..加油站視頻抓拍機動車輛信息系統(tǒng)設(shè)計方案20XX12月28日概述近年,隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市人口日益增多,機動車保有量迅速增長,加油站作為機動車油箱充裝汽油、柴油的專門性經(jīng)營場所,也日益增加,遍布在各城市進出城的各干線上,加油站內(nèi)人員車輛流動比較頻繁,是犯罪分子駕車逃逸補充油料的必經(jīng)之地。加油站為一級安全防范單位,防火、防爆、防靜電的要求非常高,由于防范措施不到位或者人為原因,造成火災的比比皆是,給國家財產(chǎn)、人身安全造成重大損失。加油站內(nèi)大量的易燃油品,更是犯罪分子主要攻擊的目標。用戶需求通過建立在加油站設(shè)計卡口監(jiān)控和卡口布控系統(tǒng),實現(xiàn)對進出加油站區(qū)域的車輛進行實時監(jiān)視、抓拍、報警、記錄保存車輛通行的信息數(shù)據(jù)并進行集中有效的管理,為公安部門打擊盜搶和走私機動車犯罪、查緝交通肇事逃逸案件、嫌疑車輛、交通違章登黑名單車輛、加強交通管理提供有效的技術(shù)支持,并能接入原有主干道卡口系統(tǒng),實現(xiàn)信息共用。方案設(shè)計3.1系統(tǒng)架構(gòu)該系統(tǒng)由識別系統(tǒng)〔前端信息采集與識別設(shè)備、通訊系統(tǒng)和中央系統(tǒng)三個子系統(tǒng)組成。其中,識別系統(tǒng)又是由若干分散在各個加油站的前端信息采集設(shè)備和后端識別設(shè)備組成的。這些設(shè)備不間斷地工作,獲得經(jīng)過各個檢測點車輛數(shù)量和通過車輛的車牌號碼,車牌顏色和車標類型,并將獲得的數(shù)據(jù)由通訊系統(tǒng)傳送給中央系統(tǒng)。中央系統(tǒng)通過對上傳數(shù)據(jù)的處理,可實現(xiàn)車輛監(jiān)控和系統(tǒng)管理等功能。系統(tǒng)主要由以下兩大部分組成。1、前端信號采集部分它包括安裝在各前端加油站卡口的攝像機、圖片抓拍、車牌識別和視頻存儲部分,車檢器和傳輸部分等設(shè)備。前端檢測點采集視頻圖像,包括特寫圖像、全景圖像等。2、市中心存儲比對報警管理平臺負責接收、傳輸、存儲、控制等功能,實時接收各卡口點前段攝像機采集的圖文信息,對數(shù)據(jù)信息進行實時的比對、報警等應(yīng)用處理,并且建立WEB服務(wù)器,為市縣用戶客戶端提供查詢、統(tǒng)計、布控等操作的友好用戶平臺,具體操作功能可根據(jù)實際需求和用戶的訪問權(quán)限進行修改。3.2前端系統(tǒng)前端采用一臺200萬的高清相機覆蓋加油站出口區(qū)域,系統(tǒng)對攝像機實時監(jiān)控范圍內(nèi)的所有運動目標進行跟蹤處理,實時跟蹤所有車輛,當車輛通過設(shè)定虛擬線圈區(qū)域,系統(tǒng)自動抓拍通過虛擬線圈的車輛圖象。通過車道的閃光燈完成晚上的補光功能。前端工控機處理相機發(fā)送的抓拍信息完成對過車的號牌識別、車速等相關(guān)信息的處理,并將相關(guān)信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到數(shù)據(jù)中心。對監(jiān)測車道全天侯記錄車輛牌照及車輛全景特征圖像,檢測范圍50米以內(nèi),捕捉率98%以上,車速0-200公里前端系統(tǒng)在邏輯上可以分為數(shù)據(jù)采集單元；交通事件檢測單元；交通參數(shù)檢測單元；視頻觸發(fā)單元；車牌識別單元；數(shù)據(jù)存儲單元與數(shù)據(jù)傳輸單元,七個大的邏輯功能單元。數(shù)據(jù)采集單元高清攝像機采用200萬數(shù)字攝像機覆蓋2條車道,提供高質(zhì)量的圖片,圖像清晰、紋理細膩、車牌大小、亮度適中,能夠使系統(tǒng)獲得更高的識別正確率。