽配线安装工艺标准》（313-1998） · 《钢管敷设工艺标准》（305-1998） · 《安全防范工程程序要求》（GB-T75-94）

· 《建筑电气安装分项工程施工工艺标准》（533-1996）

· 《建筑与建筑群综合布线工程系统设计规范》（GBT/T 50311-2000） · 《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GBT/T 50312-2000） 7.2 路面施工

路面施工的主要施工工序：管道和立杆基础施工、环形线圈施工、布线及系统设备安装调试。

7.2.1 管道和立杆基础施工

4 路口管道施工

路口管道施工必须遵守《建筑工程施工规范》和《市政工程施工规范》,施工时应符合以下要求:

24) 开挖管沟应保证管道顶面与路面的净高不小于0.5米，在条件允许

的情况下，须在管顶上敷设一层碎石混凝土保护层，以保证车辆碾过不会破坏管道；

25) 开挖管道沟后要对管道基础进行压实处理，以防管道埋设后，受

路面车辆碾压路基下沉使管道变形；

26) 管道上的回填土必须每15CM分层夯实，最后路面恢复； 27) 管道通入窨井的管口应伸出井壁3～5CM，同时管口除去各种毛

刺;

28) 敷设管道线之前应先清刷管孔；

29) 管口与电缆间应衬垫铅皮，铅皮应包在管口上；在管道敷设在管

沟前应预先穿入一根引线用的镀锌铁丝。

管道施工图

5 立杆基础施工

30) 路口立杆基础必须遵守《钢筋混凝土施工规范》； 31) 必须按照设计尺寸进行基础定位；

32) 基础的钢筋笼应现场固定，同时确保钢筋笼的基础顶板平面保持

水平，方法是用水平尺在基础顶板垂直两个方向测量，确保气泡居中； 33) 防护罩立杆基础混凝土浇捣必须密实，确保混凝土无空鼓； 34) 施工时要在预埋管口预先用塑料纸或其它材料封口，以防止混凝

土浇捣时混凝土漏入预埋管中，造成预埋管堵塞； 35) 基础浇捣后，基础面必须要高于地平面5mm~10mm；

36) 混凝土必须养护一段时间，以确保混凝土能达到一定的安装强度。 6 路口窨井施工

路口一般要求使用小规格窨井，为了设备安装方便窨井宜设置在防护罩立杆附近；

37) 当地下水位不高时，窨井井底只铺沙垫层，以便雨天在窨井中的

积水渗入地下，但井壁下则须有混凝土基础垫层，井壁粉刷防水沙浆； 38) 当地下水位很高时，窨井井底须加一层10CM的混凝土垫层，井

壁和井底要粉刷防水沙浆。

7.2.2 布线施工

布线图参考下页布线图。线槽管内配线要求和注意事项如下：

39) 线槽配线前应消除槽内的污物和积水；

40) 缆线布放前应核对型号规格、程式、路由及位置与设计规定相符。 41) 穿放电缆时宜涂抹黄油或滑石粉；

42) 进入管孔的电缆应保持平直，并采取防潮、防腐蚀、防鼠处理措

施；

43) 缆线的布放应平直、不得产生扭绞打圈等现象，不应受到外力的

挤压和损伤；

44) 缆线在布放前两端应贴有标签，以标明起始和终端位置，标签书

写应清晰，端正和正确；

45) 电源线、信号电缆、对绞电缆等缆线应分离布放。各缆线间的最

小净距应符合设计要求；

46) 根据设计图上各段线路的长度来选配电缆；

47) 避免电缆接续，当必须中途接续时应采用专用接插件； 48) 室外设备连接电缆时，宜从设备的下部进线。 49) 缆线布放时应有冗余。按设计要求预留长度；

7.3 供电与接地

系统的供电电源应采用220V、50Hz的单相交流电源，并应配置专门的配电回路。当电压波动超出5％～-10％范围时，应设稳压电源装置。稳压装置的标称功率不得小于系统使用功率的1.5倍。所有设备集中统一供电；必须设置专用电源开关、熔断器和稳压等保护装置。

系统采用接地装置时，其接地电阻不得大于4Ω；采用综合接地网时，其接地电阻不得大于1Ω。防雷接地电阻不得大于10Ω。 7.4 立杆及构件吊装

50) 立杆应符合国家的规定，抗风等级12级，表面镀锌； 51) 立杆的吊装应符合《钢结构施工规范》的规定； 52) 在结构件吊装之前必须在结构件内预穿一根镀锌铁丝。 53) 在吊装完后应在垂直的两个方向用线垂检查立杆与地面的垂直

度。

) 在结构件吊装完后应对在吊装过程中防腐层被损坏的部分进行修

补，修补后不应有色差。

7.5 通讯线路敷设安装

现场勘查之后，绘制通讯线路敷设布线图，原则上优先采用现有的电力、通讯管道，如果需要破路，则必须遵守《建筑工程施工规范》和《市政工程施工规范》,施工时应符合以

下要求:

55) 开挖管沟应保证管道顶面与路面的净高不小于0.5米，在条件允许

的情况下，须在管顶上敷设一层碎石混凝土保护层，以保证车辆碾过不会破坏管道；

56) 开挖管道沟后要对管道基础进行压实处理，以防管道埋设后，受

路面车辆碾压路基下沉使管道变形；

57) 管道上的回填土必须每15CM分层夯实，最后路面恢复； 58) 管道通入窨井的管口应伸出井壁3～5CM，同时管口除去各种毛

刺;

