机动车超速自动记录系统技术方案.doc

机动车超速自动记录系统技术方案l 无锡文垲智能科技有限公司l 2007年10月l目 录系统概述1系统实现原理1系统技术特点2系统功能3系统设备构成5现场安装示意图8系统主要技术指标12可设置参数15系统平面布局图16系统设备报价清单17系统概述机动车超速自动记录系统，通过安装在高速公路及各等级公路上的固定式超速自动监测设备，系统安装在横跨公路的桥梁、龙门架或者道路中央隔离带的立杆上，对路面上的机动车超速违法行为进行全天全过程监视和数字图像记录。所记录的内容全面反映超速车辆的违法过程，为依法处罚提供充分的法律依据。并且可以根据用户的要求时实监控路面的车流，卡口处理系统，非现场执法处理系统。以及统计车流量，计算平均车间距离等等。本系统采用高性能的嵌入式计算机系统为核心，采用宽动态高性能摄像机结合雷达测速和图像识别分析技术作为图像拍摄主体，运用多普勒雷达技术、图像处理以及数字通信网络将超速车辆的信息实时发送至超速车辆管理中心服务器和现场执法工作站，实现了高速公路交通现场无人职守情况下对各种车辆超速违法行为进行自动监管，准确、实时、高效的帮助交警部门完成对违法超速车辆的取证和处罚，并为交通管理部门提供了一整套的，实现违法照片管理、告知单打印、罚款收缴、自动对车辆加锁解锁等功能的违法记录后台管理系统。系统实现原理系统采用全数字化的嵌入式处理技术，采用固定安装的窄波测速雷达对车道上行驶的车辆实时检测，雷达对过往的所有车辆都要检测，同时触发与工控机相连的道路监控专用摄像机，并实时将测量的车辆速度传送到主机系统，当车辆速度超过规定速度的阈值时，系统控制相关车道的摄像机和全景摄像机进行抓拍，并对抓拍照片自动识别车牌。采用最新数字图像处理(DSP)技术，以平均每秒不小于25帧的速度对图像中的车牌进行快速实时的识别处理，并从有效识别的图像中选取最佳的图片进行存储，通过GPRS或CDMA1X移动通信网络将超速车辆信息发送至超速管理中心服务器，再由服务器将信息实时发送至相关的工作站，进行管理、分拣、执法、查询等项处理（本系统实施时可以依据现场情况灵活调整）。系统技术特点高速公路及多等级公路视频超速监控系统利用视频图像处理技术，雷达测速处理技术，可对高速公路及多等级公路车道上的汽车进行非接触监控，获得车速、车牌号码、违法照片等运行状态信息，自动车牌识别速度快、准确率高、通用性强、开放性好，为实时违法处理提供了可靠的法律依据。1. 使用成本低：采用数字图像处理技术，照片以电子数据方式进行处理，数据图像传输基于GPRS或CDMA1X无线通迅网络，从而实现了实时传输和自由移动，扩大了应用的范围，降低了成本。2. 照片清晰度高： 在图像的存储传输过程中使用了最先进的JPEG2000格式图像压缩技术，与常用的JPEG格式相比，采用了小波算法而非以往的离散余弦算法，大大改善了图像的传输质量，提高了图像的清晰度。3. 无人职守全自动工作：全部系统均采用自动运行方式，违法记录前端嵌入式主控计算机通过多种通讯形式自动上传到监控中心，无需中间环节。主控计算机设有前端设备故障自动检测功能，若前端设备发生故障，自动通知控制中心故障信息，以便及时维修，无需人员巡查。4. 数据传输方式多样：现场违法数据和图像信息是以数字方式信息贮存的，可以通过多种途径传输到后端的监控中心（电话拨号、数据专线、宽带网络、光纤网络、无线gprs/cdma等）；具体的传输方式可根据现场情况选择不同的通讯模块实现。5. 数据传输安全、快捷：采用服务器接收技术，实现了前端实时接收抓拍车辆信息。服务器接收到现场车辆信息后，到前端的平均反应时间不超过1秒。