在社會經濟飛速發展的今天，城市居民的生活水準不斷提高，機動車已經成為人們出行不可或缺的交通工具。
如何對機動車進行行之有效的管理、如何處罰和減少交通違規行為、如何快速偵破交通事故逃逸和機動車盜搶案件，已經成為了各地政府、交管部門越來越重視的一個問題。
因此，城市智慧交通監控系統的安裝、實施也成為管理部門關心的重點。
智慧交通監控系統提供圖片監控、車輛查詢、違規查詢、智慧研判、佈控、流量統計分析；
即時圖片監控道路的車輛資訊，同步圖片疊加時間、抓拍地點、車牌號碼、車牌顏色、車身顏色、設備名稱、車速、限速、車道、紅燈時間和抓拍序號等；支援管制區域車輛資訊即時更新和停止更新操作；
支援多種車輛研判模式如首次、頻繁、高危時段，支持車輛行為分析和查詢模式如區間、碰撞、同行車、套牌車；
即時監控交通路面情況，提供辨識車輛號牌字元，辨識車輛號牌顏色，辨識車身顏色，檢測車輛時速等管制區域功能，同時也提供闖紅燈，不按車道行駛，違規變道，逆行，壓(實)線等功能；支援通過錄入車牌號碼、車主資訊、車身顏色、車身長度、車輛類型、車牌顏色、佈控機構和通緝單位、佈控類型、佈控連絡人、佈控時間等資訊進行佈控。
城市智慧交通監控系統按其功能，分為高清電子員警系統和高清智慧管制區域系統。
1 高清電子員警系統
1.1 系統概述
闖紅燈違規是造成當今社會交通事故的主要隱患之一。電子員警系統可以廣泛應用在無人值守的路口、單行線、禁行、限時道路、限車型車道、主輔路進出口、公交專用道、違章超速、壓線、變道等處。利用科技手段實現對違規行為進行有力的監控和治理。
1.2 系統方案
高清電子員警系統由路口前端設備、網路傳輸系統和中心管理系統構成。
系統採取純影像檢測方式，自動對影像流圖像中運動物體，進行即時逐幀檢測、鎖定、跟蹤，根據車輛運動軌跡判斷車輛是否違規。系統以高清晰智慧CCD攝影機作為圖像捕捉主體，單台攝影機覆蓋單向2-3車道，集“圖像捕捉+車輛檢測+車牌辨識+違規判斷”於一體；採用LED冷光燈作為夜間補光，大大降低了對人眼的刺激；系統結構簡單，便於安裝維護，立桿上只需一根網線和電源線即可，每方向設備：1(攝影機)+ 1(補光燈)+ 1(控制器)。系統整體結構如下：
(一) 路口前端設備：
路口前端設備主要由視訊捕捉裝置(高清智慧攝影機、補光燈)、網路傳輸設備(光纖傳輸器)等組成，完成紅綠燈狀態檢測、機動車違規行為檢測、違規圖片拍攝、補光燈控制、違規記錄本地儲存、相關資訊網路上傳等任務。根據實際需求，在被監控路口的每一個方向均安裝1套路口前端設備，可監控2-3車道的車輛通行情況。前端組成結構如下圖所示：
高清攝影機：系統中採用的高清攝影機可監控2-3個車道，採用DSP嵌入式高性能處理平台，內嵌的辨識套裝軟體含了影像捕捉、圖像預處理、車輛檢測、車牌檢測、車牌切分、字元辨識、跟蹤和比對、圖像壓縮、資料傳輸等模組。系統辨識速度快，特別是獨特的移動物體跟蹤和比對技術，可以將幀間有效資訊充分利用起來，不依賴單張圖片，有效提高系統的辨識精度和對複雜環境的適應能力。
LED補光燈：輔助光源採用LED燈，光敏控制模組設計可自動啟動，當環境光低於預設亮度，光源自動打開，為攝影機補光，保證夜間的攝影效果。發光器件為大功率LED，平均無故障時間：MTBF ≧ 30000小時。
網路傳輸設備：包括交換機、光纖傳輸器等，承擔將前端設備記錄的車輛違法資訊，傳輸到後端管理中心的任務。
(二) 網路傳輸系統
