中兴通讯“网络视讯”视频监控系统－智能交通解决方案.doc

中兴通讯“网络视讯”视频监控系统 智能交通解决方案1.1 概述近年来，随着经济社会的快速发展，机动车和驾驶员拥有量迅猛增长，道路的增长幅度远远低于机动车及驾驶员数量的增长。加之交通参与者交通法制意识参差不齐，道路交通设施的不完善，道路交通管理工作难度越来越大。为使道路交通秩序有明显改善，单纯依靠有限的警力以传统的工作方法很难解决问题，这就要求管理者必须采用先进、科学的管理手段，强化交通安全宣传教育工作，提高交通参与者的交通安全意识。所以完善交通安全基础设施、加大交通管理科技投入，进而提高交通疏导和指挥力度和非现场处罚的力度，提高道路交通管理效能，整治交通事故黑点，加大力度建设智能交通监控管理系统是道路交通管理发展的必然趋势。建设智能监控及执法管理信息系统，设置“智能监控及执法管理信息系统”，是以信息化为前提，依靠道路交通视频监控、车辆智能检测记录（卡口）、车辆超速违法取证、闯红灯监测等系统，满足公安机关监控路面交通状况，控制路面交通及治安秩序，对过境车辆全天候自动监控、测速、抓拍、号牌识别、数据存储，对被盗抢、肇事逃逸及交通违法车辆进行布控和查处，达到对监控路面“实时监视、联网布控、自动报警、快速响应、科学高效、信息共享”，实现“降事故，保畅通”的目的。1.2 意义机动车违法行为是造成交通次序混乱、交通堵塞甚至引发交通事故的重要原因之一。如何加强对机动车驾驶员的管理是交通工程工作中的重大课题。电子警察系统作为城市交通智能化管理的重要组成部分，在规范行车安全、增强安全驾驶意识、杜绝闯红灯、超速现象和打击违法犯罪行为等方面具有重要的意义。对驾驶员来讲，它可以帮助驾驶员提高遵纪守法意识，避免事故的发生，保障人身安全；对交通管理者来讲，它可以帮助管理者提高执法水平，提升人员的素质，对违法行为能够快速反应；对社会来讲，它可以确保交通安全、行车畅通，从而使交通成为经济建设的动脉，对社会发展和人们日常生活产生深远的影响。就目前形式来看，道路交通参与者日益增多，交通管理涉及面越来越广，暴露出来的管理空当也愈来愈多，因漏管造成的危害也越来越大。因此，加强对闯红灯等现象进行有效的管理，是全面提高公安交通管理水平、加强社会综合治安综合治理、强化交警管理责任制、建立长期有效的管理机制的重要举措，也是公安机关树立文明形象，提高交警素质，提高办事效率、工作透明度，加强社会监督，达到群众满意的需要，对于扭转交通管理消耗、疲于应付的被动局面具有不可估量的作用。 1.3 建设目标本设计系统的主要目标是：充分利用高科技的车辆检测技术、信号控制技术、计算机技术、图像处理技术、通信等先进手段，科学合理地确定系统的架构、主要设备的技术参数和施工规范、合理地选择监摄地点，可以起到以下改善交通秩序的作用。 监控路面交通状况，控制路面交通秩序； 制止、处罚交通违法行为，预防道路交通事故； 稽查“黑名单”车辆，打击各类涉车违法犯罪行为； 发布路面交通信息，为交通参与者提供通行参考； 采集交通流量信息，为管理部门提供决策依据； 创建平安大道，创建零死亡路段，为经济建设保驾护航。1.4 需求分析应用场景：城市道路交通、高速公路、地面轨道交通、重点区域关键出入口管理。功能需求：公安交警部门作为道路的管理和交通秩序的维护者，对于智能监控系统可否实现以下功能非常关注： 道路实时交通状况的视频监控、录像、查询功能 车辆闯红灯、逆行、违规变道、违章停靠等违章行为的纪录和查询、违章处理 车牌号码的识别、比对、丢失车辆检测报警、车型的区别 道路交通流量的统计分析：为红绿灯设置、道路改造、分流方案等提供依据 交通应急指挥、交通流量疏导：应对交通事故、高峰流量和灾害天气的影响 电子广告、交通表示和引导、告警提示 地理信息系统（GIS）联动接口 3台合一系统联动接口 系统安全性功能：分权分域控制和管理、图像加密和接入认证、安全访问、备份等 设备统一的网络管理和集中配置功能 信息多方位发布功能：WEB方式、现场LED显示、E-mail、传真等 系统的开放性、可扩展性、可维护性和易用性 1.5 标准规范要求系统设计时需要遵守如下标准规范。 