1. 前 言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,車(chē)輛數(shù)量的迅猛增長(zhǎng),各城市交通越來(lái)越擁擠,給我們的生活帶來(lái)許多不便;更由于許多車(chē)輛的違章現(xiàn)象,造成了許多經(jīng)濟(jì)及人身的傷害,也造成了出現(xiàn)各類(lèi)事故的隱患,這給創(chuàng)建文明城市、維護(hù)交通及人身安全帶來(lái)許多障礙。由于城市的不斷規(guī)劃、擴(kuò)大,人口、車(chē)輛的不斷增多,更好地解決交通擁擠、違章現(xiàn)象,降低事故發(fā)生現(xiàn)象,達(dá)到暢通工程的要求,正成為各城市不得不解決的重要問(wèn)題。
為了更好地解決這些問(wèn)題,懲治闖紅燈違章車(chē)輛,避免路口交通擁擠、雜亂,我們將GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)和傳統(tǒng)視頻抓拍技術(shù)相結(jié)合,提出新型的“電子警察”。
與以往的“電子警察”最大不同之處是新型“電子警察”采用視頻抓拍和GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)男录夹g(shù)實(shí)現(xiàn)交通違章取證。它利用車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)、信號(hào)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像數(shù)字化處理技術(shù)、通信技術(shù)等現(xiàn)代高科技技術(shù)開(kāi)發(fā)的電子儀器,安裝于交通路口,24小時(shí)全天候?qū)`章沖紅燈的機(jī)動(dòng)車(chē)輛進(jìn)行拍照,照片定時(shí)通過(guò)移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)傳回交警指揮中心數(shù)據(jù)庫(kù)。該系統(tǒng)能排除惡劣天氣、高溫、低溫的影響,性能非常穩(wěn)定,維護(hù)簡(jiǎn)便,可滿(mǎn)足不同的需要。為交警部門(mén)處理該類(lèi)違章提供客觀(guān)、準(zhǔn)確、及時(shí)的依據(jù),同時(shí)可以大大節(jié)省警力。
2 . 無(wú)線(xiàn)抓拍系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
共三部分:通信網(wǎng)絡(luò)部分、路口控制部分、指揮中心管理部分。
無(wú)線(xiàn)子警察系統(tǒng)設(shè)計(jì)為二級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),采用二級(jí)管理模式??刂浦行挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成局域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(10/100M 自適應(yīng)以太網(wǎng)),控制中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與路口拍照計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)接為廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。二級(jí)管理模式為控制中心的總體管理和路口的現(xiàn)場(chǎng)管理。
2.1 控制中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成
控制中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、管理計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)集線(xiàn)器、寬帶路由器、不間斷電源、彩色打印機(jī)等組成。
2.2 路口拍照計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成
路口拍照計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要由以下設(shè)備組成: 高性能數(shù)碼照相機(jī)、控制主機(jī)、 通信管理工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、 車(chē)輛探測(cè)器、 閃光燈、 調(diào)制解調(diào)器。
2.3 系統(tǒng)功能
新型“電子警察”系統(tǒng)功能:
能夠?qū)π旭傑?chē)輛的闖紅燈等違章行為進(jìn)行錄像、抓拍,形成的證據(jù)資料包括違章時(shí)間、違章地點(diǎn)、違章類(lèi)型、車(chē)輛類(lèi)型、車(chē)牌號(hào)碼、車(chē)牌顏色等內(nèi)容。
系統(tǒng)24小時(shí)全天候工作,對(duì)只有在紅燈期間進(jìn)入停車(chē)線(xiàn)且繼續(xù)向前行使超越停車(chē)線(xiàn)具有闖紅燈行為的機(jī)動(dòng)車(chē)輛拍照;對(duì)于在紅燈亮后剛?cè)胪\?chē)線(xiàn),但不繼續(xù)向前行使的車(chē)輛不拍攝;在非紅燈期間不誤拍。
能準(zhǔn)確抓拍記錄違章車(chē)輛違章過(guò)程的連續(xù)彩色全景圖像及彩色牌照?qǐng)D像。
系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)紅燈信號(hào),并對(duì)信號(hào)燈故障自動(dòng)判斷;當(dāng)紅燈信號(hào)連續(xù)時(shí)間達(dá)3分鐘以上時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)判斷為信號(hào)燈故障,避免在系統(tǒng)信號(hào)燈輸入異常時(shí)漏拍、誤拍、錯(cuò)拍的現(xiàn)象。
異常故障(停電等)發(fā)生后,系統(tǒng)能夠在來(lái)電后自動(dòng)恢復(fù),自動(dòng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)無(wú)須人工干預(yù)。
每個(gè)路口監(jiān)控點(diǎn)與管理中心通過(guò)GPRS實(shí)時(shí)在線(xiàn),可以隨時(shí)回傳每個(gè)路口的交通車(chē)流狀況,作為車(chē)輛交通誘導(dǎo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)源。
3 系統(tǒng)的工作原理
3.1 系統(tǒng)工作方式
系統(tǒng)工作過(guò)程:
