2023年车辆视图大数据应用系统技术最佳方案

车辆视图大数据应用系统

技术方案

目录

1建设背景......................................................................-6-

2需求分析及规划...............................................................-7-

2.1需求分析.................................................-7-

2.1.1业务总体需求.........................................-7-

2.1.2资源整合需求.........................................-7-

2.13联网综合应用需求....................................-8-

2.1.4二次识别管控需求....................................-8-

2.1.5高危推送、布控预警需求..............................-8-

2.1.6实战应用需求.........................................-8-

2.2需求规划.................................................-9-

2.2.1综合查询.............................................-9-

2.2.2实时查控.............................................-9-

2.23布控报警.............................................-9-

2.2.4离线分析.............................................-9-

2.2.5关联数据.............................................-9-

2.2.6电子地图.............................................-9-

2.2.7统计分析............................................-10-

3设计思想和依据...............................................................10-

3.1设计思想................................................-10-

3.2设计依据................................................-12-

3.2.1符合公安行业标准...................................-12-

3.2.2符合国家标准......................................-13-

3.23符合公安部相关规定...................................-14-

4建设目标与内容...............................................................16-

4.1建设目标................................................-16-

4.2建设内容................................................-16-

5总体设计......................................................................18-

5.1系统总体架构............................................-18-

5.2系统逻辑架构...........................................-19-

5.3系统物理架构...........................................-21-

5.4系统部署架构............................................-23-

5.5系统数据交互............................................-23-

5.5.1系统间数据交互.....................................-23-

5.5.2与其他系统进行数据交互............................-24-

6系统建设...................................................................-24-

6.1数据预处理系统.........................................-24-

6.1.1系统概述...........................................-24-

6.1.2卡口（含电警）数据接入............................-24-

6.1.3多维数据整合及传输.................................-26-

6.1.4系统优势............................................-27-

6.2车辆图像智能分析系统...................................-28-