闯红灯违法自动记录系统通用技术条件（GA/T496-2004） 道路违章管理管理信息代码（GA408，2-2003） 公安综合信息系统规范（GA417，1-2003） 全国道路交通管理信息数据库规范（GA329，3-2003） 全国道路交通管理系统数据交换格式（GA409，3-2003） 公安部交管局道路交通科技发展九五计划和2010年规划 公安部交管局、建设部建设司城市道路交通管理评价指标体系（2003年版） 测量、控制和试验室用设备的安全要求（GB4793.1-1995） 信息技术设备（包括电气事务设备）的安全（GB4943-1995） 电力工程电缆设计规范（GB50217-94） 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范（GB50168-92） 电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ232-92） 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94） 通用用电设备配电设计规范（GB50055-93） 工业与民用电力装置的接地设计规范（GBJ65-83） 工业计算机监控系统抗干扰技术规范（CECS81-96） 计算机信息系统安全（GA216.11999） 计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范（GA2672000）2 系统方案设计2.1 系统总体结构阐述中兴通讯的智能交通解决方案，是基于中兴通讯“网络视讯”视频监控平台基础上，引入第三方厂家的智能监控系统，实现智能交通监控的专业应用。中兴通讯负责“网络视讯”视频监控系统基础监控平台的搭建，专业厂家负责专业智能监控平台的搭建。两个系统之间根据应用情况，尽可能共享前端监控摄像机及监控图像、网络设备、监控中心设备等。既通过“网络视讯”视频监控平台获取丰富的监控资源，又可以基于智能交通监控平台实现专业的智能交通监控应用。针对交通行业的智能监控系统，采用最先进的视频检测技术和算法，实现了视频监控系统，闯红灯电子警察系统，超速电子警察系统，治安卡口系统，交通诱导系统（户外LED信息屏）等各子系统，并通过系统平台集成的强大的管理功能和信息处理功能，可将违法处理、信息管理、媒体调度、中心存储、信息发布、综合查询、应急指挥等各功能子系统集成起来，从而形成一个完整的智能交通系统。在系统总体结构设计上，智能监控系统按照前端设备（现场设备）、传输、平台三个层次进行划分，以路段位置点为单位设计通讯路由，将前端所有子系统的数据通过光纤和电缆接入电信供应商的接入网络，再传送到中心机房和系统处理平台，平台的一些交通指挥、疏导信息也通过这张网络传输到前端的电子显示设备上、因特网的门户网站上。在大队违法处理平台的设计上，前端通过网络传输过来的数字视频信号通过视频解码器和视频分配器分送给视频矩阵和多画面分割处理器，多画面分割处理器将处理过的多画面视频信号送回视频矩阵，视频矩阵将信号传输到电视墙上显示，这时可以通过矩阵键盘去切换和控制某一路的视频。其中电子警察全景摄像机是采用固定安装形式，所以无法在后台实现控制，视频监控的一体化摄像机和球机可以在后台控制。流媒体服务器实现视频信号的流服务、内容实时存储及内容的转发和分发，从而实现在客户端软件或IPTV数字机顶盒上实时视频的查看功能。大队违法处理平台同时利用一体化摄像机设计了道路监控识别抓拍系统，该系统可通过三维控制键盘对一体化摄像机进行转动和放大等控制，针对不按车道行驶、逆向行驶、压线、违停停靠等违法现象进行违法图片抓拍和违法过程录像的截取。系统还可以通过将全景摄像机转动到某一车道放大，针对该车道的经过车辆做车牌识别，并实时进行黑名单对比和报警。大队违法处理平台和支队信息中心的软件都采用模块化设计，使用同一代码实现，大队和支队都通过WEB服务器来实现工作人员的Internet访问操作，所有的数据都集中存储在支队信息中心的中心数据库服务器上，各WEB服务器将可以从中心数据库服务器上拿到属于自己权限内的数据，支队信息中心配置了磁盘阵列保证数据的存储。2.2 系统总体架构图 图1 系统总体架构图2.3 系统总体功能结构图 图2 系统总体功能结构图 3 中兴通讯“网络视讯”视频监控平台3.1 业务运营管理平台业务运营平台负责整个视频监控系统中的业务运营、内容管理、VDN业务分发功能和RGM注册管理功能。 业务运营系统业务运营系统主要由业务管理平台、内容管理模块、VDN媒体调度控制模块，以及RGM用户端设备管理控制模块组成。 图3 业务运营系统架构图 业务管理平台功能包括用户开户/销户、用户分级、用户分组、用户计费、优惠设置、付费方式、付费信息、定价审批、资源及计费策略管理、出账，对账，充值管理、客户内部/客户间管理等功能组成。 