数据传输过程中采用了压缩及解压算法，大大提高了传输速度，系统登录采用了符合金融交易安全标准的MD5算法，安全性能远高于其他同类产品。 6. 系统稳定性高：服务器端采用多线程事物处理技术，大大提高了系统整体反应速度、稳定性和安全性。采用嵌入式操作系统及专门开发的传输软件，在通讯发生故障时可自动恢复连接。系统主要部件均具备自检功能，能够在异常情况下重新启动，系统断电后的工作模式能够自动保存，系统会在供电恢复后自动开机运行。系统具备自动升级能力，可以通过网络进行远程升级。7. 系统管理方便：系统采用了灵活的配置方式，数十种参数可由用户自行调节，对监控站更是实现了远程控制。设定了照片分捡、车辆执法、系统管理、综合查询四种不同的权限，即使是同一权限的用户也可设定不同的筛选条件，大大提高了安全性能。针对系统的各种操作都对操作人和操作时间自动记录，并对系统中所有事件都记入日志。8. 车牌识别率高：采用图像高速识别技术，平均每秒识别25帧以上，车牌识别仅用0.04秒。可实现实时的图像识别处理，保证超速车辆的抓拍率可在90%以上。系统功能l 数字图像记录：系统对超速车辆抓拍多张（三张以上）数字图片，多张图片可提供的信息为：清晰的车牌号 车型及颜色违法现场的环境认证即违法超速车辆的现场全景违法车辆的超速地点、方向等l 超速文字记录：违法地点 限速 超速 违法时间（年/月/日/时/分/秒）违法车辆的瞬间速度 行使方向 超速百分比 l 数据传输功能系统数据通讯采用先进的嵌入式通讯设备，使数据通讯实时简捷可靠。能及时的传送路面上的任何车辆信息，方便交警现场处罚违法行为。有效的促进交警的工作效率。l 记录信息全面、严谨多张数字图片和文字记录了车辆超速违法的全过程，多张远景照片显示车辆的动态行使过程，信息详尽、完整，为处罚提供严谨的执法依据。l 监测范围宽 一套系统相当于移动测速的四倍效率，一套设备最多可同时监测双向四车道。l 监测精度高 检测精度不受车型的影响。在雨、雾、雪等天气下系统不会受到影响。系统设备构成l 硬件组成1 多普勒高精度道路测速专用雷达2 高速公路监控专用摄像机（包括全景摄像机和近景摄像机）3 高性能工控机4 GPRS路由器（或CDMA1X路由器）5 超速管理中心服务器6 分拣、执法、管理、查询工作站计算机7 无线调制解调器（根据网络选用）8 通讯网络（Internet接入或VPN）ll 软件组成1. 机动车辆超速自动拍照监控站系统：在现场工控机上使用，对道路监控专用摄像机拍摄的图像进行高速识别，选取有效识别的最佳图片进行存储，并进行压缩处理后，通过GPRS或CDMA1X路由器发送至超速管理中心服务器。2 .机动车超速自动拍照管理服务器系统：在超速管理中心服务器上应用，接收由监控现场工控机上发来的超速车辆信息，并将其发送给相关的在线分拣工作站和执法站，并接收由分拣、执法、管理、查询等工作站发来的请求，进行相关应答，实现对车辆信息的分拣确认、删除、处罚、登报等项操作。3 .机动车超速自动拍照管理工作站系统：在执行分拣、执法、管理、查询的计算机上使用，通过GPRS或CDMA1X无线调制解调器或其他方式（如局域网、电话拨号或ADSL等）与超速管理中心服务器联接，可接收服务器发送来的实时超速车辆信息，也可对历史车辆进行管理。可对黑、红名单车辆进行设置，如遇黑名单车辆有报警功能。不同的工作站有不同的权限，可对超速车辆进行查询、分拣、管理和执法等操作。4 .机动车卡口实时处理系统：卡口处理系统是卡口系统安装在车辆的通行口上，系统主机通过联网，时实接收服务器主机上的最新超速记录信息，并且并与卡口的摄像单元采集的车辆信息对比，发现过往车辆有超速记录，就会立即发出报警，等候在卡口的交警可以对其进行现场处罚处罚。 各种车辆类型的示例照片；现场安装示意图以下图示以单向双车道为例。 系统实现网络流程系统主要技术指标1 道路拍摄距离20-500M2 速度检测范围：10-300KM/H3 速度检测误差范围：3%4 流量检测精度：90%5 车头时距检测范围：1-20S6 数据通讯操作系统：嵌入式系统7 单车道抓拍率：>98%8 车牌照自动识别率：>95%9 单次识别完成时间：<0.04秒10 数字照片分辨率：795 × 596像素11 彩色镜头分辨率：625线12 彩色照片：24位真彩色13 不受车型限制13 每车抓拍图片数：2张（多个全景，一张近景）14 单车道每秒拍照张数：25张15 照片存储传输采用JPEG2000格式16 监视区域路面最小光照度10LUX17 图像上附加地点信息、时间信息日期信息。18 512M以上内存，80G以上硬盘。19 配有远程通讯接口20 照片清晰度：可调21 车牌在照片上的位置：可调22 监控车辆方向：正反向均可23 照片亮度：可调24 具有强光抑制逆光补偿功能25 具有自动增益控制功能26 具有自动白平衡功能27 手动调焦28 全天候恒温遮光防护罩29 测速、拍照、识别、上传、报警全程反应时间：<20秒30 传输采用GPRS/CDMA1X方式，永远在线，实时传输31 雷达触发灵敏度：1-31（可远程设置）32 雷达测速灵敏度：1-31 （可远程设置）33 服务器支持同时在线工作站数：1000个34 工作电压：AC 220V±20V，50Hz±235 工作温度：-40+7536 工作湿度：20%90%37 设备功耗：<300W38 机箱防护等级：IP5539 机箱防雷等级：2级40 寿命：>50000H可设置参数l Client（工作站）设置1 用户名：UserName2 密码：Pwd3 连接测试帖发送时间间隔（单位：毫秒）：QlinkTime4 服务器IP：ServerIP5 服务器端口：ServerPort6 登录等待时间（单位：秒）：LoginWaitTime7 重启延时时间（单位：分）：ResetDelayl Picture（照片）设置1 图片存储路径：SavePath2 系统运行临时路径：TempPath3 多张图片传送时间间隔（单位：毫秒）：PicSendTime4 删除图片保存路径：DelPath5 图片传送等待时间（单位：秒）：PicSendDelay6 单帧图片传送大小（单位：字节）PicFrameSize7 图片文件大小（单位：字节）：PicFileSize8 图片传送线程启动时间间隔（单位：毫秒）：PicSeekTime9 上传文件类型：UpLoadFileMask10 上传速度限制（单位：公里/小时），小于此值的将不予上传：UpSpeedLimit11 每车同时抓拍镜头数：SynCamera12 删除图片保存选项，0-不保存，1-保存：DelSavel Radar（雷达）设置1 雷达个数：Radars2 雷达类型：RadarType3 两个雷达识别周期之间的间隔(单位：毫秒)：RadarIntvl4 车身形状速度误差(单位：公里/小时)，即雷达认为是同一辆车的误差阈值：VSError5 可判定为噪声（来自相临车道）的最大速度读数次数：NoiseCount6 雷达倾角速度修正(单位：公里/小时)，必须放在Radars之后：RSMod7 调试控制，必须放在Radars之后，1-打开调试 0-关闭调试：Debug8 雷达安装方向，0-正向(面对来车)，1-反向(面对去车)：RDirection9 速度感应灵敏度，1-31：SpeedSens10 触发信号灵敏度，1-31：AlertSensl LPR（车牌识别）设置1、 照片取样频度，1指每帧取样一张，2指每两帧取样一张，用于识别：PicRecFrq2、车牌在图片中距上端的距离的理想值：PlateTopBest3、 防误读车牌位置差，防止对固定物体(如路面)的反复错误识别，两次车牌位置读数的TOP距离的最小差值，小于等于此值将不予采信：PlateTopDiff4 车牌中不能识别的字符的替换字符（不能是/：*?