智慧高速公路设计解决方案(357页).pdf
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2024-06-18
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1、智慧高速公路解决方案目 录第一章.数字化建设背景71.1 大势所趋7数字化建设案例详情:8数字化建设未来设想:1 21.2 集团现状1 41.3 存在的问题1 5第二章.数字化建设前景2 02.1 助推发展战略2 02.1.1 集团发展战略2 02.1.2 数字化手段辅助战略执行2 02.2 提升管理效率2 32.2.1 面向集团总体运作的需求2 32.2.2 面向集团综合管理的需求2 92.2.3 面向具体业务运作的需求3 12.2.4 面向公众智能服务的需求3 2第三章.数字化建设思路与目标3 33.1 指导思想3 33.2 基本原则3 43.3 规划目标3 5第四章.数字化建设规划3 72、4.1 总体架构3 74.2 集成平台4 64.2.1 概述4 64.2.2 系统架构4 74.3 智慧管理4 74.3.1 概述4 74.3.2 系统架构4 82.3 敏捷业务5 12.3.1 概述5.12.3.2 系统架构5 12.4 决策支持5 52.4.1 概述5 52.4.2 系统架构5 52.5 智能服务5 62.5.1 概述5 62.5.2 系统架构5 6第五章.高速数字化综合服务平台总体设计6 05.1 总体设计原则6 05.1.1 统一标准原则6 05.1.2 先进性原则6 05.1.3 实用性原则6 15.1.4 可靠性原则6 15.1.5 开放性原则6 25.1.6 经济3、性原则6 25.1.7 效能和效力原则6 25.2 总体设计标准6 35.3 总体技术路线6 65.4 系统总体架构6 65.5 系统组成及应用6 95.5.1 前端采集系统6 95.5.2 三级综合信息管理系统平台7 05.6 系统功能设计7 15.6.1 前端子系统功能设计7 15.6.2 中心多级应用管控平台功能7 15.7 系统性能设计8 15.7.1 前端子系统功能设计8 15.7.2 中心多级应用管控平台功能设计8 15.8 系统信息交互设计8 35.9 系统安全防护设计8 35.1 0 系统存储管理设计8 35.1 0.1 视频监控存储系统8 35.1 0.2 存储管理策略9 04、5.1 0.3 网络存储容量计9 35.1 1 系统网络建设9 55.1 1.1 传输链路9 5第六章.高速数字化综合服务平台详细设9 76.1 区间测速系统9 76.1.1 系统应用场景9 76.1.2 系统应用要素9 76.1.3 系统组成元件9 86.1.4 系统工作原理9 96.1.5 系统单点部署9 96.1.6 系统单点结构1 0 16.1.7 前端设备连接图1 0 26.1.8 前端设备布局图1 0 26.1.9 产品选型介绍1 0 26.2 车辆信息采集及超速抓拍系统1 0 86.2.1 系统应用场景1 0 86.2.2 系统应用要素1 0 86.2.3 系统特点介绍1 0 95、6.2.4 系统组成1 1 06.2.5 系统工作原理1 1 16.2.6 系统功能1 1 56.2.7 系统性能1 2 06.2.8 系统单点部署1 2 16.2.9 系统前端结构1 2 36.2.1 0 现场布局示意图1 2 36.2.1 1 前端设备连接图1 2 46.2.1 2 产品选型介绍1 2 46.3 高速公路收费站车辆牌识系统1 3 06.3.1 系统应用背景1 3 06.3.2 系统现状分析1 3 16.3.3 系统应用场景1 3 26.3.4 系统应用要素1 3 36.3.5 系统设计思想1 3 36.3.6 系统设计目标1 3 46.3.7 系统技术比较1 3 56.3.6、8 系统特点介绍1 3 96.3.9 系统组成及工作原理1 5 36.3.1 0 系统功能1 5 76.3.1 1 系统性能1 6 26.3.1 2 系统接口设计1 6 46.3.1 3 系统单点结构1 6 86.3.1 4 系统现场布局图1 6 96.3.1 5 系统在收费系统应用示例1 7 06.3.1 6 系统现场安装实景图1 7 26.3.1 7 系统实拍图片1 7 36.3.1 8 产品选型介绍1 7 56.4 高速公路全程视频监控系统1 7 86.4.1 系统应用背景1 7 86.4.2 系统建设要素1 7 96.4.3 系统应用场景1 8 16.4.4 系统设计思想1 8 36.7、4.5 系统设计目标1 8 66.4.6 系统结构1 9 06.4.7 数据流程1 9 16.4.8 系统功能1 9 36.4.9 系统性能1 9 66.4.1 0 系统前端设计1 9 86.4.1 1 产品选型介绍2 0 36.5 交通事件视频检测系统2 1 26.5.1 系统应用背景2 1 26.5.2 系统现状分析2 1 36.5.3 系统应用要素2 1 46.5.4 系统设计目标2 1 56.5.5 系统技术原理2 1 76.5.6 系统关键技术2 1 86.5.7 系统组成2 1 96.5.8 系统功能2 2 06.5.9 系统性能2 2 96.5.1 0 系统前端设计2 3 16.8、5.1 1 产品选型介绍2 4 16.5.1 2 案例介绍2 5 46.6 单兵移动执法系统2 6 16.6.1 系统概述2 6 16.6.2 单兵概念2 6 26.6.3 系统结构2 6 36.6.4 前端设备2 6 36.6.5 传输网络2 6 46.6.6 监控中心2 6 56.6.7 系统功能2 6 56.6.8 产品技术规格2 6 86.7 车载动态取证系统2 7 46.7.1 系统概述2 7 46.7.2 取证需求2 7 56.7.3 系统结构2 7 86.7.4 系统组成2 7 86.7.5 系统功能2 8 36.7.6 系统特点2 8 56.7.7 产品技术规格2 9 06.89、 中心系统核心设2 9 56.8.1 视频交换设计2 9 56.8.2 切换控制系统2 9 66.8.3 大屏幕显示系统2 9 76.8.4 管理与控制3 0 26.8.5 级联扩展设计3 0 66.8.6 中心平台设计3 1 06.8.7 产品选型介绍3 2 86.9 路段分控中心设计3 4 26.1 0 路段总控中心设计3 4 26.1 1 省(市)高速公路管理中心3 4 2第七章.数字化建设实施计划3 4 37.1 工作机构3 4 37.2 建设模式3 4 37.3 实施步骤3 4 57.3.1 第一阶段,数字化基础建设阶段3 4 57.3.2 第二阶段,业务系统研发阶段3 4 77.310、.3 第三阶段,决策支持阶段3 4 97.4 投资估算3 5 07.5 实施进度3 5 2第八章.