上海正偉城市交通路口違章車輛無線取證系統

1. 前 言

　　隨著經濟的發展，車輛數量的迅猛增長，各城市交通越來越擁擠，給我們的生活帶來許多不便；更由于許多車輛的違章現象，造成了許多經濟及人身的傷害，也造成了出現各類事故的隱患，這給創建文明城市、維護交通及人身安全帶來許多障礙。由于城市的不斷規劃、擴大，人口、車輛的不斷增多，更好地解決交通擁擠、違章現象，降低事故發生現象，達到暢通工程的要求，正成為各城市不得不解決的重要問題。

　　為了更好地解決這些問題，懲治闖紅燈違章車輛，避免路口交通擁擠、雜亂，上海正偉將GPRS無線傳輸技術和傳統視頻抓拍技術相結合，提出新型的“電子警察”。

　　與以往的“電子警察”最大不同之處是新型“電子警察”采用視頻抓拍和GPRS無線傳輸的新技術實現交通違章取證。它利用車輛檢測技術、信號控制技術、計算機技術、圖像數字化處理技術、通信技術等現代高科技技術開發的電子儀器，安裝于交通路口，24小時全天候對違章沖紅燈的機動車輛進行拍照,照片定時通過移動的GPRS網絡傳回交警指揮中心數據庫。該系統能排除惡劣天氣、高溫、低溫的影響，性能非常穩定，維護簡便，可滿足不同的需要。為交警部門處理該類違章提供客觀、準確、及時的依據，同時可以大大節省警力。

　　2.無線抓拍系統結構

　　共三部分：通信網絡部分、路口控制部分、指揮中心管理部分。

　　無線子警察系統設計為二級計算機網絡系統，采用二級管理模式。控制中心計算機系統構成局域計算機網絡（10/100M 自適應以太網），控制中心計算機系統與路口拍照計算機系統聯接為廣域計算機網絡。二級管理模式為控制中心的總體管理和路口的現場管理。

　　2.1 控制中心計算機系統的構成

　　控制中心計算機系統主要由網絡服務器、管理計算機、網絡集線器、寬帶路由器、不間斷電源、彩色打印機等組成。

　　2.2 路口拍照計算機系統的構成

　　路口拍照計算機系統主要由以下設備組成： 高性能數碼照相機、控制主機、 通信管理工業控制計算機、 車輛探測器、 閃光燈、 調制解調器。

　　2.3 系統功能

　　新型“電子警察”系統功能：

　　n 錄像、抓拍

　　能夠對行駛車輛的闖紅燈等違章行為進行錄像、抓拍，形成的證據資料包括違章時間、違章地點、違章類型、車輛類型、車牌號碼、車牌顏色等內容。

　　n 車輛自動檢測功能

　　系統24小時全天候工作，對只有在紅燈期間進入停車線且繼續向前行使超越停車線具有闖紅燈行為的機動車輛拍照；對于在紅燈亮后剛入停車線，但不繼續向前行使的車輛不拍攝；在非紅燈期間不誤拍。

　　n 抓拍記錄存儲功能

　　能準確抓拍記錄違章車輛違章過程的連續彩色全景圖像及彩色牌照圖像。

　　n 信號燈自動檢測、故障自動判斷

　　系統能自動檢測紅燈信號，并對信號燈故障自動判斷；當紅燈信號連續時間達3分鐘以上時，系統自動判斷為信號燈故障，避免在系統信號燈輸入異常時漏拍、誤拍、錯拍的現象。

　　n 系統自動恢復功能

　　異常故障（停電等）發生后,系統能夠在來電后自動恢復，自動進入正常工作狀態無須人工干預。

　　n 車輛流量監測統計

　　每個路口監控點與管理中心通過GPRS實時在線，可以隨時回傳每個路口的交通車流狀況，作為車輛交通誘導的實時數據來源。

　　3. 系統的工作原理

　　3.1 系統工作方式

　　埋設在行車道上的電磁感應線圈不斷檢測是否有車輛通過。如果在紅燈期間線圈檢測到有車輛通過，控制主機立即向數碼相機發出抓拍命令，數碼相機即時抓拍該方向的違章車輛圖像并存儲在路口計算機的硬盤中，同時，通過GPRS無線網絡把違章車輛圖片傳回控制中心。在控制中心對傳回的圖片數據進行分類整理，建立違章車輛數據庫，并生成集紅燈信號、停車線、車牌號碼、違章時間、違章地點于一體的違章通知書，采用彩色打印機打印輸出。控制中心的計算機系統預留和車輛管理所計算機數據庫的聯網接口。路口數量可進行擴充。

　　3.2 系統特點

　　系統有以下特點：

　　● 采用感應線圈檢測違章車輛，成本低廉，工作穩定可靠，可實現多相位路口檢測控制，以適應復雜交通路口控制信號的需要

　　● 采用數碼相機抓拍，圖片清晰，包含違章三要素（停車線、違章車輛、紅燈信號），可做為確鑿的處罰證據

　　● 自動判別車輛進入停車線的時間，能拍攝機動車輛、摩托車、輕型摩托車等不同大小的違章車輛

　　● 車輛檢測器靈敏度1-16級可調，有自動提升功能，對高底盤車輛也具有很高的檢測率

　　● 違章拍攝控制主機在拍攝時自動附加日期（年、月、日、時、分、秒）、地點與方向等信息，在進行違章車輛處理時能夠全面地顯示車輛違章時的信息。違章拍攝控制主機自動測光、補光，所拍攝的違章照片全天侯清晰可辨

　　● 閃光燈與相機同步，同步速度為1/90秒。具備完善的夜間拍照能力，最低0LUX照度下可強制拍照

　　● 采用多線圈判別方法，大大提高拍攝有效率（98%）

　　● 采用計算機圖像處理技術，可方便的進行檢索、存儲

　　● 路口工控機配置30G硬盤，能自動進行圖像下載。在傳輸通道出現問題時可支持人工下載照片

　　● 系統全自動工作，無需人工操作。操作人員只需打印違章照片

　　● 中心服務器操作簡便，統一管理，集中打印

　　● 中心處理軟件對違章照片進行處理。以不同的權限進行違章照片的刪除、打印違章通知單、違章信息查詢等操作。軟件能夠自動統計違章次數，圖像以.JPG格式按英文字母和數字排序存入數據庫。在進行違章查詢時，可按車牌號、車主、違章時間、違章路口及方向等參數查詢，還可統計一定時間段或特定路口的違章數量。獨特的圖像加密技術，使圖像內容不會被篡改

　　● 系統采用工業標準化設計，定時自檢，故障自動報告，死機自動

　　● 啟動，維護方便。功能可根據需要進行擴展；數碼相機配備室外防護罩，保障了惡劣環境下長期工作，提高了系統的穩定性。

　　3.3 傳輸網絡

　　路口抓拍的數據，一方面本地保存，一方面通過GPRS傳輸到管理中心。

　　路口抓拍設備通過移動GPRS網絡，與中心計算機系統進行網絡通信，上傳抓拍的圖像數據。

　　當中心計算機系統發生故障或與路口計算機的數據通信中斷時，路口計算機將處于獨立工作狀態，獨立存儲業務數據，并在中心計算機系統故障排除或數據通信恢復時，自動上傳存儲的數據。

　　移動GPRS網絡典型傳輸速率為20－30Kbps，抓拍的圖像經過高質量壓縮，保持在30－60KB左右，一張圖片的傳輸時間在10－20秒左右，采用斷線重連，斷點續傳技術，嚴格保證所有圖片數據完整，及時傳輸回管理中心。

　　相關參數：

　　 拍攝速度（從傳感器觸發到快門動作） 最小速度0.1秒；

　　 連續拍照速度 1.4張/秒；

　　 傳輸時間（不占用拍照時間） 2張/分鐘；

　　 本地存儲約30萬張圖片不丟失

　　3.4 軟件

　　軟件是系統的重要組成部分，軟件的設計要考慮到具體的實際情況，既要具有實用性、安全性、易用性、可維護性，同時也要具有先進性、可擴充性、升級能力。

　　在軟件設計中遵循以下原則：

　　1. 經濟、實用、先進。系統軟件的設計要兼顧現階段要求與預留未來發展所需擴充能力，既要考慮滿足當前管理的需要，制定合理的投資和設計方案，又要能滿足與其它系統的接軌要求及建成后數年的發展要求，保證對系統投資的升值與保護，并兼顧到將來系統的升級，以達到最佳的性能價格比

　2. 選擇成熟先進可行的技術，縮短軟件的開發周期，操作界面友好，使整套系統具有先進性、實用性、可擴充性、開放性、易用性和易維護性

　 3. 安全可靠，充分保障數據的安全、完整和可靠

　　系統應用軟件設計為客戶/服務器結構，在控制中心設立數據服務器，用于存儲各路口上傳的業務數據，由管理電腦對傳回的圖片進行處理，按車牌分類存入不同的數據庫，可方便地按本地車、外地車或特種車進行查詢。

　　系統提供方便的資料查詢手段，支持多種查詢方式，如：按時間、路口、方向、車牌號碼、車主單位、交通流量、違章類型等方式進行查詢，可與車管所數據庫聯網，自動讀取相關的車輛、駕駛員信息。資料共享。

　　4. 系統優勢

　　以往的“電子警察”多采用傳統的地感線圈檢測、光學相機拍攝的模式，需要人工定期到現場收集膠卷，經沖洗、掃描后形成圖片文件，同時人工錄入違法時間、地點、車牌號碼等違法信息，最終導入數據庫，這一過程需要花費一定人力和時間，而且人工收集膠卷的同時會對現場交通有一定的影響；而新型的“電子警察”則采用GPRS無線傳輸模式，實現自動抓拍、自動通過GPRS無線網絡實時傳輸回管理中心，極大地提高了工作效率，監控力度大為增強。

　　同時，上海正偉所提供的無線“電子警察”在平時沒有交通違章情況下，還具有實時監測車輛流量，監測道路交通狀況的功能，充分體現了GPRS無線傳輸、永遠在線的優勢。每個路口監控點與管理中心通過GPRS實時在線，可以隨時回傳每個路口的交通車流狀況，作為車輛交通誘導的實時數據來源。