内容管理模块内容管理模块，包括录像的发布管理，监控栏目的管理、字幕叠加管理、内容的发布操作管理、录像的存储方式管理、录像的存储模式管理以及视频监控内容的引入、管理、发布、存储等操作管理。优势：业务管理平台采用电信级运营系统，具备灵活的跨用户服务和计费策略，可实现多个行业用户的分权分域管理。 VDN媒体调度由业务运营系统的VDN Manager模块实现。VDN Agent分布式布置在各个VDN节点，实现各个VDN节点内及节点间的媒体调度，各个VDN Agent视频的调度受到VDN Manager统一控制。 RGM组成管理由业务运营系统的RGM Manager模块实现。RGM Agent分布式布置在各个VDN节点，实现各个PU/CU的上下线的注册管理，云台控制以及告警等实时信息管理。各个RGM Agent受到RGM Manager统一控制和管理。3.2 VDN视频分发网络VDN系统主要完成流服务功能、内容存储功能、内容分发/传送功能，以及调度/控制功能。它由VDN Manager、VDN Agent和流媒体服务器节点所组成。其中VDN Manager和VDN Agent担当管理控制单元的角色，而流媒体服务节点承担媒体服务单元的角色，提供具体监控图像的分发和监控录像的存储功能。3.2.1 VDN分布式网络架构整个VDN网络的设置采用分布式架构，在视频监控业务集中的区域设置相关的VDN边缘节点，节省网络主干带宽并提高系统的服务质量。VDN的边缘节点由媒体服务单元和VDN Agent组成。VDN Agent是流媒体节点的控制器，负责管理本流媒体节点的内容分布、策略执行、分发控制、资源监控与管理，以及与流媒体节点和VDN Manager通讯，并能够向VDN Manager上报本地内容的分布信息、设备状态信息、服务状态和节点配置数据。流媒体节点主要完成流服务、内容存储和内容分发/传送的功能，并向VDN Agent开放通讯的服务接口。流媒体节点对用户的服务过程也就是把内容从监控前端推送到用户侧的过程。 图4 分布式VDN业务分发网络VDN Manager负责接入视频监控业务管理系统、视频监控内容管理系统和EPG系统。通过分布在各个流媒体节点上的VDN Agent来集中管理整个分布式流媒体系统的节点。要求VDN Manager具有全局负载均衡、资源监控与管理、内容分发与管理和对外接口的功能，并能够保存设备信息、服务状态和网络配置数据等。流媒体节点内部有多个存储与播放服务器，多个服务器之间实现媒体存储和分发的负载均衡。作为管理控制单元角色的VDN Manager/VDN Agent对于媒体服务单元进行管理控制，包括负载均衡、内容调度、资源监控等。控制服务器应实现1+1备份，以保证系统的可靠性。媒体服务单元为终端用户提供视频监控的媒体服务。VDN业务分发网络的流媒体服务的控制由中心节点VDN Manager进行统一管理，通过各节点分布式Agent实现具体控制。3.2.2 VDN网络弹性扩展（业务规模扩展）用户规模增长后，业务运营平台可以通过增加高性能服务器和数据库存储来保证各项服务的线性扩展。对于监控头端可能开展的直播业务流量是恒定的，不随用户的增加而变化。若直播监控头端数量增长，可以通过视频编码器和流媒体服务器媒体处理单元的扩容直接实现。而对于监控头端单播类业务，面对不断增长的并发单播需求，中兴系统支持两种不同方式的扩容：利用单个节点的扩展，增加单节点的流并发能力：首先可以增加流媒体服务器的媒体处理单元，以支持更多的并发流；当机框达到满配置，可以新增机框并配置相应的媒体处理单元。例如：从1000路扩容增加到5000路，增加流媒体服务器的媒体处理单元和存储容量。利用增加节点数目来扩展系统整体流并发能力：对于业务发展迅速的区域，可以通过增加新的边缘节点，来满足需求。例如：从5000路扩容增加到10000路，增加一个相应的边缘节点，包括流媒体服务器的媒体处理单元和存储设备。随着监控点数量的增加和减少骨干网的压力的要求，可增加边缘节点，提供就近服务，达到系统平滑扩展和减轻网络压力的目的。 图5 VDN网络弹性扩展对于节点存储能力需求的增加，可直接通过扩展存储磁阵来实现。3.2.3 VDN网络的VCDN功能VCDN（Virtual Content Distribution Network）本质上是VDN系统和多个行业用户虚拟专有视频监控系统的结合，通过在一个统一的VDN平台上划分多个不同行业用户的虚拟运营空间，实现在平台统一管理控制下多个行业用户的灵活运营能力。