项目的总体目标

　　高清电子警察系统是利用先进的图像处理技术、新一代信息传输技术、集成控制技术和智能管理技术等现代高科技手段开发的电子仪器系统，安装于城市的各交通路口，24小时全天候对违法闯红灯的机动车辆进行拍照。为交警部门处理该类违法现象提供客观准确的法律依据, 节省警力。公安交通管理部门将抓拍的违法照片作为依据可以对违法者进行处罚和教育，可以大大提高机动车驾驶员的自觉性，增强安全意识，减少因闯红灯违法行为而造成的事故、堵塞和交通混乱，提高城市交通路口的车辆通行速度，保证道路畅通。因此，电子警察是建设畅通工程的重要手段之一。

　　设计依据及原则

　　设计依据

　　在系统总体设计上考虑到用户的功能需求及相关技术指标为设计依据，同时参考国家标准和相关行业标准。

　　设计原则

　　主要遵循实用性、可靠性、先进性、开放性、经济性、安全性等原则。

　　公安应用需求分析

　　高清闯红灯自动记录系统建成后将对城市道路交叉路口不遵守交通信号以及其它违法行为的机动车进行检测与记录，检测记录的结果将提交管理机关作为执法或者专项管理的数据依据。

　　系统一方面应该尽可能多的为使用者提供相关法律解释所需的信息和数据。另一方面，作为为公安交通管理部门非现场执法提供法律依据的设备，系统自身就必须从多方面确保所提供的数据与信息记录的精确性和可靠性。

　　机动车闯红灯违法事件是一种典型的过程行为，它具有一定的时间延续性，即违法车辆在禁行红灯亮后，车辆仍然通过停车线，并继续行驶。从事件法律辨认外观认证角度看，系统必须提供：事件发生的时间、事件发生的地点、事件主体——违法车辆的辨认特征等信息、当时的特定环境状态以及事件发生的过程。特别应该指出的是，对闯红灯这种典型的过程行为能够反映其闯红灯过程的信息是非常重要的，是违法辨认不可缺少的依据。

　　综上所述，机动车闯红灯违法自动监测记录系统所提供的文字和图片信息应包含以下内容。

　　文字信息部分

　　1.违法事件发生的地点：路口名称、机动车行驶方向及车道。

　　2.违法事件发生的时间：车辆越过停车线并继续行驶，车辆后轮越过停车线的瞬间(年、月、日、时、分、秒、毫秒)。

　　图片信息部分

　　1.违法事件发生的过程：为尽可能反映出这一事件的发生过程，设备需要拍摄特定的两张图片才基本上能够满足其法律解释要求。即一张为红灯点亮时车辆尚未抵达或者尚未通过停车线时的照片;另一张为红灯期间车辆完全越过停车线并行驶一段距离后的照片。

　　2.违法车辆的特征：违法车辆的车型、车身颜色、车牌照颜色和清晰可辨的车牌照号码。

　　3.违法事件发生地当时交通状况与特殊情况。

　　所以，系统拍摄的照片由两组成：第一张为停车线前图片，主要描述在红灯亮时车辆未通过停车线的全景照片，照片中含有停车线及路口的部分特征;红灯信号灯及违法车辆的部分图像(一般为车辆的前中部)。第二张为为停车线后图片，主要描述在红灯亮时车辆越过停车线并行驶一段距离后的照片(一般为车尾过线5米)。照片中含有停车线、路口情况特征、红灯信号灯及违法车辆的后视全貌。从这张照片中可分辨出车型、车辆颜色。且至少在第二张图片中，可以清晰看到车辆号牌。

　　违法处罚中心的交通违法处罚系统将对电子警察系统(闯红灯违法监测电子警察系统以及交通违法电视监控系统)所采集到的交通违法数据进行录入、处理、发布、处罚以及实现查询、统计、系统管理等功能。[nextpage]

　　系统工作过程

　　当系统检测到在红灯信号时有车辆违法行驶时，前端控制单元给指令给高清数字摄像机进行车辆图像抓拍，同时给指令给闪光灯进行补光。高清网络摄像机所摄图像在CCD传感器环节完成模拟图像信号的模数转换，经车牌识别模块完成车牌号码和车牌颜色识别，控制软件记录车辆通过监测点的时间、地点、车辆行驶速度、行驶方向、车辆图像、装载信息等，当测得的车速超过系统设定的限速值时，立即现场报警(也可远程报警)，通知值班人员加以注意，以上车牌号码、车辆图像、通行时间、地点、测速值等图像、数据信息经处理存入相机内置的存储卡内，再通过光纤网络将以上图像、数据信息传输至控制中心工控机，经过工控机处理后再将相关信息给服务器做集中存储和管理。控制中心后台系统软件可接受前端的报警信息，并转发值班工作站，发布黑名单等，后台系统软件对上传的图像、数据信息进行处理，可进行查询(布控查询、违法查询、过往查询)、统计(车流量统计、违法统计、车辆统计)等，如(图1)所示。