保障措施3 5 38.1 加强制度建设3 5 38.2 强化组织领导3 5 38.3 技术问题与风险3 5 41 0.1 3 5 41 0.2 3 5 41 0.3 3 5 48.4 推动和使用问题3 5 48.5 加大资金投入3 5 58.6 加强内外协调3 5 58.7 制定发展规划3 5 58.8 加快队伍建设3 5 68.9 建立评估与考核机制3 5 6第一章.数字化建设背景1.1 大势所趋近年来,随着现代交通科技的快速发展,智能交通信息技术在全国交通运输行业得到广泛应用,并不断渗透到高速11、公路联网收费、通信、监控、协同办公、应急指挥等领域,取得了显著成效,有力地支撑了交通运输事业的快速发展。1.1.1.首先,从行业数字化发展的趋势看,全国大部分省份公路交通数字化建设都以整合规划为指导,以发达省份交通数字化示范工程和试点工程为参照,围绕数字化建设提出的“建设全国一体的交通感知网络,行业运行信息监测采集能力取得突破性进展;深化交通信息资源整合,形成部、省、市三级交通数据中心体系;提升信息资源开发利用水平,基本形成面向政府、行业和社会公众较完善的信息服务体系;创新数字化管理机制,完善交通数字化发展保障体系”等四方面总体目标,积极开展交通数字化建设。今年全国交通运输工作会议也特别强调了12、智能交通建设和交通数字化建设。从行业发展趋势来看,数字化建设的步伐在不断加快。1.1.2.其次,从外省兄弟单位的建设成就看,数字化建设对公路交通建设起到了极大的推动作用,有效地提高了工作效率,提升了行业整体形象。以重庆市为例,其电子政务领域覆盖了8 0?通行业,0 A 使用率达到 9 0?网络架构方面,建立了覆盖其市、县区交通局各级单位和部门的行业专网;在可视化建设方面,“十一五”后期重庆应急指挥中心将x x x x 余路数字化(M P E G 2)高清监控视频整合入应急视频监控系统,视频会议实现各部门每周一次,重庆交委机关每年参会总数就达x x x x 余人;在 C a l l c e n 13、t e r 呼叫中心方面,x x x x 6 话务平台日均进话量 x x x x 余次,年增长率4 0?资金投入方面,推出的“综合业务信息系统”与“公路交通信息资源整合”项目,整体概算总投资达x x x x.5 1 万元。正是数字化的有力支撑,使重庆市交通智能化水平位居全国前列。数字化建设案例详情:x x x x 年3 月2 1 日至2 5 日,在省厅领导的带领下,集团及厅直有关单位数字化管理人员先后赴南京、合肥、重庆等地参观考察数字化业务应用、交通运输信息系统平台建设、现代化机房建设、交通数字化体制建设、高速公路智能交通建设等工作。x x x、安徽、福建等省在数字化建设方面均取得了巨大成就,14、发展思路之新、技术实力之强、信息应用之广,令人震撼。主要亮点如下:一、x x x 海事G I S 系统该系统项目耗资近5 0 0 万左右,系统以海事局沿江、沿海的数据库系统和海事二维、三维数据库系统为依托,结合其建立的航拍、平面地图、卫星地图、电子海图等测绘资料,经系统后台数据解码、数据获取、数据效验、数据转化、标记等操作,最终实现其x x x 海事局辖区内各类执法信息、综合周边信息(如加油站、港口、应急点、医院等)、紧急搜救、信息查询、G P S 定位等功能,在多类系统的结合下,以G I S 综合平台为依托实现了信息一体化。二、x x x 气象系统x x x 海事局、x x x 省交通运输厅15、的气象服务平台均与x x x省气象局联合开发,由双方领导牵头联系,通过双方管辖信息数据作为交换,开发、养护费用平摊的方式来进行合作。集团也可通过类似的合作方式,在高速公路沿线每隔 1 0 公里安排一个气象观测设点,从而实现对道路沿线的天气、温度、湿度的实时监控,参照x x x 的合作模式进行系统管理,最新的气象消息可及时在路段可变情报板上发布,以及因天气而导致封路时配合交警做出及时、合理的决策。三、x x x 辅助决策系统该系统为x x x 省交通运输厅基于其所属管辖内的各种数据库系统(如路网数据库、监控数据库、费收数据库、项目数据库、养护数据库等等)基础上开发出的一套总的综合类辅助决策系统,16、该系统包含x x x 全省交通发展情况、公路总里程趋势、交通量、货运量、年鉴、交通投资状况、公路建设资金状况、各类车流量等等数据,通过饼图、断面图、波形图、矩阵图等方式展现,为领导提供规范、合理的决策依据。四、x x x 应急指挥中心x x x 在应急指挥管理模式上和我省有着不同点,其指挥中心大厅是由路政、交警、路段三方联合值班管理,交警和路政双方共享监控信息数据。这样的管理方式有助于双方合作,避免了因信息不一致而产生的矛盾,且封路计划并非交警一家说了算。在技术方面应急指挥中心依托交通电子政务基础设施和应用平台,整合路网等各方面资源建立了应急中心数据库系统,建立了包括信息采集、地理信息、应急指17、挥、统计汇总等功能的统一平台。五、安徽路政现场监控指挥车辆从安徽路政现场指挥车改装的启示下,联想到集团可以建立类似的应急、养护车辆来进道路一线视频数据采集,经3 G 网络发送至中心平台后,可在综合类管理系统中直接播放一线情况(集团领导可直接在办公桌前通过视频指挥现场)。养护车辆统一安装G P S 车载终端,车后L E D 一体化发布屏从原车电瓶中直接取电。其它车载设备如车载摄像机、车载计算机、无线视频服务器等从车载电源箱取电。六、重庆中心数据库建设重庆市信息中心数据库平台系统包括交通运行综合分析及决策支持系统。该系统涵盖了所有重庆市交通管辖数据库,其基础类数据库有:公众出行信息服务系统(公路交18、通管理综合信息平台、道路运输综合管理信息平台、民航综合管理信息平台、邮政综合管理信息平台)、交通物流公共信息平台(水运交通管理综合信息平台、安全监督与应急指挥信息平台、交通综合执法信息平台、综合类管理信息平台)。这些系统都建立在交通数据库中心上,并形成一个交通信息资源数据库体系,各系统平台数据在中心数据库中直接提取信息。七、重庆视频监控系统在传统的监控管理模式下(目前我省就是如此),一条高速公路一个设计方案一套监控系统,且该系统从建成到投入运营,未考虑能否与外界连接、直接获取信息等关键问题。而重庆信息中心在视频监控方面提出了新的区域化构建理念“让监控系统被监控起来”。重庆市高速公路监控系统在信19、息中心的“监控下”完成,视频监控系统视频传输制式有别于x x x 的传输制式,其监控系统全部使用M P E G 2 解码制式来进行视频传输,目前重庆市已经没有一路模拟图像,所有信息传递都实现了数字化(包括图像传输也采用了编解码处理方式),在全数字化网络支撑下,重庆市x x x x 多路图像真正实现了“想调哪路就调哪路”的目标。x x x、安徽、重庆等地,数字化工作起步较早,交通数字化软硬件整体发展水平居国内领先水平。从宏观层面看,三个省在政策上对数字化建设扶持力度很大,包括道路封闭、超速处罚等相关权利均由交通数字化监管部门控制;从微观层面看,数字化在交通行业各领域得到了广泛应用,成效明显;从组20、织层面看,数字化建设得到各级领导的高度重视与大力支持,建设资金也得到了充分保证。1.1.3.