主要承擔將前端設備記錄的車輛違法資訊，傳輸到後端管理中心的任務，同時操作人員在中心平台應用遠端系統管理軟體，通過該網路可對前端設備進行遠端系統管理、狀態監測及設備參數設置。該傳輸網路可以採用光纖通訊、電話撥號、數據專線、寬頻網路、光纖網路、無線3G\4G等方式。
如果與影像監視系統共用光纖傳輸器，可採用數位\類比複用光纖傳輸器，即在一根單模光纖上，傳輸影像監控系統前端攝影機的視訊訊號及控制信號，同時提供100M的乙太網口，用以傳輸闖紅燈電子員警自動監控系統前端設備，記錄的違法車輛資訊。
(三) 中心管理系統
中心管理子系統主要實現對電子員警前端路口設備，進行遠端系統管理、網路監控、抓拍圖像和資料的處理，以及違規車輛的處罰等工作，並充分考慮與其它交通管理軟體系統的介面相容問題。
管理中心採用一個中心管理伺服器連接多個用戶端的模式，中間架設代理伺服器，用來處理前端設備網路資料，一個代理伺服器管轄多台前端設備。資料庫用來記錄中心伺服器的各類參數，和代理伺服器的網路和辨識資訊。磁碟陣列用來儲存前端設備抓拍的圖片及相關資料資訊。
1.3 系統功能
1)影像檢測車輛功能
系統通過影像檢測方式，精確跟蹤車輛運動軌跡，判斷車輛直行、逆行、左右轉方向，記錄車輛在停車線前、壓線、越線情況，以及車輛壓車道分隔線行駛情況，無須埋設線圈。影像檢測的原理為對移動物體跟蹤的同時，檢測車輪廓，並尋找車牌進行跟蹤，如果找不到車牌，系統會抓拍車輛，辨識結果為“未檢測”。在夜間情況下LED補光燈會對車牌補光，依據車牌反光原理，加大了影像檢測的準確性，解決了行人、自行車、大型車輛干擾問題。
2)闖紅燈抓拍功能
單台高清攝影機可以完整監控3個車道，圖片品質達到大陸國家標準要求，在紅燈信號狀態下，有車輛經過時，系統會快速地跟蹤車輛的行駛軌跡，並通過軌跡進行分析處理，來判斷是否有車輛闖紅燈，當檢測到車輛有闖紅燈違章行為時，會立即抓拍反映該車輛違法資訊的三張高清圖片，並對圖片進行關聯保存。
第一幅圖片中清晰反映闖紅燈的機動車的車頭未過停止線、紅燈信號、車輛類型、車牌號碼、車身顏色；第二幅清晰反映闖紅燈的機動車的車身已過停止線、紅燈信號、車輛類型、車身顏色、車牌號碼；第三幅圖片能夠清晰反映同一機動車，越過相鄰方向的道路中心延長線、車輛類型、車身顏色。清楚反映整個闖紅燈過程。
3)闖禁令、違反禁止標線等違法行為抓拍
系統可以通過對影像的智慧分析，判斷車輛右/左轉、逆向行駛、壓線、跨線、違反禁止線、機動車在非機動車道內行駛等違規行為，在禁止右/左轉的路口，可以對右轉或者左轉車輛進行跟蹤判斷並且對違法車輛進行抓拍，同時，對逆向行駛和等違法行為進行抓拍記錄，系統抓拍三張違法圖片，以記錄違法的整個過程。
4)管制區域功能
系統具有車尾管制區域功能，即在綠燈、黃燈狀態時，對通過每個車道的所有車輛進行檢測、抓拍、記錄、保存和辨識。車輛附加資訊包括如下內容：有效幀數，車輛檢測時間，車輛類型，車道號，行駛類型，是否違章，是否逆行。停止線前紅綠燈狀態。停止線後紅綠燈狀態。路口名稱，路口方向。
5)車牌辨識功能
系統具備對民用、警用、軍用等汽車號牌自動辨識能力，白天車輛號牌辨識率大於95%，夜間車輛號牌辨識率大於90%。
6)車型和顏色辨識
系統採用車牌顏色和影像檢測技術結合的方法對車輛進行分型，能自動辨識黑、藍、黃、白四種車牌底色。對於民用車來說，藍顏色車牌表示的是小型車輛，而黃顏色車牌表示的是大型車輛。因此，首先利用車牌顏色判斷車輛類型，對於無法根據車牌顏色判別車型，或者無法判斷車牌顏色的情況，就利用圖像分析技術來輔助區分車輛的類型。
2 高清智慧特定管制區域系統
2.1 系統概述