　　系统组成架构

　　前端子系统

　　车辆过往信号采集、红灯检测单元、成像部分、辅助补灯、电源等设备单元的有机结合构成了前端子系统。

　　网络通信子系统

　　在指挥中心与路口现场之间需要建立网络通信用子系统，以实现远程车辆信息传输等功能。

　　网络通信子系统包括通信线路、通信终端设备(如光端机)、路由器、交换机等。

　　系统采用无缝网络结构设计，独立组网。不与任何外部网络连接。网络采用千兆网络连接，保证系统数据的实时传输。

　　中心控制管理子系统

　　在指挥中心需要安装违章图片服务器、系统维护管理终端等设备以及相关的软件来构成中心控制管理子系统。其主要功能是对路口上传来的图片进行处理。

　　高清电子警察闯红灯抓拍系统(简称高清闯红灯系统)采用工业级高达百万级的高清网络摄像机为采集设备，以高效、开放、可靠的IP网络为基本架构，来实现对过往车辆违章检测等功能。高清闯红灯系统管理系统是对以往的标清闯红灯系统的升级，高清闯红灯系统涵盖标清闯红灯系统的所有功能，且能够提供更多先进的功能。方案设计网络层次结构如(图2)。

　　监测接入层是系统的最低层，它完成数据的采集，通过承载交换层将数据发送给控制管理层。控制管理层完成对数据的分析、处理、保存。为系统应用层提供相关职能。

　　实现功能

　　· 系统捕获闯红灯车辆，在后台读取违章车辆号牌;

　　· 路口抓拍图片可以自动上传到指定的服务器(需网络支持)或自动复制到指定的移动存取设备中;

　　· 实时记录整个违章过程，提供二张图片：一张车辆在停车线前闯红灯的图片，一张车辆驶离停车线后的图片，包括停车线、车型、车身颜色、红灯状态，至少在第二张图片上可以清晰的看到车辆号牌;[nextpage]

　　· 管理大量违章车辆信息。可按车辆号码、违章时间、违章地点等查询违章车辆，并浏览、修改、删除违章车辆信息，进行事故回放;

　　· 可对图像任意部分进行放大、缩小并具有强大的图像增强功能，将某些肉眼难以识别的车辆图像变得清晰可辨;

　　· 可打印违章处罚通知单，违法确认书，用户可根据自身实际需求进行修改报表格式、内容;

　　· 可对各路口的违法信息进行统计，供有关部门做出相应的措施。如：按时期、车型、路口等方式，并可以打印输出报表;

　　· 完善的用户权限管理功能;

　　· 完善的系统日志功能，对所有合法用户的重要操作在后台进行记录，供管理员调用查看;

　　· 可对路口所有过往车辆进行抓拍记录，存放于高清相机内的存储卡中。以便于以后相关部门查阅;

　　· 适应车速范围：10-120公里/小时;

　　· 要求在白天和夜间都能清晰辨别红灯信息;

　　· 抓拍到的图片传输到处罚中心，进行实时数据传输和历史数据传输的设置;

　　· 记录图片采用JPEG格式存盘;

　　· 可对抓拍软件进行参数设置，包括抓拍参数、车道数目、车道属性、保存图像的大小、数据保留天数等参数的设置;

　　· 要求相机连续24小时不间断工作，并且程序能够自动运行。一旦断电停机，来电后路口相机能自动复位运行执行程序，确保系统的长期有效运行;

　　· 相机捕获率：白天大于98%，夜间大于95%;

　　· 具备有线通信接口，预留无线通信接口;

　　· 路口抓拍识别系统应该可进行配置，主动与被动向后台应用程序传送违法、车辆等信息;

　　· 通息采用SOCKET中TCP协议传送，TCP/IP帧格式可以根据编程人员再订,但一定要通知给对方;

　　· 提供与违章管理系统的接口;

　　· 提供与车辆管理系统的接口。

　　系统优点

　　该系统可同时多个方向多个车道连续抓拍。具备记录恢复功能：普通操作员所执行的删除功能，系统没有真正删除，具有高级权限的管理层可以查看普通操作员所删除的图片是否符合删除规定并进行恢复，高级管理员才可以真正删除。通过调节灵敏度可以抓拍正常行驶下的所有机动车(包括摩托车)。在图片上直接进行视频信息字符叠加，保证了图片与信息的统一，人工很难篡改，执法时具有说服力。

　　同时，路口不需要安装工控机。系统具有自检功能，不死机，断电自启动。数据库支持SQL/ORACLE数据库。系统支持多种接口的活动硬盘,如IDE,USB等。整个模块进行模块化设计、安装;能自动将报警信息传输到监控中心。能够全天候、不间断地对过往的所有机动车辆进行自动拍摄，准确地记录并存储车辆全景两张、号牌、速度、红灯信号、日期、时间、地点和车辆行驶方向等信息，并且图片将能以JPEG图像格式文件方式保存。具有数据通信功能;系统抓拍的机动车图片数据保存在前端硬盘，同时向后端通信软件传递数据，后端通信软件以此为依据进行比对报警。当网络发生故障时，数据和图片暂存在前端硬盘上，当网络恢复时再进行续传;具有设备远程参数设置功能。