最后,从构建现代化企业的要求看,国内许多大型企业(如 x x x 电信),都构建了一整套非常完善的数字化系统,以支撑并辅助其庞大的业务运作,有效地推动了企业的持续快速发展。集团作为一个管理数千公里高速公路、一百多个单位、上千亿资产的大型企业,要想成为永续发展的大型现代化企业,更需要充分利用现代信息技术,通过信息资源的深入开发与广泛利用,不断提高企业经营、管理、决策的效率和水平,不断提高集团的经济效益和核心竞争力,树立现代化企业形象。数字化建设未来设想:1、九江大桥发生一起严重的交通事故,应急指挥中心立即21、召集集团相关人员组成应急指挥小组,在G I S 地理分析系统中了解发生交通事故的具体位置,通过现场高清(M P E G 2)监控设备观察事故现状,根据现场情况通过智能交通信息系统进行指挥与部署,这场交通事故在“半小时内就可以得到解决”。2、在我省某处高速公路路段旁堤坝溃堤,导致路面被冲毁,应急指挥中心在第一时间向该路段全线来往车辆发出短信提醒,并立即派出养护车辆前往事发地点。集团领导及有关部门负责人在总部会议室观看,现场应急车辆通过 3 G网络传来的实时视频并做出科学判断,路政部门及应急指挥小组在应急指挥大厅通过视频会议,依照集团领导的指示进行封路及抢修。3、清晨来到办公室,开启电脑后自动登入22、信息综合管理平台,全省各条高速公路实时的费收额、车流量、各类车型、事故率等信息一目了然,在建项目进度、养护进度,投融资等相关工作以模型的方式呈现。这时办公系统提示有 3个公文需要办理,系统自动将待办公文按照轻重缓急的方式排列,2 0 分钟后完成办理。此时又接到领导电话,要求上午1 0 点在1 3 楼会议室开会,可通过协同办公系统查询1 3 楼会议室1 0 点是否空缺,再通过系统向后勤部门发出会议申请,随后顺利召开会议;中午在办公系统中接到来自门户网站上的车主投诉事宜,通过多部门协调办毕后,直接将结果转向外网发布;下午三点,进入小会议室召开每周视频例会,通过视频会议可立即了解各单位工作的进展情况23、。这就是令我们非常憧憬的智能交通时代,它将不是梦想,在未来两三年内,我们将真正拥有它,它会极大地提高我们的工作效率和质量,让工作变得更加高效和有趣。1.2 集团现状集团成立后,直属各单位对数字化建设关注度明显提升,许多单位针对自己的业务开发了相应的系统平台,同时也造成了各单位在数字化建设方面存在缺乏统一规划、质量参差不齐,不能整体协同运作等问题。从整体看,集团数字化建设水平相对较低,发展速度滞后于集团的整体发展步伐,数字化应用的深度和广度远远没有参与、深入到集团日益增长的业务发展与管理中。作为集团数字化主管部门,综合行政部对集团数字化建设的软硬件进行了调查评估,目前集团总部在用系统3 个,在建24、系统2 个,使用与建设水平低于省公路局等兄弟单位;全集团0 A 系统使用单位只有6 家(公路开发公司、赣粤股份公司、交通咨询公司、赣州中心、赣粤工程公司、赣粤养护公司),各单位开发方式不一,数据库系统之间互不兼容;大部分单位基本依靠简单的单机软件及手工方式完成行政办公和各类业务工作;工程建设、养护管理(路面、桥梁、隧道)、资产运营、项目管理等核心业务运作系统基本没有。但是,集团数字化建设现状一方面说明了我们基础十分薄弱,另一方面也说明集团在数字化建设方面可以从头策划,一展身手。一是规避其他单位先前因新技术体验而出现的风险;二是无需为各类复杂的数据库系统整合而担忧,数字化建设基本属于“一张白纸好25、画图画”;三是可使用目前世界上先进的技术来构建系统主体架构,先进管理方式来规范体制问题;四是因为“白手起家”,数字化行业规范和标准可以得到很好的落实。总之,集团数字化水平与国内发达地区相比差距较大,但我们拥有行业统一管理、自身业务集中等优势,在束缚相对较小的情况下开展工作必将使我们发展的更快更好。1.3 存在的问题(一)集团的数字化缺乏统一的规划、标准,难以形成规模性、整体性和延续性近年来,集团总部及各单位在数字化建设方面作了不少投入,有些单位建立了的自己的应急指挥中心和视频会议室,同时也成立了相应的信息技术部门,建立了财务、0 A 办公自动化等管理信息系统。这些管理信息系统的应用,较好地提高26、了工作效率和数据的准确性。但是,在开发和建立管理信息系统过程中,所有单位都缺乏统一的规范标准。各单位、各部门都按照不同的标准来开发设计自己的系统。各个信息系统有自己的数据库、系统平台和应用软件及用户界面,没有统一的信息交换标准。不同部门之间的信息系统不能互相连接,信息横向传递十分薄弱,甚至同一个部门的内部也存在同样问题。在给本部门其他信息系统提供数据时,往往不得不先将数据打印出来或通过第三方系统导出,再人工录入到相应系统中去。部门、单位之间的信息交流无法进行,形成众多的“信息孤岛”,给集团统一管理及各单位工作拓展都造成一定困难。同时,还导致信息管理系统重复开发,浪费大量资源。究其原因,主要是因27、为没有统一的规划,未遵从信息系统开发的基本原则,前后不衔接,后续开发得不到相应支撑。由于集团刚刚成立,信息统一规划工作相对滞后,导致信息标准贫乏、不统一,信息系统开发不规范,没有形成统一的开发标准,数据结构、信息编码自成体系。各类管理信息系统的通用性、适用性较差,难于实现信息交换和信息共享。因此,集团数字化建设的中心课题首先是要统一标准和规范。当然统一很可能意味着要放弃以前的旧系统,改变很多人已经习惯了的工作模式,这样的压力远远超出一个新的信息系统的推广。所以,集团统一的标准应该尽量在管理信息系统建立之前制定。目前各类信息系统建设的规划和标准的缺乏,正是制约集团数字化管理推广应用的“瓶颈”。虽28、然有些单位已出台了部分规范,但仍然满足不了集团快速发展对数字化建设的需要。(二)没有中心机房,无法对将来庞大的业务系统提供硬件支撑建立庞大的信息系统,必须有强大的硬件集群作支撑,硬件平台的好坏决定了各类平台系统效能的发挥。目前集团总部没有中心机房,0 A 等服务器只能置于其他单位机房中,由此产生诸多麻烦。(三)没有建立集团应急指挥系统,影响应对突发事件的处置效率集团拥有良好的基础可以建立应急指挥中心:一是集团各路段管理单位都有相应的分中心机房和监控大厅;二是全省各路段都有光纤连接,建立应急指挥系统无需另外铺设线路;三是 3 G 等无线网络技术成熟,无线视频信号稳定;四是在周边省份的交通管理单位29、均建立了全省统一的公路应急指挥中心,与其对接方便。(四)没有整体的视频会议系统,联系沟通效率较低,会议成本较高集团各单位分布全省各地,有些单位开一次会需要往返几百公里路程,既浪费时间又浪费资金,视频会议系统的建立有利于总部及时与各单位加强沟通联系,有利于强化管理、节约时间、节能资源。目前全集团只有公路开发公司和赣粤公司拥有自己的视频会议系统。(五)业务管理应用软件较少,部分业务靠手工方式实现,工作效率较低;目前集团虽然有部分单位使用了一些业务软件来辅助管理,但涉及的还不全面、深入,没有充分使用软件工具的手段来提高业务运作效率和质量。大部分工作和业务都是以手工方式完成,不便于管理和汇总分析,降低30、了整个集团的运营效率。