交通事件檢測單元系統(tǒng)對攝像機實時監(jiān)控范圍內(nèi)的所有目標進行跟蹤檢測,當發(fā)現(xiàn)檢測區(qū)域出現(xiàn)異常目標時,系統(tǒng)可以實時進行檢測,并判斷其為何種交通事件,并通知視頻觸發(fā)單元抓拍保存事件的圖象信息。同時可以記錄事件發(fā)生過程的一段時間的實時壓縮視頻,并和事件圖象一起上傳中心系統(tǒng),中心系統(tǒng)可以輔助于人工行為,更加準確地判斷所發(fā)生的交通事件,并進行相應(yīng)的處理。檢測的交通事件包括：交通事故、突然停車、交通擁堵、車輛慢行、車輛超速、非機動車、行人穿越、車輛逆行、遺棄物、違章變道、小車駛?cè)牍粚Ｓ密嚨?、大貨車違禁行駛、機動車駛?cè)敕菣C動車道等信息。交通參數(shù)檢測單元系統(tǒng)對攝像機實時監(jiān)控范圍內(nèi)的所有車輛進行跟蹤檢測,對每一車輛設(shè)定為一跟蹤目標,自動判斷跟蹤目標是否為一個有效車輛,并計算通過的車輛數(shù)量,通過跟蹤目標移動距離和時間間隔,并參照初始標定的道路參照信息,測量每個車輛通過虛擬線圈的實時速度,進而根據(jù)車輛情況計算道路交通流量、平均速度、平均車道占有率、平均車頭間距、平均車輛密度等交通參數(shù),同時能對排隊長度進行測量。檢測結(jié)果實時上傳到中心系統(tǒng)。檢測交通參數(shù)包括：交通流量、平均速度、平均車道占有率、平均車頭間距、平均車輛密度和排隊長度等。視頻觸發(fā)單元當交通事件檢測單元檢測到相關(guān)的交通事件后,事件檢測單元會通知視頻觸發(fā)單元發(fā)出觸發(fā)信號,進行交通事件的圖象抓拍。車牌識別單元系統(tǒng)能對檢測道路駛?cè)氲能囕v自動進行號牌識別,并對識別結(jié)果進行保存和實時上傳。系統(tǒng)可根據(jù)捕獲和采集的信息,提供相關(guān)的檢測數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)包括：記錄編號、設(shè)備編號、檢測時間〔年月日時分秒、車牌號碼、車牌顏色、檢測地點、檢測車道信息、檢測方向和車牌圖片等信息。數(shù)據(jù)存儲,傳輸單元數(shù)據(jù)存儲與傳輸單元完成對系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)的收集、滾動存儲,同時完成與后臺中心系統(tǒng)的各項交互功能,包括實時數(shù)據(jù)上傳、斷點續(xù)傳、中心系統(tǒng)各種命令的響應(yīng)等等功能。同時提供前端機器的工作狀態(tài)信息、日志記錄和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。設(shè)備狀態(tài)的自檢和狀態(tài)發(fā)送前端系統(tǒng)周期的對運行的軟硬件環(huán)境進行自檢,并將自檢的結(jié)果發(fā)送到中心,以便中心能夠?qū)崟r監(jiān)控前端路口設(shè)備的運行狀態(tài)。方便系統(tǒng)的維護與故障處理。3.3中心查控系統(tǒng)中心查控服務(wù)系統(tǒng)為卡口系統(tǒng)中的后臺處理軟件系統(tǒng),包括車牌識別數(shù)據(jù)的接收、存儲、比對、報警、查詢及管理等功能。系統(tǒng)可根據(jù)公安局實際需求進行開發(fā),系統(tǒng)具有良好的可擴展性,當卡口數(shù)量增加時,只需對系統(tǒng)硬件負載能力進行適當擴展,并將軟件進行合理部署,即可滿足卡口或者車道增加要求,無須對現(xiàn)有軟件進行重新開發(fā)。系統(tǒng)能與公安局現(xiàn)有的系統(tǒng)平臺進行集成。3.識別數(shù)據(jù)傳輸和存儲功能由實時運算系統(tǒng)的運算服務(wù)單元的通訊模塊完成,識別出來的數(shù)據(jù)和圖片將存儲在數(shù)據(jù)庫和圖片存儲上。