VCDN特色功能如下： 每个大型的行业用户均可以在VDN平台的不同物理VDN节点内，具备自己的内容存放空间和并发流许可等运营资源。 单个物理VDN节点内可为不同行业用户提供存储和分发资源； 一个行业用户的存储和分发资源也可以跨越多个物理VDN节点，形成一个行业用户内部的多节点虚拟VDN结构，该行业用户可依据分发策略进行分发调度。 通过VCDN的管理保证内容的安全性，同一VDN物理节点用户不能访问其他用户私有资源。 因此，业务运营商运营资源与VDN物理节点是多对多的灵活映射关系，如下图。 图6 VDN业务分发网络VCDN功能电信运营商可根据每个节点的存储容量和并发需求，对行业用户的分发资源进行运营收费。针对专网用户、共享大客户和公众用户，VDCN可以有不同的应用模式： 专网用户对于专网用户，资源的访问具有排他性的特点。因此对于专网用户需要划分独立的存储资源，并确保其他用户不可访问该存储资源。 共享大客户对于共享大客户，客户A和客户B之间部分监控点的视频录像需要共享，所以可以设置客户A和客户B之间指定存储资源的访问权限，实现大客户之间授权监控资源的共享。 公众用户公众用户主要访问公众场合的监控视频，对于这部分的监控视频的存储，可以设置对所有公众用户的公开访问权限，此部分监控视频可向公众用户开展服务。3.3 RGM注册管理和控制RGM子系统在监控头端和监控终端之间起到消息转发的作用，负责接收和处理监控头端发出的消息，并将消息转发到监控终端，同时负责将监控终端发出的控制消息转发给监控头端。RGM子系统还负责维护各中监控头端和监控终端的在线状态。 图7 RGM节点分布式架构RGM子系统主要采用Manager-Agent分布系统架构，监控系统的控制消息分布如下图所示。RGM Manager负责RGM Agent的性能的检测，在监控头端接入的时候对RGM Agent进行负责均衡。RGM Agent主要作为监控终端和监控头端的消息代理，负责将控制消息发送给监控头端，同时接收监控头端的消息并上报给RGM Manager。监控系统中CU和PMS对PU的控制都是经过RGM Agent来控制PU的，实现控制信息一致化。 图8 RGM管理控制机制RGM的主要功能包括： 监控头端在线状态管理。RGM负责接收监控头端的注册、上线和下线请求，并在数据库中保存监控头端的在线信息，在监控头端状态变更时，RGM负责通知监控终端和门户。 配置监控头端的参数。RGM将监控终端发出的云台控制、监控头端参数配置和布警设置消息转发给指定的监控头端。 监控头端报警。RGM接收监控终端的布警和撤警命令，将布警和撤警转发给指定的监控头端；接收RGM接收监控头端发出的报警消息，并转发给相应的监控终端（MOC或者手机）和门户系统，门户保存历史报警信息，可实现历史报警查询。 MOC在线状态维护。RGM接收MOC发出的上线、下线、保活请求，并更新数据库中MOC的在线状态信息，RGM定期检测MOC的在线状态。3.4 统一运维支撑平台视频监控业务是多种宽带增值业务的聚合体，在视频监控业务网络中，业务设备类型多种多样，如业务平台设备、VDN设备、流媒体设备、存储设备、用户侧设备，各种设备因为具体业务的不同管理的方式和重点不同。对于用户侧PU/CU设备来说，数目规模十分巨大，而且散落在各地。这就要求视频监控运维支撑平台既可以高效可靠的管理局端设备，也可以对数量很大的用户侧设备实施统一的管理。基于上述认识，中兴通讯开发了中兴通讯“网络视讯”视频监控综合网络管理系统。中兴网络视讯综合网络管理系统采用了先进成熟的网管架构，提供了一整套基于Java的跨平台开发工具、模块和API，可以方便地与多个第3方系统实现集成，是按照自下而上规则设计的高度用户化、电信级、跨平台的综合网络管理系统，并提供针对网络管理的全面解决方案。该系统拥有完整的知识产权，并采用多项专利技术，功能完善。按照实际需要，可以快速、灵活、方便、经济地管理视频监控业务网络种的各种局端网元设备（如媒体服务器），为运营者带来良好的社会和经济效益以及灵活的扩展性。系统也可以安全可靠的管理用户侧设备（如视频服务器），实施业务开通、版本升级和性能监控等功能，保证了最终用户可以通过远程配置的方式开通和使用视频监控业务，同时运营商也可以对该设备进行监控和维护，排除故障，制止用户的恶意行为。中兴通讯“网络视讯”运维支撑平台提供高扩展性，保证了系统在扩容，或者是增加新的网络设备的情况下，平滑升级，保证对现有系统的冲击最小。