6.2.1系统概述............................................-28-

6.2.2系统功能............................................-30-

6.2.3关键指标............................................-31-

6.3联网计算/访问云平台...................................-32-

6.3.1需求分析............................................-32-

6.3.2功能介绍...........................................-32-

6.33数据对接标准.......................................-33-

6.3.4技术优势...........................................-35-

6.4应用/实战平台..........................................-36-

6.4.1功能概述...........................................-36-

6.4.2功能设计...........................................-36-

7软硬件选型..................................................................-57-

7.1软件环境及配置清单....................................-57-

7.2硬件环境及配置清单....................................-57-

8系统关键技术................................................................-58-

8.1计算机视觉处理技术....................................-58-

8.2人工智能与深度学习算法................................-58-

8.3GPU图形计算...........................................-59-

8.4Hadoop技术............................................-60-

8.5YARN资源管理平台.....................................-60-

8.6Hbase数据库...........................................-60-

8.7Redis内存数据库.......................................-61-

8.8Spark分布式计算.......................................-61-

8.9Solr检索...............................................-62-

8.10Storm流式计算.........................................-62-

8.11Kafka分布式消息队列...................................-63-

8.12JavaEEWeb端开发技术..................................-63-

9系统优势....................................................................-64-

9.1全警种综合应用.........................................-64-

9.2全程智能化应用.........................................-64-

9.3直观的可视化展示.......................................-64-

9.4完善的运维管理.........................................-64-

9.5统一的用户界面.........................................-64-

9.6超强的系统集成.........................................-65-

9.7广泛的兼容性和扩展性...................................-65-

10项目建设周期........................................................."66-

11售后服务及培训计划...................................................-67-

11.1售后服务................................................-67-

11.1.1质量保证........................................-67-

11.1.2维护内容........................................-67-

11.1.3软件更新........................................-68-

11.1.4售后服务流程....................................-70-