59) 敷设管道线之前应先清刷管孔；

60) 管口与电缆间应衬垫铅皮，铅皮应包在管口上；在管道敷设在管

沟前应预先穿入一根引线用的镀锌铁丝。

7.6 防雷设计

61) 综合接地网

接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷还是感应雷，最终都是把雷电流送入大地。因此，没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。接地电阻越小，散流就越快，被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。

在本系统中，我公司将采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置，接地线可使用规格为BLV10mm2，连接到每个设备杆的地脚螺栓上，连接处做防腐处理。接地使用75*5*2000mm镀锌角钢，距离每个设备杆的距离不小于3m，但不超过6m，接地电阻小于4Ω。

立杆/设备箱通过专用接地线缆连接至接地装置，防止因立杆/设备箱带电导致系统维护人员被电击的事情发生。

62) 电源防雷

由于前端监控点硬件设备所需电源，由其他地方提供。从其他地方牵引过来的电源线，或者架空，或者埋沟，在直击雷的作用下，因电磁感应产生浪涌电压。如果没有任何保护措施，浪涌电压将通过导线直接冲击摄像机、数码相机、工控机，严重情况下可将设备击穿。 在本项目中，我公司在电源进线端，安装电源防雷器。电源防雷器安装在线路上，不影响设

备正常工作，当线路上有过电压或雷电流时，防雷器迅速导通，消除过电压及雷电流对设备的影响。

63) 信号防雷

在实施综合接地网措施后，可以散去大部分直击雷和感应雷。但是，如果不对信号线实施保护，雷击物体高电位保持时间内的电流足以击穿工控机、摄像机内的机芯以及电路板。 在本项目中，我公司在信号线进线端，安装信号防雷器。信号防雷器安装在线路上，不影响设备正常工作，当线路上有过电压或雷电流时，防雷器迅速导通，消除过电压及雷电流对设备的影响。

7.7 设备安装调试

7 设备安装前准备工作

) 首先必须熟悉设备如：相机、闪光灯、主机等的安装

方法；

65) 熟悉从设备由施工现场仓库运到安装现场开始，直到

设备调试、系统调试、系统联调、试运行的全过程。 · 安装工程的主要内容 - 设备到安装地点；

- 设备开箱，检测外观，清理附件和工具； - 确定安装位置，验收预埋件，清理现场； - 设备就位固定、整理； - 设备连接、调整、自身检测。 · 调试工程的主要工作内容

- 熟悉设备与仪器仪表的功能和操作方法； - 清查、检验仪器仪表，清理所需附件和工具； - 联接设备与仪器仪表，进行功能或指标测试； - 分析数据结果，确认设备工作状态； - 设备调整，整个系统试运行中检测。 · 验收和移交的主要工作内容 - 清点、移交技术文件与资料；

- 清点、移交设备；

- 确认系统检测和试运行结果； - 办理竣工移交手续。

66) 系统安装前，应对图纸、现场情况、材料设备的到货情况进行全

面了解，具备条件时才可施工，施工中应做好工程验收，并做好记录。

8 电子前端设备的安装

电子前端设备的安装位置请参考L型6米立杆安装图。

67) 摄像机的安装

摄像机安装在18英寸防护罩内，采用抱箍固定在横杆上，需要确保摄像机的视野能够包含停车线、红绿灯、所有要监控的线圈。

摄像机安装到横杆上之前应按下列要求进行检查：将摄像机逐个通电进行检测和设置，在摄像机可以处于正常工作状态后，方可安装。

摄像机有两种引线，电源线和视频线，连接到主机箱内。

68) 引入到防护罩的线缆

· 电源线：

避免和路灯等不干净的电源并在一起，尽量使用的净化电源。可以考虑使用稳压器。引入电源一般是由甲方来提供。 · 信号灯信号线：

从信号机上的输出端引出到路口机箱中的电压转换板的输入端，然后从电压转换板的输出端引到防护罩中。 · 线圈引线： 环形线圈馈线引入到防护罩。 · 摄像机接线：

摄像机的接线有与工控机的视频线连接和电源线。 · 工控机接线：

工控机的接线有：并口、RJ-45口、以及电源接口。

初步安装，经通电试看、细调，检查各项功能，观察系统设计所要求的监视区域的覆盖范围和图片质量，符合要求后方可固定。

9 前端设备的测试

69) 通电测试前的检查

总电源为220V/AC市电，设备通电前，应对下列内容进行检查：设备标志齐全正确；设备

的各种选择开关应置于指定位置；各连接线连接及标识正确，无短路和短路；机箱、立杆及屏蔽线接地良好；并在机箱主电源输入及输出端子上测量电源电压，确定正常后，方可进行通电测试。

70) 硬件检查测试

设备按操作程序，逐级加上电源。

电源通电后，检查变换器的输出电压均应符合规定；机箱内风扇装置应运转良好；车辆检测是否正常；信号灯的信号线是否正确反映信号状态。

对设备进行测试检查，确认硬件系统无故障，并提供测试报告。

71) 闯红灯电子测试

确认硬件设备工作正常后，通过网络登录到前端设备的工控机中，运行前端设备控制软件，设定线圈逻辑、数码相机的参数、抓拍条件之后，由测试车辆在红灯时通过线圈，查看系统是否拍照，照片效果是否符合要求，保存测试照片以备查询。

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