3.4.1 平台侧管理中兴通讯“网络视讯”运维支撑平台是一个综合的网络管理系统，目前所管理的设备包括中兴通讯生产的处于骨干层、汇接层、接入层的各种数据类设备以及视频监控各种系统级设备。中兴通讯“网络视讯”运维支撑平台基于最新的中兴NetNumen N31网络管理平台，管理视频监控局端系统设备和用户终端设备，并可以与中兴通讯的其它网络管理系统融合，实现统一的管理。中兴通讯“网络视讯”运维支撑平台管理的系统设备类型主要有： 中兴通讯“网络视讯”业务管理平台设备系列：如ZXBIV_OSS，ZXBIV_CMS等 中兴通讯“网络视讯”媒体分发设备：ZXBIV_VDN，ZXMSS10等 通用IP设备：刀片服务器，磁盘阵列（Dell、富士通）等 图9 平台侧系统设备运维基于管理的局端业务设备种类多样性，系统统一采用SNMP管理协议与各种被管设备进行管理信息的交互，同时可辅以人机命令接口（TELNET接口）实现设备参数的远程配置功能。对局端设备的管理主要实现：网络拓扑状态监视与视图管理；故障管理（告警信息的上报、处理、查询、统计）；性能数据的采集和报告；配置管理（GUI和人机命令）；机架服务器状态监视等。3.4.2 PU/CU管理PU/CU设备主要包括监控前端设备和监控客户端设备，这些用户侧设备较为智能、配置复杂，且数量众多，散落在用户侧的各个地方，维护相当繁琐。因此需要一个高效统一的维护平台，对众多PU/CU进行高效的管理。PU/CU等用户设备的管理功能主要包括：自动发现，配置管理，版本管理，远程升级，性能监控，状态上报，远程诊断，远程告警，远程重启，日志上传，分组策略，批量处理等功能。PU/CU用户侧设备的网管采用Tr069协议，具备丰富的管理能力，提高提高PU/CU维护的效率和水平。 图10 用户侧PU/CU设备运维4 智能交通监控应用平台4.1 大队违法处理平台4.1.1 大队违法处理平台功能大队违法处理平台可以实现对违法业务、收费管理、前端设备管理、实时布控、视频监控、交通信息采集、查询统计等系统的管理与综合利用，具有以下基本功能。 软件结构模块化，具有安装操作简单、适用范围广、专业性强等特点。 远程管理维护功能，设备状态实时监控。可以通过网络进行系统参数设置，包括路口前端机等设备的通讯、控制等参数设置、系统故障诊断和记录。 有完整的闯红灯记录、超速图片、智能卡口及视频监控手动抓拍的视频流数据或图像的导入、筛选、校验功能，可打印违法处罚通知书和违法处罚决定书。 可将其他系统的数据（包括手工拍摄的数码图片、监控摄像机抓拍的图片或视频等）纳入到本系统的电子警察管理平台。 具备完善的分层分级权限设置，对进入系统实行用户和密码及权限管理，能自动生成日志文档。 可对数据库字段进行任意组合的实时图像查询和数据分析功能，数据库代码字典可维护，字典代码可根据代码字段做相应增加。 具备按时段、车型、车道、路口方向、行车方向进行流量统计（包括流量图、流量表、流量曲线图）； 具备产生日报表、周报表、月报表、年报表，各工作量、设备运行状况等报表。 所有查询、分析、统计软件使用WEB结构，便于各警种共享资源。 系统可方便地进行软件升级，历史数据的备份和清理。 县区级车辆布控功能，能通过电子地图追踪嫌疑车辆。 白名单管理：特种车辆只进行抄送,不进行档案锁定，如执行任务的警车、消防车、救护车等。4.1.2 大队违法处理平台功能结构图 图11 大队违法处理平台功能结构图4.1.3 大队非现场处罚流程图 图12 大队非现场处罚流程图大队非本辖区数据指的是：大队从支队车管数据库内读不到信息的违法图片。4.2 支队信息管理中心设计4.2.1 支队信息处理中心功能支队信息处理中心采用和大队违法处理平台相同的代码实现，具体有以下功能特点。 可以实现图像监控，设备管理，布控报警，交通状况，综合查询，系统管理功能。 与大队版不同的数据访问对象集 与大队版不同级别的权限管理 与大队版相比减少了非现场处罚和收费管理系模块 采用数据库对接的形式和支队原有的非现场处罚系统通讯 违法转递系统，总队查询，110/112系统接口，支队车管/驾管系统对接等所有的对外系统接口全部由支队原有的非现场处罚系统完成。4.2.2 支队信息处理中心功能结构图 图13 支队信息处理中心功能结构图4.3 应急呼叫指挥与交通疏导中兴智能交通应急呼叫指挥系统是我公司研究开发的呼叫中心和指挥调度系统。