高清智慧特定管制區域監測管理系統(在中國一般指卡口(交通要塞))，是平安城市系統的重要組成部分，通過在省際、城際、城區主幹道路、主要交通要道、主要出入口、高速公路、收費站等重點地段安裝高清智慧卡口系統，即時對過往車輛進行記錄與監控、對交通違法行為進行監測，並與路面監控有機結合起來，不僅能清晰地對受監控路面行駛的車輛通行資訊、車輛外形、車牌號碼、前排司乘人員面貌特徵等進行全天候、不間斷的自動捕捉、傳輸和處理。
2.2 系統方案
高清智慧卡口系統由卡口車輛記錄子系統、中心管理子系統和網路通訊子系統三部分購成。
卡口車輛記錄子系統是道路車輛智慧監測記錄系統的核心部分，系統由嵌入式一體化抓拍主機、同步補光單元頻閃閃光燈、車輛檢測單元、網路傳輸單元四部分組成。通過對經過道路卡口的所有車輛進行抓拍，獲得車輛圖像，並自動即時地識別車牌字元，記錄下車輛經過的時間、車型、車牌號、方向等資料；並全部匯入網路通訊子系統，通過光纖傳輸至中心管理平台。
中心管理子系統主要實現對卡口設備進行遠端系統管理、網路的監控、抓拍圖像和資料的處理、可疑黑名單車輛的佈控，預收費車輛資料下載，以及違規車輛的處罰等工作，並充分考慮與其它交通管理軟體系統的介面相容問題。
網路通訊子系統主要實現卡口車輛記錄部分和指揮中心管理部分的資料和圖像資訊的傳輸系統拓撲圖：
2.3 系統功能
1)車輛捕獲：系統採用線圈/影像檢測方式來捕獲經過的車輛。採用高性能車輛檢測器，監測被檢測車道的所有過往機動車輛，車輛的捕獲率達99%以上。採用線圈檢測方式，抓拍率高，準確性高，能抓拍到無牌車以及遮擋號牌車輛，不受雨雪和光線等天氣影響，保證了警察執法的正確性，可靠性。
2)車輛測速：系統採用線圈/影像測速方式，在0km/h至180km/h速度範圍內，對監控區域內每一輛通過的車輛進行測速，保存車輛圖片，並在圖片上覆蓋時間、地點、速度、車道等相應資訊。對超速車輛，可以根據客戶需要，保存到相應位置並上傳至中心。當車速在30 km/h<="" p="">
3)圖像記錄：系統採用高清晰工業攝影機，整個攝影系統為嵌入式一體化抓拍主機、同步補光單元頻閃閃光燈、車輛檢測單元、網路傳輸單元、電源單元及全天候防護罩等組成的精密系統，它們之間的精確配合使得白天和晚上抓拍的車輛圖像清晰度都很高。
4)車牌辨識：系統採用領先的圖像辨識演算法，對所有通過車輛自動進行車牌辨識。
5)佈控報警：針對超速及被盜搶車輛和交通肇事逃逸車輛，能即時佈控報警。對於預交費車輛，可即時進行查詢確認。
6)流量統計：系統可根據需要，按時段、車型、車道、方向進行查詢，並進行流量統計(包括流量圖、流量表、流量曲線圖)，出具日報表、周報表、月報表、年報表等。
7)中斷點續傳：系統支援多種方式的資料傳輸。可通過FTP方式自動上傳違規資料、車輛通過資訊(時間、地點、車牌號碼等)、設備監測資料、流量統計資料等上傳到中心管理系統；也可在中心通過TCP/IP網路下載操控前端設備。如因網路中斷或其它故障，資訊備份儲存於前端設備中，待故障恢復後再自動上傳，具有中斷點續傳功能，也可通過USB存放裝置直接下載前端設備中的資料。
8)資訊查詢：系統能對車輛通行資訊、車輛違法資訊、佈控/撤控資訊、系統運行日誌資訊、系統操作日誌等資訊按不同條件進行查詢統計。包括通行車輛的即時監控、車輛精確查詢、模糊查詢、佈控查詢、報警查詢、通行車輛流量統計等功能，查詢的資訊可以多種形式列印輸出。
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