(六)已有的业务软件难以整合,无法构建辅助决策系统集团部分部门和下属单位建立了业务类系统,由于缺乏统一的规划和技术标准,各单位的系统自成体系、孤立运行,单位间的系统整合与数据交换困难,管理数据分散,同时,集团部分核心业务管理部门没有建立与之匹配的业务管理系统,以及与基层业务系统断层,致使得集团无法实时获取数据,不能及时、全面掌握各单位的业务情况,大大影响了集团管理效率与科学决策能力。(七)办公应用系统层次较低,网站建设处于初级阶段在协同办公方面,虽然集团总部与一些下属单位已经使用了 0 A 系统,但总体应用水平不够理想,系统仅用于公文收发、内部流转、审批等基本功能,日常办31、公所涉及的人事管理、资产运营、财务预算、固定资产、车辆管理、会议管理等功能并没有得到应用。O A 系统在各单位间的“断层”现象严重,集团总部与下属单位间网络没有链接,数据交互需采用手工方式,办公自动化的整体协作优势难以体现。在网站建设方面,虽然部分单位建立了门户网站,但网站的主要功能仍局限于简单的企业宣传和信息发布,对于公众服务、业务办理、路况查询、基层职工交流平台的应用非常少。(八)没有形成完全互通的专用基础网络,现有网络资源大量闲置集团建立专用的基础网络是整个数字化的建设的基础,专用网络能保证集团总部与各级单位安全、畅通、快速的进行数据信息的传输,支撑集团和各级单位的业务系统能高效、稳定的32、运行。(九)缺少专业的数字化技术团队数字化建设是一项长期、系统工程,必须要有一支完整的开发团队作支撑,依靠软件商来开发系统只能是短视行为,只有完全掌握了核心开发技术才能使我们屹立长久。因此,要保证数字化系统的有效运转,集团一定要有自己的技术团队。(十)对数字化建设资金投入不足,软硬件建设滞后,数字化水平较低部分单位对数字化的认识不够深刻,没有认识到数字化建设关系到企业的长远,在数字化建设如何实施,实施过程中将遇到什么困难,实施后能给企业带来哪些价值等深层次问题估计不够、认识不足,在数字化建设上没有投入大量的资金,影响了整体数字化的建设进程。第二章.数字化建设前景2.1 助推发展战略2.1.1 33、集团发展战略集团 x x x x 年工作会议暨一届二次职工代表大会上明确了集团当前及今后一个时期的“四大定位”战略,即:项目建设的大业主、政府融资的大平台、服务车主的大窗口、永续发展的大集团。每个定位都需要依靠现代化管理手段来进行强力支撑,依靠数字化辅助手段来更好更快实现。2.1.2 数字化手段辅助战略执行为实现集团“四大定位”战略,我们可通过以下数字化手段来进行辅助:发展思路大业主拉动,执行策略1、以突破x x x x 公里为目标,全力以赴抓数字化辅助1、研发“基建项目管理平台”,实现对各项目的招投全力实现路网规划好项目前期工作,全力以赴加快项目建设步伐;2、以开展标准化活动为契机,全面提升34、项目建设管理水平;3、以运用先进理念为依托,认真总结成功经验,认真借鉴先进理念,打造一批品牌高速公路。标、概预算、计量、质量、进度计划、劳务安全的全过程控制与管理;2、研发和推动基于“基建项目管理平台”的“施工管理系统”在各施工标段上使用,以提高工程建设效率和质量。大平台带动,全力提升资本效益1、挖掘收费潜力,强化收费日常管理、收费秩序整顿,严格规范减免操作程序,力争收费总额连年攀升;2、深化银企合作,挖掘信贷潜能,提高资金保障能力;3、创新融资方式,加强战略合作,探索新1、研发新型的“公路运营收费系统”,提高公路的营收;2、研发“投资管理系统”,监控和跟踪资金流向,提高资金使用收益。的资金募35、集模式,拓宽融资渠道,降低融资成本。大窗口联动,全力服务车主用户1、强化收费窗口服务,改善窗口硬件设施;2、强化道路出行服务,推进养护管理模式改革,打造一流行车环境;3、强化配套管理服务,完善应急救援体系。1、增设不停车收费窗口,完善一卡通支付系统;2、研发统一的“养护管理系统”,提高养护效率及质量;3、建立“出行服务信息平台”,为车主提供全方位的出行指引(行车、收费、服务、加油、气象等);4、建立“应急指挥系统”,以气象信息、现场监控、G I S为基础提高应急处理能力。大集团推动,全力打造现代企业1、盘活盘优内部资产,实现专业化、规模化经营;2、做大做强附属产业,完善产业链条,提升产业效益;36、3、建立健全管控体系,全面搭建集团一1、实现集团一中心一所站全面而统一的协同办公应用(收发文、人事、固定资产、档案等),提高办公效率;2、构建高层到基层的财务管理系统(预算、资金、营收);3、建立“视频会议系统”,实现异地无隔开会;中心一所站三级管理架构;4、加大数字化建设力度,搭建稳定、高效、统一的 E R P(企业资源计划系统)管理平台,进一步提升管理效率。4、依据集团的各个应用系统,进行数据挖掘和分析,构建“高层辅助决策分析系统”,方便领导实时掌控集团运作情况,更好地进行决策。2.2 提升管理效率2.2.1 面向集团总体运作的需求(一)标准的集成管理平台采用数字化手段,将集团管理理念融入37、系统中,把集团各单位纳入到对应统一的产业板块数字化平台中,建立一套规范、统一的运作管理模式,使数字化平台成为各单位赖以运作的工具,保障各单位能迅速纳入集团的统一管理模式中,提高集团的总体管理水平。(二)精确的业务数据汇总与分析当前,集团对各单位的管理主要通过定期报表,由于信息不对称、数据不完整,带来诸多麻烦。未来应引入管理指标体系,根据集团的管理要求构建关键绩效指标(K P I),并将K P I 的收集过程与业务系统关联起来,不但能及时收集完整、一致指标信息,还可以通过报表、图形等多种形式获取关键指标信息。通过自动及时汇总 K P I,对K P I 建立过程化的监控管理,各属各单位可以实时反馈38、K P I 变化情况,以便集团迅速作出处理,提高集团的整体运营监控水平。(三)智能化的分析预警与决策相对现有模式,只能由管理人员一一阅读固定格式的报表,报表的数据量大而枯燥,随着报表数量越来越多,管理人员难以从报表中发现问题。数字化未推进之前是“信息匮乏”,但数字化有效推进后,大量的共享资源汇集的结果之一就是“信息爆炸”,因此,不仅仅是获取完整的信息,如何从集团各产业板块、各单位的海量业务信息中筛选出领导关心的数据非常关键。未来应建立智能化的收集、分析、预警机制,不但能自动收集各单位的各类业务信息,同时能根据设定的规则自动发现和预警不正常的信息并提示相关人员。领导可通过分析查询系统,以图表形式39、了解整个集团的运作情况,提高集团的整体决策能力。(四)全面的协同办公新的协同办公平台,应涵盖集团各单位的工作平台,实现全面互联协同办公,促进上下沟通,通畅信息流转,以达到提高管理效率、优化管理职能、增强集团凝聚力和集团文化氛围的目标。根据集团数字化现状,结合集团发展战略及业务管理需求,未来集团信息建设应带来以下改变:项目现在将来通过各部门基础数据库平台数据进行数据库系统整合,系统自动生集团领导一般通过电话询成相关数据报表,并通过各类模型决策性问的方式,向各单位或部门的方式呈现在办公系统中,让集团要纸质资料,然后进行手工领导在世界任何地方,通过电脑、分析,对下一步工作做出决决策更科学手机等各种终40、端方式实时了解集策。