新一代高清電子警察系統(tǒng)的應(yīng)用解決方案

電子警察系統(tǒng)應(yīng)用解析

隨著機(jī)動(dòng)車(chē)輛大規(guī)模普及應(yīng)用，各種涉車(chē)違法事件開(kāi)始滋生蔓延，以此衍生的道路交通安全問(wèn)題日益成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一個(gè)重要制約因素。在收集、統(tǒng)計(jì)和分析道路交通事故后發(fā)現(xiàn)，大部分交通事故都是由于機(jī)動(dòng)車(chē)違法行駛而引起，尤以在交叉路口或路段上機(jī)動(dòng)車(chē)闖紅燈、逆行、壓線(xiàn)、不按車(chē)道行駛等造成的事故所占比例最大。建設(shè)電子警察系統(tǒng)，對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)違法行駛行為進(jìn)行不間斷自動(dòng)檢測(cè)和記錄，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)處罰，是遏制機(jī)動(dòng)車(chē)違法行駛行為的重要手段。

　　正是由于電警系統(tǒng)有如此重要的作用，因此全國(guó)各地都一直非常重視對(duì)電警系統(tǒng)的建設(shè)，但是很多地方由于建設(shè)時(shí)間較早，受限于當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)水平，已建的電警系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題：

　　首先，圖像質(zhì)量差、視野窄，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的整體性能。模擬攝像機(jī)約40萬(wàn)像素的圖像質(zhì)量，限制了抓拍圖片的視野以及清晰度。當(dāng)需要拍清車(chē)牌時(shí)，無(wú)法拍到整個(gè)車(chē)身；而拍到了整個(gè)車(chē)身卻看不清車(chē)牌，因此單個(gè)相機(jī)最多只能負(fù)責(zé)一個(gè)車(chē)道，往往造成一根桿子上需要架設(shè)多個(gè)攝像機(jī)，引起施工安裝以及設(shè)備維護(hù)的不便；同時(shí)模糊的圖像也對(duì)案件偵破或者違章處罰的事后取證帶來(lái)了不便；

　　其次，現(xiàn)有的電警系統(tǒng)檢測(cè)模式多還停留在采用地感線(xiàn)圈檢測(cè)車(chē)輛以及使用獨(dú)立的紅綠燈檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)交通信號(hào)。這兩種行為不僅會(huì)對(duì)路面造成破壞，增加施工成本與難度；同時(shí)受限于日后因道路破損造成的線(xiàn)材損壞等，將會(huì)給系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)許多不確定因素。同時(shí)采用地感線(xiàn)圈僅能單一地識(shí)別闖紅燈行為，而無(wú)法應(yīng)對(duì)逆行、壓線(xiàn)、不按規(guī)定車(chē)道行駛等違法駕駛行為；

　　此外，現(xiàn)有的電警系統(tǒng)功能較為單一，對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用能力不足。僅僅具備過(guò)車(chē)抓拍、識(shí)別與闖紅燈記錄的系統(tǒng)已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代化的警務(wù)工作需求。

　　為此，很多地方希望建設(shè)新一代高清電子警察系統(tǒng)，并要整合接入原有點(diǎn)，新建的電警系統(tǒng)除了要實(shí)現(xiàn)卡口功能、違法記錄等功能之外，還要預(yù)留相應(yīng)接口，可與上級(jí)電警平臺(tái)、警綜系統(tǒng)、PGIS系統(tǒng)等關(guān)聯(lián)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛信息的共享，布控信息的接收與響應(yīng)等。

　　新一代高清電子警察系統(tǒng)由前端子系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、中心管理平臺(tái)以及現(xiàn)有的電警系統(tǒng)組成。

　　前端子系統(tǒng)包含高清特寫(xiě)攝像機(jī)、高清全景攝像機(jī)、補(bǔ)光設(shè)備、智能電警主機(jī)等設(shè)備：

　　高清特寫(xiě)攝像機(jī)用于對(duì)過(guò)車(chē)的實(shí)時(shí)抓拍，并將抓拍圖片上傳給智能電警主機(jī)。相較于40萬(wàn)像素的標(biāo)清攝像機(jī)，每臺(tái)高清特寫(xiě)攝像機(jī)最多可以覆蓋三個(gè)車(chē)道，且抓拍圖片可詳盡展示車(chē)牌、車(chē)型等車(chē)輛細(xì)節(jié)與整個(gè)違法過(guò)程。抓拍攝像機(jī)同時(shí)也可為視頻檢測(cè)提供圖像基礎(chǔ)，采用視頻檢測(cè)可省去地感線(xiàn)圈、車(chē)輛檢測(cè)器以及交通信號(hào)檢測(cè)器，這樣就避免了對(duì)路面的破壞，也節(jié)約了建設(shè)成本與維護(hù)成本；

