智慧交通解决方案

交通闯红灯自动记录系统解决方案正文目录TOC\o"2-3"\h\z\t"标题1,1"第一章概述11.1应用背景11.2设计原那么11.3设计依据31.4设计目标4第二章总体设计52.1设计思想52.2技术路线6系统前端设备技术路线6中心管理平台技术路线72.3系统结构82.4系统组成92.5系统工作流程9卡口过车抓拍流程9闯红灯违法取证流程11其它违法行为取证流程15人脸取证工作流程152.6系统功能16闯红灯违法抓拍功能16卡口监测记录功能17其他交通违法行为记录功能17驾驶人面部特征记录功能〔人脸取证电警〕17人脸卡口功能〔人脸取证电警〕17车辆牌照自动识别功能18背向车型识别功能20智能补光功能20前端备份存储功能20车辆稽查布控功能20高清录像功能20交通参数采集功能20数据断点续传功能21时间校准功能21图像防篡改功能21网络远程维护功能212.7系统性能21第三章视频电警前端设计243.1前端子系统结构243.2前端子系统工程布局253.3前端子系统工程实施要点27工程实施细那么27立杆安装位置与停止线距离计算依据293.4设备安装效果图303.5前端子系统设备选型32一体化电警抓拍单元32终端效劳器36交通灯信号检测器37环境补光灯38第四章信号控制子系统设计404.1信号控制系统架构404.2信号灯布设原那么40根本原那么40安装数量41机动车信号灯安装位置42非机动车信号灯安装位置44人行横道信号灯安装位置45第五章网络传输子系统设计46第六章中心存储子系统设计476.1存储需求476.2设计原那么476.3存储方案设计486.4过车/违法信息存储48数据存储容量计算49IPSAN存储50大数据系统526.5图片和视频信息存储56CVR混合直存57图片和视频信息容量计算59存储设备数量配置61第七章中心管理平台子系统设计637.1平台概述63平台整体架构63平台功能模块65平台业务支撑667.2运行环境要求67硬件环境67软件环境68网络环境697.3配置推荐原那么697.4平台功能设计77平台根底应用77平台增值应用100平台新技术应用127第八章系统拍摄效果1378.1700万电警抓拍效果137闯红灯抓拍效果图137通行抓拍效果图138不按导向车道行驶违法行为抓拍效果图138逆行违法行为抓拍效果图139压线违法行为抓拍效果图139表格目录TOC\fF\h\z\t"表1"\c表1系统性能指标21表2中心管理平台效劳器配置原那么137表3视频存储功能表196表4录像管理功能表197表5图片存储功能表198表6系统管理功能表198表7运维管理功能表199图片目录TOC\h\z\t"题注,图片"\c图1.系统结构示意图8图2.线圈触发模式卡口车辆触发抓拍位置10图3.视频触发模式卡口车辆触发抓拍位置10图4.视频触发模式卡口车辆触发抓拍位置11图5.系统工作流程图12图6.闯红灯车辆触发抓拍位置113图7.闯红灯车辆触发抓拍位置214图8.闯红灯车辆触发抓拍位置315图9.人脸取证工作流程图16图10.前端子系统结构图24图11.300万两车道路口布局示意图25图12.700万三车道路口布局示意图26图13.单向两车道L杆安装示意图27图14.单向三车道L杆安装示意图28图15.前端子系统结构图46图16.300万两车道路口布局示意图47图17.700万三车道路口布局示意图48图18.单向两车道L杆安装示意图49图19.单向三车道L杆安装示意图50图20.前端子系统结构图73图21.300万两车道路口布局示意图75图22.700万三车道路口布局示意图76图23.单向两车道L杆安装示意图77图24.单向三车道L杆安装示意图78图25.OracleRAC方案物理拓扑图100图26.大数据系统结构图103图27.微视云存储物理结构图110图28.标准云存储系统功能图111图29.视频存储流程114图30.视频检索流程115图31.视频读取流程116图32.图片直存流程117图33.图片下载流程118图34.标准视频图片混合云存储物理结构图119图35.标准云存储系统功能图120图36.视频存储流程124图37.视频检索流程124图38.视频读取流程125图39.图片直存流程126图40.图片下载流程127图41.中心平台架构示意图132图42.平台效劳模块组成133图43.平台业务结构图135图44.实时过车监控147图45.过车详情查看148图46.区间超速报警148图47.图片回放149图48.历史过车详情查看150图49.按卡口/路口查询151图50.缩略图展示151图51.按行车轨迹查询151图52.布控报警查询152图53.普通违法查询152图54.区间超速查询153图55.红名单违法查询153图56.异常牌照查询154图57.红名单查询154图58.车流量统计曲线图155图59.车流量统计柱状图155图60.车流量统计报表155图61.车流量比照156图62.车辆违法统计156图63.车辆违法处理统计157图64.特定时间段车流量统计157图65.行车轨迹统计158图66.设备接入配置158图67.用户管理160图68.角色管理160图69.行为审计161图70.系统日志162图71.任务方案162图72.违法行为字典163图73.网管功能163图74.资产管理164图75.过车数据库维护165图76.录像管理165图77.报警统计166图78.电视墙效劳应用166图79.网域参数配置167图80.车辆布控168图81.道路管控168图82.地图管理169图83.区间测速报警170图84.短时流量预测170图85.套牌车报警171图86.特定时间段过车研判172图87.频繁过车研判172图88.短时过车研判结果展示173图89.区域碰撞原理示意图173图90.区域碰撞研判174图91.行车轨迹研判174图92.行车轨迹研判GIS应用175图93.行车轨迹刻画175图94.跟车关联性研判场景176图95.跟车关联性研判176图96.违法多发时间段研判177图97.违法多发地点研判177图98.违法多发分布研判178图99.落脚点分析研判178图100.初次入城分析研判179图101.案件区域分析研判179图102.违法多发分布和违法统计180图103.以图搜图181图104.图像二次识别182图105.车辆子品牌182图106.车辆年款183图107.翻开遮阳板183图108.不系平安带183图109.违法数据查询与审核184图110.违法管理流程184图111.证据上传185图112.数据审核185图113.路口综合监控子系统示意图186图114.路口配置187图115.添加设备元素187图116.设备关联187图117.添加交通标志188图118.路口分组188图119.实时过车信息显示189图120.路口流量示意图189图121.路口违法车辆报警示意图190图122.违法报警车辆信息人工校对190图123.信号灯联动道路标线状态变化191图124.信号灯联动斑马线标线图标变化191图125.实时视频预览192图126.视频回放192图127.接收与发布消息193图128.领导活动路线图193图129.警卫任务路线管控示意图194图130.重点时段路口管控194图131.重点区域路口管控195图132.以图搜图选取车辆区域及特征区域201图133.以图搜图检索界面202概述应用背景作为在城市交通的关键点——道路交叉口，往往由于会聚了多个方向的交通流量，加上等待红灯的时间损失、机非混行等因素，成为城市路网中交通拥堵发生的重点地段。而车辆闯红灯，逆行，超速等违法现象，更是成为引发道路交通事故的主要诱因，因此而造成的各种惨剧和悲剧，充满报纸和网络之上。为保障民生平安，疏导交通，各地都持续关注并加大了电子警察系统的建设及投入力度。