团各项业务情况,并及时做出合理决策。当问题发生时,应急指挥中心第一时间通知领导和相关部门,并派遣高速公路遇到到各类问题及时性应急车辆前往事发地点,应急车辆或交通事故时,集团领导必将拍摄的视频信号经 3 G 网络发送须花几小时乘车前往现场到中心机房处理,集团领导在办公才能了解情况。室电脑前或会议室屏幕前对现场做出判断、部署。项目现在业务功能各类系统功能性单一,对日常工作帮助较小,如0 A 只将来新 0 A 系统将包含人事、财务、资产、后勤等一系列办事流程,并针更高效性做行政公文流转。且新增功能还需向开发商支付费用。对项目管理、养护管理等重点业务,建立全新的系统平台。由集团自身41、控制的软件开发团队逐步扩大业务平台的功能,并循序渐进的将集团数字化系统做大做强。时效性集团总部核心业务基本靠手工传递的方式开展、运作及汇总,过程中消耗了大量时间,容易产生误差。建立支撑各核心业务的管理系统,在全集团范围内使用,将大幅提高各单位业务的运作能力及质量,沟通将更加便捷、迅速。个性化目前各系统界面单一,不可调节,不能针对个人爱好、特点进行设置。各类平台系统将根据个人爱好对版面进行自定义,对领导待办事宜可分轻重缓急进行区分,通过个性化的设置,将为工作带来便利。易用性各类系统由不同的软件商开发,目录结构、查询方式、按键位置、流转结构不一致,使用方式各不相同。基层使用人员必须经过多家软件商培42、训。建立统一的系统模板、开发统一的系统平台、规范统一的查询方式、完善统一的目录结构、培训统一的操作人员,系统的体验性大大提升。各种业务类系统结构复杂,目录层次多,操作困难。统一的界面设计具有良好的交互性,常用功能在主界面下直接办理,节约了操作时间。项目扩展性现在目前集团部分单位拥有自己的系统,如果分别进行升级扩展,则重复工程量巨大,实施过程十分困难。将来采用最新的技术,在宏观层面规划总体架构,每个系统设计都从全省高速公路系统整体发展考虑,并在设计过程中预留好将来需要的接口。保障更有力安全性数据安全方面:集团各类系统无数据备份设备,无统一的计算机病毒防治手段,门户网站无防篡改功能,全集团内网系统43、软硬件防范措施十分薄弱。建立统一的软硬件病毒防范策略,引入云计算方式保障数据安全与网络安全。通过云计算方式我们可将中心机房与全集团数百台服务器组成一个庞大的集群,以此来提升数字化建设的整体水平。文档管理方面:各类系统权限单一,无法对文件定义级别,导致上传文件所有人都能看到。2、机密文件保护方案不成熟,导致党务、纪检等相关文件不允许数字化。新开发各类系统将通过后台程序严格控制文件查阅权力,级别不够或条件不满足则无法查阅。机密类文件将通过多种手段进行加密保护,做到除办理人员外,任何人都无法查阅(包括系统管理员),实现全过程的安全流转。维护在与软件开发商合同维护期过后,因未掌握源代码所在技术团队的支44、撑下,各类系统维护持续渐进,核心平台以不断发散性项目架构更完善统一性以无法对产品升级、整合。现在集团目前没有建立一套完整的企业数字化规划及标准,各单位信息系统编码及数据库等标准不一,数据交换、网络互联等规范未明确,造成了“信息孤岛”存在,也使各单位间业务类系统不能集成、资源不能共享、数据无法交换、重复投资十分普遍,无法形成统一的平台。不少单位和部门的系统平台由不同开发商各自独立建设,甚至部门内的不同系统间的数据库也无法进行共享,系统只能对本业务服务。的方式扩大各业务类系统的功能将来建立统一的数据库标准、监控视频制式标准在内的规范,各单位遵循集团统一的数字化接口标准,做到数据共享、信息互通,各路45、段间的视频信号编解码制式能够相互兼容,为全集团各类信息平台的各种数据来源提供有力支撑,为综合管理系统和综合决策系统打下坚实的数据来源基础。将来规范的数字化标准建设遍布全省各条高速公路,各数据库内的数据相互共享,资源集中使用。各类数据技术标准一致,信息交换和数据共享畅通无阻。经济性当各单位业务系统无法满足要求时,都选择花钱新建一套业务系统。各项目开工时,为了对新标段进行针对0 A、财务、人事、养护、项目、建设等一批系统平台由统一的团队进行建设,统一进行更新、升级、完善,统一界面操作管理、统一培性的功能更新,也同样选择重新购买的方式,建立一套新的流转平台。这些方法导致了集团内部重复投资巨大,浪费了46、时间(含开发与学习)、人力、资金。训使用及系统开发后的可靠管理。如该单位业务功能需要改动,则可在其原有系统的源代码中新增模块实现,如此将极大的节约时间、人力、成本。规模性1、集团总部没有机房,无法为庞大的业务系统平台提供硬件支撑。2、链路未通,总部与各路段数据无法进行交换。3、集团总部无视频会议及应急指挥功能。1、将建设中心机房,采用集中分布式架构,统一全集团各单位业务类系统的硬件集群体系。2、联通各中心、各路段的网络,通过内网传输加速各单位间的数据交换。3、建设应急指挥中心和各单位视频会议系统,将使得集团总部与单位、单位与单位间的联系更加紧密。2.2.2 面向集团综合管理的需求(一)综合事务47、管理实现全集团统一的0 A 办公自动化系统;实现与下级单位电子公文的无缝流转,提高办公效率;实现无纸化会议管理,提高会议的质量和效率,包括会议通知、会议纪要的编写和签发等;通过数字化手段,建立有效的跟踪、督办机制。(二)人力资源管理建立包含企业人力资源战略的制定,员工的招募、选拔、培训、绩效管理、薪酬管理、员工流动管理、员工关系管理、员工安全与健康管理等整体的人力资源解决方案;帮助集团实现从薪酬体系构建、定薪调薪管理、薪酬核算到薪酬发放业务处理的全过程薪酬管理;通过绩效管理系统完成绩效方案制订与下达、绩效过程管理、绩效考核、绩效总结等完整的绩效管理流程。同时系统可实现人力部各种绩效考核、评估方48、法,实现对中层干部与员工的绩效目标管理和过程管理。(三)财务管理对集团财务基础政策、集中核算、预算管理、资金管理、财务报告、战略管理等核心内容进行统一整合,实现集团财务政策的集中统一;通过逐层分解和逐层汇总等方式协调集团战略目标的指标体系,对预算数据的各种取数方法,实现预算的准确编制;基于预算预警平台、工作流、协同平台实现预算执行的全方位监控;通过集团资金集中使用,调剂资金,减少贷款,提高整体资金使用效率;通过集团统一结算资金,按计划监控资金使用,加强监督和控制;通过集团统一投融资管理,进行信用额度管理,防范企业集团资金风险。(四)资产运营管理覆盖集团、下属单位(子公司、分公司)、项目单位,支49、持多级管理模式,实现集团和下属单位对投资项目全过程的管理;实现集团对所属各单位各类投资项目(基建投资、股权投资)的科学决策、实施过程的动态监控、运营效果的跟踪评价;建立一套适用于企业集团投资管理需要的监测预警指标体系,实现投资项目从前期决策、审批、实施以及运营全生命周期的一体化标准化管理,免去因项目指标零散不成体系而导致的项目信息统计不完整;(五)经营管理提供全面的经营管理解决方案,实现透明化管理,提升集团的管控力度,提高协同管理效益,规避集团风险,提升企业竞争力;提供对集团整体经营情况和下属企业经营效益的实时评价、指标监控与风险预警,提高集团整体管控能力;利用智能分析技术,支持不同层级管理者50、,动态分析考核指标与业务行为的因果关系,找出关键因素,及时优化资源配置,发挥正负激励措施的效益。