目前的道路交通狀況日趨復(fù)雜化，交通事件多樣化以及交管部門對信息需求的不斷增加，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越龐大、設(shè)備越來越多。在某些重要的交通路段和路口，常常有幾臺甚至十幾臺攝像機(jī)同時工作，不僅影響了道路交通景觀，同時也給出行者造成了心理壓力。
　　
　　從技術(shù)層面上分析，系統(tǒng)設(shè)備越多、使用效率越低、故障率相對較高，隨之而來的是后期投入的維護(hù)人力和維護(hù)費(fèi)用也就相對較多。同時重復(fù)性的立桿基礎(chǔ)、供電等方面的市政建設(shè)，即增加了投資也影響了城市景觀。
　　
　　因此，研究全功能電子*設(shè)備，不僅可以優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而且還充分挖掘系統(tǒng)硬件資源潛力，利用有限的資金發(fā)揮zui大的經(jīng)濟(jì)效益。
　　
　　1、全智能電子*系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路
　　
　　1.1實(shí)現(xiàn)貨車的準(zhǔn)確識別
　　
　　采用超聲波交通檢測器，不受光線、氣候影響，能識別客貨車等9種車型。各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)，是質(zhì)量穩(wěn)定，性能可靠的超聲波檢測器,具有如下特點(diǎn)：
　　
　　●能更準(zhǔn)確地檢測流量、車型、車速、占有時間、車頭時距、堵車時間。
　　
　　●車型分辨更細(xì)，超聲波交通流檢測器對車型分辨率更高，能識別客貨車等9種車型，分別為：小客車、中客車、大客車、小貨車、中貨車、大貨車、特大貨車、集裝箱、拖掛車，綜合識別率≥93%。
　　
　　●采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)傳輸格式，比原來的ASCII碼數(shù)據(jù)格式大大降低了數(shù)據(jù)傳輸量，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蜕僬加猛ㄓ嵸Y源，更適合多點(diǎn)和無線傳輸?shù)男枰?br />　　
　　●單探頭檢測方式，即可保持原雙探頭檢測方式的檢測精度，而且由于減少了1個探頭，從而使安裝更簡便、運(yùn)行更可靠、安裝費(fèi)用更低，同時減少了對城市景觀的影響。
　　
　　1.2實(shí)現(xiàn)高清視頻技術(shù)應(yīng)用
　　
　　隨著智能交通技術(shù)的發(fā)展和視頻檢測技術(shù)的廣泛應(yīng)用，“圖像”作為信息量zui大，zui直觀的信息源，在交通綜合監(jiān)測系統(tǒng)中，有著舉足輕重的地位。圖像質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響整個系統(tǒng)的能力和運(yùn)行效率。
　　
　　目前，在交通監(jiān)測系統(tǒng)中使用的攝像機(jī)，CCD總像素都只有40萬像素左右，對于一些需要更高像素畫質(zhì)的場合，如：車流量較大，交通環(huán)境較為復(fù)雜的路段或路口，既要求攝像機(jī)能大范圍的監(jiān)控，又要求錄像回放中看清車輛的細(xì)節(jié)特征，40萬像素的圖像對于這樣的圖像處理明顯不夠的。同時多數(shù)COMS的高清攝像機(jī)夜間感光效果較差，且拍攝高速運(yùn)動車輛要產(chǎn)生變形等劣勢，無法滿足電子*全天候的需求。
　　
　　超大靶面CCD高清攝像機(jī)的出現(xiàn)大大提高了攝像機(jī)圖像的分辨率，令圖像的細(xì)節(jié)更加清晰和細(xì)膩。高像素意味著大信息量，視線所及，細(xì)微之處一覽無遺。一般攝像機(jī)下無法清晰辨認(rèn)的車牌細(xì)節(jié)等無不纖毫畢現(xiàn)。
　　
　　在全功能電子*系統(tǒng)中，使用超大靶面CCD的200萬像素高清視頻攝像機(jī)，將高清視頻技術(shù)應(yīng)用于電子*領(lǐng)域，無疑是一次技術(shù)的創(chuàng)新。
　　
　　1.3實(shí)現(xiàn)無后車牌車輛抓拍
　　
　　由于電子*系統(tǒng)日益增多，而電子*多數(shù)拍攝車尾，所以很多車主采取不掛或者有意遮擋后車牌的方法以求逃避處罰。本系統(tǒng)針對此違法行為，在少量增加設(shè)備的前提下，實(shí)現(xiàn)了無后車牌抓拍功能。
　　
　　2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)亮點(diǎn)
　　
　　2.1的交通違法監(jiān)測系統(tǒng)前端核心技術(shù)：
　　
　　“激光雷達(dá)”同步方式是指采用短距測距激光觸發(fā)加雷達(dá)測速，分別利用了兩種設(shè)備各自物理工作原理的先天優(yōu)勢：短距測距激光對車輛觸發(fā)極其準(zhǔn)確，不會受到干擾，而窄波的測速雷達(dá)由于是屬于多普勒效應(yīng)，測速精度*。
　　
　　同時激光觸發(fā)可以為超聲波檢測器引導(dǎo)所要檢測的車輛，使超聲波檢測器可以準(zhǔn)確判斷出目標(biāo)車輛的車型。
　　
　　2.2*的運(yùn)動分析判定計(jì)算：
　　