随着建设的深入，电子警察的应用技术、行业现状和主要矛盾也是处于不断变化之中。日前，公安部新发布、实施的GA/T496–2014《闯红灯自动记录系统通用技术条件》对路口电子警察做出了新的定义和要求。以往单纯的闯红灯电子警察已不能满足新标准的要求，更不能满足交管部门在实际业务管理中的需要。海康威视作为GA/T496–2014标准的起草单位之一，能更深入的理解和认识新标准对电子警察系统提出的要求。对应的解决方案在设备选型和外场架设等方案细节上都充分考虑了新标准的要求。设计原那么以GA/T496–2014《闯红灯自动记录系统通用技术条件》标准的功能和技术要求作为方案设计依据，同时注重前端设备的集成度和稳定性，并通过智能算法的引入，使整个系统成为集“过车记录、多种违法捕获、录像监控、交调采集”四位一体的路口综合管控系统。在总体原那么上，我们按照“标准上的符合性，取证上的严谨性，技术上的先进性，使用上的稳定性，升级上的可拓展性”进行设计。1〕标准化以GA/T496–2014标准的符合和响应作为最根底的要求，同时结合当前交警业务开展的实际需要，进行必要的功能扩展。2〕严谨性电子警察建设的初衷是用于非现场的违法取证，本系统选用更高清的摄像机产品和逻辑严密的取证标准可为交管部门提供真实、有效的违法取证图片，在违法行为抓得到的前提下，做到看得清，罚得无异议。同时，也可响应GA/T496–2014标准中关于“驾驶人面部特征记录”的功能要求，在电子警察杆件上增加正向抓拍的摄像机，通过前后车牌的关联匹配，实现违法行为关联到驾驶人的目的。这也是与当前驾驶分买卖现象猖獗，交通违法处分难以落到实处的社会现状相契合，更进一步的加强了违法取证的严谨性。3〕先进性本系统采用先进的、具有前瞻性的视频监控技术，包括百万像素数字高清技术、高清视频编解码技术、高清视频存储技术、高效检索技术、视频智能分析技术、先进的综合管理平台技术等。在系统设计过程中，充分借鉴、利用国内外的先进技术和成功经验，在系统结构上和设备选型上精益求精，将这些代表行业开展趋势的先进技术有机结合在一起，设计出一套性能优异的高清视频电子警察系统。整个设计具有一定的超前意识而不局限于目前的使用条件和规模。4〕稳定性高清电子警察系统是一个系统牵涉面多、规模大、运行环境复杂、使用率高的复杂系统，系统设计时将统筹考虑所用设备和控制系统，选用国内外有多年使用经验的成熟、可靠、标准化的知名产品，符合当前技术和公安交管部门管理工作的开展方向，同时系统选用成熟的技术，减少了系统的技术风险。系统中核心的高清视频电子警察违法抓拍设备、存储设备、重要的效劳器及后台效劳软件等，可实现掉电恢复后设备及软件自动恢复正常连接、断网恢复后设备及软件自动恢复正常连接等故障自动恢复的能力，启动过程无需过多人工干预。5〕可扩展性系统采用灵活、开放的模块化设计，赋予结构上极大的灵活性，为系统扩展、升级及可预见的管理模式的改变留有余地。核心设备如存储设备、中心效劳器等具有强大的扩展功能，可随着交通需求的不断增长能够很方便的扩充和平滑升级，为以后的扩充和开展提供技术上的保障。各子系统能互联互控，实现信息共享。设计依据《中华人民共和国道路交通平安法》()《公安部中华人民共和国公共平安行业标准》〔GA163-1997〕《闯红灯自动记录系统通用技术条件》〔GA/T496-2014〕《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》〔GA/T497-2009〕《道路交通平安违法行为图像取证技术标准》〔GA/T832-2014〕《道路交通平安违法行为视频取证设备技术标准》〔GA/T995-2012〕《中华人民共和国机动车号牌》〔GA36-2014〕《道路交通技术监控设备运行维护标准》〔GA/T1043-2013〕《道路交通管理信息代码》〔GA/T16.31-2012〕《全国道路交通管理信息数据库标准》〔GA329.3-2006〕《交通技术监控信息数据标准》〔GA648-2006〕《视频安防系统技术要求》〔GA/T367-2001〕《平安防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》〔GB/T28181-2011〕《民用闭路监视电视系统工程技术标准》(GB50198-94)《平安防范工程程序与要求》(GA/T75-94)《建筑物防雷设计标准》(GB50057-94)《建筑物电子信息系统防雷技术标准》(GB50343-2004)《民用建筑电气设计标准》(JGJ/T16-92)《公安交通电视监视系统验收标准》(GA/T509)《视频安防监控系统技术要求》(GA/T367)《光缆通信系统传输性能测试方法》(GB/T14760-1993)《光纤通信系统通用标准》(SJ20552-95)《波分复用光纤通信系统通用标准》(SJ20855-2002)《粗波分复用光收发合一模块技术要求和测试方法》(YD/T1351-2005)《电信网光纤数字传输系统工程施工及验收暂行技术规定》(YDJ44-89)《电视视频通道测试方法》(GB3659-83)《彩色电视图像质量主观评价方法》(GB7401-1987)《工业电视系统工程设计标准》(GBJ115-87)《平安防范工程程序与要求》(GA/T75-94)《中国电气装置安装工程施工及验收标准》(GBJ232-90.92)《计算机软件开发标准》(GB8566-88)《信息技术开放系统互连网络层平安协议》〔GB/T17963〕《道路交通信号控制机与车辆检测器间的通信协议》(GA/T920-2010)其他国家相关的政策法令、法规文件。设计目标我们希望通过为交通管理部门建设高清视频电子警察系统到达以下核心业务目标：1〕减少因闯红灯、压线行驶、逆向行驶、不按车道行驶等违法行为而造成的交通事故、堵塞和交通混乱；2〕提高机动车驾驶员的自觉性，增强平安意识；3〕检测和记录城区车辆情况，组织调度交通流，改善治安和交通秩序；4〕为交通肇事逃逸和涉车案件等违法行为提供线索和证据。同时，我们利用技术革新使系统的功能和性能到达一个更高的层次：1〕更高的车辆及违法行为的捕获率；2〕更高的车牌识别率和取证有效率；3〕更好的环境适应性；4〕更完善的数据存储与读取性能；5〕更便捷的工程实施与后期维护；6〕更简洁的系统升级与扩容。总体设计设计思想在系统设计方面，我们致力于将电子警察从“组合式系统”向“一体化集成系统”转变。我们将车辆视频检测、违章判断、图片抓拍、车牌识别、数据存储、在线存储集成于一体化抓拍单元当中，提升整个系统的集成度，减少前端设备的复杂度，去除前端多样化的设备本身及设备间粗放耦合带来的不稳定因素，提高系统使用稳定性及性价比。在应用设计方面，我们致力于将电子警察从“单一执法系统”向“交通秩序管理系统”转变。我们将道路监控、治安卡口、交通参数采集等功能注入电子警察系统，为它赋予更丰富的内涵。在交通违法行为抓拍功能之外，系统还能为道路监控提供实时视频图像和高清视频录像；自动获取车辆号牌、车型、行驶方向等参数与黑名单数据库联网比对报警，自动监测黑名单车辆的行径路线；自动获取路口、路段车流量、饱和度、占有率等交通参数，向交通信号控制系统提供实时交通数据，参与灯控路口的绿信比调整、绿波带参数调整，向交通智能诱导系统提供实时交通数据，参与区域交通诱导；向或警务通等智能终端推送文字信息或图文信息，实现路面警力的调度与指挥。技术路线从设计思想出发，在迈向最终系统的过程中，我们采用以下核心技术路线：系统前端设备技术路线考虑到电子警察系统前端都部署在室外，环境比拟恶劣，而且需要全天24小时不间断工作，对系统的稳定性和可靠性要求很高，因此电子警察系统前端的终端效劳器操作系统采用Linux技术构建嵌入式系统。