电子警察信号灯专项施工方案设计

电子警察信号灯专项施工方案设计第一章项目背景与目标1.1现状痛点A市主城区2019—2022年共发生因信号灯故障引发的追尾、侧翻、闯红灯事故312起，占全部交通伤亡事故的18.7%。其中电子警察与信号灯数据不同步导致的“误判”投诉占全年电子警察申诉量的42%。1.2政策依据《道路交通安全法》第25条、第38条；《道路交通信号灯设置与安装规范》（GB148862016）；《公安交通管理科技建设“十四五”规划》；《A市智慧交通三年行动计划（2023—2025）》。1.3建设目标（1）信号灯故障率≤0.3次/千小时；（2）电子警察抓拍同步误差≤40ms；（3）单点信号机联网在线率≥99.5%；（4）施工期间不发生因施工导致的二次拥堵，主干道高峰延误增量≤8%。第二章需求拆解与边界2.1功能需求①信号灯灯具、灯盘、线缆、杆件全部换新；②信号机升级联网，具备NTCIP协议；③电子警察摄像机、车检器、边缘计算单元同步更换；④信号灯与电子警察共用一条光纤环网，冗余自愈≤50ms；⑤预留车路协同RSU接口。2.2性能需求①灯具亮度≥8000cd/m²，色度坐标符合CIE1931；②信号机绿信比精度±1%；③电子警察抓拍图片分辨率≥4096×2160，单张≤800KB；④系统端到端时延≤120ms。2.3边界排除不涉及道路土建扩建、绿化迁移、地下排水；不涉及高压10kV以上供电增容；不涉及信号配时优化算法开发。第三章总体技术路线3.1拓扑结构“信号机—环网交换机—光纤—路口汇聚交换机—大队核心交换机—支队云控平台”三级星环混合网络；电子警察、信号灯、车检器、RSU统一接入路口汇聚交换机。3.2同步机制采用PTP（IEEE1588v2）精确时钟协议，信号机为主时钟，电子警察摄像机为从时钟，交换机启用边界时钟（BC）模式，确保抓拍时刻与信号灯红/黄/绿切换沿误差≤40ms。3.3供电架构信号灯、信号机、电子警察、交换机统一由信号机柜内2kW在线式UPS供电，电池后备≥2小时；外电采用220V±20%市电，经SPDⅡ级防雷，配电空开32A/2P。第四章施工组织与流程4.1阶段划分阶段1：勘察与设计（T0—T0+7d）阶段2：物料到货与联调（T0+8d—T0+15d）阶段3：夜间封闭施工（T0+16d—T0+30d，每日23:00—05:00）阶段4：试运行与验收（T0+31d—T0+45d）4.2关键角色项目经理1名（PMP）、信号专业工程师2名、电子警察工程师2名、光缆熔接技师2名、安全员1名、交通疏导员4名、高空作业车操作手2名、电警运维代表1名。4.3日工序模板（夜间）23:00—23:30封路、摆放防撞桶、LED箭头灯、报交警指挥中心备案；23:30—00:10断电、验电、挂接地线、拆除旧灯具；00:10—01:40吊装新信号灯杆（如需要）、安装灯具、布线；01:40—02:20熔接光纤、成端测试（OTDR≤0.08dB）；02:20—03:00信号机、电子警察、交换机加电、IP地址烧录、PTP对时；03:00—03:30功能联调：红→绿切换抓拍3次，误差≤40ms；03:30—04:00清理工完场清、撤除围挡、拍照回传；04:00—05:00交警指挥中心远程复核、签字确认。第五章信号灯施工细节5.1杆件基础采用C30混凝土、HRB400钢筋，基础尺寸600mm×600mm×1000mm，预埋M24地脚螺栓4根，螺纹外露120mm，防腐采用热镀锌+PVDF喷塑双涂层，盐雾≥1000h。5.2灯盘选型LED光源，功率≤15W/色，寿命≥50000h，防护等级IP65，采用菲涅尔透镜二次光学设计，光束角30°，亮度均匀度≥0.9。5.3线缆敷设信号灯至信号机采用NYMJ5×2.5mm²铜芯线，零火线分色；灯盘串行RS485通信采用STP120Ω双绞屏蔽线，屏蔽层单端接地；所有线缆穿φ75mm七孔梅花管，埋深≥0.7m，穿越人行道时加φ100mm镀锌钢管保护。5.4接地与防雷杆件、信号机柜、避雷针联合接地，接地电阻≤1Ω；信号机柜安装OBOV20C/2385V电源防雷器，标称放电电流20kA；网络口安装RJ45E100/4FL以太网防雷器。第六章电子警察施工细节6.1摄像机布局停止线后23m、高6.5m悬臂L型杆，1台900万像素全景+1台900万像素特写，双镜头同步曝光，补光灯采用940nm红外+白光双光谱，光强自动调节，避免光污染。6.2车检器选型采用77GHz毫米波雷达，检测距离≥120m，流量精度≥98%，速度精度±1km/h，支持排队长度检测，数据通过RS485接入信号机。