此系统集接处警中心系统、智能指挥调度系统、辅助调度预案系统、信息共享平台、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、视频监控、多媒体宽带通信系统以及语音调查、语音回放等系统功能于一体，采用开放式的管理平台，您可方便的扩充自己的业务。中兴智能交通应急呼叫指挥系统不仅能为高速公路、城市道路的使用者提供及时的紧急救援服务，而且还可以通过该平台实现路况进行发布，使用者通过WEB访问、IP语音、电子邮件、传真或是短信等多种方式获取所需的相关道路信息。系统采用第四代客服中心技术构建，实现了客户服务、数据备份、业务管理；集成了IP语音呼叫、互联网呼入、远端座席接入等功能；融入了CRM思想及GIS技术，是真正的实时互动式、智能多媒体客户服务支撑平台。为运营管理者提供了大容量、高稳定性、高可靠性、高安全性、高扩展性的客户服务中心。4.3.1 模块介绍该系统涉及到的软、硬件包括：排队机（ZXQ10）及其后台、计算机语音集成（CTI）服务器、交互式语音应答（IVR）、WEB服务器、人工座席代表（Agent）和应用服务主机。另外需要根据客户要求定制应用软件。应急调度中心局域网主要包括如下模块： CTI服务器，作为计算机与电话集成的核心构件； 数据库服务器，根据投资和系统实际容量，与CTI服务器既可合设，也可分设； WEB服务器，为座席提供B/S服务； OMM，维护管理台，用于交换机、座席系统的后台维护、管理和监控； 录音服务器，用于存放通话录音文件。为保证系统的长期稳定运行，重要的核心构件均可采用双机磁阵的方式加强程序运行的可靠性，同时采用双网双平面的方式，当主用网络设备（交换机、集线器等）出现故障后，系统能迅速切换到备用网络平面上运行。4.3.2 系统功能 接处警中心接入功能终端用户通过呼叫特服号码接入指挥调度系统接处警中心。用户可使用的通讯终端工具包括：高速公路有线紧急电话、高速公路无线紧急电话、用户GSM或CDMA手机、PSTN固定电话等。接入接处警中心的呼叫可选择紧急事件报警或普通信息查询服务。接处警中心可对任何呼入的电话进行录音，并可定时屏蔽恶意骚扰电话。当用户选择不同的服务类型时，中心接警席可播放不同震铃声音以示区别，同时指挥中心可对任何一个呼入电话语音进行扩音处理。 信息查询人工、自动声讯服务接处警中心的呼叫可选择紧急事件报警或普通信息查询服务，当选择普通信息查询服务时，用户可选择人工或自动声讯服务对最新的路况信息、费率、路网、沿线服务设施、沿线旅游设施情况、电话号码等进行查询；同时还可进行服务投诉、服务申告等业务。人工及自动声讯服务可互相切换。 报警接入服务终端用户通过呼叫特服号码接入指挥调度系统接处警中心，选择紧急事件报警后，系统自动为用户排队接通指挥调度中心接警服务人员，同时接警中心显示报警用户相关信息，并详细记录警情相关信息，从而开始应急处理流程。 GIS自动位置定位当终端用户通过呼叫特服号码接入指挥调度系统接处警中心，选择紧急事件报警后，系统自动通过运营商提供的位置信息对报警用户进行定位，并在地图上特殊显示。 GPS巡逻车位置及轨迹显示指挥调度中心GIS地图台上可实时显示巡逻调度车实际位置及运行轨迹。交通指挥中心的巡逻调度车上可装备有GPS系统，通过与中心GIS系统的连接，GIS地图台将根据各巡逻车返回的GPS位置信息在地图上实时显示其位置及运行轨迹。 实时语音指挥调度指挥调度中心调度台装备ZXTDS系统，该系统可对各种调度终端进行各种通讯调度及指挥。调度终端包括：PSTN公用电话（各收费站、交警中队）、无线集群终端（GPS巡逻车）、GSM/CDMA等移动终端（现场处警人员）以及高速公路边无线或有线紧急电话。支持的调度功能有：单呼、组呼、群呼、轮呼、小组呼、强插及强拆、电话会议、调度录音、地图调度。 自动生成紧急处理预案当接警员确认报警信息后，调度人员可控制系统自动给出紧急事件处理预案以作为指挥调度的参考。 公路网三维仿真电子地图显示系统可对指挥中心辖区范围内所有高速公路路段进行路线线形、地势、环境及其他基础信息的显示，可对权限范围内的所有可调度用户实现地图调度功能。 可选交互业务流程系统提供交互性操作供用户选择多种业务流程。 业务扩充系统调度台可进行通讯业务的实时扩充。如当调度网络升级到NGN以后，系统调度台可实现实时视频调度功能，并支持移动指挥中心办公，即在任何时刻任何地点只要用户通过IP接入调度网络，即可公用各种调度业务。 丰富外部业务集成接口系统具备丰富的业务集成接口。可与现有的高速公路办公自动化系统、养护管理系统、收费管理系统进行无缝整和，建立高速公路指挥调度系统的基础数据平台。 