高清成像一体化抓拍单元中的高清摄像机采用“图像传感器+ISP〔海康威视〕+DSP〔海康威视〕”技术方案，通过对ISP和DSP的精细化控制来确保高清图像的成像质量，使得高清摄像机在不同环境、不同光照条件下均可到达满足业务应用的成像效果。视频检测利用视频检测中的目标检测算法实时监测视频图像中的目标，在车头到达停止线以前完成车辆检测工作，同时锁定画面中经过每条车道的车辆。车牌识别相对于单帧画面车牌识别技术，本系统采用“多帧识别技术”，对每一帧画面都进行车牌识别，一方面可提升车牌识别准确率，另一方面有助于对车辆进行持续跟踪。车辆跟踪在检测到车辆目标以后，利用车辆跟踪算法锁定目标，并对其进行持续跟踪，最终获得车辆在路口的行驶轨迹，为闯红灯、压线、不按导向车道行驶等交通违法行为的取证提供技术根底。交通违法辨识将车辆跟踪刻画的行驶轨迹与车道属性、信号灯状态〔红、黄、绿〕相结合，实现分车道、多相位的交通违法辨识。交通参数采集在车辆检测、车辆跟踪的根底上，结合车道属性统计出分车道、分断面、分时段的车流数据，计算出占有率、饱和度等。卡口监测卡口监测指利用多帧识别技术提取通行车辆的号牌特征，利用车牌颜色识别与车辆轮廓分析提取车型特征，用以与黑名单库进行比对、报警。一机两用高清一体化抓拍单元在完成抓拍的同时可以输出高清视频流，满足高清视频监控的需求，减少监控摄像机投入。中心管理平台技术路线电子警察管理平台采用成熟、主流的技术构建，充分兼顾交警业务需求和技术的开展，充分考虑与交警其他信息系统的连接，建设可扩展的开放平台。基于SOA体系设计系统框架，采用J2EE体系作为应用实现的标准，通过将前台展示、中间业务层和后端数据存储相别离的架构思想，来支持电子警察系统管理平台的多层架构设计，并可以满足跨硬件平台、跨操作系统的要求；采用基于开放标准与技术的WebService实现资源共享，实现跨平台异构多源数据的访问和互操作；采用B/S方式架构，页面展现使用AJAX，提供更好的用户交互体验；管理平台软件使用Oracle企业级数据库，并采用WebLogic商用应用中间件，不直接对外开放数据库通讯端口，保证数据库系统的平安；平台各效劳系统支持分布式部署方式，可以根据业务开展要求分批部署，灵活扩充，关键效劳器还支持集群部署；系统各效劳模块可部署在通用效劳器硬件设备上，并具备较强的扩容性，能随着电子警察接入点的增加对平台进行硬件和模块的扩容不影响现有业务；平台软件支持SSL协议加密方式进行传输，并支持公安部统一使用的USB密钥PKI认证方式，保证身份认证的平安性；平台提供警用GIS平台接口，并提供接口调用的具体技术细节和相关协议，满足省、市、县局警用GIS平台共享过车数据和视频信息的需求。系统结构系统结构示意图系统组成高清电子警察系统由前端子系统、网络传输子系统以及后端管理子系统三大局部组成，实现对路口机动车闯红灯、逆行、压线、不按所需行进方向驶入导向车道、不按规定车道行驶等交通违法行为的自动抓拍、记录、传输和处理，同时系统还兼具卡口功能，能够实时记录通行车辆信息。1〕前端子系统负责完成前端数据的采集、分析、处理、存储与上传，主要由一体化电警抓拍单元、补光单元、信号灯检测单元、终端效劳器等相关组件构成。路口交通违法信息与卡口信息全部采用IP方式传输。2〕网络传输子系统负责完成数据、图片、视频的传输与交换。建设视频专网，其中路口局域网主要由点到点裸光纤、光纤收发器组成；中心网络主要由接入层交换机以及核心交换机组成。3〕后端管理子系统负责实现对辖区内相关数据的会聚、处理、存储、应用、管理与共享，由中心管理平台和存储系统组成。中心管理平台由平台软件模块搭载的效劳器组成，包括：管理效劳器、应用效劳器、Web效劳器、图片效劳器、录像管理效劳器和数据库效劳器等。系统工作流程卡口过车抓拍流程复合式电警不管信号灯状态为绿灯、红灯或黄灯相位，当车辆离开第一个检测线圈时，电警抓拍单元抓拍一张图片，将该图片上传到终端效劳器作为卡口图片记录并保存。线圈触发模式卡口车辆触发抓拍位置假设线圈故障，卡口抓拍的工作自动切换到视频检测。当信号灯状态为绿灯或黄灯时，系统在触发线1位置前抓拍1张车辆尾部图片作为卡口图片记录并保存。视频触发模式卡口车辆触发抓拍位置视频电警当信号灯状态为绿灯或黄灯时，系统在触发线1位置前抓拍1张车辆尾部图片作为卡口图片记录并保存。视频触发模式卡口车辆触发抓拍位置闯红灯违法取证流程系统对通行车辆进行实时监控抓拍，每条闯红灯违法记录由三张图片构成，能够清晰表现机动车未到达停止线、越过停止线、越过停止线后继续向前位移的完整过程，违法过程的图片位移保持适宜的距离，以清晰反映机动车闯红灯违法过程。抓拍图片符合《GA/T496-2014闯红灯自动记录系统通用技术条件》和《GA/T832-2014道路交通平安违法行为图像取证技术标准》中的相关要求：a〕能反映机动车未到达停止线的图片，并能清晰区分车辆类型、交通信号灯红灯、停止线；b)能反映机动车已越过停止线的图片，并能清晰区分车辆类型、号牌号码、交通信号灯红灯、停止线；c)能反映机动车与b)图片中机动车向前位移的图片，并能清晰区分车辆类型、交通信号灯红灯、停止线。系统工作流程图一体化电警抓拍单元对每帧图像进行视频分析，实时检测车辆及红灯信号状态。当有车辆进入视频检测区域时，对车辆行驶轨迹进行跟踪分析，并结合信号灯当前状态和车道属性〔左转、直行、右转〕判断车辆是否存在交通违法行为。下面以车辆直行闯红灯为例，简要介绍闯红灯的抓拍流程当一体化电警抓拍单元检测到有目标进入停车线内的视频检测区域时，立即对检测的目标进行车牌识别，假设能识别到车牌，那么将该图片作为第一张闯红灯图片保存，保证车辆未到达停止线；假设识别不到车牌或车牌未露出，系统会在车辆到达触发线1位置之前抓拍图片进行缓存，当跟踪车辆轨迹判定车辆存在闯红灯违法行为时，那么将该图片作为第一张闯红灯图片输出。闯红灯车辆触发抓拍位置1当一体化电警抓拍单元检测到红灯期间该车辆离开触发线1时(已越过停止线)，系统采集第二张闯红灯图片，并将抓拍的图片连同红灯开启时间、该辆车违法时间、路口名称、车道号等信息用同一个ID号存储在摄像机缓存内。闯红灯车辆触发抓拍位置2当一体化电警抓拍单元检测到红灯期间该车辆离开触发线2时(已越过停止线)，系统采集第三张闯红灯图片。闯红灯车辆触发抓拍位置3这样将形成一组完整的车辆闯红灯违法图片记录，并由一体化电警抓拍单元实现图片合成，转发至路口终端进行暂存。其它违法行为取证流程当有车辆进入视频检测区域时，一体化电警抓拍单元对车辆行驶轨迹进行跟踪分析，并结合信号灯当前状态和车道属性〔左转、直行、右转〕判断车辆是否存在不按所需行进方向驶入导向车道行驶、不按规定车道行驶、压线/变道、逆行、机占非、路口停车等其他交通违法行为。人脸取证工作流程车辆分别通过卡口抓拍单元和电子警察抓拍单元后，对应的正向卡口图片和闯红灯违法合成图片都会聚到了路口终端主机上。主机通过图片对应的车道方向属性和车牌识别结果，把同一车辆的闯红灯图片、正向卡口图片和卡口人脸特写图片做匹配合成，形成完整的包含车辆头部、尾部画面的违法合成图片，最终到达闯红灯违法处分到人的目的。人脸取证工作流程图系统功能闯红灯违法抓拍功能系统可以实现对单方向各车道闯红灯车辆的监测、图像抓拍等功能。每一违法记录拍摄连续3张反映闯红灯过程的图片，其中第一个位置的图片反映机动车未到达停止线的情况，并能清晰区分车辆类型、交通信号灯红灯、停止线；第二个位置的图片反映机动车已越过停止线的情况，并能清晰区分车辆类型、号牌号码、交通信号灯红灯、停止线；第三个位置的图片反映机动车越过停止线继续前行的情况，并能清晰区分车辆类型、交通信号灯红灯、停止线。卡口监测记录功能系统能够准确捕获、记录车辆通行信息〔车辆尾部的图片〕，对通过车辆的捕获率不小于95%。记录的车辆信息除包含图像信息外，还包括文本信息，如日期、时间〔精确到秒〕、地点、方向、号牌号码等。