需要傳輸和存儲的數(shù)據(jù)包括：車牌號碼、車牌顏色、速度、過車時間、識別器號、車道號、車輛號牌照片、車輛全景照片、駕駛員照片等。運算服務(wù)器單元的通訊模塊負責接收識別設(shè)備的識別數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)和圖片發(fā)到存儲服務(wù)器,通訊模塊還負責將運算信息送入到消息隊列中,等待計算。識別器和通訊模塊之間采用TCP端口連接方式,由車輛識別器實時往中心發(fā)送數(shù)據(jù),接收數(shù)據(jù)采用多線程方式實現(xiàn),運算服務(wù)器單元可以擴展部署在多臺服務(wù)器上,通過運算調(diào)度系統(tǒng)軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收及運算的負載均衡。3.系統(tǒng)具有黑名單比對計算；布控比對計算；假牌車比對計算；套牌車計算；超速計算；軌跡追蹤計算；交通流計算；旅行時間計算；協(xié)同運算處理；預警信息發(fā)布；假牌車信息發(fā)布；套牌車信息發(fā)布；超速車信息發(fā)布；計算結(jié)果保存等功能。系統(tǒng)的運算比對功能由實時運算系統(tǒng)的運算服務(wù)單元中的內(nèi)存消息隊列、各種功能模塊、代理服務(wù)模塊、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫等模塊完成。內(nèi)存消息隊列緩存所有需要功能運算的消息：識別數(shù)據(jù)、控制命令、協(xié)同運算數(shù)據(jù)等。功能運算模塊由一系列的運算組成：實時比對、套牌車計算、超速計算等。功能運算模塊消息隊列中讀取計算數(shù)據(jù),并利用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫完成數(shù)據(jù)計算,如果需要協(xié)同運算,就像代理服務(wù)提出協(xié)同運算請求。如果有報警信息,就通過代理服務(wù)發(fā)出報警。3.預警功能由部署在預警服務(wù)器上的預警發(fā)布系統(tǒng)完成。預警發(fā)布系統(tǒng)是建立預警和快速反應(yīng)機制的技術(shù)基礎(chǔ),可以提升應(yīng)對突發(fā)案件的能力和應(yīng)急指揮水平。一旦有突發(fā)事件和警情發(fā)生,依托網(wǎng)格化分布的監(jiān)控卡口的信息采集和預警發(fā)布的布控功能,指揮中心和公安各部門可以做到敵情明確、決策迅速,可以在全市范圍內(nèi)采取多種措施、聯(lián)動處理,增強市的社會安全機制。預警服務(wù)器負責接收來自運算服務(wù)單元發(fā)來的預警信息,并將預警信息按照預設(shè)的策略向業(yè)務(wù)部門及分局的報警終端或者交警報警系統(tǒng)發(fā)送。服務(wù)器端的功能：接收運算服務(wù)器發(fā)來的預警信息；將預警信息根據(jù)信息發(fā)布策略發(fā)往指定的報警終端；接收報警終端發(fā)來的查詢請求,并將查詢結(jié)果反饋給報警終端；根據(jù)報警策略將交警報警信息通過交警應(yīng)用網(wǎng)關(guān)發(fā)往交警報警系統(tǒng)。報警終端系統(tǒng)功能：接收預警信息,并通過聲、光等手段進行報警；向服務(wù)器發(fā)出查詢請求,查詢報警信息,布控黑名單及報警策略維護。預警發(fā)布系統(tǒng)分別部署在中心預警服務(wù)器和各報警終端。1、布控黑名單：系統(tǒng)中有各種布控黑名單庫,包括：刑偵黑名單、經(jīng)偵黑名單、交警黑名單、國保黑名單、分局黑名單、派出所黑名單、省廳黑名單等等。