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上海競天科技股份有限公司
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電子系統建設背景城市道路路口作為城市交通的重要節點，是影響整個城市交通的關鍵
城市道路路口作為城市交通的重要節點，是影響整個城市交通的關鍵。對其進行有效的控制、管理成為治理城市交通的核心問題。電子系統作為城市路口交通管理系統的一部分，已經成為治理路口交通的有效方式之一。目前，采用純視頻檢測與識別技術實現包含闖紅燈違法、不按規定車道行駛（包括直行車道左右拐、右拐車道直行、左拐車道直行、違法占用非機動車道等）、逆向行駛、壓黃線等多種違法監測功能，以及測速、各類闖禁令、高清全景監控等全功能的高清綜合違法監測系統已成為發展主流。
闖紅燈抓拍
對機動車在信號控制的交叉路口和路段上違反紅燈相位禁止通行規定，越過停止線并繼續行駛行為的“機動車闖紅燈行為"進行抓拍記錄，包括3張反映闖紅燈行為過程的圖片和過車數據信息，照片能夠滿足：
a)能反映機動車未到達停止線的圖片，并能清晰辨別車輛類型、交通信號燈紅燈、停止線；
b)能反映機動車已越過停止線的圖片，并能清晰辨別車輛類型、號牌號碼、交通信號燈紅燈、停止線；
c)能反映機動車與b)圖片中機動車向前位移的圖片，并能清晰辨別車輛類型、交通信號燈紅燈、停止線。
闖禁令抓拍
系統可以有效抓拍闖禁令違法行駛機動車輛，主要涉及禁止駛入、禁止通行、車種禁行、禁止掉頭、禁止車輛轉彎等駕駛行為。記錄機動車的違法圖片至少包括三張全景圖片和一張號牌特寫圖片，違法取證圖片至少兩張圖片全天候都可以清晰辨識機動車全景概貌特征和號牌信息，同時還能夠清晰辨認行駛方向上的標志/標牌指示。
超速行為檢測
超速行為檢測采用區間車速、斷面地點車速兩種方式，以布設在路段處為主。采用區間測速技術取證機動車超速違法行為的，其進入和離開監測點的機動車圖片包含清晰辨認機動車全景特征、號牌號碼、精確的時間和區間距離等信息，時間每24h至少校準一次。超速檢測記錄系統符合國家標準“GBT21255-2007機動車測速儀"。
其他違法行為檢測
系統可以有效檢測抓拍非法占道、逆向行駛、非法滯留、非法變道、占用公交專用道等駕駛行為。記錄機動車的違法圖片至少包括三張全景圖片和一張號牌特寫圖片，違法取證圖片至少兩張圖片全天候都可以清晰辨識機動車全景概貌特征和號牌信息，還能夠清晰辨認行駛方向上的標線標識指示或公交專用道及行駛時間等字樣的標牌或標線。
通過各種交通違法行為的抓拍記錄，規范駕駛員的駕駛行為，防止因違法駕駛行為帶來的交通事故，降低交通事故率，降低因交通事故帶來的人民群眾財產損失。
系統建成后將達成以下目標：
l 強化智能交通、科技強警意識，彰顯公正、標準形象
l 降低事故發生概率和干警勞動強度，提高道路通過和利用能力以及工作效率
l 有效檢測和記錄各十字路口違章闖紅燈的車輛，及時矯正違法違章駕駛行為
l 及時通報路口，車流等相關交通信息
l 協助相關單位查究違法違章車輛和人員，并未破案提供相關證據
l 對黑名單車輛進行布控
電子建設前端主要由高清抓拍攝像機、信號燈檢測器、控制主機、交換機、光端機等設備組成，主要負責抓拍違法行為，并將違法過程照片和過車信息數據化，傳送至中心記錄、保存。
系統主要利用抓拍單元、補光單元、交換設備以及路口存儲轉發單元等功能單元完成抓拍、識別、存儲、轉發等一系列工作。電子前端子系統需要通過不同的抓拍環境采用不同的抓拍方式，從而可以提高抓拍的效果，避免因模式化的抓拍方式導致抓拍效果不佳。
系統配置
? 檢測方式：視頻檢測；
? 成像設備：單個斷面為連續3車道及以下的采用1套600W像素高清抓拍攝像機，單個斷面連續3車道以上6車道及以下的采用2套600萬像素高清抓拍攝像機，依此類推；
? 補光燈：每根車道1套LED補光燈；
? 控制主機：路口按照每12條車道配置1臺控制主機的原則；
? 交換機：路口每個主機箱和小機箱根據各自接入的抓拍機數量配置8口工業級交換機；
? 以太網光端機：每個小機箱配置1對以太網光端機將抓拍數據傳輸至主機箱；
系統拓撲圖
系統布局圖1
系統布局圖2
系統布局圖3
闖紅燈違法行為檢測功能
系統采用高清視頻作為主要檢測方式，對于紅燈亮后進入停車線且繼續向前行駛越過停車線的違法車輛進行記錄，可自動判別車輛進入停車線的時間，對于紅燈亮前進入停車線的車輛不作為違法記錄；對于紅燈亮后進入停車線，但不繼續向前行駛，只在綠燈亮后向前的車輛不作為違法記錄；機動車在其對應的黃燈或綠燈相位時越過停車線，闖紅燈自動記錄系統不作為違法記錄。
所有圖片采用JPEG圖像壓縮方式，JPEG圖片編碼符合ISO/IEC 15444:2000的要求。在任何情況下，高清攝像機能同時清楚地抓拍違法車輛及交通信號燈并能明確地分辨出交通信號燈的顏色。并且可提供不少于5秒的高清違法視頻錄像，清晰的反映車輛的整個違法過程，作為違法處罰的有力佐證。
闖紅燈違法合成照片1
闖紅燈違法合成照片2
闖禁令違法行為檢測功能
對于進入禁令標志區域大型號牌車輛進行違法抓拍。記錄車輛經過的時間、行駛方向、行駛速度、號牌號碼等關鍵的違法舉證要素，同時還能夠清晰辨認行駛方向上的標志/標牌指示。
記錄的機動車闖禁令的違法圖片至少包括三張全景圖片和一張號牌特寫圖片，并且兩張圖片全天候都可以看清機動車尾牌信息，實現違法證據的有效關聯，并且可提供不少于5秒的高清違法視頻錄像，清晰的反映車輛的整個違法過程，作為違法處罰的有力佐證。
所有圖片采用JPEG圖像壓縮方式，JPEG圖片編碼符合ISO/IEC 15444:2000的要求。
闖禁令（大貨車）合成照片1
闖禁令（大貨車）合成照片2
超速違法行為檢測功能
超速行為檢測采用區間車速、斷面地點車速兩種方式，以布設在路段處為主。采用區間測速技術取證機動車超速違法行為的，其進入和離開監測點的機動車圖片包含清晰辨認機動車全景特征、號牌號碼、精確的時間和區間距離等信息。
區間測速合成照片1
區間測速合成照片2
其他違法行為檢測功能
對于進入專用車道的社會車輛進行違法抓拍。記錄車輛經過的時間、行駛方向、行駛速度、號牌號碼等關鍵的違法舉證要素。
系統可以抓拍社會車輛占用公交專用道、機動車輛占用非機動車道、大車占用小車道等多種占道違法行為。
占用公交車道合成照片1
占用公交車道合成照片2
對于在交叉路口違法變道車輛進行違法抓拍。記錄車輛經過的時間、行駛方向、行駛速度、號牌號碼等關鍵的違法舉證要素。
違法變道包括壓雙黃線、壓實線等違法行為。
張違法照片
第二張違法照片
城市道路路口擁堵問題是城市道路交通的頑疾，是造成路口通行效率降低、引發交通事故、秩序混亂的重要因素，然而城市道路路口發生擁堵時，機動車駕駛員無視其擁堵狀況繼續強行駛入滯留在路口是導致路口擁堵加重甚至道路癱瘓非人工疏導幾乎不能恢復通行的直接原因。
路口滯留定義：
機動車在綠燈（或通行相位）時進入路口并在綠燈轉換為紅燈后仍滯留在路口，影響整個路口通行，這種違法行為稱為路口滯留。因此，對路口發生擁堵事件時的非法滯留行為的監測與處罰，成為有效降低交通擁堵發生、快速解除交通擁堵狀況、維持良好的交通秩序的一個重要措施。
張違法照片
第二張違法照片
多種視頻檢測技術
運動目標檢測（軌跡跟蹤）算法也簡稱為“FIV算法"，是一種基于視頻監控系統的運動目標檢測方法。這種算法主要包括：圖像預處理、運動目標的檢測、運動速度的求取。這種算法在幀差法的基礎之上，提取出運動目標，并對其求取運動速度。這種技術可以用于各類圖像監控系統，用來檢測運動目標，對于現實應用有重要意義。
運動目標檢測與跟蹤一般包括目標檢測、特征提取、跟蹤等幾個階段。但這幾個階段并沒有固定的先后次序，下圖是多目標跟蹤的基本流程示意圖：
多目標跟蹤基本流程
內置車牌識別技術
高清嵌入式一體化攝像機，內置車牌識別功能。就是將傳統模式中后端服務器的車牌識別算法移植到前端相機中。采用動態視頻識別技術，實現對視頻流每一幀圖像進行識別，從而達到增加識別比對次數，提高識別準確率的目的。
車輛牌照的識別主要是基于圖像分割和圖像識別理論，對含有車輛號牌的圖像進行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進一步提取和識別出文本字符。
識別的具體步驟分為車牌定位、車牌提取、字符識別。在自然環境中，相機首先對采集到的視頻圖像進行大范圍相關搜索，找到符合汽車牌照特征的若干區域作為候選區，然后對這些侯選區域做進一步分析、評判，最后選定一個的區域作為牌照區域，并將其從圖象中分割出來。
駕駛人面部特征識別
按照新GA/T 496-2014標準要求，系統宜增加面部駕駛人面部信息識別功能，本系統通過人臉識別和捕獲技術，通過對駕駛人位置定位后，在特定區域內進行人臉捕獲。
可根據需求將駕駛人面部信息進行處理，截圖單獨保存或者與其他結果圖進行合成，疊加到違法結果上。
駕駛員面部識別抓拍照片
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