车辆信息写入关联数据库，并将相关文本信息叠加到图片上。其他交通违法行为记录功能系统在路口电子警察设备可检测的范围条件允许的情况内，还具有以下其它违法行为记录功能：不按所需行进方向驶入导向车道记录逆行记录不按规定车道行驶记录压线/变道记录路口停车记录机占非记录驾驶人面部特征记录功能〔人脸取证电警〕在电子警察杆件上增加车辆正向采集的摄像机，可通过路口终端效劳器实现驾驶人面部特征记录功能。可将违法行为与对应车辆的正向图片匹配起来，从而将违法行为固定到驾驶人，有效遏制驾驶分非法买卖现象。支持人脸取证的违法行为包括闯红灯、压线、不按导向行驶、逆行等，用户可在配置界面中灵活的选择是否启用闯红灯、压线、不按导向行驶、逆行对应的驾驶人人脸取证功能。人脸卡口功能〔人脸取证电警〕系统能够准确捕获、记录车辆通行信息〔车辆前部的图片〕，对通过车辆的捕获率不小于95%。记录的车辆信息除包含图像信息外，还包括文本信息，如日期、时间〔精确到秒〕、地点、方向、号牌号码等。车辆信息写入关联数据库，并将相关文本信息叠加到图片上。同时针对车辆前部的捕获图片，系统还支持11种车身颜色识别、7种车型识别和90种车标识别的功能，可为公安交警的缉查布控和肇事找车提供更多的可检索信息，加快车辆查找的速度。车身颜色识别功能系统可自动对车身深浅和颜色进行识别，可供用户根据车身颜色来查询通行车辆，为公安交通管理和刑侦案件侦破提供了科技新手段。系统可自动区分出车辆为深色车辆还是浅色车辆；并识别出11种常见车身颜色，11种颜色包括：白，银〔灰〕，青、黄、粉、红、绿、蓝、棕、黑、紫。车型识别功能系统采用车牌颜色和视频检测技术结合的方法对车辆类型进行判别，可对7种车型进行识别〔轿车、客车、面包车、大货车、小货车、中型客车、SUV-MVP〕。车标识别功能系统采用视频检测技术对车标进行识别，可对90种车标进行识别，可供用户根据车标来查询通行车辆，为公安交通管理和刑侦案件侦破提供了科技新手段。正向违法压线、变道抓拍功能利用正向的卡口抓拍单元可扩大路口的违法检测范围，对进入路口的违法压线、变道车辆进行检测抓拍。车辆牌照自动识别功能系统可自动对车辆牌照进行识别，包括车牌号码、车牌颜色的识别。1〕车牌号码自动识别系统具备对符合“GA36-2014”标准的民用车牌、警用车牌、使领馆车牌的号牌自动识别能力，并且具备对2012式军车号牌、2012式武警部队号牌的自动识别能力，所能识别的字符包括：阿拉伯数字“0～9”十个英文字母“A～Z”二十六个省、自治区、直辖市简称用汉字京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝专用号牌简称用汉字领、使、警、学、挂、港、澳、试、超12式武警号牌字符WJ样式的字母、省份简称汉字、警种字母〔X、B、T、S、H、J、D〕、数字12式军车号牌字符各军区/各军兵种部拼音缩写字母、各军区/各军兵种部下辖各部属机构拼音缩写字母、数字2〕车牌颜色自动识别系统能识别黑、白、蓝、黄、绿五种车牌颜色。3〕系统识别的车牌类型局部例如：背向车型识别功能系统采用车牌颜色和视频检测技术结合的方法对车辆类型进行判别，可对4种车型进行识别〔轿车、客车、大货车、小货车〕。智能补光功能系统前端设备能根据光线的变化或时间的控制自动改变摄像设备的工作参数，自动翻开或关闭补光设备，确保记录图片的清晰。电警补光灯采用频闪技术，与高清摄像机采集频率完全匹配，在到达最大补光效果的同时降低灯光对周围环境的影响，不会对驾驶人造成直接强光刺激。前端备份存储功能系统采集的图片、视频可在设备前端做备份存储，按照数据存储时长的要求配置不同容量的硬盘。系统可根据预先的空间分配，优先保证足够的图片存储空间，保证核心数据不丧失。车辆稽查布控功能系统具备车辆交通平安违法行为监测报警和布控车辆自动比对报警功能，比对方式包括精确比对和模糊比对。高清录像功能系统支持道路交通情况的实时视频录像存储，视频质量能清晰反映覆盖区域内行驶机动车的车牌号码。视频采用预分配存储机制，前端支持进行滚动存储7天以上。交通参数采集功能通过检测数据，统计交通流参数，包括流量、车速、时间占有率、车长、车头时距等，其中流量采集准确度不小于90%；交通数据统计周期可按需求进行设置和输出，并支持丰富的图形报表及数据导出。同时，可通过网络接口将流量数据信息传递给路口信号机，实现电子警察和信号机的信息互联互通，数据传输符合GA/T920-2010《道路交通信号控制机与车辆检测器间的通信协议》。数据断点续传功能系统支持断点续传功能。当遇到网络中断或其他故障时，车辆信息存储在前端设备中，待故障排除后自动续传。时间校准功能按照《GA/T832-2014道路交通平安违法行为图像取证技术标准》的要求，24h内计时误差不超过1.0s，确保所有前端设备点位每日至少与电子警察中心系统时钟同步一次。图像防篡改功能系统记录的原始图像信息具备防篡改功能，防止在传输、存储、处理等过程中被人为篡改。网络远程维护功能系统可以实时查看前端设备的运行状态。能通过网络实现远程维护、远程设置和远程升级等功能。系统性能系统性能指标工程指标违法记录组成闯红灯为3张图片；其他违法一般为2或3张；驾驶人面部特征记录一般为违法3+1和卡口1+1共6张合成；通行车辆抓拍1张；通行车辆捕获率对于200km/h以内的车辆：≥95%；复合式电警≥99%；闯红灯车辆捕获率对于160km/h以内的车辆：≥90%；闯红灯车辆捕获有效率≥80%；闯红灯检测系统附带的违法检测功能具有不按规定车道行驶、逆行、压线/变道、不按所需行进方向驶入导向车道检测功能；其它违法检测功能捕获率不按规定车道行驶≥80%；逆行≥80%；压线≥80%；不按所需行进方向驶入导向车道≥80%；其它违法检测功能捕获有效率不按规定车道行驶≥80%；逆行≥80%；压线≥80%；不按所需行进方向驶入导向车道≥80%；最小抓拍间隔<40ms；图片压缩方式及分辨率JPEG格式；分辨率〔像素〕300万：2048×1536；700万：3392×2008；图片大小300万：单张约400KB；合成图片2张约800KB，〔3+1〕合成约1.5MB，驾驶人取证6张合成约2MB；700万：单张约700KB；合成图片2张约1.5MB，〔3+1〕合成约2.8MB，驾驶人取证6张合成约3.5MB；录像功能支持全天录像和违法片段录像；采用H.264或MJPEG编码，25fps@300万像素，25fps@700万像素；录像支持OSD信息叠加，叠加的信息至少包括日期、时间〔精确到秒〕、监控点名称、设备编号等信息；车牌识别准确率≥90%；识别牌照种类车牌类别：民用车牌〔除5小车辆〕，警用车牌，军用车牌，武警车牌。车牌颜色：黑、白、蓝、黄、绿；交通信息参数采集支持对车流量、车速、时间占有率、车长、车头时距等参数的采集和统计；车流量记录精度≥90%；车身颜色识别正向卡口可自动区分出车辆为深色车辆还是浅色车辆；并识别出11种常见车身颜色，11种颜色包括：白，银〔灰〕，青、黄、粉、红、绿、蓝、棕、黑、紫；车型识别正向卡口可对7种车型进行识别〔轿车、客车、面包车、大货车、小货车、中型客车、SUV-MVP〕；背向电警可对4种车型进行识别〔轿车、客车、大货车、小货车〕，识别准确率全天≥80%；车标识别正向卡口可对90种车标进行识别；摄像机覆盖车道数1台300万摄像机覆盖2车道，1台700万摄像机覆盖3车道；车辆信息存储容量具体请参阅选用的终端效劳器的该项指标；补光灯寿命≥50000h；接口RJ45，100Mbps以太网，TCP/IP协议；接入方式采用终端效劳器按照既定协议接入后端平台；平均无故障连续运行时间MTBF≥5000h；防护等级室外各部件不低于IP54；供电电源100VAC～240VAC，48Hz～52Hz；工作环境温度标配：-10℃～+70℃；低温型：-30℃～+70℃；工作环境湿度＜95％@+40℃，无凝结。