黑名單信息可以通過業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)進行維護。車牌一旦加入黑名單就立即進入布控預警范圍,在任何卡口發(fā)現(xiàn)布控車輛都將引起報警。2、報警策略：對每個布控車牌都可以指定一條或者多條報警策略。每條報警策略都可以分別指定按級別報警、按部門報警或者按方向報警,這些報警方式可以進行組合,形成不同的報警策略,報警策略可以隨時根據(jù)情況升級或者降級,以適應(yīng)案件偵破要求。比如：抓捕報警策略：一旦設(shè)置了抓捕報警策略的車輛出現(xiàn),預警發(fā)布系統(tǒng)首先將向市局指揮中心報警,同時向報警申報單位報警。經(jīng)過指揮中心或者報警申報單位確定該報警信息〔甚至無須經(jīng)過報警信息確定,就可以向嫌疑車輛逃竄方向相關(guān)的分局指揮中心、附近的攔截卡口、附近的路面警力等發(fā)出抓捕報警信息,進行圍捕。監(jiān)控報警策略：一旦設(shè)置了抓捕報警策略的車輛出現(xiàn),預警發(fā)布系統(tǒng)首先將向市局指揮中心報警,同時向報警申報單位報警。這時只對嫌疑車輛采用監(jiān)控手段,不進行圍捕。也可以同時設(shè)定按方向報警,這時該報警信息也會向嫌疑車輛逃竄方向相關(guān)的分局指揮中心、附近的攔截卡口、附近的路面警力等發(fā)出協(xié)助監(jiān)控的指令。指揮中心或者報警申報單位也可以發(fā)出指令,將該報警信息升級為抓捕策略,從而實施及時抓捕。特殊監(jiān)控的報警策略：對一些需要特殊監(jiān)控的嫌疑車輛,可以設(shè)定特殊的報警策略,比如為了達到案件偵破保密要求,可以要求將報警信息只發(fā)送到特定的報警終端,這種情況下,就只有設(shè)定的報警終端才能收到預警信息,而不會導致泄密。3、預警發(fā)布：布控車輛〔如：被盜搶車、涉案車、假牌車、肇事逃逸車等在通過監(jiān)控卡口時,系統(tǒng)會自動報警以便及時攔截,由于各條道路均設(shè)有監(jiān)控卡口,可以實現(xiàn)層層堵截,使布控車輛難以脫逃。實現(xiàn)的原理是：運算比對系統(tǒng)收到識別后的車牌數(shù)據(jù)將和黑名單進行比對,如果黑名單中有該車牌信息,將引發(fā)報警,并將該報警信息發(fā)送到預警發(fā)布系統(tǒng)中。預警發(fā)布系統(tǒng)將根據(jù)報警車牌設(shè)定的報警策略通過公安網(wǎng)絡(luò)分別向市局指揮中心、各相關(guān)分局指揮中心、報警申報單位、各業(yè)務(wù)部門、攔截卡口、路面警力等發(fā)布報警信息和處警指令,也可以通過無線方式向攔截卡口、路面警力等發(fā)布報警信息和處警指令。市局指揮中心、各相關(guān)分局指揮中心、報警申報單位、各業(yè)務(wù)部門、攔截卡口、路面警力也可以通過報警終端實時查詢相關(guān)信息：報警信息、車輛信息等等。設(shè)備選型川大智勝開發(fā)的智能交通系統(tǒng)是國內(nèi)"應(yīng)用最早、規(guī)模最大、準確率最高"的公司,在智能交通領(lǐng)域積累了扎實的工作基礎(chǔ)和豐富的應(yīng)用經(jīng)驗。特別是在"基于精確號牌識別"領(lǐng)域,我公司處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。目前,川大智勝在基于精確號牌識別基礎(chǔ)上,開發(fā)出新一代智能交通產(chǎn)品——高清視頻事件檢測器,該檢測器采用200萬〔或500萬高清CCD數(shù)字攝像機,對攝像機實時監(jiān)控范圍內(nèi)的所有目標采用運動跟蹤方式,實時跟蹤所有車輛,當車輛通過設(shè)定虛擬線圈區(qū)域,系統(tǒng)采用視頻觸發(fā)方式自動抓拍通過虛擬線圈的車輛圖象,對抓拍到的車輛進行號牌識別,同時系統(tǒng)還進行多種交通事件檢測和交通參數(shù)測量,將多個功能融合為一體。對監(jiān)測車道全天侯記錄車輛牌照及車輛全景特征圖像,檢測范圍50米以內(nèi),捕捉率98%以上,車速0-200公里<1>高清數(shù)字相機攝像機近幾年來,隨著數(shù)字攝像機技術(shù)的發(fā)展和成本的下降,高分辨率的數(shù)字攝像機在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。我公司針對數(shù)字攝像機高分辨率、高精度、高清晰度、色彩還原好、低噪聲等優(yōu)點提出了相應(yīng)的一系列數(shù)字攝像機智能交通系統(tǒng)解決方案。對車牌識別而言,數(shù)字攝像機的使用迅速提升了車輛近景圖像的質(zhì)量,車牌細節(jié)清晰,能夠較好的提升車牌識別正確率。針對項目的不同需求,可采用一臺200萬高清攝像機覆蓋一條車道,也可以一臺200萬高清攝像機覆蓋兩條車道,而對三車道或四車道采用一臺500萬高清數(shù)字攝像機完成覆蓋。目前,已經(jīng)在北京、德陽、XX、XX、XX、宜興等多個城市交通監(jiān)控項目中建設(shè)應(yīng)用。<2>交通事件檢測與交通參數(shù)檢測技術(shù)隨著道路的交通量不斷增加,交通事故明顯上升,事故或交通堵塞得不到及時檢測和處理,必然會降低道路運營效率,給社會發(fā)展帶來很大的經(jīng)濟損失。因此,應(yīng)用道路事件檢測與管理具有重要意義。同時,道路車輛的違章和違法現(xiàn)象頻發(fā),采用車牌識別技術(shù)對車輛進行號牌識別,對可疑車輛進行定位識別并及時報警也非常必要。川大智勝開發(fā)的交通事件檢測系統(tǒng),能對多種事件進行檢測,檢測參數(shù)包括：突然停車、交通擁堵、車輛慢行、行人穿越、車輛逆行、遺棄物、路面突發(fā)異常車輛等信息。能對道路多種交通參數(shù)進行檢測,檢測參數(shù)包括：交通流量、平均速度、車道占有率、平均車頭間距等。對檢測到的交通事件,實時上傳中心服務(wù)器,并能進行告警,同時提供相應(yīng)事件的視頻圖像,方便交警實時察看和處理,并能作為違章行為處罰的事實依據(jù)。<3>新一代的車牌識別技術(shù)川大智勝經(jīng)過長期算法研究和工程經(jīng)驗積累,開發(fā)出新一代車牌識別技術(shù),該技術(shù)可以對車牌寬度小于100像素的車輛進行識別,而且適應(yīng)各種環(huán)境情況,相比原有車牌識別技術(shù),車牌正確識別率更高。采用200萬數(shù)字攝像機對2車道的車輛進行全部覆蓋,每個車牌大小最大只有120個像素,因此,采用傳統(tǒng)的識別技術(shù),車牌的正確識別率白天一般只有80%~90%,采用新一代的車牌識別算法,車牌正確識別率白天大于95%。用200萬數(shù)字攝像機對3個車道進行覆蓋,每個車牌的大小只有80個像素,采用我公司新一代識別算法進行車牌識別,白天車牌正確識別率大于90%。同時該識別算法可和車輛視頻檢測技術(shù)相結(jié)合,對通過虛擬線圈附近連續(xù)多幀圖像同時進行識別,在多幀圖像識別中找到最優(yōu)的識別結(jié)果,使車牌識別率比原有利用線圈觸發(fā)只能對一張抓拍圖像進行車牌識別,識別率有更大的提升。<4>系統(tǒng)技術(shù)性能指標〔1視頻觸發(fā)汽車視頻觸發(fā)準確率：≥98%〔白天汽車視頻觸發(fā)準確率：≥95%〔夜間〔2車牌識別車牌識別準確率：≥95%〔白天車牌識別準確率：≥90%〔夜間〔3交通事件檢測〔白天交通擁堵檢測率：≥90%突然停車檢測率：≥90%逆行檢測率：≥95%遺棄物檢測率：≥80%行人穿越檢測率：≥80%違章變道檢測率：≥90%小車駛?cè)牍粚Ｓ密嚨罊z測率：≥85%大貨車違禁行駛檢測率：≥80%機動車駛?cè)敕菣C動車道檢測率：≥90%〔4