11.1.5任务跟踪记录....................................-71-

11.2人员培训计划............................................-71-

11.2.1培训目的........................................・71・

11.2.2受训人员要求....................................-72-

11.2.3培训材料........................................-72-

11.2.4培训服务流程....................................-73-

11.2.5培训方式........................................-73-

12关于以萨..............................................................-75-

1建设背景

当前，随着各地视频监控建设的深入推进，治安防控、刑事侦查、交通管

理、反恐维稳等各公安业务层对卡口系统的依赖程度日益增加。同时，随着犯

罪分子反侦能力的增强，作案手法不断升级，跨省市流窜案件频发，实战中对

卡口数据的处理技术和支撑效能提出了更高的要求，迫切需要实现跨区域、跨

警种、跨系统的业务协作与共享。

车辆视图大数据深度联网应用平台充分发挥人工智能、深度学习、计算机

视觉等前沿技术在图像分析处理领域的专业优势，针对治安防控业务应用层对

实时监控、快速检索、轨迹追踪、预测预警等方面的深度需求，依托各地已建

成的卡口视图大数据资源，进行二次识别、结构化特征提取与深度挖掘分析，

为公安用户展开案（事）件研判分析提供丰富的模块应用，能够显著提高涉车

类案件破案率、压降涉车类犯罪案件发案率。

系统立足各地卡口建设项目实际，部署过程中无需更换或改造前端设备，

无需对过车图片数据集中存储，最大限度开发利用现有投资和已有资源。以先

进、高效、经济、稳定的实施方案，切实实现了以过车数据为主线，对人、车、

物进行快速检索以及与视频库、人员库的联动分析，最大限度地服务警务实战,

提高立体化治安防控能力。为创新完善以视频深度应用为核心的合成作战体系，

提供强有力的技术引擎和高端应用支撑。

2需求分析及规划

2.1需求分析

2.L1业务总体需求

业务流程：以支撑公安各警种综合应用为核心，按照“事前综合防控、事

中指挥调度、事后视频侦查与研判”为业务主要流程，突出“警情线、指挥线、

案件线”建设，整合卡口电警、GIS/PGIS地理信息资源等，采用计算机视觉技

术、人工智能技术、视频结构化技术、智能分析技术、大数据挖掘技术，构建

全方位、立体式公安实战应用系统。

业务协调：以解决公安一线业务痛点为应用方向，通过先进的视频图像深

度分析技术，实现卡口图像相关信息的高效流转，实现与其他业务系统的关联

分析，实现各个警种单位的协同作战，实现业务的统一管理、统计分析、绩效

考核与运维管理。

功能服务：面向侦查破案、决策指挥、治安管控、社会管理等方面，进行

深入的需求分析，梳理各个业务警种的实际业务流程，制定个性化的解决方案。

针对刑侦破案提供卡口车辆图像二次识别、大数据研判等功能服务；针对决策

指挥提供实时预警、布控查缉等功能服务；针对交通管控提供违章违法行为智

能识别检出等功能服务。

2.1.2资源整合需求

目前，前端集成厂商众多，设备更新换代较快，数据格式、标准各异。为

解决此问题，综合项目部署经验，制定数据对接标准，提供灵活的接入方式，

可兼容众多厂商设备，实现跨平台数据汇聚。

数据整合来源包括卡口电警数据及各平台采集的视图数据等，将分散的资

源进行整合，构筑数据主体之间的关联关系，建立能够快速检索查询的资源库,

实现无缝调阅各类结构化线索、关键视图数据。

2.L3联网综合应用需求

通过统一接口，实现高清卡口系统、电子警察系统、GIS地理信息系统等

多个系统的互联互通，使得各专业系统在统一的接入系统上互相访问和调用，

从而省去系统间频繁的独立访问，提高实时交互性，提高应用效率。通过安全

接入边界，向实战应用系统推送视图信息，实现资源综合应用。

例如，可结合二次识别的车辆品牌、型号、车辆号牌等信息，与车管库登

记数据实时比对，实现人车信息关联，自动筛选检出套牌车、假牌车等。

2.1.4二次识别管控需求

系统基于计算机深度学习算法和特征建模技术，将非结构化的视频图片进

行分析处理，转换为措述性结构化文本数据。将二次识别数据与其他原始数据

（如卡口名称、拍摄时间）融合后，将其中的高价值视图数据保存到系统数据

库中，为平台的大数据分析应用提供实时数据支撑。

例如，通过对视频流中的车辆进行缩略图精确提取，细化属性分析和目标

搜索追踪。减轻监控操作人员监视负担，实现“从被动应急，到主动防控”，

“事后录像查找，到事中警情处置二

2.1.5高危推送、布控预警需求

可针对重点、可疑车辆进行推送、布控，通过平台推送或者短信等方式进

行实时预警。

2.1.6实战应用需求

目前社会治安的管理手段主要以“案后侦查”为主，较难开展有效的“案

前防控”。急需一种先进高效的预警模型和布控查缉系统，以充分发挥监控视频

系统的防控作用。

按照“事前综合防控、事中指挥调度、事后视频侦查与研判”为业务主要

流程，突出“警情线、指挥线、案件线”建设，整合卡口系统、GIS地理信息

资源，采用人工智能技术、计算机视觉技术、分布式异构计算方案，构建全方

位、立体式公安卡口大数据综合应用系统。

2.2需求规划

221综合查询

支持对车辆基础数据及卡门数据的精确和模糊查询，支持多条件组合查询。