视频电警前端设计前端子系统结构前端子系统结构图前端子系统包括终端效劳器、一体化电警抓拍单元〔含车牌补光灯〕、环境补光灯〔小角度频闪LED灯〕、信号灯检测器、交换机、光纤收发器及杆件等相关组件。1〕一体化电警抓拍单元：采用300万/700万像素一体化智能高清摄像机，在内置车牌补光灯和外置环境补光灯的配合下，可实现图像采集、成像控制、车辆检测、车牌识别、违章检测，可支持SD卡前端存储。2〕终端效劳器：具备交换机功能，同时完成路口数据的会聚，支持前端数据暂存和数据上传。3〕环境补光灯：选用LED灯作为光源，主要用以环境补光，有效提高夜间图像显示效果和标识标线的显示效果，灯光亮度符合国家环保标准，对人眼无刺激。具有良好的防水、防尘功能，能长时间适应室外工作环境。4〕信号灯检测器：实时检测红灯信号，将红灯维持状态、红灯切换至绿灯脉冲信号、绿灯切换至红灯脉冲信号，发送给一体化电警抓拍单元。单台信号灯检测器最大可以支持16路红灯信号接入。多相位红灯信号接口，可根据不同车道设置红灯信号和组合红灯信号。前端子系统工程布局电子警察系统用于交叉路口或路段对闯红灯行为进行记录，因此通常情况下是十字路口或丁字路口，少有情况为直行路段。如下列图所示：300万两车道路口布局示意图700万三车道路口布局示意图前端子系统工程实施要点工程实施细那么单向两车道L杆安装示意图单向三车道L杆安装示意图1〕一体化电警抓拍单元、LED补光灯安装于立杆挑臂上，环境补光灯安装在距离摄像机4米处。2〕信号灯检测器、终端效劳器、交换机安装于落地机柜，落地机柜选址靠近信号灯控制箱。3〕立杆安装位置通常在停车线后18米〔300万〕/20米〔700万〕左右，立杆高度一般在6米左右。4〕设备线缆选型：线缆名称线缆型号网线STP/Y4*2*0.5信号灯信号传输线RVSP2*0.5电源线RVV3*1补光灯控制线RVVP2*1立杆安装位置与停止线距离计算依据立杆安装位置与停止线距离需要考虑的因素：1〕主视场覆盖范围要求：停止线前的视频检测区域长度不低于7米，能够覆盖车道宽度并且看到信号灯；2〕车牌识别要求：在触发线1位置抓拍的车辆，其车牌像素点建议不低于90；3〕补光要求：补光灯的光斑能够覆盖整个视场；4〕车辆遮挡行为：由于视频电警抓拍车辆尾部，这就可能存在后一辆车的车头遮挡前一辆车尾车牌的现象。见下列图：A为车辆尾牌的下边界〔一般车辆距离地面为70CM，局部小型车50CM，大型车辆80CM〕，B是车辆前部的高度，一般为80CM，C为车辆最高点一般为140CM，D为摄像机安装处，一般高度为630CM，BC距离一般车辆为2米，摄像机到A点的水平距离为安装距离减去4.5米〔遮挡一般发生在红灯时前一辆车停在停止线内〕。因此当∠DAZ≥∠CAZ且∠DAZ≥∠BAZ时就不存在遮挡。设备安装效果图立杆安装效果图抱杆机柜安装效果图落地机柜安装效果图前端子系统设备选型一体化电警抓拍单元700万一体化电警抓拍单元1〕产品说明:本产品采用高清晰逐行扫描CCD，具有清晰度高、照度低、帧率高、色彩复原度好等特点，所有产品拥有自主知识产权，可广泛应用于交通路口通行车辆监控、超速车辆监控、闯红灯记录，能有效遏制车辆的超速行驶、逆向行驶、闯红灯等违章行为，并能为治安案件的侦破提供有力的线索证据，成为现代交通管理的高效助手。本产品为户外应用做了专门的设计，包括前面板的防尘帽、镀膜防水滴玻璃面板，这些细节的设计都可为工程维护减少很大的工作量，并有效提高车牌环境适应性。同时，本产品在业内首个推出了抓拍单元内置补光小灯的应用，利用车牌定向反射的特性，可有效增强夜间车辆跟踪的效果。可通过下列图明显看出增加内置小灯的跟踪目标差异。内置小灯跟踪效果图2〕分辨率设计摄像机的分辨率设计充分考虑了，电子警察违法取证的严谨性和GA/T496-2014对闯红灯违法取证的严格技术要求。系统采用700万〔3392*2008〕摄像机，在常规三车道应用中相对传统的500万〔2448*2048〕摄像机在取证细节的展示上更加精细。3〕技术参数：序号工程技术规格1CCD采用1英寸700万像素逐行扫描CCD智能高清摄像机；2分辨率3392(H)×2008(V)；3视频帧率25fps；4防护罩4722防护罩(防尘、防水滴面板)；5编码支持视频流和抓拍帧同时输出，采用视频压缩技术H.264编码；6输出图片格式JPEG，图片质量可设；7缓存/自动上传支持断网时SD/SDHC本地图片存储检索、自动覆盖、自动上传；8主要接口1个10M/100M/1000M自适应RJ45接口；1个RS－485半双工接口；9RS485接口支持RS-485通信功能，可以接入车检器、红绿灯信号检测器和雷达等串口外围设备；10触发输入输入：3路外部触发输入，1路交通信号灯频闪同步信号输入；11触发输出触发输出：3路(光耦隔离2500VAC)，作为补光灯同步输出控制；12支持补光方式支持闪光灯和LED频闪灯同步补光，支持闪光灯自动光控功能；13智能功能支持智能识别功能：内置车牌识别功能，内置车型识别功能，内置视频卡式电警功能，内置压线、逆行、闯红灯、不按导向行驶违章检测功能；14抓拍方式支持违章连续抓拍功能；15本地存储支持外接USB存储设备本地图片存储、自动覆盖、自动上传；16终端接入支持接入终端效劳器；17防雷具有网络信号防雷功能；18电源电压：100VAC～240VAC；频率：48Hz～52Hz；19功耗＜20W；20工作环境温度-30℃～+70℃(低于-20℃时，需采用带加热模块)；21工作环境湿度5%~95%@40℃，无凝结；22防护等级IP54；23外形尺寸(不含支架)180mm(W)×154mm(H)×635mm(D)；24重量6.5±0.5kg。终端效劳器TS-5012-DT1〕产品简介：终端效劳器采用全嵌入式架构，是一款室外型智能交通专用网络视频录像机，集视频管理、交通数据管理、视音频解码、图片处理、网络交换等功能于一体。具有智能集成度高、连续运行时间长、抗恶劣环境能力强的特点。2〕技术参数：处理器：高性能ARMA9双核数字媒体处理器；硬盘：支持4个3.5"SATA硬盘，最大支持16TB前端数据存储；外部硬盘存储扩展：1个eSATA接口；模拟视频接口：2个标准BNC输入接口，支持2路HD-TVI〔或HD-SDI〕视频输入；2个标准BNC环通输出接口，支持2路HD-TVI环通输出；数字视频接入：可接入12路高清录像；音频扩展功能：1路音频输入，1路音频输出；网络接口：16个100M以太网接口及2个10/100/1000M自适应网络接口，其中1个为千兆可光电转换网络接口〔需选配光模块〕；报警接口：4路报警输入；4路报警输出；其他接口：2个RS232接口，4个RS485接口，2个外置USB接口；1个VGA接口，1个HDMI接口；1个CVBS输出接口；操作系统：嵌入式Linux；操作界面：WEB、VGA、HDMI；数据存储：支持对通行车辆的信息〔记录和图片〕存储；车辆信息存储容量：≥200万辆通行车辆信息或≥100万辆的违法车辆信息；可接入车道数：≤12车道；支持录像存储功能；支持前端与后端设置不同的网段；工作电压：DC12V；电源输出：1个12V电源输出接口，1个5V电源输出接口；功耗：＜30W(含1块3.5”硬盘)；工作环境温度：-30℃~70℃；工作环境湿度：10%～90%@40℃，无凝结；外形结构及尺寸：全铝机身，无风扇设计；370mm(W)×102mm(H)×273mm(D)；重量：7.2kg。交通灯信号检测器1〕产品说明:采用高性能处理器+可编程逻辑阵列设计，集信号采集、模数转换、数字化处理等功能于一体。具有功能平安稳定、使用寿命长、抗恶劣环境能力强的特点。可检测各种类型交通信号灯的相位控制信号。2〕技术参数:序号工程指标1信号输入16路交通灯交流信号输入接口2信号输出6个RS485输出接口，1个+5VDC输出接口。3检测电压范围140VAC～270VAC4通讯设置5路拨码开关，用来设置波特率、地址和上传模式5状态提示16路交通灯状态指示6稳定性设计检测、通讯单元采用微控制器设计，稳定可靠7输入接口采用压电保护、光电隔离等防护措施8工作电压220VAC@50Hz/60Hz；100VAC～240VAC能够正常工作9功耗＜5W10工作环境温度-30℃～+70℃11工作环境湿度5%～95%@40℃，无凝结12外形尺寸440mm(W)×44mm(H)×213.5mm(D)；1U机架式外形。13重量3.5kg环境补光灯1〕产品说明:选用大功率LED作为光源，采用独特的铝合金风道式散热器，散热效果好，优良的光学设计提高了光的利用率，光色纯洁没有红外和紫外局部的辐射，无眩光，显色系数高、照度分布均匀，温度低，能耗低、寿命长。2〕技术参数:序号工程技术规格1光通量≥1800lm2外壳材质压铸铝3响应时间≤20μs4触发方式电平，+4~6VDC5触发占空比支持以频闪频率15Hz～250Hz，占空比1%～39%连续工作，与视频触发信号同步；6发光角度10°7覆盖范围4m@16m处8有效补光距离16m～25m9电压100VAC～240VAC10频率47Hz～63Hz11功耗最大36W〔实际功率与控制方式相关〕12工作寿命≥50000小时13工作环境温度-40℃～+70℃14工作环境湿度10%～90%@40℃，无凝结15防护等级IP6616外形尺寸128mm(W)×216mm(H)×159mm(D)18重量2.72kg信号控制子系统设计信号控制系统架构前端子系统包括信号机、检测器、信号灯等。信号机根据车辆检测器获得的交叉口交通信息〔车流量等〕通过实时调整整个交叉口交通信号灯参数进而调整配时方案，实现单个交叉口交通信号灯的自适应控制。车辆检测器主要负责完成道路交叉口交通参数的采集和上传。视频车辆检测器支持车流量、平均车速、车头间距、车头时距、车道空间占有率、车道时间占有率、车辆排队长度等交通参数的采集输出。信号机假设控制中心下发特殊控制方案时，完成控制中心下发方案的执行；假设控制中心无下发方案，信号机在信号周期结束的前两秒内，读取自身连接车辆检测器检测到的数据，计算并保存相关参数，并通过网络与相邻交叉口信号机交换数据，最后用参数动态调整信号相位的绿信比，最终实现交叉口交通信号灯的自适应控制。信号灯负责交通信号的显示，是系统对外输出的直接表达。交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示慢行或警示。交通信号灯分为：机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯等。信号灯布设原那么根本原那么对应于路口某进口，可根据需要安装一个或多个信号灯组。信号灯可安装在出口左侧、出口上方、出口右侧、进口左侧、进口上方和进口右侧。假设只安装一个信号灯组，应安装在出口处。至少有一个信号灯组的安装位置能确保，在该信号灯组所指示的车道上的驾驶人，位于下表规定的范围内时均能清晰观察到信号灯。假设不能确保驾驶人在该范围内能清晰观察到信号灯显示状态时，应设置相应的警告标志。道路设计车速〔km/h〕304050607080距停车线最小距离〔m〕506585110140165交叉口视距要求安装数量当进口停车线与对向信号灯的距离大于50米时，应在进口处增设至少一个信号灯组；当进口停车线与对向信号灯的距离大于70米时，对向信号灯应选用发光单元透光面尺寸为φ400mm的信号灯。安装在出口处的信号灯组中某组信号灯指示车道较多，所指示车道从停车线至停车线后50m不在以下三种范围内时，应相应增加一组或多组信号灯：——无图案宽角度信号灯基准轴左右各10°，如图21；——无图案窄角度信号灯基准轴左右各5°；——图案指示信号灯基准轴左右各10°。信号灯车道覆盖示意图机动车信号灯安装位置没有机动车道和非机动车道隔离带的道路，对向信号灯灯杆宜安装在路缘线切点附近。当道路较宽时，可采用悬臂式安装在道路右侧人行道上，也可根据需要在左侧人行道上增设一个信号灯组，如图22所示；当道路较窄时〔机非道路总宽12米以下〕时，可采用柱式安装在道路两侧人行道上，如图23所示。当进口停车线与对向信号灯的距离大于50米时，应在进口停车线附近增设一个信号灯组。机动车信号灯组设置示意机动车信号灯组设置示意设有机动车道和非机动车道隔离带的道路，在隔离带的宽度允许情况下，对向信号灯灯杆宜安装在机非隔离带缘头切点向后2米以内。当道路较宽时，可采用悬臂式安装在右侧隔离带，也可根据需要在左侧机非隔离带内增设一个信号灯组；当道路较窄时〔机动车道路宽10米以下〕时，可采用柱式安装在两侧隔离带内。当停车线与对向信号灯的距离大于50米时，应在进口隔离带内增设一个信号灯组。桥下路口或较大的平交路口划有左弯待转区时，如果进入左弯待转区的车辆不容易观察到本方位的对向信号灯的变化时，宜在另一方位的对向增设一组左转方向指示信号灯。非机动车信号灯安装位置没有机动车道和非机动车道隔离带的道路，非机动车信号灯宜采用附着式安装在指导机动车通行的信号灯灯杆上，如图24所示。非机动车信号灯附着安装当非机动车停车线与对向非机动车信号灯的距离大于50米时，应在进口增设一组非机动车信号灯，可安装在进口停车线前0.8m至2m处右侧距路缘的距离为0.8m至2m的人行道上或非机动车道左侧的机非隔离带内。立交桥下非机动车信号灯安装在桥体上，立交桥另一侧应增设一组非机动车信号灯。人行横道信号灯安装位置人行横道信号灯应安装在人行横道两端内沿或外沿线的延长线、距路缘的距离为0.8m至2m的人行道上，采取对向灯安装。具有中心隔离带〔含立交桥下〕的路口，隔离带宽度大于1.5米的，应在隔离带上增设人行横道信号灯。采用行人按钮时，行人按钮安装高度宜在1.2～1.5米范围内。网络传输子系统设计网络传输子系统主要由路口局域网、接入线路和中心网络组成。1〕路口局域网路口局域网主要用于会聚前端各种网络设备。2〕接入线路接入线路建议采用独立光纤传输，连接路口局域网和中心网络，传输带宽不小于100M。3〕中心网络中心网络采用“会聚-核心”的网络架构，用于连接路口局域网的带宽不小于100M，用于中心网络交换的带宽不小于1000M。中心存储子系统设计存储需求中心需要集中存储三种信息，包括车辆号牌等动态数据信息、车辆图片信息和车辆视频信息，因数据保存时间长、数据量很大，各类数据应根据数据类型、特点及重要性进行区别存储。对于核心数据，应当以确保数据绝对平安及高速读写需求为核心目标；对于一般数据，应当在保障数据稳定、满足存储速度和平安需求的条件下，以降低单位容量存储本钱为主要目标。同时存储系统设计应当充分考虑工程未来扩展的可能性，确保在存储容量需求进一步增加的情况下，能够简单、快速地进行系统扩容，不得出现扩容困难或受限于系统初始设计等问题。设计原那么存储系统是本系统中视频、图片、过车信息、违法信息等数据会聚存储的核心，具有以下需求：1〕高性能由于可能有数百路至上千路的摄像头数据并发持续写入，同时考虑多路效劳器并发读写数据，为满足数据库快速写入和读取数据的要求，所以需要高处理性能的存储系统。存储系统要采用业内技术先进、性能优良、工作稳定的存储设备，要保证在实施后相当一段时间内能够充分满足用户的使用需求。2〕海量存储空间交通闯红灯自动记录系统每日产生大量的数据，存储系统能提供海量空间用于存放数据，具备灵活的扩展性，便于系统后续扩容。3〕集中式共享数据库文件夹要求具备共享属性，满足系统联网查询和及时更新车辆黑名单功能的要求。采用集中式数据存储模式，能够实现数据和存储空间的集中存储，统一管理，使数据和空间的管理、备份非常方便。