6.3边缘计算单元配置i71185G7/32GB/1TBNVMe，运行Ubuntu20.04+DeepStream6.1，算法模型YOLOv5s，单帧推理≤30ms，支持车牌、车型、闯红灯、不按导向、逆行五类违法。6.4存储与上传路口缓存7天，采用RAID5阵列，3×4TBNAS硬盘；上行带宽100Mbps，图片+短视频通过HTTPSPOST到支队云存储，失败重传3次，断点续传。第七章软件配置与联调7.1信号机配置使用SiemensM60，通过Web界面导入配时方案：周期120s，绿信比南北42%、东西38%、行人20%；启用PTP，Announce报文间隔1s，Sync报文间隔0.125s。7.2电子警察配置登录摄像机Web，关闭自动增益，快门1/500s，ISO400；在违法参数里勾选“红灯启亮后0.5s开始抓拍，绿灯结束前0.3s停止”；将信号机输出的红灯信号接入IO板DI1，高电平有效。7.3同步验证使用示波器测量信号机红灯输出与摄像机IO触发沿，时差≤40ms；连续抓拍100辆，人工核对图片红灯状态，准确率100%。第八章交通组织与疏导8.1分级管控主干道（双向6车道）采用“完全封闭半幅+对向车道双向通行”模式；次干道采用“单向交替放行”模式；所有围挡使用注水防撞桶+黄闪灯，间距≤2m。8.2绕行方案提前3天在“高德、百度、滴滴”三家互联网地图推送施工信息；在上下游路口设置LED诱导屏，文字“XX路口夜间施工，23:00—05:00请绕行XX路”。8.3应急通道保留一条3.5m宽消防通道，使用可移动护栏，遇救护车/消防车10分钟内清出。第九章质量与安全控制9.1质量验收表①灯具亮度：使用LS150亮度计，每色测5点，平均值≥8000cd/m²；②光纤链路：OTDR双向测试，衰减≤0.08dB/km；③接地电阻：使用VC4105A，≤1Ω；④同步误差：示波器100MHz，≤40ms；⑤图片质量：车牌水平像素≥80pix，字符畸变<5%。9.2安全生产制度（1）每日班前会，全员穿戴反光背心、绝缘鞋、安全帽；（2）高空作业车操作手持证（Q2），风速≥6级停止作业；（3）临时用电执行“三级配电、二级漏电保护”，漏保动作电流≤30mA；（4）交警、城管、施工单位建立“三方微信群”，30秒响应机制。9.3应急预案触电：立即断电，使用绝缘棒分离，心肺复苏+120；高空坠落：设置警戒区，禁止移动伤者，拨打119+120；光缆中断：启用4G/5G无线备份，临时降级运行，2小时内熔接恢复。第十章进度计划与里程碑|里程碑|日期|交付物|责任人||施工图会审|T0+3d|图纸+会审纪要|设计经理||材料到场|T0+15d|到货清单+合格证|采购||首件样板|T0+18d|样板验收报告|项目经理||功能验收|T0+35d|验收报告+缺陷清单0项|监理||竣工移交|T0+45d|竣工资料+运维手册|建设单位|第十一章投资预算（单路口）|分项|数量|单价(元)|小计(元)||信号灯杆件+灯具|1套|48000|48000||信号机升级|1台|35000|35000||电子警察摄像机|2台|22000|44000||毫米波雷达|2台|8500|17000||边缘计算单元|1台|18000|18000||光缆+熔接|200m|8|1600||UPS+电池|1套|12000|12000||施工+机械|1项|30000|30000||税金+管理|10%||22560||合计|||228160|第十二章运维交接与质保12.1交接清单①竣工图CAD+PDF；②设备序列号+质保卡；③光纤OTDR报告；④信号机配时表；⑤电子警察违法样张100张；⑥运维账号密码。12.2质保条款整机3年，LED灯盘5年，UPS电池3年，故障响应2小时到场，24小时内修复，否则提供同档次备机。12.3运维培训信号机Web界面、电子警察后台、OTDR熔接、UPS更换电池，每类2小时实操，培训人员需通过线上考试≥90分方可上岗。第十三章风险与对策|风险|概率|影响|对策||光纤链路不达标|中|高|提前2天OTDR复测，不合格段立即更换||暴雨导致基坑积水|低|中|现场配2台潜水泵，30分钟排干||电子警察算法误拍|中|高|试运行期人工复核100%，误拍率>1%即回退版本||市电停电>UPS续航|低|高|租100kW发电车现场待命，15分钟接驳|第十四章绩效评估与持续改进14.1评价指标①故障率：每月统计，目标≤0.3次/千小时；②投诉率：支队热线+12345，目标环比下降50%；③通行效率：高德拥堵指数，目标下降≥5%。14.2数据来源信号机日志、电子警察后台、高德API