2.2.2实时查控

支持实时查看卡口车辆信息，支持实时查看触发布控条件的车辆视图。

2.2.3布控报警

可灵活设置多种布控条件，支持平台警示栏和短信实时报警。

224离线分析

不仅支持对联网的卡口电警图片进行查询分析，还支持对未联网的离线视

图数据进行智能分析。

225关联数据

可针对车辆信息〔驾管信息、多次违章未处理、逾期未年检、逾期未报废

等）、人员信息（车主或违章处理人为高危地区人员、有吸毒记录、有酒驾记录、

有醉驾记录；车主或其关系人为全国在逃人员、涉稳人员、本市重点人员等）、

车辆异常行为信息（套牌车辆、假牌车辆、一天内多次违法）等相关数据进行

自动关联比对，挖掘推送高危可疑车辆人员，辅助研判。

2.2.6电子地图

结合电警、卡口、视频监控设备获得的数据，提供基于地图的目标查询功

能和行驶轨迹分析，支持灵活的地图可视化操作，例如任意框选、点选等。

227统计分析

支持对各种关键数据进行统计分析，生成报表，并以可视化图形方式展示。

对有条件的统计数据，可建立预测模型，科学指导决策。

3设计思想和依据

3.1设计思想

1）以智能软件升级现有硬件，以高端应用软件替代专用硬件

当前高清卡口电警、视频监控系统建设已趋于完善，积累了丰富的视频资

源，但发挥作用普遍较为单一。受厂商技术更迭等客观因素影响，建设标准、

技术架构、数据汇聚方式、处理应用策略等存在较大差异，新老设备、平台并

存的现象普遍，导致视频中潜在的大量高价值信息缺乏深度开采应用。

本平台设计充分考虑建设现状，依托现有视频资源及前端设备，以智能软

件升级现有硬件的方式替代高成本专用硬件。例如，可在部分视频监控点位配

置虚拟卡口等。在保证同等实战应用效果的前提下，大大降低设备采购和项目

建设成本，进一步发拦现有视频资源支撑业务应用的效能，以科技武装警力，

以科技提升战斗力。

2）以视频大数据为核心，整合所有联网视图数据

当前视频图像数据的存储和使用，大都在各个孤立的应用系统和专有网络

内，需依赖于公安网实现联网共享应用。而现有的视频安全边界平台和网络传

输带宽，难以满足海量视频数据跨网络跨地域的传输需要，因而形成了大量的

信息孤岛，对于跨区域作案的人员和车辆难以实现顺线追踪、全局掌控。

平台设计之初充分考虑以视频大数据开采应用为核心，通过视频结构化技

术，进一步加强在视频监控传输网络、数据库对接、分析处理等领域的技术创

新，从源头上攻克视频数据联网实战应用的技术壁垒。整合所有联网的视图数

据、实时动态数据等资源，提供灵活的方式接入不同平台及资源库，实现视图

数据的全覆盖和互联互通，达到全局分析、统筹研判的最佳应用效果。

3）对视频资源实时智能分析，快速全面掌控预警

视频监控作为一种实时的采集手段，记录了丰富的人、事、物信息量和特

征点，能够反映真实行为及变化趋势。动态化、信息化条件下的立体化治安防

控，不仅要求视频的“场景再现”，更重要的是“防患于未然”，做到预知、预

警。因此，对于视频数据的深度分析不仅要满足对数据的高效率汇聚，对事件

的高清晰还原，还应充分考虑到实时分析、深度挖掘和预测预警、趋势预判。

采取口J扩展应用的思路，建立实时分析和预警模型，实现高危目标和异常行为

的动态掌握和及时推送。

通过对视频资源的实时智能分析，强化对社会治安状况的监测评估，实时

掌握轨迹、预判犯罪热点、提高预防打击违法犯罪、防范化解风险的能力。

4）围绕视频深度应用，打通各信息库间合成作战应用

面对复杂的治安防控形势，需要改变现有警种、部门各自为战的工作模式,

建立合成作战工作机制，合成各警种的侦查力量、侦查手段和侦查资源，围绕

感知设备、采集数据、处理技术进行多维分析与合成应用。

充分考虑信息合成作战需求，采取可扩展应用的方式，将合成作战思路贯

穿于产品设计与系统建设规划中。

首先是多数据源的合成：将视频监控等多来源进行高效汇集处理、深挖内

部关联关系，实现可视化并轨合成分析；其次是熨战需求和平台应用的合成：

将侦查破案、治安防控中的实战业务需求与平台的技术架构、功能设计、部署

应用紧密合成，切实服务支撑作战场景。

以视频监控数据深度应用为核心，实现公安各警种数据，如卡口电警、网

络行为、高铁民航及社会资源数据的合成作战效能。对接驾管库、涉案视频库、

关键图像等资源数据，满足各大公安业务系统以及公安各类数据库的合成研判

分析。

5）以公安实战应用为落脚点，综合服务立体化治安防控和社会综治

平台以公安实战应用为落脚点，依托视频监控，围绕侦查破案、治安防控

的实际业务场景和需求，实现对重点车辆的管控。在此基础之上，平台对外能

提供云服务数据接口和应用接口，满足立体化防控和社会综合治理的需求，支

撑相关部门进行数据访问。显著提升应急维稳信息预测预警通报、综合分析研

判和决策指挥支持能力，从源头上预防和控制重大事件、事故的发生，提高社

会综合治理水平。

3.2设计依据

本次项目设计和建设均遵守国家现行和公安部关于视频监控、视频指挥通

信系统等相应的规范与标准。若未注具体日期，遵循其最新版本。

321符合公安行业标准

1、《公安视频图像信息应用系统》系列规范(即将公布)

2、《机动车号牌图像自动识别技术规范》(GA/T833-2016)

3、《机动车类型术语和定义》GA802-2014

4、《公安视频图像信息联网与应用标准体系表》GA/T1164-2014

5、《公安机关图像信息要素结构化描述要求》(GA/Z1129-2013)

6、《中华人民共和国机动车号牌》(GA36-2014)

7、《道路交通管理信息代码第4部分:机动车车辆类型代码》(GA/T16.4-2012)

8、《道路交通管理信息代码第7部分:机动车号牌种类代码》(GA/T16.7-2012)