传统语音电话功能系统中核心调度台能够兼容现有通信系统的各种功能，能够实现诸如语音电话、数字电话、数据业务等功能。5 传输网络系统通讯系统所要传输的信号有：视频信号、PTZ控制信号、矩阵控制信号、违法记录信息、治安卡口通行车辆记录信息、治安卡口超速违法记录信号等，针对信号种类多、传输距离各异的特点，在设计方案中针对系统不同组成部分之间的组网采用不同的传输设备和联网方式，从而使得整个系统能够实现互联互通，并便于管理。整个系统按照地理位置可划分为以下几个部分： 电子警察前端设备 治安卡口前端设备： 视频监控球机 交警支队监控中心 交警大队监控中心由于各个系统之间、各个位置之间的距离较远，建议采用光缆作为数据的传输媒介，光端到光端采用光纤以太网方式进行数据传输。项目中所涉及的所有红绿灯路口、重要场所、重点地段都将提供至少一芯光缆作为电子警察系统、治安卡口系统以及模拟监控系统的传输介质。6 智能交通监控前端系统交通监控系统前端设备包括道路视频监控设备、卡口检测成套设备、闯红灯检测成套设备、交通引导和电子广告用的LED显示和室外号角、音柱等设备，以及工程立杆、室外设备箱设施、防雷接地设施。6.1 视频监控功能在道路交通监控系统中，视频监控作为基本单元广泛存在，通过视频技术和算法技术，可以在视频监控的基础上扩展出超速检测、闯红灯检测、卡口检测等电子警察方面的功能，由于电子警察系统功能较多，作为单独的一个部分进行介绍。根据视频技术和智能算法技术的发展，闯红灯检测、卡口系统、超速检测等全部采用视频检测技术，根据需要配置高清摄像机或普通摄像机。6.1.1 道路监控系统功能 建立专用道路监控摄像机点位，通过道路监控专用的摄像机拍摄道路的实时视频，并可手动对违章情况进行抓拍。 在重点路段，可采用红外补光的方式实现对道路的全天候监视。 采用一体化球形摄像机，通过中心对其控制实现摄像机的转动、画面的放大和缩小、光圈的调整等功能，并可通过预置位和巡航功能实现对多点、全方位的自动监视和录像。 通过模拟视频光端机、光纤网络将球机视频实时的传输到监控中心的硬盘录像机中。 通过闯红灯电子警察、治安卡口全景摄像机的模拟视频用模拟光端机通过光纤网络传输到指挥中心，实现对道路进行实时视频监控，实现资源共享。 通过后台可用网络方式随时下载闯红灯电子警察、治安卡口全景摄像机的数字视频。6.1.2 道路监控系统设备对于单纯的道路监控系统：可选择高速球形摄像机、固定摄像机和云台+摄像机+护罩的组合设备。一般情况均可选择高速球形摄像机，在一些监控场景比较固定，考虑建设成本也可采用固定摄像机+室外护罩的方式进行建设，而对于长直高速公路等场景需要远距离监控时，一般的球机焦距变化范围太小，就可以采用云台+摄像机+大变倍镜头+室外护罩的方式进行建设，最远监视距离可达10Km以上。对于闯红灯检测系统或卡口系统架设点，可以共用其中的摄像机视频，增加设备的利用效率。6.2 电子警察功能随着城市道路监控技术和ITS智能交通技术的发展和融合，“电子警察”已经成为缓解交通紧张、降低交通事故和隐患体现科技强警的一项重要举措。电子警察执法处罚系统具有高技术含量，可以对“超速、逆行、闯红灯、禁停、压黄线、抢占公交车道等一系列违章现象进行准确、稳定、自动、全天候的监控、执法和处罚。电子警察的出现可以大大缓解因违章行为导致交通事故增加与警力少和警务人员劳动强度大的矛盾，有效抑制的由于人为违章引起的交通事故。电子警察在国内一些大中城市经过近几年的广泛应用，技术已经很成熟，由早期单一的闯红灯抓拍演变为多项违章内容及车流量、排队长度、等待时间、车道占有率、平均速度等交通信息统计分析的监控系统。时下城市交通电子警察主要包括：机动车闯红灯违章视频监测系统、机动车超速监测系统、逆行禁行车辆监测系统、公交车道监测系统、非机动车道行车监测系统、压双黄线监测系统、紧急停车带行车监测系统、移动式车辆稽查系统、智能化多媒体网络车牌识别系统、车流量监测系统等等。6.2.1 核心技术电子警察主要的核心部分是车辆检测技术、机动车车牌识别技术和视频摄像部分。6.2.1.1 车辆视频检测技术目前在各城市电子警察中主要使用的车辆检测器是线圈感应器和视频检测器。地埋感应线圈检测器因其可靠性高，准确率较高，而且价格低，在前几年一直在被广泛使用，但随着电子技术的发展，大规模、超大规模集成电路的发展，功能强大的数字处理芯片的出现，车辆视频检测技术取得突破并发展的相当成熟。与线圈检测技术相比所具有的优越性和高性价比已渐渐得到业内人士的公认，代表了未来车辆检测领域的发展和应用方向。