2.2.3 面向具体业务运作的需求(一)支撑各类业务运行构建辅助“基建项目管理”、“养护管理”、“运营管理”等业务管理系统,增强对业务运作的支持。(二)基建项目管理研发包含项目规划、设计、招投标、概预算、进度、计量、质量、竣工等一系列核心业务过程的基建项目管理系统。(三)公路养护管理研发包含公路路况信息采集、养护相关数据管理、养护计划制定、养护资金预算与支付管理、养护工程管理以及提供养护评价、养护预测等业务过程的完整的养护管理系统。(四)收费运营研发包括对高速公路运营的二大业务(养护、项目)、两大控51、制(人员定岗定编、费用)和一大事务(综合事务)的高效规范数字化管理系统。(五)统一业务数据交换标准统一公路基础信息标准、基建信息标准、人员基础信息等标准,不同的业务系统应严格遵循相关信息标准设计和开发,以便各业务系统间交换与共享业务数据。(六)集团领导及时了解业务运营情况核心业务的运营情况关系整个集团的战略实现,应构建相关业务的跟踪系统,让领导能直观、方便了解核心业务的运营情况。2.2.4 面向公众智能服务的需求通过先进的信息通信手段将交通设施、交通工具、出行者、交通管理者等相关交通因素关联起来,整合已有的交通信息资源,集交通信息采集、数据交换、数据库管理、信息发布、远程维护和更新等一整套业务52、操作流程于一体,由数据交换、G I S 应用、信息发布、后台管理等多个子系统组成,面向社会公众,为政府部门、企事业单位、普通社会公众提供综合性和动态交通信息服务,为车主提供全过程的信息服务,实现进入高速公路后,可以随时享受数字化带来的便利,指引和帮助车主解决在高速公路上遇到的所有问题。第三章.数字化建设思路与目标3.1 指导思想集团数字化建设指导思想:以科学发展观为指导,以提高企业核心竞争力为目标,坚持需求与效益相结合,加强信息资源的整合、开发与利用,促进业务流程的优化、重组,提高集团及下属企业的管理能力、运作效率和服务水平,提高集团的综合实力和竞争力,最终实现集团发展战略目标与可持续发展。集53、团数字化建设遵循“统筹规划,集团主导;统一标准,分步实施;互联互通,资源共享”的方针。从集团整体利益和长远战略目标出发,统筹规划,制定方针政策,引导数字化建设方向。坚持在信息网络建设、信息资源开发利用、企业业务系统建设方面采用统一的技术标准和规范,充分发挥各方面的积极性,鼓励在优势互补的基础上,大力协同,加快发展。充分发挥已有资源的作用,以信息资源的开发利用为重点,实现信息互通、资源共享,避免重复建设与信息隔离的形式。3.2 基本原则(一)坚持“统筹规范、集团主导”集团数字化建设是一项涉及面广、技术和资金密集型的系统工程,为确保系统发挥整体效益,必须在集团统一规划下,集团总部各部门及各级单位遵54、照统一规划、规范协同建设,共同发展,确保数字化建设实现互联互通,资源共享。(二)坚持“统一管理、统一标准、分步实施”集团数字化管理部门统筹集团的数字化工作,负责有关规划、标准、规范的制定,基础信息网络平台建设,重点数字化项目建设、信息资源中心建设,建立与集团数字化发展相配套的安全体系。集团各单位需配合集团完成数字化建设,并根据集团要求建立相应的业务信息系统。(三)坚持“互通互联、资源共享”集团数字化工程需要统一建设,集团总部及下属各单位共享使用,对各单位现有的基础网络资源加以整合,建成统一的信息网络,由集团统一管理公共资源,根据企业发展需求进行调配,避免重复建设与资源浪费。以信息资源开发利用为55、中心,高度重视对信息资源的深入开发、利用、升级,实现各业务系统的整合,实现信息资源共享,全面提高信息资源利用率,实现集团信息资源最大限度发挥整体优势,实现信息共享。(四)坚持“需求引导、适应发展、先进可靠”集团数字化建设要围绕发展战略,从集团生产、经营、管理等关键环节入手,有针对性地发展各信息系统建设和应用开发,确保取得良好的应用效果,系统应具有一定的基础前瞻性和高可扩展性,满足集团的业务发展需求。数字化建设应充分考虑安全因素,加强管理制度和信息安全保障体系建设,保障信息安全。3.3 规划目标集团数字化建设目标:企业数字化建设速度明显加快,数字化应用全面深入企业管理和运作各个领域,全面实现“统56、一运作、整合资源、提升管理、优化服务”的数字化目标,使集团数字化建设水平越居全国交通行业前列,成为x x x省同类企业数字化建设的典范,成为省交通运输厅数字化建设亮点单位。(一)统一运作建设集团整体的数字化运作体系,以统一规划为指导,以统一标准规范、管理制度和安全体系建立为手段,实现集团数字化建设、管理与维护的整体、协调、一体化运作。(二)整合资源以集团综合行政部为主管部门,集团各单位的互联互通为基础,充分利用集团整体信息资源,对现有信息资源进行整合与共享。(三)提升管理通过数字化建设,实现集团内部办公协同化、信息网络化、业务电子化和决策分析数字化,全面提升集团的工作效能、管理水平和决策能力。57、(四)优化服务建立公众数字化服务系统,提升集团公众服务质量和水平,树立企业形象。第四章.数字化建设规划4.1 总体架构集团信息门户辅助决策平台应急指挥、服务平台信息安全保障体系视频会议应急指挥呼叫中心G I S 服务应用平台业务运作管理系统信息集成平台用户数据消息机制权限管理应用管理门户信息管理技术标准规范体系外网集团基础网络平台业务专网S S L V P N局域网图4-1-1 集团数字化建设总体框架图由图可知,我们将构建一个统一的、标准的、安全的数字化框架,该框架以集团信息传输、存储基础硬件环境和信息集成平台为基础,构建操作层、管理层、服务层和决策层四层应用体系,通过集团信息门户对外发布与收58、集信息,同时一套贯穿软、硬件的安全管理体系为整个框架提供安全保障,一套技术、数据标准规范体系保证信息系统之间的信息共享和交换。该框架充分考虑了集团各种业务发展需求及集团集中监管的特点,基于面向服务框架(S O A)的实现方式为技术框架,确保架构上可持续、稳定扩展,应用上协同、共享,实施上灵活、快速。架构的最底层是信息传输网络及系统运行、存储硬件环境,将局域网与外网(互联网)有机结合,形成集团办公网络,实现集团总部、管理中心(子公司)等内部机构的互联互通。系统运行、存储硬件环境为信息系统的集中部署、管理提供基础,提高资源利用率。第二层是信息集成平台,该信息集成平台为构建集团应用提供基础,集团所有59、应用系统都基于该平台之上运作。该平台是集团所有应用的唯一入口,信息集成平台包括用户中心、授权中心及交流中心。用户中心集中管理集团所有应用系统的用户,实行“一次认证”原则,避免一人多号,多次登录的问题;授权中心实现用户统一授权,清晰化权限管理;交流中心实现集团内部用户在线沟通、交流。