　　高清全景攝像機(jī)用于對(duì)道路的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控?？筛鶕?jù)實(shí)際應(yīng)用的路口環(huán)境，采用槍機(jī)或球機(jī)，方便用戶(hù)全方位根據(jù)需要查看該監(jiān)控點(diǎn)附近的情況。全景視頻主要反映整個(gè)卡口斷面的宏觀(guān)情況；

　　兩者相結(jié)合可為取證提供更豐富、更準(zhǔn)確的信息。

　　補(bǔ)光設(shè)備包括頻閃燈以及長(zhǎng)明燈。頻閃燈用于視頻檢測(cè)補(bǔ)光以及車(chē)輛抓拍補(bǔ)光，長(zhǎng)明燈用于全景錄像補(bǔ)光。每個(gè)車(chē)道配一臺(tái)頻閃燈，每個(gè)方向配一臺(tái)長(zhǎng)明燈；

　　隨著視頻檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子警察系統(tǒng)已逐漸告別了線(xiàn)圈設(shè)備，離開(kāi)了線(xiàn)圈，如何觸發(fā)抓拍攝像機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確地抓拍成為了一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。視頻檢測(cè)技術(shù)，顧名思義，是通過(guò)攝像機(jī)所采集到的視頻圖像來(lái)進(jìn)行智能分析，從而進(jìn)行后續(xù)處理。攝像機(jī)要能夠采集到理想的圖像資源，就離不開(kāi)外部光照的配合，在白天，自然光照夠理想，便完全不需要額外的光照，到了夜晚，通過(guò)配置智能頻閃燈即可解決光照問(wèn)題。智能頻閃燈可通過(guò)現(xiàn)今的智能頻閃技術(shù)，完全自適應(yīng)攝像機(jī)的幀率，既當(dāng)每次攝像機(jī)打開(kāi)它的快門(mén)的時(shí)候，頻閃燈總能提供一次足夠光照，來(lái)滿(mǎn)足攝像機(jī)對(duì)圖像的采集。這樣就可支持視頻檢測(cè)算法準(zhǔn)確地定位車(chē)輛、車(chē)牌等的位置，進(jìn)行精確的抓拍觸發(fā)。

智能電子警察系統(tǒng)功能

智能電警主機(jī)用于車(chē)輛信息（車(chē)身顏色、車(chē)型、車(chē)牌、車(chē)牌顏色等）的智能識(shí)別，并負(fù)責(zé)將前端的抓拍圖片、車(chē)輛信息等匯聚上傳給中心平臺(tái)。每個(gè)特寫(xiě)攝像機(jī)配置一臺(tái)智能電警主機(jī)；早先的電警主機(jī)還依賴(lài)于工控機(jī)，現(xiàn)在基本已用嵌入式設(shè)備所取代，嵌入式設(shè)備相比于工控機(jī)擁有更穩(wěn)定、高效、防病毒、耐高低溫等特點(diǎn)。

　　系統(tǒng)各前端與平臺(tái)間采用光纖傳輸?shù)姆绞?，如果前端與平臺(tái)不在一張網(wǎng)內(nèi)，例如前端在視頻專(zhuān)網(wǎng)，平臺(tái)在公安專(zhuān)網(wǎng)，那么就要考慮安全接入等設(shè)備。帶寬大小設(shè)計(jì)不小于并發(fā)傳輸多路視頻碼流與圖片的帶寬，同時(shí)預(yù)留20%冗余，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承裕话?，采?00萬(wàn)像素的攝像機(jī)，單張抓拍圖片大小在400KB左右，格式為JPEG；720P的視頻采用最新的H.264編碼格式，需要2Mbps左右的帶寬。

　　中心管理平臺(tái)包含視頻管理服務(wù)器、IPSAN存儲(chǔ)磁盤(pán)陣列、應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等設(shè)備：

　　IPSAN存儲(chǔ)磁盤(pán)陣列可提供大容量、高性能、高可靠的視頻錄像以及圖片集中存儲(chǔ)。本設(shè)備支持RAID5等數(shù)據(jù)安全技術(shù)，可確保錄像數(shù)據(jù)的安全可靠；

　　應(yīng)用服務(wù)器：用于接收來(lái)自前端數(shù)據(jù)采集部分的數(shù)據(jù)并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)處理，處理后的信息和圖片保存到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器內(nèi)；

