电子警察信号灯专项工程施工组织设计方案.doc
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1、 信号灯与电子警察系统专项施工方案 文鹏 质量: 平安: 施工单位:中电建路桥集团根底设施建立PPP项目第三项目部2017年3月3日目 录一概述- 5 -1.1项目概述- 5 -1.2建立围- 5 -1.3系统组成- 6 -二设计总那么- 6 -2.1设计依据- 6 -2.2设计原那么- 7 -三电子警察系统设计方案- 8 -3.1系统介绍- 8 -3.2系统原理- 8 -3.3系统组成与拓扑图- 9 -3.4系统方案设计- 9 -前端采集子系统- 9 -网络传输子系统- 14 -3.5系统功能- 15 -视频检测功能- 15 -闯红灯抓拍功能- 16 -闯禁令、违反禁止标线等行为抓拍- 16
2、 -卡口抓拍功能- 17 -高清录像功能- 17 -号牌自动识别功能- 17 -车身颜色识别功能- 19 -数据传输与断点续传功能- 19 -远端设备管理与监测功能- 19 -报警功能- 20 -机动车通过灯控路口不按所需行进方向驶入导向车道行为记录功能- 20 -机动车跨越禁止跨越同向车行道分界限行为记录功能- 20 -机动车逆行抓拍功能- 21 -图像记录防篡改功能- 21 -防伪功能- 21 -高清视频监控功能- 21 -防误拍功能- 22 -车辆信息记录功能- 22 -号牌识别功能- 22 -布控/撤控功能- 23 -自动比对报警功能- 24 -自适应补光功能- 24 -交通信息采集功
3、能- 24 -故障自动监测功能- 24 -自动对时功能- 24 -查询统计功能- 25 -系统管理功能- 25 -系统接口开放- 25 -3.6实现与交通信号控制系统外部系统的关联。- 25 -录像回放功能- 26 -图片监控功能- 27 -车辆查询与追踪功能- 27 -布控/撤控功能- 28 -布撤防联动策略- 29 -车辆报警联动功能- 29 -流量统计功能- 30 -电子地图功能- 32 -数据手动校准功能- 33 -关联视频功能- 33 -历史数据查询与下载功能- 34 -车辆比对报警功能- 34 -3.7系统特点- 35 -嵌入式智能分析主机,性能卓越- 35 -嵌入式一体化高清摄像
4、机,图像清晰- 35 -智能视频检测技术,安装维护简便- 36 -智能视频识别技术,车牌识别准确率高- 36 -独特结构设计,散热性能出众- 36 -系统运行稳定高效,环境适应性强- 37 -采用标准化协议,扩展性好- 37 -四设备技术指标- 38 -4.1ECU-A0X6-ITB电警抓拍单元- 38 -4.2定焦镜头 162/3英寸F35M-C3- 40 -4.3红灯检测器- 41 -4.4设备机柜- 43 -五红绿灯系统技术方案- 45 -5.1概述- 45 -项目概述- 45 -5.2设计总那么- 45 -设计依据- 45 -设计原那么- 46 -5.3系统组成- 46 -5.4交通信
5、号灯布置图- 47 -5.5设备技术指标- 47 -方向指示信号灯- 47 -人行信号灯- 48 -交通信号控制机- 49 -六施工要点说明- 51 -6.1路口立杆的安装和避雷- 51 -6.2路口机箱与摄像机防护罩的安装- 52 -6.3夜间补光灯的安装- 53 -6.4地下管道埋设- 53 -6.5沙井施工- 53 -6.6线缆- 53 -6.7布线- 54 -6.8根底施工- 54 -立杆根底- 54 -手井制作- 55 -金属支杆安装- 55 -管线敷设- 55 -6.9设备安装调试- 55 -6.10系统试运行- 56 -6.11系统验收- 56 -工作环境- 56 -外观与结构验
6、收- 56 -功能验收- 56 -性能验收- 57 - 52 - / 55一 概述1.1 项目概述在“向科技要警力、向科技要效率的今天,随着城市机动车数量的不断增长,带来诸多便利的同时,也存在着一些问题,城市道路交通事故频频发生,给城市交通管理造成了一定的难度。作为智能交通行业的设备供给者,天浩信息科技要实现的总体目标是:通过采集、处理、显示与发布交通流参数、事件等动态交通流信息,为城市道路现代化监控系统的建立提供一流的交通信息支持与技术效劳。利用科技手段实现对道路交通进展有力地治理,既能有效防止此类交通违章行为,减少由此引起的事故,又能对违章的驾驶员起到威慑作用,促进交通秩序良性循环,同时能
7、将局部交警解放下来,在一定程度上缓解警力缺乏,真正表达向科技要警力的无穷力量。本次设计的高清闯红灯自动监测记录系统主要设备由前端信息采集局部、网络传输局部组成。新设备与原县公安交通警察大队平台可无缝对接,系统核心设备为嵌入式一体化高清摄像机,该摄像机采用LINUX操作系统,集抓拍、录像、传输于一体,每个车道摄像机都能独立正常工作,结构简单、性能稳定,环境适应性强。从系统、整体的畴考虑,将交通中的各要素综合考虑,做到人、路、车三者的有机结合,充分应用闯红灯记录系统使交通监控真正实现“智能化,极提高交通管理的效率,确保交通平安。1.2 建立围本期工程文兴路与金牛大道新建 8个路口红绿灯交通指挥和电
8、子警察,路口表如下所示:1、 文兴路与路2、 文兴路与人民路3、 文兴路与兰阳路4、 文兴路与荷房街5、 文兴路与规划路6、 文兴路与金牛大道7、 金牛大道与考城路8、 金牛大道与文体路口1.3 系统组成本期工程闯红灯自动记录系统由工业级800万像素CCD高清摄像机、辅助照明、中心主控机业主方已建立与视频检测模块等组成。一体化电警采集单元:用于高清视频图像采集;辅助照明设备:在夜间或低照度状态下提供辅助光源,提高夜间或低照度状态下拍摄的有效率。二 设计总那么2.1 设计依据本方案设计参照以下标准规与文件:l 中华人民国道路交通平安法l 中华人民国道路交通平安法实施条例l 公路交通平安实施设计技
9、术规 (JTJ 074-2003)l 闯红灯自动记录系统通用技术条件GA/T496-2009l 公路车辆智能检测记录系统通用技术条件GA/T497-2009l 道路交通平安行为图像取证技术规GA/T832-2009l 道路交通平安行为视频取证设备技术规(GA/T995-2012)l 平安防视频监控联网系统信息传输,交换,控制技术要求(GB/T 28181-2011)l 公安交通指挥系统工程建立通用程序和要求GA/T651-2006l 公安交通管理外场设备根底施工通用要求GA/T652-2006l 公安交通指挥系统工程设计制图规GA/T515-2004l 平安防工程技术规(GB503482004
10、)l 平安防系统雷电浪涌防护技术要求GA/T 670-2006l 交通电视监视系统工程验收规GA/T 514-2004l 民用建筑电气设计规JGJ/T16-92l 计算机软件质量保证计划规(GB/T12504-1990)l 计算机软件配置管理计划规(GB/T12505-1990)l 全国城市道路交通管理“畅通工程评价体系l 道路交通信号控制机安装规GA/T489-2004l 道路交通信号控制机GB25280-2010l GA/T 508-2004道路交通信号倒计时显示器l GA/T 920-2010道路交通信号控制机与车辆检测器间的通讯协议l 交通信号控制机与上位机间的数据通信协议GB/T 2
11、0999-2007l 公安交通控制系统工程设计制图规GA/T515-2004l 城市道路交通信号控制方式适用规GA/T527-2005l 城市交通信号控制系统术语GA/T509-2004l 国家和地方相关标准的规定l 机动车、驾驶员与管理等相关数据库规2004版l 机动车、驾驶员与管理等相关数据库规2004版l 国家和地方相关标准的规定2.2 设计原那么系统建立原那么是“实用、可靠、先进、平安、经济和共享。实用原那么:监控覆盖面、图像质量等须满足一线实战需求;查询界面友好,系统安装、使用、维护简便;始终要把实际需求放在首位,做到灵活、好用。选择实用性强的系列产品,模块化结构设计,既可满足当前的
12、需要又可为今后系统扩展留有余地。可靠原那么:系统采用的软、硬件经过具有相应资格的软件评测中心、产品检测中心的测试,质量达标,性能稳定,能够持续有效运行。先进原那么:前端采用高清成像采集,系统平台建立采用成熟、主流的技术构建,充分兼顾需求和技术的开展,充分考虑与其他系统的连接,建立可扩展的开放平台。平安原那么:系统传输采用专网,保证网络平安和畅通,图像资源的共享要确保公安视频信息网的平安。经济原那么:在确保实用性、可靠性、先进性和平安性的前提下,注重系统建立本钱和投入的阶段性。共享原那么:资源共享与信息交换,实现与政府相关部门的图像资源、信息共享和交换;提高信息发布水平,提高公共效劳水平和信息发
13、布能力。同时为与上级公安机关联网整合提供接口。三 电子警察系统设计方案3.1 系统介绍该系统采用采取纯视频检测方式,自动对视频流中运动物体进展实时逐帧检测、锁定、跟踪,根据车辆运动轨迹判断车辆是否违章并进展记录,无需破坏路面,埋设线圈。采用800万CCD高清一体化摄像机为采集主体,单台摄像机覆盖单向2-3车道;同步支持闪光灯和LED频闪灯进展夜间补光。设备稳定,结构简单,便于安装维护。3.2 系统原理该系统采用先进的视频检测和计算机人工智能算法,可以对图像中的红绿信号灯颜色做逐帧识别,同时自动匹配对应车道,对过往车辆进展轨迹跟踪并做行为判断,如有违章车辆进展抓拍、车牌识别、录像、存储,处理结果
14、上传到后台。例如:如果控制主机识别出直行方向为红灯的时候,那么对应的直行车道有车行驶过停车线都默认为闯红灯。同时抓拍3图片作为处分证据,分别为压线前一、压线中一、压线后一。控制器具备卡口功能,即在绿灯和黄灯期间记录过往车辆。视频检测系统工作原理示意图、3.3 系统组成与拓扑图系统主要由前端数据采集子系统、网络传输子系统和中心管理子系统构成。系统整体结构如下:系统整体结构3.4 系统方案设计3.4.1. 前端采集子系统数据采集子系统主要由图像采集设备高清摄像机、辅助光源补光灯、嵌入式智能分析控制主机、网络传输设备光端机或光纤收发器等组成,完成红绿灯状态检测、机动车违章行为检测、违章图片抓拍、补光
15、灯控制、违章记录本地储存、相关信息网络上传等任务。根据实际需求,在被监控路口的每方向均安装1套设备,可监控3车道的车辆通行情况。前端组成结构如下列图所示:n 高清抓拍摄像主机:本系统采用800万像素高清抓拍摄像主机,分辨率高达24482048。单台高清摄像机可覆盖3个车道,提供红绿灯检测、车辆检测与高清录像的视频流。采用嵌入式高性能处理平台,置完整的图像处理、识别软件,完成全部的检测、处理分析和控制抓拍过程。n LED补光灯:辅助光源采用LED灯,光敏控制模块设计可自动启动,当环境光低于预设亮度,光源自动翻开,为摄像机补光,保证夜间的摄像效果。发光器件为大功率LED,寿命在额定功率下到达300
16、00小时。n 网络传输设备:包括交换机、光纤收发器等,承当将前端设备记录的车辆信息传输到后端管理中心的任务。1) 摄像机会聚拓扑结构图每个方向的高清网络摄像机和电子警察业务处理机直接于会聚点交换机,通过光纤专网进展传输与存储。十字路口示意图丁字路口示意图直行路段示意图2) 白天抓拍效果图3) 晚上抓拍效果图3.4.2. 网络传输子系统网络传输子系统主要包括交换机、光传输设备等,实现前端采集子系统与中心管理子系统之间的数据和图像信息传输。1光纤传输:如果线路可到达,且施工本钱可以承受,推荐建立光纤链路作为前端与中心的数据传输通道,保证数据传输的实时性和可靠性。光纤组网图2无线接入:使用GPRS、
17、CDMA、3G等无线数据传输方式,不需要架设线路。推荐通信线路无法到达或者架设线路本钱较高,而卡点数据量不大、实时性要求不高时使用。3运营商线路:使用运营商的专用线路,以ADSL/ISDN等方式接入。推荐卡点数据量不大,附近有运营商专线时使用。3.5 系统功能3.5.1. 视频检测功能系统采用视频检测技术,可以检测2个含2个以上车道,车辆捕获率全天99%以上。能自动检测抓拍到机动车违反交通平安法行为的连续照片,违章照片能清晰地反映“红灯、停车线、车型、车牌、时间、地点等车辆的根本情况,同时具有卡口功能对所有过往车辆进展图像记录。系统应对所有经过监控区域的交通车辆进展拍照,被检车辆行驶速度在5K
18、m/h120Km/h围,被检车辆捕获率应到达99%。当监控区域为同向相临的2个含2个以上车道时,车辆图像捕获应能满足通行车辆骑、压分道线行驶的情况。车辆图像抓拍时应不受雨、雪、雾等天气、环境光和相临车道通行车辆的影响而出现误记录。系统闯红灯捕获率应不小于90,闯红灯记录有效率不小于80。视频检测可实现如下功能:n 视频检测红绿灯状态,无需接红绿灯控制信号n 视频检测车辆,无需埋设线圈n 准确跟踪车辆轨迹,判断车辆行驶方向n 实时智能识别车辆牌照3.5.2. 闯红灯抓拍功能单台高清摄像机可以完整监控2个含2个以上车道,图片分辨率到达33922008,在红灯信号状态下,有车辆经过时,系统会快速地检
19、测到车辆变化,并通过对这一变化进展分析处理来判断是否有车辆闯红灯,当检测到车辆有闯红灯违章行为时,会立即抓拍反映该车辆信息的三高清图片并对图片进展关联保存。三幅全景图片,清晰记录车辆未越过停止线、已经越过停止线并且在相应红灯相位继续行驶的情况,清楚反映整个闯红灯过程。系统采用国际领先的计算机智能跟踪算法技术,对全景中每一辆车都能进展实时跟踪并记录其运动轨迹,并智能判断车辆运行是否违章。由于采用了车辆跟踪技术,本系统可以准确地抓拍左侧或者右侧混行车道的直行闯红灯行为,而对正常行驶时左拐或者右拐的车辆那么不会误抓。3.5.3. 闯禁令、违反禁止标线等行为抓拍系统可以通过对视频的智能分析判断车辆右/
20、左转、逆向行驶、压线、跨线、违反禁止线等行为,在禁止右/左转的路口可以对右转或者左转车辆进展跟踪判断并且对车辆进展抓拍,同时,对逆向行驶等行为进展抓拍记录,系统抓拍三图片,以记录的整个过程。3.5.4. 卡口抓拍功能系统具有卡口功能,即在绿灯、黄灯状态时,对通过每个车道的所有车辆进展检测、抓拍、记录、保存和识别。3.5.5. 高清录像功能系统在支持抓拍高分辨率图片的同时,能实现24小时高清视频录像功能,分辨率可达16001200。可以在白天或夜间有辅助光源的情况下实现清晰录像;视频编码格式支持主流的H.264;可自动记录车辆通过时间、地点、所在车道、类型等信息;录像中能清晰地反映车辆的颜色、车
21、辆类型、运动轨迹;并提供录像查询、录像下载等功能。3.5.6. 号牌自动识别功能系统采用国领先的图像识别算法,对通过的所有车辆进展车辆识别、号牌颜色识别、车身颜色与车型等自动识别。1号牌结构识别系统能识别的号牌结构包括:单排字符结构的号牌,如军队用小型汽车号牌、GA36-2007中的小型汽车号牌、港澳入出境车号牌、教练汽车号牌等;武警用小型汽车号牌;警用汽车号牌;双排字符结构的号牌,如军队用大型汽车号牌、武警用大型汽车号牌、GA36-2007中的大型汽车号牌、挂车号牌、低速汽车号牌等。2号牌字符识别识别的字符包括:数字:09;字母:AZ;省、自治区、直辖市简称:京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、
22、沪、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝;军牌用汉字:军、海、空、北、南、兰、广、成、济、京;号牌分类用汉字:警、学、领、试、挂、港、澳、超、使;武警号牌特殊字符:WJ、0034、练。3号牌颜色识别系统能识别蓝、黄、白、黑四种底色的机动车号牌。系统采用车牌颜色和视频检测技术结合的方法对车辆进展分型。对于民用车来说,蓝颜色车牌表示的是小型车辆,而黄颜色车牌表示的是大型车辆。因此,我们首先利用车牌颜色判断车辆类型,对于无法根据车牌颜色判别车型或者无法判断车牌颜色的情况,利用图像分析技术来辅助区分车辆的类型。4车辆号牌识别号牌识别信息包含号牌结构、号牌字
23、符、号牌颜色等信息。系统识别的车牌类型局部示例:3.5.7. 车身颜色识别功能系统可自动对车身深浅和颜色进展识别,可供用户根据车身颜色来查询通行车辆,为公安稽查和刑侦案件侦破提供了科技新手段。系统可自动区分出车辆为深色车辆还是浅色车辆;并识别出9种常见车身颜色,9种颜色包括:白、黑、红、黄、灰、蓝、绿、粉、棕。深浅分类准确率不小于80;9种常见车身颜色识别准确率不小于70。3.5.8. 数据传输与断点续传功能系统支持多种方式的数据传输:可通过FTP或TCP/IP方式将数据、车辆通过信息时间、地点、车牌等、设备监测数据等上传到中心管理系统;也可在中心通过网络调用或下载操控前端设备存储的数据。系统
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