视频车辆检测器是一种基于视频图像分析和计算机视觉技术对路面车辆运行情况进行检测分析的集成系统。它能实时分析输入的交通图像，跟踪图像中的车辆，获得各种交通数据。视频车辆检测器的主要优势：1 采用全景摄像机作为视频传感器，它无需切割破坏路面，乃至铺设很长的线圈馈线电缆，最大程度的缩短了封闭道路的时间。另外，视频虚拟线圈的位置可以根据需要任意放置，而感应线圈安装在一个位置后就不能根据路况的变化而任意移动，否则重复切割路面会严重影响道路的使用寿命。2 视频虚拟线圈的位置摆放可以根据路况任意调整，其线圈功能属性也可以根据需要进行设置，如：存在、延时、延迟、脉冲和计数。选用不同属性的线圈可以实现不同的控制需求，每路视频图像可以设置多个这样的虚拟线圈。3 感应线圈的寿命大约在25年（根据交通量及路面温度而定）,而视频检测器的使用寿命要超过10年。4 采用了数字信号处理技术（DSP）和先进算法，视频检测能够面对路面反光、车辆阴影、恶劣气候及各种光照条件的挑战，它都能够精确、可靠检测数据，真正实现全天候的检测控制。 图14 示意图车辆视频检测技术在交通信息采集、统计、分析方面应用最为复杂，这种视频交通检测器采用视频处理与识别技术而构造的观测站，能够自动提取若干交通流参数，自动分类车型，并能检测一般交通事故和其他特殊交通事故。该检测器可安装于公路交通干道或重要交通观测点，用于替代传统的交通观测站。此外，在闯红灯、超速、禁行移动电子警察系统中，都采用视频车辆检测技术，而传统的地埋感应线圈正在被取代。6.2.1.2 车牌识别技术车牌识别作为交通监控的核心技术，应用在多项子系统中，如闯红灯监测系统、超速监测系统、逆行监测系统、禁行监测系统、公交车道监测系统、非机动车道行车监测系统、压双黄线监测系统、紧急停车带行车监测系统、移动式车辆稽查系统等等。智能化多媒体网络车牌识别系统广泛应用在过往车辆自动登记、验证，公路收费，车辆安全核查，小区、停车场管理等方面。系统采用视频实时触发方式进行检测抓拍，能够自动侦测、准确识别及验证行驶或停泊中车辆的整车车牌号码。可对已抓拍图像与数据库资料及时进行比对，当发现应拦截车辆时，系统能在本地机和中心机上及时报警。系统采用先进的模糊图像处理技术，通过程序能很好的实现对于车牌的整体倾斜、车牌的文字倾斜、车牌的污损和模糊等的处理，将人眼都很难辨别的车牌号识别出来。车牌识别的流程可分为车牌定位、车牌预处理、字符分割和字符识别四个步骤。 图15 车牌识别流程系统实现功能和技术特点： 准确识别不同地区及各种类型的车牌号码。 采用图像自动触发方式，不需要其他外在触发机制。 自动完成车辆记数，车流量统计。 对已抓拍图像能与数据库资料及时进行比对，当发现应拦截车辆时，在本地机和中心机上及时进行报警。 内置的数据库管理软件能存储、搜索及整理车辆资料，能自动备份数据并完成统计报告。 在网络的环境下实现各地的数据同步，可实时监控前端系统的运行状况。 对运动速度在180公里/小时以下的汽车车牌进行自动识别。 在良好光照条件下，车牌识别率不低于96%，在阴雨天、夜间人工光照条件下，车牌识别率不低于90%。 系统能够识别的车牌类型包括：普通民用汽车车牌、军用汽车车牌（含武警车牌）、警用汽车车牌 系统能够识别车辆类型，绘制出车辆的三维图像。 抓拍图像的时间小于0.03秒，识别图像的时间小于0.2秒。 系统适应全天候条件下工作。6.2.1.3 摄像系统作为电子警察的眼睛，摄像机是视频电子警察最常用的拍摄工具，其性能稳定，图像传输方便。电子警察所用摄像机主要是全景摄像机和特写摄像机，摄像机的选用需要根据实际应用环境来决定。首先要考虑两点：一是摄像机性能，摄像机性能的好坏直接关系到在各种条件下能否拍摄出清晰画面，在夜间能否看清车牌，所拍图像色彩是否真实，满足使用要求；二是摄像机的可靠性，摄像机要在可能发生的各种恶略环境下长期稳定工作，保证图像质量不恶化，故障率低。道路监控摄像机都安装在很高的杆子上，安装、调试、维修都需要高架车，还要影响正常的交通，如果摄像机故障率高，其售后维修服务费高，还要影响工程商的信誉。全景摄像机可以选用1/3CCD彩色摄像机、1/2CCD彩色摄像机，通常使用较多的是1/2CCD道路监控彩色摄像机，这种摄像机有照度低、视角广、色彩好、信噪比高、背光补偿好等特点。在摄像机的选择上是性能和价格是成正比的，如果对图像色彩、清晰度、信噪比、照度等指标要求较高或当地道路环境光线较暗一般摄像机无法拍摄出满足要求的图像，就