埋設(shè)在行車(chē)道上的電磁感應(yīng)線(xiàn)圈不斷檢測(cè)是否有車(chē)輛通過(guò)。如果在紅燈期間線(xiàn)圈檢測(cè)到有車(chē)輛通過(guò),控制主機(jī)立即向數(shù)碼相機(jī)發(fā)出抓拍命令,數(shù)碼相機(jī)即時(shí)抓拍該方向的違章車(chē)輛圖像并存儲(chǔ)在路口計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)中,同時(shí),通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)把違章車(chē)輛圖片傳回控制中心。在控制中心對(duì)傳回的圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)整理,建立違章車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù),并生成集紅燈信號(hào)、停車(chē)線(xiàn)、車(chē)牌號(hào)碼、違章時(shí)間、違章地點(diǎn)于一體的違章通知書(shū),采用彩色打印機(jī)打印輸出。控制中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)預(yù)留和車(chē)輛管理所計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的聯(lián)網(wǎng)接口。路口數(shù)量可進(jìn)行擴(kuò)充。
3.2 系統(tǒng)特點(diǎn)
系統(tǒng)有以下特點(diǎn):
● 采用感應(yīng)線(xiàn)圈檢測(cè)違章車(chē)輛,成本低廉,工作穩(wěn)定可靠,可實(shí)現(xiàn)多相位路口檢測(cè)控制,以適應(yīng)復(fù)雜交通路口控制信號(hào)的需要;
● 采用數(shù)碼相機(jī)抓拍,圖片清晰,包含違章三要素(停車(chē)線(xiàn)、違章車(chē)輛、紅燈信號(hào)),可做為確鑿的處罰證據(jù)。
● 自動(dòng)判別車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)線(xiàn)的時(shí)間,能拍攝機(jī)動(dòng)車(chē)輛、摩托車(chē)、輕型摩托車(chē)等不同大小的違章車(chē)輛。
● 車(chē)輛檢測(cè)器靈敏度1-16級(jí)可調(diào),有自動(dòng)提升功能,對(duì)高底盤(pán)車(chē)輛也具有很高的檢測(cè)率。
● 違章拍攝控制主機(jī)在拍攝時(shí)自動(dòng)附加日期(年、月、日、時(shí)、分、秒)、地點(diǎn)與方向等信息,在進(jìn)行違章車(chē)輛處理時(shí)能夠全面地顯示車(chē)輛違章時(shí)的信息。違章拍攝控制主機(jī)自動(dòng)測(cè)光、補(bǔ)光,所拍攝的違章照片全天侯清晰可辨。
● 閃光燈與相機(jī)同步,同步速度為1/90秒。具備完善的夜間拍照能力,最低0LUX照度下可強(qiáng)制拍照。
● 采用多線(xiàn)圈判別方法,大大提高拍攝有效率(98%)。
● 采用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù),可方便的進(jìn)行檢索、存儲(chǔ)。
● 路口工控機(jī)配置30G硬盤(pán),能自動(dòng)進(jìn)行圖像下載。在傳輸通道出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可支持人工下載照片。
● 系統(tǒng)全自動(dòng)工作,無(wú)需人工操作。操作人員只需打印違章照片。
● 中心服務(wù)器操作簡(jiǎn)便,統(tǒng)一管理,集中打印。
● 中心處理軟件對(duì)違章照片進(jìn)行處理。以不同的權(quán)限進(jìn)行違章照片的刪除、打印違章通知單、違章信息查詢(xún)等操作。軟件能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)違章次數(shù),圖像以.JPG格式按英文字母和數(shù)字排序存入數(shù)據(jù)庫(kù)。在進(jìn)行違章查詢(xún)時(shí),可按車(chē)牌號(hào)、車(chē)主、違章時(shí)間、違章路口及方向等參數(shù)查詢(xún),還可統(tǒng)計(jì)一定時(shí)間段或特定路口的違章數(shù)量。獨(dú)特的圖像加密技術(shù),使圖像內(nèi)容不會(huì)被篡改。
● 系統(tǒng)采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),定時(shí)自檢,故障自動(dòng)報(bào)告,死機(jī)自動(dòng)
● 啟動(dòng),維護(hù)方便。功能可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展;數(shù)碼相機(jī)配備室外防護(hù)罩,保障了惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期工作,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.3 傳輸網(wǎng)絡(luò)
路口抓拍的數(shù)據(jù),一方面本地保存,一方面通過(guò)GPRS傳輸?shù)焦芾碇行摹?/p>
路口抓拍設(shè)備通過(guò)移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò),與中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信,上傳抓拍的圖像數(shù)據(jù)。
當(dāng)中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障或與路口計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信中斷時(shí),路口計(jì)算機(jī)將處于獨(dú)立工作狀態(tài),獨(dú)立存儲(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),并在中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障排除或數(shù)據(jù)通信恢復(fù)時(shí),自動(dòng)上傳存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)典型傳輸速率為20-30Kbps,抓拍的圖像經(jīng)過(guò)高質(zhì)量壓縮,保持在30-60KB左右,一張圖片的傳輸時(shí)間在10-20秒左右,采用斷線(xiàn)重連,斷點(diǎn)續(xù)傳技術(shù),嚴(yán)格保證所有圖片數(shù)據(jù)完整,及時(shí)傳輸回管理中心。
相關(guān)參數(shù):
2.4 軟件
軟件是系統(tǒng)的重要組成部分,軟件的設(shè)計(jì)要考慮到具體的實(shí)際情況,既要具有實(shí)用性、安全性、易用性、可維護(hù)性,同時(shí)也要具有先進(jìn)性、可擴(kuò)充性、升級(jí)能力。
在軟件設(shè)計(jì)中遵循以下原則: