..加油站視頻抓拍機動車輛信息系統設計方案20XX12月28日概述近年,隨著我國社會經濟的快速發展和城市人口日益增多,機動車保有量迅速增長,加油站作為機動車油箱充裝汽油、柴油的專門性經營場所,也日益增加,遍布在各城市進出城的各干線上,加油站內人員車輛流動比較頻繁,是犯罪分子駕車逃逸補充油料的必經之地。加油站為一級安全防范單位,防火、防爆、防靜電的要求非常高,由于防范措施不到位或者人為原因,造成火災的比比皆是,給國家財產、人身安全造成重大損失。加油站內大量的易燃油品,更是犯罪分子主要攻擊的目標。用戶需求通過建立在加油站設計卡口監控和卡口布控系統,實現對進出加油站區域的車輛進行實時監視、抓拍、報警、記錄保存車輛通行的信息數據并進行集中有效的管理,為公安部門打擊盜搶和走私機動車犯罪、查緝交通肇事逃逸案件、嫌疑車輛、交通違章登黑名單車輛、加強交通管理提供有效的技術支持,并能接入原有主干道卡口系統,實現信息共用。方案設計3.1系統架構該系統由識別系統〔前端信息采集與識別設備、通訊系統和中央系統三個子系統組成。其中,識別系統又是由若干分散在各個加油站的前端信息采集設備和后端識別設備組成的。這些設備不間斷地工作,獲得經過各個檢測點車輛數量和通過車輛的車牌號碼,車牌顏色和車標類型,并將獲得的數據由通訊系統傳送給中央系統。中央系統通過對上傳數據的處理,可實現車輛監控和系統管理等功能。系統主要由以下兩大部分組成。1、前端信號采集部分它包括安裝在各前端加油站卡口的攝像機、圖片抓拍、車牌識別和視頻存儲部分,車檢器和傳輸部分等設備。前端檢測點采集視頻圖像,包括特寫圖像、全景圖像等。2、市中心存儲比對報警管理平臺負責接收、傳輸、存儲、控制等功能,實時接收各卡口點前段攝像機采集的圖文信息,對數據信息進行實時的比對、報警等應用處理,并且建立WEB服務器,為市縣用戶客戶端提供查詢、統計、布控等操作的友好用戶平臺,具體操作功能可根據實際需求和用戶的訪問權限進行修改。3.2前端系統前端采用一臺200萬的高清相機覆蓋加油站出口區域,系統對攝像機實時監控范圍內的所有運動目標進行跟蹤處理,實時跟蹤所有車輛,當車輛通過設定虛擬線圈區域,系統自動抓拍通過虛擬線圈的車輛圖象。通過車道的閃光燈完成晚上的補光功能。前端工控機處理相機發送的抓拍信息完成對過車的號牌識別、車速等相關信息的處理,并將相關信息通過網絡傳送到數據中心。對監測車道全天侯記錄車輛牌照及車輛全景特征圖像,檢測范圍50米以內,捕捉率98%以上,車速0-200公里前端系統在邏輯上可以分為數據采集單元；交通事件檢測單元；交通參數檢測單元；視頻觸發單元；車牌識別單元；數據存儲單元與數據傳輸單元,七個大的邏輯功能單元。數據采集單元高清攝像機采用200萬數字攝像機覆蓋2條車道,提供高質量的圖片,圖像清晰、紋理細膩、車牌大小、亮度適中,能夠使系統獲得更高的識別正確率。交通事件檢測單元系統對攝像機實時監控范圍內的所有目標進行跟蹤檢測,當發現檢測區域出現異常目標時,系統可以實時進行檢測,并判斷其為何種交通事件,并通知視頻觸發單元抓拍保存事件的圖象信息。同時可以記錄事件發生過程的一段時間的實時壓縮視頻,并和事件圖象一起上傳中心系統,中心系統可以輔助于人工行為,更加準確地判斷所發生的交通事件,并進行相應的處理。檢測的交通事件包括：交通事故、突然停車、交通擁堵、車輛慢行、車輛超速、非機動車、行人穿越、車輛逆行、遺棄物、違章變道、小車駛入公交專用車道、大貨車違禁行駛、機動車駛入非機動車道等信息。交通參數檢測單元系統對攝像機實時監控范圍內的所有車輛進行跟蹤檢測,對每一車輛設定為一跟蹤目標,自動判斷跟蹤目標是否為一個有效車輛,并計算通過的車輛數量,通過跟蹤目標移動距離和時間間隔,并參照初始標定的道路參照信息,測量每個車輛通過虛擬線圈的實時速度,進而根據車輛情況計算道路交通流量、平均速度、平均車道占有率、平均車頭間距、平均車輛密度等交通參數,同時能對排隊長度進行測量。檢測結果實時上傳到中心系統。檢測交通參數包括：交通流量、平均速度、平均車道占有率、平均車頭間距、平均車輛密度和排隊長度等。視頻觸發單元當交通事件檢測單元檢測到相關的交通事件后,事件檢測單元會通知視頻觸發單元發出觸發信號,進行交通事件的圖象抓拍。車牌識別單元系統能對檢測道路駛入的車輛自動進行號牌識別,并對識別結果進行保存和實時上傳。系統可根據捕獲和采集的信息,提供相關的檢測數據,這些數據包括：記錄編號、設備編號、檢測時間〔年月日時分秒、車牌號碼、車牌顏色、檢測地點、檢測車道信息、檢測方向和車牌圖片等信息。數據存儲,傳輸單元數據存儲與傳輸單元完成對系統采集數據和工作狀態的收集、滾動存儲,同時完成與后臺中心系統的各項交互功能,包括實時數據上傳、斷點續傳、中心系統各種命令的響應等等功能。同時提供前端機器的工作狀態信息、日志記錄和設備狀態監控。設備狀態的自檢和狀態發送前端系統周期的對運行的軟硬件環境進行自檢,并將自檢的結果發送到中心,以便中心能夠實時監控前端路口設備的運行狀態。方便系統的維護與故障處理。3.3中心查控系統中心查控服務系統為卡口系統中的后臺處理軟件系統,包括車牌識別數據的接收、存儲、比對、報警、查詢及管理等功能。系統可根據公安局實際需求進行開發,系統具有良好的可擴展性,當卡口數量增加時,只需對系統硬件負載能力進行適當擴展,并將軟件進行合理部署,即可滿足卡口或者車道增加要求,無須對現有軟件進行重新開發。系統能與公安局現有的系統平臺進行集成。3.識別數據傳輸和存儲功能由實時運算系統的運算服務單元的通訊模塊完成,識別出來的數據和圖片將存儲在數據庫和圖片存儲上。需要傳輸和存儲的數據包括：車牌號碼、車牌顏色、速度、過車時間、識別器號、車道號、車輛號牌照片、車輛全景照片、駕駛員照片等。運算服務器單元的通訊模塊負責接收識別設備的識別數據,并將數據和圖片發到存儲服務器,通訊模塊還負責將運算信息送入到消息隊列中,等待計算。識別器和通訊模塊之間采用TCP端口連接方式,由車輛識別器實時往中心發送數據,接收數據采用多線程方式實現,運算服務器單元可以擴展部署在多臺服務器上,通過運算調度系統軟件實現數據接收及運算的負載均衡。3.系統具有黑名單比對計算；布控比對計算；假牌車比對計算；套牌車計算；超速計算；軌跡追蹤計算；交通流計算；旅行時間計算；協同運算處理；預警信息發布；假牌車信息發布；套牌車信息發布；超速車信息發布；計算結果保存等功能。系統的運算比對功能由實時運算系統的運算服務單元中的內存消息隊列、各種功能模塊、代理服務模塊、內存數據庫等模塊完成。內存消息隊列緩存所有需要功能運算的消息：識別數據、控制命令、協同運算數據等。功能運算模塊由一系列的運算組成：實時比對、套牌車計算、超速計算等。功能運算模塊消息隊列中讀取計算數據,并利用內存數據庫完成數據計算,如果需要協同運算,就像代理服務提出協同運算請求。如果有報警信息,就通過代理服務發出報警。3.預警功能由部署在預警服務器上的預警發布系統完成。預警發布系統是建立預警和快速反應機制的技術基礎,可以提升應對突發案件的能力和應急指揮水平。