<>|）：PlateQSign5 首字替换，车牌中首字符低于最低可信度时将用此字符替换：PlateFRpl 6 最低可信度(0-100)，小于或等于此值将不予采用：PlateReliab7 亮度基数，决定是否进行亮度调节：BrightnessBase超速车辆拍照管理系统基于Visual C+ 6.0、Visual C+.NET和Borland C+ Builder 5.5平台开发，超速车辆拍照系统监控站运行环境为Windows 2000 Professional，超速车辆拍照管理服务器端系统运行环境为Windows 2000 Server + MS SQL Server，超速车辆管理系统工作站运行环境为Windows 98/Windows NT/Windows ME/Windows 2000/ Windows XP。l 后端处理系统车辆的违法照片是交警部门对违法行为进行处罚的主要依据，因此对前端的照片进行快速准确的分类处理，能有效的减少差错，提高对超速车辆的管理和处罚的效率。通常情况下，后端处理系统包括以下几部分：核心数据库系统违法照片接收系统违法照片分类存储系统公共查询系统黑名单管理报警红名单及特殊车辆管理监控站远程控制通过以上系统组成的计算机网络，实现从数据接收、管理到违法罚款收缴的全过程管理。具体的流程和功能如下：l 核心数据库系统 核心数据库系统为各个子系统提供存储服务，本系统设计上采用SQL SERVER 2000，也可根据需要移植到ORACLE等数据库平台。 具体应用中可依据前端系统产生的照片数量，以及照片保存时间的长短设计数据库的总体容量。l 违法照片接收系统 违法照片接收系统用于接收来自前端电子警察系统拍摄的违法照片，并将违法照片以及违法现场资料（违法地点、违法类型、违法时间等）存入数据库中。l 处罚管理系统 处罚管理系统是为违法处理部门提供的业务管理软件，通过这个软件可以实现违法信息查询，违法处罚单打印等功能。 违法车辆的驾驶员在缴纳罚款前需先到违法管理部门查询违法信息，打印违法处罚单，再持违法处罚单到银行缴纳罚款。l 公共查询系统 为便于车主、驾驶员查询违法信息，系统提供多种公共查询功能，包括：互联网查询通过建设互联网网站系统，将违法信息（包括违法照片）发布到网站上，车主、驾驶员可以通过访问网站查询违法信息。短信查询可与当地移动运营商合作，开通短信查询，利用手机短信查询机动车违法信息。电话语音查询通过开设查询热线，采用电话自动应答系统，为上社会提供违法信息查询服务。l 红名单、黑名单管理报警建立车辆黑、红名单信息库，可对黑名单信息增删改查。自动对每个新抓拍车辆的信息在黑名单库中查找，发现后自动动报警（以把报警信息推到执法工作站的方式实现）。l 监控站远程控制监控站为无人职守全天候工作方式，系统可通过远程控制方式对监控站的各项参数进行调节，例如雷达灵敏度、照片清晰度等几十种参数进行设置（详见本白皮书“可设置参数”部分）。l 设备防盗防破坏监控系统该系统是通过无线CDMA网络传送监控视频。其中无线传送模块和网络视频服务器模块集成一体，安装简单，该系统的视频安装覆盖整个超速监控设备，并且图像时实传送到指定的服务器上进行录像，可以作为破案的证据。在监控过程中，一旦发现图像中有人为破坏设备的情况，就会发出报警。监控人员可以立即通知值勤人员到现场制止或抓获。