信息集成平台为各个系统提供统一、高效、安全、易用和可扩展的集成环境。在信息集成平台之上构建应用系统、应急指挥、服务系统和决策分析系统,通过构建三大系统,满足操作层、管理层、服务层和领导层的需求。应用系统包括综合信息管理系统和业务运作管理系统,综合信息管理系统是管理层应用的系统,主要将管理制度和日常办公融入到系统中,建60、立规范、高效的管理模式,通过对行政、人事、财务、资产等非业务型信息进行管理,实现管理者对综合信息的掌握和监督,管理者通过平台能够轻松实现查询、调阅相关资料。业务管理系统是操作层应用的平台,该平台以面向业务为主,覆盖集团的核心业务,业务系统的划分按照集团业务板块划分涵盖项目管理、施工管理、养护管理、运营管理、物业服务管理、机械租赁管理、材料供应管理、物流管理、仓储管理、广告及房地产管理等等,有利于集团板块的整合和统一管理。应急指挥、服务系统是面向管理层及服务层的系统,涵盖视频会议、应急指挥、G I S 服务及呼叫中心。通过该平台的建立,实现集团远程会议、事故现场远程指挥、对灾害天气的提前预知,降61、低损失,提高集团预警能力和服务水平。决策分析系统是面向决策层的支撑系统,主要面向集团高层管理人员,通过分析综合信息管理系统及各业务运作管理系统中的信息,建立决策模型,形成多方位、多视角的数据依据,实现对集团各业务主体的问题分析,及时根据商业环境做出决策,为集团各业务的投资、管理提供有效的决策依据。整个系统入口为我们构建了集团信息门户,集团信息门户主要是对外发布信息和收集外部信息,门户上的信息来自集团内部各个系统,实现一个统一的对外接口和快速的信息发布方式,同时提高外部机构和公众对集团的认知度和满意度。集团信息安全保障体系的建立符合 M P D R R 模型(M P D R R模型就是5 个英文62、单词的头字符:M a n a g e m e n t(安全管理)、P r o t e c t i o n(安全防护)、D e t e c t i o n(入侵检测)、R e a c t i o n(安全响应)、R e c o v e r y(安全恢复)。采用 P K I/C A 数字验证,保障信息在网络中传输的安全,实现安全的信息互通互联,形成一个统一的、可扩展的安全体系。安全防护(P)安全恢复(R)安全管理(M)安全检测(D)安全响应(R)图4-1-2 M P D R R 网络安全模型平台安全体系由七个方面组成,包括 P K I 技术、防火墙与V P N 技术、身份认证与权限管理、入侵检测、63、防病毒、备份与容灾、安全管理制度、保障四个层面。(一)网络层防火墙安全技术:集团的网络由内部局域网与外网(互联网)组成,从网络安全的角度讲,在外网的网络边界应安装硬件防火墙,保障内部网络的安全。V P N 安全技术:为保证机密数据的传输安全,在集团专网中采用S S L-V P N。S e c P a t h S S L V P N局墙同远程访问终端防火墙企业内部网络C A 服务器认证服务器 日志审计服务器图4-1-3 S S L-V P N 单臂模式组网(二)系统层操作系统本身存在很多安全漏洞,同时使用过程中由于安全设置不当,也会增加安全漏洞。为增强操作系统的安全,要从系统登录、用户安全,文件64、系统、注册表和远程访问服务等方面制定安全措施。(三)应用层采用身份认证技术和防病毒技术,增强应用层的安全。身份认证技术:公开密钥基础设施(P K I)是一种遵循标准的密钥管理平台,能够为所有网络应用提供加密和数字签名等密码服务所需要的密钥和证书管理,其最重要的核心部分就是C A 中心,在集团内部建立统一的C A 中心,为应用系统的可靠运行提供统一的安全认证技术。防病毒技术:病毒是系统中最常见、威胁最大的安全隐患。建立一个全方位的病毒防范系统是集团网络建设的重要任务。集团需要建立统一的病毒防范系统来解决病毒的查找和清理问题。(四)安全管理制度安全实施管理要先行,需要建立合理的安全管理制度才能最大65、限度的保障整个系统安全。(五)技术数据标准规范体系技术、数据标准规范体系,标准化集团进行数字化建设的基础性工作,统一标准是实现互联互通、信息共享、业务协同、安全可靠运行的前提和保证。大型集团的数字化建设需要标准化的支持,尤其要发挥标准化的向导作用,以确保技术上的协调一致和整体效能的实现。因此必须加强标准化建设,通过标准化的指导、协调和优化作用,确保集团数字化建设稳步实施。信息资源标准网络建设、网络通信标准技术、数据标准规范体系安全管理标准软件工程标准图4-1-3 技术、数据标准规范体系组成1、明确总体目标根据集团数字化建设总体目标和工作任务,分析工程对标准化的需求,借鉴国内成功的标准化工作经验66、,以国家相关标准体系为框架,统一文件格式、统一分类编码、统一信息交换格式、统一名词术语,集中力量,规划和编制集团技术标准规范体系,指导和推动集团数字化建设。2、执行国家相关标准和规范执行国家相关标准规范,特别是国家已经颁布实施的一系列相关标准,这些标准包括软件工程标准、网络通信标准、基础建设数据标准。3、建立标准的制和发布机制定在集团的标准化建设中,需要建立有效的发布和监督机制,集团数字化标准主要的工作在于定义标准部分。国家相关标准、规范引用-标准化体系参考-国内成功标准体系自定义标准纳入审核、监督、发布定义集团标准监督、管理部门图4-1-4 技术、数据标准规范建立和发布机制技术、数据标准规范67、体系范围:数据标准需要建立的元数据标准包括:公路基础信息数据标准、桥梁基础信息数据标准、基建项目数据标准、数据分类标准、数据标识和编码标准、公文格式标准和报表类标准。接口标准需要建立的接口规范包括:外部系统接口规范、内部系统接口规范、子系统接口规范。(六)搭建信息传输基础网络网络基础环境是实现集团总部、各级单位及外部公众之间互联互通的基础平台。整个平台由外网(I n t e r n e t 互联网应用)、业务专网(S S L V P N 网络应用)、内网(企业内部局G 网路传输移动办公在会公互a t es e1 9 5核心物火火海集团总加内M防火核心备节机L专线2 3挥大厅1 S r指S S 68、L V P N火构机房重分中心机房机房公重分中心间分市心网搜会议室路段监控设备视明会议室路段金控设备域网)三网有机结合的企业广域网。该网络平台把集团总部、直属单位、所站纳入到统一的网络规划之中,是集团各类系统运行、单位办公和数据交换的统一平台。网络拓扑结构图如下:1、业务专网业务专网是集团各类系统运行的主干网络,是上下级单位互联互通的关键网络。集团规划采用大集中模式建设的应用系统以及应用服务器都将部署在业务专网内,业务专网为单位访问这些系统提供快速的专用网络通道。业务专网采用S S L V P N 与光纤直连模式实现,提供高速、稳定、安全的传输能力,保障集团业务良好的运行。同时网络拓扑结构科学69、合理,可扩展性强,能适应集团业务发展需求。2、外网外网是集团统一的I n t e r n e t 出口,也是集团信息门户、集团邮件系统的部署场所。