一旦有突發事件和警情發生,依托網格化分布的監控卡口的信息采集和預警發布的布控功能,指揮中心和公安各部門可以做到敵情明確、決策迅速,可以在全市范圍內采取多種措施、聯動處理,增強市的社會安全機制。預警服務器負責接收來自運算服務單元發來的預警信息,并將預警信息按照預設的策略向業務部門及分局的報警終端或者交警報警系統發送。服務器端的功能：接收運算服務器發來的預警信息；將預警信息根據信息發布策略發往指定的報警終端；接收報警終端發來的查詢請求,并將查詢結果反饋給報警終端；根據報警策略將交警報警信息通過交警應用網關發往交警報警系統。報警終端系統功能：接收預警信息,并通過聲、光等手段進行報警；向服務器發出查詢請求,查詢報警信息,布控黑名單及報警策略維護。預警發布系統分別部署在中心預警服務器和各報警終端。1、布控黑名單：系統中有各種布控黑名單庫,包括：刑偵黑名單、經偵黑名單、交警黑名單、國保黑名單、分局黑名單、派出所黑名單、省廳黑名單等等。黑名單信息可以通過業務應用系統進行維護。車牌一旦加入黑名單就立即進入布控預警范圍,在任何卡口發現布控車輛都將引起報警。2、報警策略：對每個布控車牌都可以指定一條或者多條報警策略。每條報警策略都可以分別指定按級別報警、按部門報警或者按方向報警,這些報警方式可以進行組合,形成不同的報警策略,報警策略可以隨時根據情況升級或者降級,以適應案件偵破要求。比如：抓捕報警策略：一旦設置了抓捕報警策略的車輛出現,預警發布系統首先將向市局指揮中心報警,同時向報警申報單位報警。經過指揮中心或者報警申報單位確定該報警信息〔甚至無須經過報警信息確定,就可以向嫌疑車輛逃竄方向相關的分局指揮中心、附近的攔截卡口、附近的路面警力等發出抓捕報警信息,進行圍捕。監控報警策略：一旦設置了抓捕報警策略的車輛出現,預警發布系統首先將向市局指揮中心報警,同時向報警申報單位報警。這時只對嫌疑車輛采用監控手段,不進行圍捕。也可以同時設定按方向報警,這時該報警信息也會向嫌疑車輛逃竄方向相關的分局指揮中心、附近的攔截卡口、附近的路面警力等發出協助監控的指令。指揮中心或者報警申報單位也可以發出指令,將該報警信息升級為抓捕策略,從而實施及時抓捕。特殊監控的報警策略：對一些需要特殊監控的嫌疑車輛,可以設定特殊的報警策略,比如為了達到案件偵破保密要求,可以要求將報警信息只發送到特定的報警終端,這種情況下,就只有設定的報警終端才能收到預警信息,而不會導致泄密。3、預警發布：布控車輛〔如：被盜搶車、涉案車、假牌車、肇事逃逸車等在通過監控卡口時,系統會自動報警以便及時攔截,由于各條道路均設有監控卡口,可以實現層層堵截,使布控車輛難以脫逃。實現的原理是：運算比對系統收到識別后的車牌數據將和黑名單進行比對,如果黑名單中有該車牌信息,將引發報警,并將該報警信息發送到預警發布系統中。預警發布系統將根據報警車牌設定的報警策略通過公安網絡分別向市局指揮中心、各相關分局指揮中心、報警申報單位、各業務部門、攔截卡口、路面警力等發布報警信息和處警指令,也可以通過無線方式向攔截卡口、路面警力等發布報警信息和處警指令。市局指揮中心、各相關分局指揮中心、報警申報單位、各業務部門、攔截卡口、路面警力也可以通過報警終端實時查詢相關信息：報警信息、車輛信息等等。設備選型川大智勝開發的智能交通系統是國內"應用最早、規模最大、準確率最高"的公司,在智能交通領域積累了扎實的工作基礎和豐富的應用經驗。特別是在"基于精確號牌識別"領域,我公司處于國內領先地位。目前,川大智勝在基于精確號牌識別基礎上,開發出新一代智能交通產品——高清視頻事件檢測器,該檢測器采用200萬〔或500萬高清CCD數字攝像機,對攝像機實時監控范圍內的所有目標采用運動跟蹤方式,實時跟蹤所有車輛,當車輛通過設定虛擬線圈區域,系統采用視頻觸發方式自動抓拍通過虛擬線圈的車輛圖象,對抓拍到的車輛進行號牌識別,同時系統還進行多種交通事件檢測和交通參數測量,將多個功能融合為一體。對監測車道全天侯記錄車輛牌照及車輛全景特征圖像,檢測范圍50米以內,捕捉率98%以上,車速0-200公里<1>高清數字相機攝像機近幾年來,隨著數字攝像機技術的發展和成本的下降,高分辨率的數字攝像機在智能交通領域的應用成為可能。我公司針對數字攝像機高分辨率、高精度、高清晰度、色彩還原好、低噪聲等優點提出了相應的一系列數字攝像機智能交通系統解決方案。對車牌識別而言,數字攝像機的使用迅速提升了車輛近景圖像的質量,車牌細節清晰,能夠較好的提升車牌識別正確率。針對項目的不同需求,可采用一臺200萬高清攝像機覆蓋一條車道,也可以一臺200萬高清攝像機覆蓋兩條車道,而對三車道或四車道采用一臺500萬高清數字攝像機完成覆蓋。目前,已經在北京、德陽、XX、XX、XX、宜興等多個城市交通監控項目中建設應用。<2>交通事件檢測與交通參數檢測技術隨著道路的交通量不斷增加,交通事故明顯上升,事故或交通堵塞得不到及時檢測和處理,必然會降低道路運營效率,給社會發展帶來很大的經濟損失。因此,應用道路事件檢測與管理具有重要意義。同時,道路車輛的違章和違法現象頻發,采用車牌識別技術對車輛進行號牌識別,對可疑車輛進行定位識別并及時報警也非常必要。川大智勝開發的交通事件檢測系統,能對多種事件進行檢測,檢測參數包括：突然停車、交通擁堵、車輛慢行、行人穿越、車輛逆行、遺棄物、路面突發異常車輛等信息。能對道路多種交通參數進行檢測,檢測參數包括：交通流量、平均速度、車道占有率、平均車頭間距等。對檢測到的交通事件,實時上傳中心服務器,并能進行告警,同時提供相應事件的視頻圖像,方便交警實時察看和處理,并能作為違章行為處罰的事實依據。<3>新一代的車牌識別技術川大智勝經過長期算法研究和工程經驗積累,開發出新一代車牌識別技術,該技術可以對車牌寬度小于100像素的車輛進行識別,而且適應各種環境情況,相比原有車牌識別技術,車牌正確識別率更高。采用200萬數字攝像機對2車道的車輛進行全部覆蓋,每個車牌大小最大只有120個像素,因此,采用傳統的識別技術,車牌的正確識別率白天一般只有80%~90%,采用新一代的車牌識別算法,車牌正確識別率白天大于95%。用200萬數字攝像機對3個車道進行覆蓋,每個車牌的大小只有80個像素,采用我公司新一代識別算法進行車牌識別,白天車牌正確識別率大于90%。同時該識別算法可和車輛視頻檢測技術相結合,對通過虛擬線圈附近連續多幀圖像同時進行識別,在多幀圖像識別中找到最優的識別結果,使車牌識別率比原有利用線圈觸發只能對一張抓拍圖像進行車牌識別,識別率有更大的提升。<4>系統技術性能指標〔1視頻觸發汽車視頻觸發準確率：≥98%〔白天汽車視頻觸發準確率：≥95%〔夜間〔2車牌識別車牌識別準確率：≥95%〔白天車牌識別準確率：≥90%〔夜間〔3交通事件檢測〔白天交通擁堵檢測率：≥90%突然停車檢測率：≥90%逆行檢測率：≥95%遺棄物檢測率：≥80%行人穿越檢測率：≥80%違章變道檢測率：≥90%小車駛入公交專用車道檢測率：≥85%大貨車違禁行駛檢測率：≥80%機動車駛入非機動車道檢測率：≥90%〔4