9、《道路交通管理信息代码第8部分:机动车车身颜色代码》(GA/T16.8-2012)

10、《全国道路交通管理系统数据交换格式第2部分:机动车登记数据交换格

式》(GA409.2)

11、《全国道路交通管理系统数据交换格式第3部分:交通违章数据交换格式》

(GA409.3)

12、《全国道路交通管理信息数据库规范第1部分：机动车驾驶证管理信息

数据结构》(GA329.1)

13、《全国道路交通管理信息数据库规范第2部分:机动车登记信息数据结构》

(GA329.2)

14、《全国道路交通管理信息数据库规范第3部分:交通违法管理信息数据规

范》(GA329.3)

15、《城市监控报警联网系统技术标准：通用技术要求》(GA669.1-2008)；

16、《城市监控报警联网系统技术标准：安全技术要求》(GA669.2-2008)；

17、《城市监控报警联网系统技术标准：信息传输、交换、控制技术要求》(GA

669.5-2008)；

18、《城市监控报警联网系统技术标准：管理平台技术要求》(GA669.7-2008)；

19、《城市监控报警联网系统技术标准：传输网络技术要求》(GA669.8-2008)；

20、《城市监控报警联网系统技术标准：卡口信息识别、比对、监测系统技术

要求》(GA669.9-2008)；

21、《城市监控报警联网系统技术标准：无线视音频监控系统技术要求》(GA

669.10-2009)；

22、《城市监控报警联网系统管理标准：图像信息采集、接入、使用管理要求》

(GA792.1-2008)；

23、《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-1994)；

24、《安全防范系统通用图形符号》(GA/T74-2000)；

25、《计算机信息系统安全等级保护管理要求》(GAT388-2002B)；

26、《城市警用地理信息分类与代码》(GA/T491-2004)；

27、《城市警用地理信息系统建设规范》(GA/T493-2004)；

3.2.2符合国家标准

1、《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》(GB/T28181)；

2、《安全防范监控数字视音频编解码技术要求》(GB/T25724)；

3、《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004)；

4、《公共场所监视电视系统设计规范》(DBJ08-16-90)；

5、《防盗报警中心控制台》(GB/TI6572-1996)；

6、《视频安全监控系统技术要求》(GB/T367-2001)；

7、《报警图像信号有线传输装置》(GB/T6677-1996)；

8、《计算机信息系统安全保护等级划分规则》(GB17859-1999)；

9、《安全防范系统验收规则》(GS308-2001)；

10、《信息系统安全等级保护基本要求》(GB/T22239-2008)；

11、《中华人民共和国反恐怖主义法》；

323符合公安部相关规定

1、《全国公安机关视频图像信息整合与共享工作任务书》(公安部)；

2、《公安部关于进一步加强社会治安防控体系建设的指导意见》(公通字

[2011]37号)；

3、《关于深入开展城市报警与监控系统应用工作的意见》(公科信[2010]30

号)；

4、《公安信息通信网边界接入平台安全规范(试行)一视频接入部分》(公科

信[2011]5号);

5、《公安指挥通信系统建设总体方案》(公安部)；

6、《安全技术防范工程标准》(公安部)；

7、《关于进一步加强公安机关视频图像信息应用工作的意见》(公通字(2015)

4号)

8、《公安信息化建设“十三五”重点任务考虑》(公装财传发(2014)192号)

9、《关于加强公共安全视频监控建设联网应用工作的若干意见》(发改高技

(2015)996号)