　　由于要抓拍無后車牌或者后車牌遮擋的車輛，就需要準(zhǔn)確判斷其為*的目標(biāo)車輛，所以需要的目標(biāo)車輛的運(yùn)動軌跡進(jìn)行分析判定，計(jì)算速度還需要極快，因?yàn)闀r速90KM的車輛每秒鐘的位移為25米，在不到10米的拍攝區(qū)域內(nèi)，留給計(jì)算判定的時間不足400毫秒，所以計(jì)算和判定的難度相當(dāng)大。所以采用由硬件支撐的DPS內(nèi)嵌算法。
　　
　　3、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
　　
　　HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）可以根據(jù)配置不同構(gòu)成不同功能的集成處理單元，這些處理單元包括：闖紅燈監(jiān)測集成處理單元、超速監(jiān)測集成處理單元。HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）賦予交通違法綜合監(jiān)測系統(tǒng)的如下重要功能。
　　
　　3.1車牌自動識別功能
　　
　　●系統(tǒng)能夠?qū)μ貙憟D片中牌照進(jìn)行自動識別，識別內(nèi)容包括：
　　
　　牌照類型：
　　
　　（1）02式個性化牌照（GA36.1-2001）;
　　
　　（2）現(xiàn)用92式牌照（GA36-92）;
　　
　　（3）軍車牌照;
　　
　　（4）警車牌照;
　　
　　（5）*車牌照（新式）;
　　
　　（6）農(nóng)用車牌照;
　　
　　在環(huán)境無霧、車牌掛放規(guī)范和無缺損且不含五小車輛情況下，系統(tǒng)車牌識別率應(yīng)符合GA497要求。
　　
　　●車型和顏色識別功能
　　
　　系統(tǒng)可以分辨出大型和小型車輛和識別常見紅白藍(lán)黃黑五種車牌顏色。
　　
　　3.2自動報(bào)警功能
　　
　　●超速報(bào)警
　　
　　1）捕獲所有經(jīng)過監(jiān)控車道的車輛圖片，并自動識別其車牌號碼，圖片信息包括：主機(jī)編號、具體地點(diǎn)、具體車道、行駛方向、車輛類型、車牌顏色、車牌號碼、圖片序號等內(nèi)容。
　　
　　2）車輛圖像捕獲率大于99%，全天識別率>95%。
　　
　　3）系統(tǒng)采用窄波束雷達(dá)檢測，可計(jì)算車輛行駛速度并判斷是否超速，測速誤差-2%;
　　
　　4）當(dāng)有超速違法事件發(fā)生時，抓拍一張全景圖片和一張?zhí)貙憟D片組成一張圖片，圖片中應(yīng)可清楚的辨識路段信息、車輛行駛方向、限速標(biāo)志、車牌號碼、車牌顏色、車身顏色、車型;
　　
　　5）圖片格式按*部標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用JPEG格式;
　　
　　6）圖片信息包括：主機(jī)編號、違法地點(diǎn)、違法車道、車輛速度、行駛方向、違法時間、違法類型、車牌號碼、圖片序號等內(nèi)容。
　　
　　7）圖片具有防止修改功能，保證違法圖片的原始性;
　　
　　8）能夠采集路口的交通信息，包括車流量、平均車速、平均車距、占有率等，具備流量檢測、統(tǒng)計(jì)功能。
　　
　　9）系統(tǒng)具備可擴(kuò)充性、可移植性和兼容性，提供開放接口;
　　
　　10）全景連續(xù)實(shí)時錄像，錄像文件格式為H.264。可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時傳輸，為后端提供視頻監(jiān)控;
　　
　　11）可設(shè)置參數(shù)包括：具體限速、錄像數(shù)據(jù)保存時間、圖片數(shù)據(jù)保存時間、數(shù)據(jù)存儲格式、數(shù)據(jù)存儲大小、交通信息采集周期等;
　　
　　12）采用雷達(dá)測速，每條車道使用一個窄波雷達(dá)以確保其*準(zhǔn)確性，可抓拍的車輛zui高車速：230km/h;
　　
　　13）可設(shè)置限速標(biāo)定。
　　
　　●布控查輯及車輛報(bào)警
　　
　　各監(jiān)控點(diǎn)中需單獨(dú)建布控查輯庫，布控庫中又按肇事車、被盜車等類別單獨(dú)建庫。同時各監(jiān)控點(diǎn)能自動從管理中心下載嫌疑車輛等布控信息，支持管理中心遠(yuǎn)程修改、添加、刪除每個客戶監(jiān)控點(diǎn)中的布控查輯庫。可以設(shè)置布控查輯車輛號牌，當(dāng)系統(tǒng)識別出來的車輛號牌結(jié)果符合條件時，能遠(yuǎn)程報(bào)警或現(xiàn)場報(bào)警。
　　
　　3.3信息上傳和下載功能
　　
　　提供所有經(jīng)過監(jiān)測路段車輛信息的自動上傳，上傳內(nèi)容包括違法車輛的信息和圖片。其他圖片和基本信息保存于HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）中，但必要時可提供其圖片及相關(guān)信息上傳功能。如報(bào)警信息存儲于HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）則包括盜搶車輛、可疑車輛、特定車輛等信息的手動或自動下載功能。具備聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸和現(xiàn)場數(shù)據(jù)下載的功能。
　　
　　聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸方式有實(shí)時傳輸和非實(shí)時傳輸兩種方式，可以任意選擇一種方式使用。支持包括光纖、ADSL等各種傳輸方式。傳輸過程中遇到網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致傳輸失敗時，具備斷點(diǎn)續(xù)傳功能（不但恢復(fù)實(shí)時傳輸違法數(shù)據(jù)和圖片的功能，且在空閑時能夠自動補(bǔ)傳因網(wǎng)絡(luò)故障而未傳的違法圖片和數(shù)據(jù)）。
　　
　　支持?jǐn)?shù)據(jù)下載：可以將數(shù)據(jù)中心“黑名單”等下載到HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）。
　　
　　3.4數(shù)據(jù)存儲功能
　　
　　HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）擁有500G存儲空間，可以存儲100萬輛車。當(dāng)超出100萬輛車時，自動對zui前面的圖片數(shù)據(jù)依次進(jìn)行覆蓋，HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）始終保留至少100萬輛車的圖像。并有時間、速度、地點(diǎn)和方向信息。
　　
　　HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）可存儲全景攝像機(jī)錄像30天，錄像文件格式為H.264，當(dāng)超過30天時，自動對zui前面的錄像依次進(jìn)行覆蓋。HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）始終保留至少30天的錄像
　　
　　3.5統(tǒng)計(jì)查詢功能
　　
　　為滿足交通管理的需要，對應(yīng)每條車道或選多條車道按照用戶的要求統(tǒng)計(jì)各個時段（用戶可自己設(shè)定時段選擇統(tǒng)計(jì)的幾條車道，如一個小時、一天或一周等時間段內(nèi)的某幾條車道）的交通情況，如車流量、車型和平均車速等，并存儲在單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫中，作為交通狀態(tài)檢測和交通統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ);對應(yīng)某個時段，可以統(tǒng)計(jì)出經(jīng)過某幾條車道N次的車輛（N為用戶自己設(shè)定的次數(shù)，該某幾條車道用戶可以自己選一條或多條）。
　　
　　每輛通過監(jiān)測路段的車輛，系統(tǒng)都能在數(shù)據(jù)庫中記錄下通過時間、牌照號、車型、車類、車輛圖片等。前端系統(tǒng)提供對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和訪問接口，控制中心可以通過該接口實(shí)現(xiàn)對前端存儲數(shù)據(jù)的訪問。
　　
　　3.6自動遠(yuǎn)程管理功能
　　
　　HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）能自動從管理中心下載系統(tǒng)參數(shù)，如：布控庫變更的信息、車速限制、系統(tǒng)時間、黑名單等，每天以中心服務(wù)器為基準(zhǔn)自動對時。有設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)功能。
　　
　　3.7故障自動檢測及恢復(fù)功能
　　
　　HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）能定時自動檢測主要設(shè)備的工作狀態(tài)，并在上傳數(shù)據(jù)的時候報(bào)告設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，中心機(jī)房能及時掌握車道設(shè)備的工作狀態(tài)。HD綜合采集處理單元（ZHST-HD-10K）設(shè)有硬件看門狗，如果遇到系統(tǒng)因意外而死機(jī)的情況，則看門狗會發(fā)揮作用，自動重新引導(dǎo)系統(tǒng)，進(jìn)入工作狀態(tài)。
　　
　　3.8其他基本功能
　　
　　●實(shí)時錄像播放:實(shí)時錄像功能：支持全景視頻實(shí)時高清錄像，25幀/秒，壓縮格式為H.264，720P;
　　
　　●IP組播流媒體播放方式：可為多客戶端同時無延時的發(fā)送實(shí)時連續(xù)視頻流，供用戶數(shù)字監(jiān)控使用;
　　
　　●數(shù)據(jù)上傳:內(nèi)建數(shù)據(jù)分發(fā)上傳程序，可將數(shù)據(jù)上傳到的應(yīng)用系統(tǒng)。
　　
　　故障自動檢測及自動恢復(fù)功能可自動檢測集成單元故障，因意外死機(jī)能自動恢復(fù)重啟
　　
　　本文研究了一種綜合交通檢測功能，涵蓋了車牌識別、交通流數(shù)據(jù)檢測、車型區(qū)別、無牌車輛抓拍報(bào)警、車輛超速違法檢測記錄、黑名單比對報(bào)警和實(shí)時監(jiān)控的全功能電子*設(shè)備，以期在目前的道路交通狀況日趨復(fù)雜化的情況下，充分挖掘系統(tǒng)硬件資源潛力，整合智能交通管理設(shè)備的功能，從而提升天津市道路交通管理的科技水平。