　　WEB服務(wù)器：響應(yīng)用戶(hù)遠(yuǎn)程請(qǐng)求，提供用戶(hù)在線(xiàn)數(shù)據(jù)查詢(xún)、在線(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、遠(yuǎn)程維護(hù)管理等遠(yuǎn)程服務(wù)功能；

　　數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：提供數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件的安裝平臺(tái)，控制對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限、為數(shù)據(jù)查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)及運(yùn)算等數(shù)據(jù)操作提供內(nèi)存空間。

　　通過(guò)前端所傳輸來(lái)的各類(lèi)圖像及車(chē)輛信息，后臺(tái)管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)業(yè)務(wù)功能：

　　實(shí)時(shí)監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)控包括實(shí)時(shí)過(guò)車(chē)抓拍圖片以及監(jiān)控錄像的監(jiān)控。對(duì)于正常過(guò)車(chē)，系統(tǒng)具備卡口功能，即對(duì)每輛過(guò)車(chē)進(jìn)行抓拍識(shí)別，對(duì)于違法車(chē)輛，系統(tǒng)可抓拍多張圖片，記錄車(chē)輛的違法過(guò)程；同時(shí)，監(jiān)控錄像可記錄車(chē)輛路過(guò)路口的整個(gè)過(guò)程。

　　圖像關(guān)聯(lián)：在傳統(tǒng)的電警系統(tǒng)當(dāng)中，抓拍圖片與監(jiān)控錄像間是沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)的，這樣，整個(gè)取證的操作將變得非常的繁瑣。新一代高清電警系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)由抓拍圖片直接關(guān)聯(lián)獲取監(jiān)控錄像的功能，從而使得取證操作更簡(jiǎn)便，取證內(nèi)容更豐富。

　　違法處罰：通過(guò)采用視頻檢測(cè)技術(shù)，新一代的高清電警系統(tǒng)除了可記錄闖紅燈、逆行、超速等之外，還可識(shí)別壓線(xiàn)、違法變道等行為。此外，通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)與相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的對(duì)接分析，系統(tǒng)可識(shí)別是否有車(chē)輛駛?cè)雽?zhuān)用車(chē)道，例如私家車(chē)或其他車(chē)輛駛?cè)牍粚?zhuān)用車(chē)道。對(duì)于以上種種違法行為，系統(tǒng)均可將記錄信息提交給處罰系統(tǒng)，用作處罰依據(jù)，進(jìn)而有效遏制違法駕駛行為。

　　統(tǒng)計(jì)分析：系統(tǒng)可對(duì)車(chē)流量、車(chē)輛旅行時(shí)間、報(bào)警車(chē)輛、車(chē)輛違法率、車(chē)輛識(shí)別率等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，幫助交警部門(mén)獲得準(zhǔn)確的道路車(chē)輛信息以及某個(gè)路口或者區(qū)域的道路公共安全情況。

　　布控管理：智能電警系統(tǒng)均具備卡口功能，因此可通過(guò)布控管理，來(lái)快速獲取涉案車(chē)輛或盜搶車(chē)輛的最新位置等情報(bào)，幫助有關(guān)部門(mén)偵破涉車(chē)案件。

　　綜合查詢(xún)：系統(tǒng)提供精確查詢(xún)、模糊查詢(xún)、復(fù)合條件查詢(xún)等多種數(shù)據(jù)查詢(xún)功能?？刹樵?xún)信息類(lèi)型包括：車(chē)輛信息查詢(xún)、布控信息查詢(xún)、違章車(chē)輛查詢(xún)、異常牌照查詢(xún)等。查詢(xún)結(jié)果可以以報(bào)表形式輸出。

　　系統(tǒng)管理：系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)用戶(hù)信息的添加刪除以及根據(jù)用戶(hù)的級(jí)別、業(yè)務(wù)種類(lèi)、不同的區(qū)域等分配其對(duì)不同資源的不同操作權(quán)限。此外系統(tǒng)可遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)主要設(shè)備的入網(wǎng)設(shè)置、設(shè)備參數(shù)配置、遠(yuǎn)程控制、工作狀態(tài)檢測(cè)、設(shè)備重啟、故障診斷處理等，為用戶(hù)全面掌握各種設(shè)備運(yùn)行情況和網(wǎng)絡(luò)傳輸狀態(tài)等提供有力的檢測(cè)手段。

　　此外，平臺(tái)通過(guò)共享數(shù)據(jù)庫(kù)的方式接入原有的電警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫整合。同時(shí)平臺(tái)可提供友好的外部接口，可與上級(jí)電警平臺(tái)、警綜系統(tǒng)、PGIS系統(tǒng)等關(guān)聯(lián)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)更大范圍的業(yè)務(wù)功能。

電子警察系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

　　通過(guò)以上的設(shè)計(jì)，新一代高清電子警察系統(tǒng)除了可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、車(chē)輛捕獲、闖紅燈記錄、統(tǒng)計(jì)查詢(xún)等基本功能外，還擁有如下應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

　　全天候高清晰圖片拍攝

　　系統(tǒng)采用200萬(wàn)像素以上的高清攝像機(jī)進(jìn)行過(guò)車(chē)圖像的抓拍，圖像質(zhì)量可達(dá)1600*1200像素以上。同時(shí)通過(guò)先進(jìn)的自動(dòng)成像控制技術(shù)配合智能補(bǔ)光燈，可實(shí)現(xiàn)在強(qiáng)順光、強(qiáng)逆光、夜間等各種光照條件下，對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)牌、車(chē)型等進(jìn)行全天候有效識(shí)別。單臺(tái)攝像機(jī)可完美覆蓋三車(chē)道，有效減少了攝像機(jī)數(shù)量，降低了施工以及維護(hù)難度。

　　先進(jìn)的視頻檢測(cè)技術(shù)

　　系統(tǒng)采用視頻紅燈檢測(cè)，能精確區(qū)分紅燈、黃燈、綠燈，包括箭頭標(biāo)識(shí)。無(wú)須接紅綠燈信號(hào)，消除了施工困難。同時(shí)采用視頻車(chē)輛檢測(cè)，無(wú)須地感線(xiàn)圈。能精確跟蹤車(chē)輛軌跡，判斷車(chē)輛直行、逆行、左右轉(zhuǎn)方向，車(chē)輛在停車(chē)線(xiàn)前、壓線(xiàn)、越線(xiàn)情況，以及車(chē)輛壓車(chē)道分隔線(xiàn)行駛情況。既避免了對(duì)路面的破壞，又加強(qiáng)了系統(tǒng)記錄違法駕駛行為的能力。

　　強(qiáng)大的系統(tǒng)整合能力

　　系統(tǒng)可進(jìn)行多級(jí)級(jí)聯(lián)部署，滿(mǎn)足建設(shè)覆蓋全省的電警系統(tǒng)的需求，同時(shí)具有友好的接口，可與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接：一，可整合多廠(chǎng)商的電警系統(tǒng)，使現(xiàn)有資源得到充分利用，節(jié)約建設(shè)成本；二，可整合路口周邊的監(jiān)控資源，實(shí)現(xiàn)電子警察與道路監(jiān)控相結(jié)合的智能交通管理；三，可將數(shù)據(jù)信息提供給其他公安信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。

　　強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力

　　系統(tǒng)可根據(jù)前端獲取的各類(lèi)資源以及與其他系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，挖掘獲取等多的業(yè)務(wù)。例如可根據(jù)歷史車(chē)流量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)實(shí)時(shí)道路擁堵情況，提前實(shí)現(xiàn)交通疏導(dǎo)；根據(jù)歷史路口間通行時(shí)間，預(yù)測(cè)到達(dá)目的地時(shí)間；根據(jù)車(chē)輛違法分布情況，針對(duì)重點(diǎn)路口加大警力查處；根據(jù)全方位掌握區(qū)域車(chē)輛情況，快速定位車(chē)輛違法點(diǎn)，給快速破案提供技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)區(qū)域管理等。

　　未來(lái)發(fā)展方向

　　新一代電警系統(tǒng)在成像質(zhì)量、車(chē)輛捕獲率、違法識(shí)別率等方面較之前的電警系統(tǒng)已有了質(zhì)的飛躍，但是相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，采用更高像素的攝像機(jī)（500萬(wàn)甚至更高）也是必然，同時(shí)抓拍攝像機(jī)與全景攝像機(jī)合二為一也將是業(yè)界的一個(gè)趨勢(shì)。另外，伴隨智能技術(shù)的不斷提高，對(duì)于車(chē)輛“行為”的識(shí)別將不僅僅停留在闖紅燈、逆行、壓線(xiàn)等等，對(duì)車(chē)輛拋灑物、交通事故、車(chē)輛排隊(duì)擁堵等“事件”的檢測(cè)也是近在咫尺的了。

　　此外，無(wú)論電警或是卡口系統(tǒng)，如何對(duì)前端獲取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，挖掘各種有助于破獲涉車(chē)案件、加強(qiáng)道路管理的信息已成為智能交通系統(tǒng)的必然發(fā)展方向。