10、《关于加强社会治安防控体系建设的意见》（中共中央办公厅、国务院办公

厅2015年4月13日印发）

11、《全国公安机关视频图像信息整合与共享工作任务书》（公科信（2012）11

号）

12、全国公安装备建设“十三五”规划重点项目《全国公安视频图像基础设施

及应用系统技术方案》

13、全国公安装备建设“十三五”规划重点项目《全国公安视频图像基础设施

及应用系统建设任务书》。

4建设目标与内容

4.1建设目标

以创新完善立体化治安防控体系为目标，以整合现有卡口数据资源为基

础，密切联系公安实战应用需求，加强公安业务需求与物联网技术、大数据技

术对接，在更深层次上落实基础信息化建设创新，使得人工智能、计算机视觉

等先进技术能够在警务掌控、预警、实战方向找到实质的落地应用。

通过对卡口过车图像的结构化分析，运用物联网、大数据、人工智能等前

沿技术实现过车数据的实时查询及多维度分析。通过丰富的接口应用，与警用

地理信息系统、机动车缉查布控系统、情报系统、警务综合业务系统等已有业

务系统实现对接，为大数据挖掘分析和跨地市案件串并等深度应用提供技术支

撑，充分发挥大数据情报研判的引擎作用，深化“车一人一物一案”的案件侦

查新模式，深化“车一人一物一案”间的关联碰撞挖掘，打通各个信息资源库,

使之互联互通，更加便捷高效的处理巨量、复杂的警务数据，实现科学的预测

预警，大幅提升警务资源数据的深度挖掘和综合开发应用效能。

4.2建设内容

具体来说，项目建设包括以下内容：

1）根据各地建设现状和应用需求，在视频专网或公安网进行数据整合和

二次识别：实现各厂商、多来源卡口数据的整合接入；对过车图像进行结构化

处理，进行二次识别分析及存储备用。

2）根据各地建设现状和应用需求，在视频专网或公安网搭建汇聚云

服务平台和实战应用平台：主要实现卡口系统与视频监控系统、GIS系统等对

接，支持车辆研判、视图可视化展示、综合布控报警、运维管理等功能，并建

立对外可调用的结构化卡口数据调用接口。以云服务的方式为各地各警种各业

务流提供数据和研判支撑。

5总体设计

5.1系统总体架构

车辆视图大数据深度联网应用平台由数据预处理、车辆图像智能分析、联

网计算/访问云平台、实战应用/实战平台组成，总体架构图如下：

网

视频

一

-一-

前

前

端

端

采

采

集

集

系

统

系

统

电

》-

安子

E全地

边图

PGIS/GIS

》♦畀

接

5*

3*

5*

X♦

--

公安各资源信息库

记售息定信息庐信息S：

图：系统总体架构图

神眼系统与前端采集系统对接，数据预处理子系统接入前端采集系统的实

时过车数据，包括前端采集结构化数据和过车图片。并对数据进行转码、清理

等处理，生成符合神眼处理的数据。

经数据预处理子系统处理的数据推送至车辆图像智能分析子系统进行二次

识别，获取过车图片中车辆对象的特征信息，如车型、类别、车身颜色等信息。

并将识别的特征数据经安全边界接入平台导入联网计算/访问云平台中。

联网计算/访问云平台可通过统一接口与公安各资源信息库对接，进行各项

深度计算和分析•（如假/套牌车筛选），并提供给应用/实战平台进行各项应用操

作。也可通过标准统一接口与公安各警种实战平台对接，实现多系统的互联互

通，并为其提供结构化过车数据。

应用/实战平台结合电子地图为各业务用户提供友好界面操作和展示，并可

为各警种提供定制化实战应用功能。

5.2系统逻辑架构

车辆视图大数据深度联网应用平台从逻辑架构上分为采集层、网络层、数

据层、服务层、应用层、表现层和用户层，实现卡口图像数据从接入、分析、

展示、存储、应用、系统管理的无缝衔接。其结构如图所示：

用

、物

户、物

层

中心

标指挥

门

刑检写

第门

情报安

表

准全

现

体体

层PCS

浏器笈

w・b

系系

极

据看

大数

应

用

应层权

系统

预餐

管能

用车铸限

接管

系姣

管理

运雉

后台

系统

卡口

口虚拟理

数

据

分

析

算/

据计

大依

其/

据计

大效

算/

枢计

大效

算/

据计

大数

数