4〕数据可靠性视频、图片、过车信息、违章信息等数据高度集中存储，数据的平安是第一位的。系统的可靠性原那么应贯穿于系统设计、设备选型、软硬件配置到系统施工的全过程；保证在单点或多点故障的情况下，系统能够持续运行，并能在线的恢复正常；通常情况下，需采用盘阵列技术来提高数据的可靠性。只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。5〕可扩展性随着监控范围的扩大，摄像机数据量的增加和存储天数延长，存储系统的可扩展性尤为重要，良好的扩展性可以保证业务的连续性。6〕网络化监控中心建设网络化完善，容易进行数据集中存储，采用网络化的设备扩容更灵活、施工难度小，并且便于远程监控、维护简单。网络化架构有助于实现互联互通，实现视频资源的共享。7〕易用性系统的操作应具有灵活简便，人机界面友好，易于掌握的特点，操作人员能够方便物进行使用及维护，使整个系统的功能得以最大实现。8〕系统增值效劳配合备份软硬件环境，系统可以增加备份、容灾的功能，进一步提高可靠性，保护用户数据。存储方案设计为了满足系统当前的存储需求及后续的扩展需求，建议根据数据类型和工程规模选择适宜的存储方案。过车/违法信息存储过车信息/违法信息的存储影响到系统的应用体验，无论是精确查询还是模糊查询及其他业务应用需要在秒级实现，对于大量复杂数据需要能提取具有关联性的数据，并能迅速找出具有共性特点的数据。传统的关系型数据库可适用于过车信息和违法信息数据规模十亿条以下的工程，在数据规模超过十亿条时，传统的关系型数据库在响应速度以及数据的二次分析方面存在天然的短板，无法满足PB级数据的实时分析。因此，本方案提供高性能IPSAN存储和大数据系统存储方案，根据工程数据规模选择适宜的存储方案，在数据规模十亿条以上时需要选择大数据系统，在数据规模十亿条以下时选择IPSAN存储方案，也可以根据需要部署大数据系统。数据存储容量计算每条过车信息/违法信息大小约为0.9KB，按单车道日均2000辆流量估算，每条车道的数据信息按不同存储时间的容量计算公式如下：2000条×0.9KB/条×1车道×365天/年×N年/1024/1024/＝**GB以下为不同车道数量和不同保存时间的数据存储容量计算：1年2年3年4年5年1个车道0.63GB1.25GB1.87GB2.51GB3.13GB20个车道12.53GB25.06GB37.59GB50.13GB62.66GB50个车道31.33GB62.66GB93.98GB125.31GB156.64GB100个车道62.66GB125.31GB187.97GB250.63GB313.28GB200个车道125.31GB250.63GB375.94GB501.25GB626.56GB500个车道313.28GB626.56GB939.84GB1253.13GB1566.41GB按照单车道日均2000辆流量估算，不同车道规模和不同保存时间情况下的信息记录条数为：1年2年3年4年5年100个车道0.73亿条1.46亿条2.19亿条2.92亿条3.65亿条200个车道1.46亿条2.92亿条4.38亿条5.84亿条7.30亿条500个车道3.65亿条7.30亿条10.95亿条14.60亿条18.25亿条注：人脸取证电警由于既有卡口抓拍数据也有电警抓拍数据，所以数据量是以上常规电警数据量的两倍。对于超大数据量，数据库软件选用Oracle11G正版数据库，可支持8E的超大数据量，支持双机热备。数据库存储系统选用高性能效劳器，具有数据的绝对平安、对块的快速定位查询以及高速读写能力特点，存储媒介使用高性能硬盘；同时，存储系统1台数据库热备份效劳器用于系统级冗余备份，热备效劳器选用与数据库主效劳器同系列的效劳器。IPSAN存储系统架构为了保证系统具有较高的可靠性及性能，采用高性能的双控存储设备和OracleRAC方案，至少配置二台数据库效劳器，具备高可靠性及负载均衡的特性。OracleRAC(RealApplicationServer)，真正应用集群，是Oracle数据库自带的集群组件，用于构建Oracle的并行集群。位于不同效劳器系统的Oracle实例同时访问同一个Oracle数据库，节点之间通过私有网络进行通信，所有的文件存放在共享的设备上，能够被集群中的所有节点同时读写。OracleRAC方案的物理拓扑如下列图所示：OracleRAC方案物理拓扑图集群节点可以有多个，节点之间具备负载均衡功能；节点可采用windows或linux操作系统；所有集群节点使用共享存储；业务网络对外提供效劳，客户端或业务系统通过业务网络访问数据库；心跳网络用于集群节点之间的数据保护，保证节点之间状态和缓存的一致性，对网络要求较高。OracleRAC具备如下优点：1〕多节点负载均衡；2〕提供高可用：故障容错和无缝切换功能，将硬件和软件错误造成的影响最小化；3〕通过并行执行技术提高事务响应时间；4〕通过横向扩展提高每秒交易数和连接数；5〕可扩展性好，可以方便添加删除节点，扩展硬件资源。存储设备技术参数采用双控制器架构、热插拔硬盘、冗余电源、冗余风扇等，构成无单点故障系统，彻底保护用户的数据平安。工程技术规格控制器处理器双控制器〔国产4核处理器〕高速缓存8GB/控制器〔可扩展至16G〕阵列通道12磁盘接口SAS、NL-SASSAS通道速率6Gbps热插拔磁盘支持RAID级别RAID0、1、3、5、6、10、50、Hot-Spare扩展柜支持网络接口4个千兆以太网口〔可扩展至8个〕/控制器，可增配万兆以太网口或者8GbFC接口电源冗余电源〔1+1〕操作系统Windows，Linux，Unix，Solaris，HP-UX，AIX，MacOS协议支持iSCSI/NFS/CIFS/FTP//AFP软件管理方式基于Web的GUI，串口CLI，支持多设备统一管理管理软件海康存储RAID管理，存储虚拟化，网络虚拟化，监视工具，系统日志，报错处理，行为分析，文件过滤，带宽预留规格尺寸尺寸(mm，宽x高x深)447×87×550净重〔kg〕30功率(W，含硬盘)≤595环境要求温度工作：5℃～40℃储藏：-20℃～70℃湿度工作：20%～80%RH〔无结冰、无凝露〕储藏：5%～90%RH〔无结冰、无凝露〕大数据系统系统架构大数据系统部署架构如下列图所示，包括分布式数据库集群、快速搜索引擎和大数据集群管理节点。分布式数据库集群包括主节点和从节点，主节点至少部署2台，从节点可根据需求任意扩展；快速搜索引擎集群节点可根据需求任意扩展；Hadoop集群管理节点采用单机或者双机部署。大数据系统结构图系统功能1〕交通数据采集功能数据采集支持将实时视频流、历史视频、图像、过车信息等数据采集到大数据平台中，统一进行存储。数据整合支持对从不同卡口系统中采集过来的数据进行整合，整合过程包括数据过滤、数据比照、数据校验、数据纠错等主要步骤。2〕全文快速检索功能支持部署全文检索系统，精确查询响应速度为毫秒级；支持多个维度实现秒级检索；支持按照关键字信息实现模糊查询，模糊查询时间为秒级。3〕以图搜图应支持对所有交通过车图片进行模型设计，过车图片特征信息需独立建立查询库；应支持以图片的原图、特征信息等多种方式进行搜索，比照搜索的结果需要按相似对上下进行排列显示；应支持图片实时建模、分析同时进行，图片比照搜索查询不影响建模分析；分析的图片数据库量不得少于100W张，以100W张图片为分析基数时，比照一张图片的速度不超过3分钟。4〕智能研判智能研判功能，是以系统前端采集的各项交通数据〔点位车辆信息、车辆号牌等属性信息〕为根底，通过关联算法，挖掘并评估不同类别交通数据之间的关联性，最终对局部交通事件作出辅助性的判断与决策，为交通管理者提供决策建议。智能研判包括行车轨迹智能研判、短时通过车辆智能研判、跟车关联智能研判、套牌嫌疑智能研判、频繁出入车辆智能研判、区域碰撞智能研判、初次入城智能研判、违法多发时间段智能研判、违法多发地点智能研判。5〕OD分析OD分析是通过出发地点(Origin)—目的地(Destination)的方式进行分析，包括区间测速、区域诱导。6〕统计分析统计分析功能，是以系统前端采集的各项交通数据为根底，对相关数据进行统计分析，为交通管理部门的决策提供数据支撑。统计分析功能包括车流量统计、车道平均速度统计、车头时距分析、车头距离分析、车道时间占有率分析、车辆排队长度分析、车辆违法统计、车牌识别率统计、数据漏传统计。系统配置1〕软件环境大数据系统需要的软件环境包括：软件种类版本要求CentOS64位系统，版本6.2JavaSEDevelopmentKit6(JDK)JDK6系列或以上2〕硬件需求大数据平台系统推荐的典型硬件配置是双路4/6核处理器。除了CPU的配置主要侧重内存空间及磁盘空间的配置。集群节点要求内存64G以上，磁盘空间配置依据平台将要支撑的数据量，一般考虑3副本或者4副本进行分布式数据的存储。典型的大数据系统效劳器配置如下表所示：设备名称配置参数备注集群管理效劳器E5-2609V2(4核2.5GHz)处理器×2/16GB×16/2T2.5英寸SATA×6/1GENIC×2/2U进行集群的安装、配置、监控和管理分布式数据库/全文检索引擎主节点E5-2609V2(4核2.5GHz)处理器×2/16GB×16/2T2.5英寸SATA×6/1GENIC×2/2U负责结构化数据ide检索、分析、挖掘分布式数据库/Solr全文检索从节点E5-2609V2(4核2.5GHz)处理器×2/16GB×16/2T2.5英寸SATA×6/1GENIC×2/2U3〕网络需求大数据系统需要最低的网络环境为千兆以太网连接，效劳器至少部署2块GE口网卡或者一块万兆网卡。图片和视频信息存储电子警察系统中的图片和视频信息需要长时间持续地保存到存储系统中，并要求随时可以调用，对存储系统的可靠性和性能等方面都有很高的要求。在未来随着点位规模的增加，视频和图片的存储容量将到达PB级别，这要求存储系统具有强大的混合读写功能，在满足大量高清视频和图片写入功能的同时，满足多路视频和图片同时回放及下载需求。对海量数据提供快速存储及检索技术显得尤为重要，存储系统正在成为道路监控技术未来开展的决定性因素。视频与图片混合存储场景支持一套存储能同时满足视频和图片数据的存储要求，并综合视频和图片在混合存储系统中的存储优势，将复杂的业务存储场景简单化，向用户提供一体化的存储解决方案。对于视频数据流采用直写方式存储到存储磁盘阵列上；对于图片数据流需要通过平台接入效劳器转发到存储磁盘阵列，当前端设备支持图片直存时，可以采用图片直存存储方案，节省接入效劳器，在提高存储系统的效率和可靠性的同时，可以节省工程的整体本钱。根据不同的工程规模可以选择视频图片混合CVR直存、微视云存储和标准云存储方案，对于存储设备在三台以下的工程，可采用带有图片直存功能的CVR进行存储；对于存储设备在三台以上的工程，可以直接部署标准的视频与图片混合云存储系统，针对规模相对较小的工程，可选择初始部署本钱低的微视云存储系统，可以通过少量存储设备的集群化、虚拟化构建方式提供小型云存储效劳。微视云存储系统相比标准云存储系统，不需要部署单独的云存储管理节点，适用于存储设备在三到八台之间的工程，未来在系统规模增大存储设备数量超过八台时可通过增加云存储管理节点升级到标准云存储系统。CVR混合直存CVR混合直存物理拓扑结构如下列图，存储设备中集成了录像存储效劳、图片存储效劳、智能数据存储效劳、回放点播效劳，视频图像、图片数据、智能数据由不同类型的监控前端通过标准流媒体协议或海康协议直接写入存储。这种通过标准协议或海康协议直接写入存储的架构模式，可以使存储有更多的灵活性，可以做更多的工作，比方视频切割，文件压缩，文件加密等等，同时使得视频点播、图片回放变得更加简单快捷。采用CVR混合直存的优势：支持视频流、图片流、智能数据经编码器直接写入存储设备，省去存储效劳器、图片效劳器本钱，防止效劳器形成单点故障和性能瓶颈，提高存储质量；客户端、平台直接接入，可实现对录像和图片数据的直接下载、检索、浏览和回放等；可获得极高的录像和图片导出速度，提供更流畅的录像和图片回放质量；支持GB/T28181、RTSP/ONVIF/PSIA/SIP等标准协议；支持MJPEG/MPEG2/MPEG4/H.264/SVAC等多种图像格式视频流的实时存储及点播；高可靠性，存储设备间各自独立，任何单磁盘阵列的故障不会影响其他盘阵的正常使用；部署简单，易扩展，支持分布式存储与集中式管理的机制；提供配置、检索与回放的二次开发接口及控件，充分利用灵活对接的特点，兼容主流编码器及平台产品。存储架构与数据流向图片直写存储CVR图片直写存储模式架构与数据流向如下列图所示：技术特点：无需图片效劳器；解放接入效劳器资源，提供处理性能；图片直写存储方案中，无需配置图片效劳器，接入效劳器能力提升到1024路。图片视频混合直存CVR图片视频混合直写存储模式架构与数据流向如下列图所示：技术特点：支持视频流、图片流、智能数据混合直存，省略存储/图片/转发效劳器；支持GB/T28181、RTSP/ONVIF/PSIA/SIP等标准协议；可独立组网，支持直接录像、检索、回放、转发功能；解决覆盖写碎片问题和掉电后文件系统不稳定问题；支持H.264/H.265/MPEG4/SVAC编码前端。图片和视频信息容量计算混合存储的存储容量包括视频容量计算和图片容量计算两局部。图片容量计算车辆图片信息采用JPEG编码格式，符合ISO/IEC1544∶2000要求，压缩因子不高于70，300万高清摄像机输出照片文件平均大小为400K，闯红灯照片大小约为1.5MB，闯红灯人脸取证照片大小约为2MB；700万高清摄像机输出照片文件平均大小为700K，闯红灯照片大小约为2.8MB，闯红灯人脸取证照片大小约为3.5MB，按单车道日均2000辆流量，机动车平均违法率按1%估算，每条车道的图片信息按不同存储时间的容量计算公式如下：300万人脸取证电警：卡口抓拍单元：2000辆×0.4MB×1车道×30天/月×N个月/1024/1024＝**TB电警抓拍单元：2000辆×〔0.4MB×99%＋2MB×1%〕×1车道×30天/月×N个月/1024/1024＝**TB以下为不同车道数量和不同保存时间的数据存储容量计算：3个月6个月1年2年3年1个车道0.14TB0.28TB0.56TB1.12TB1.68TB20个车道2.8TB5.6TB11.2TB22.4TB33.6TB50个车道7TB14TB28TB56TB84TB100个车道14TB28TB56TB112TB168TB200个车道28TB56TB112TB224TB336TB500个车道70TB140TB280TB560TB840TB700万人脸取证电警：卡口抓拍单元：2000辆×0.7MB×1车道×30天/月×N个月/1024/1024＝**TB电警抓拍单元：2000辆×〔0.7MB×99%＋3.5MB×1%〕×1车道×30天/月×N个月/1024/1024＝**TB以下为不同车道数量和不同保存时间的数据存储容量计算：3个月6个月1年2年3年1个车道0.25TB0.50TB1.00TB2.00TB3.00TB20个车道5.0TB10.0TB20.0TB40.0TB60.0TB50个车道12.5TB25.0TB50.0TB100.0TB150.0TB100个车道25.0TB50.0TB100.0TB200.0TB300.0TB200个车道50.0TB100.0TB200.0TB400.0TB600.0TB500个车道125.0TB250.0TB500.0TB1000.0TB1500.0TB建议在