外网充分考虑了移动办公及移动互联网的使用需求。3、内网内网由集团和各个分支机构独立管理,各局域网之间相互独立,并部署入侵检测与防病毒等安全措施。4.2 集成平台4.2.1 概述信息集成平台是综合管理平台、业务运作平台的基础平台,此平台由用户数据、系统数据、用户权限、消息、集团门户信息管理组成,实现所有系统的统一登录、统一授权、统一对外部发送消息(手机短信、邮件)、统一代办功能。通过信息集成平台用户登录平台后接收所有系统代办,重点信息,实现用户在线交流70、。4.2.2 系统架构综合管理信息平台信息集成平台集团门户业务运作管理平台移动客户端呼叫中心信息集成平台实现综合管理信息平台、业务运作管理平台及呼叫中心的双向通信,集成平台接收到信息,集成平台把信息分为四种,一、集成平台显示给用户的信息;二、平台转发信息至集团门户信息;三、平台转发信息至移动客户端;四、平台转发信息至决策分析系统、综合管理信息平台和业务运作管理平台,实现信息统一转发、统一汇总。信息集成平台才用 B/S 模式,数据库采用 O r a c l e 作为存储。信息平台定义标准 w e b s e r v e r 服务,用于各个系统与集成平台之间的通信。信息集成平台定义所有系统中的标准71、数据及数据字典,采用统一缓存提高各个系统的标准性与统一性。4.3 智慧管理4.3.1 概述集团业务覆盖面广,组织机构分散,管理难度大,分支机构与集团总部的协作难以顺畅。这就需要建立智慧的管理方式,并通过综合管理信息系统实现。综合管理信息系统是一套系统的集合,通过这一套系统将集团办公、投资、经营、财务、资金、人力资源、党务、资产、法务管理工作规范化、流程化、集中化。从而达到提高集团管理效率,提高监管水平,减少信息断层等作用。系统的建设实施采用“统一开发、统一部署、统一管理”的方式。4.3.2 系统架构信息集成平台综合管理信息平台协同办公系统投资管理系统经营管理系统人力资源管理系统党务管理系统法务72、管理系统财务管理系统综合管理平台需要与信息集成平台及业务运作管理平台进行双向通信,综合管理平台采用B/S 架构开发,数据库采用0 r a c l e,综合管理系统实现与其相关的w e b s e r v e r 服务。协同办公系统协调办公系统主要是指系统所提供的在网络办公环境下,解决用户行政办公应用需求的系统。通过系统的实施,为集团工作人员提供与其岗位密切相关的电子化辅助工具,实现日常工作的网络化、电子化,提高工作效率和工作质量。主要功能包括公文处理、文案存档、门户信息发布、会议管理等。投资管理系统投资管理系统主要解决集团各级单位投资计划的审核、考核、监督和分析。跟踪集团投资项目各阶段工作情况73、,收集、整理集团战略发展需要的内部消息,为相关人员分析、研究提供基础数据。经营管理系统经营管理系统主要解决集团生产经营信息的收集、分析,以及安全生产管理、运营管理、合同管理、计划与统计管理,对直属单位的资产经营情况进行考核。财务管理系统财务管理系统主要是加强集团财务管理并为管理层决策提供财务信息支持的智能型财务分析功能,注重了业务对财务的影响和财务对业务的控制,实现与其他管理系统的集成,将专业财务知识和最新经营管理理念融合在一起,增强集团整体水平。资产管理系统资产管理系统主要解决集团资产和产权的管理,对集团的资产的登记、转让、变更形成报告,主要包括资产登记、统计、评估和资产核查等功能。人力资源74、管理系统人力资源管理系统能够支持集团人力资源管理体系优质、高效的运作,实现人力资源管理体系运作全过程数字化、系统化。实现规范人员资源管理、减轻人力资源管理者的工作量、为员工提供优质的服务,为领导和各部门管理人员提供准确的人力资源信息的人力资源信息管理目标。系统包括人事档案管理、薪酬福利管理、保险管理、工资管理等功能。党务管理系统党务管理系统通过对党员、党组织基本信息管理、党务管理、党内统计报表管理,实现对集团党员和党组织的有效管理及考核。法务管理系统法务管理系统能够支持集团重大经营管理活动、建立和完善集团法律事务管理制度、审核、修改和法律事务的工作,建立集团法务数据库,提供集团相关工作人员查阅75、。2.3 敏捷业务2.3.1 概述建立涵盖项目管理、工程施工、养护管理、收费运营等业务的管理系统,全面支持集团各项业务的高效运作,进一步提高集团数字化水平,业务系统的建设实施将采用“统一标准、统一部署,分布应用、分级管理”的方式。信息集成平台业务运作管理平台项目管理系统施工管理系统征费运营管理系统养护管理系统2.3.2 系统架构业务运作管理平台包括项目管理系统、工程施工管理系统、收费运营系统及养护管理系统,实现高速公路的投资、建设、养护、运营为一体的业务功能。业务运作管理平台与集成平台之间需要数据交互,为经营决策系统及相关的平台提供数据。项目管理系统包括项目投资、项目建设的功能。(一)项目管理76、系统建立一个现代、务实、高效、安全的信息管理系统,实现信息的快速收集、处理和传送,提高办公效率、降低办公成本、加强管理,确保高质量、低成本完成工程项目。对于工程建设的业主而言,信息系统建设的主要内容包括公路建设业主方网站建设、工程建设管理平台两部分。项目管理部门网站是高速公路建设对外宣传、与社会公众沟通互动的窗口;辅助办公业务实现项目各参建单位的协同办公,包含公文的处理和收发及竣工文件的管理等;建设管理平台包含基础资料管理、项目招投标、项目资金、合同管理、工程变更、计量支付、计划进度、质量管理、试验管理、施工现场视频监控、综合信息查询等子系统。公路工程项目项自业主总监办驻地监理施工单位业主网站77、公路工程建设项目管理系统项目概况动态新闻安全生产十二公开政策法规项目投资系统管理基本信息质量管理招投标合同管理实验管理工程变更计量支付视频监控项目竣工计划进度(二)养护管理系统近年来,人民群众对出行的要求不断提升,对高速公路行业也提出了新的更高的要求,高速公路的现代化养护管理需求提上日程。如何最合理、有效地使用有限的养护资金,提供较高的路况服务水平是高速公路管理部门的目标。基于G I S 的公路养护管理系统采用地理信息系统(G I S)进行管理系统的开发,将公路的空间数据和属性数据结合起来,使规划、养护、设计、施工结合起来成为可能,管理者对公路的管理不再孤立,养护数据管理可视化强,准确性高,管78、理工作量小。G I S 数据采集数据存储数据统计与分析养护预测模型养护系统的形成需要经历四个阶段,G I S 数据采集形成公路数据与G I S 想结合,将编辑好的数据分类存储,形成养护数据库,根据养护需求分析(路况评价、路况预测等)建立养护预测模型,为公路养护提供辅助决策依据。养护管理系统主要由9 个部分组成,公路基础数据管理、公路动态数据管理、图形导航、养护预测模型、养护任务、仓库管理、检查记录管理、考评管理和统计分析。系统采用 B/S 架构结合G I S 开发,采用0 r a c l e 数据库,实现相关的 w e b s e r v e r服务,为信息集成平台提供数据。(三)收费运营系统79、(四)工程施工管理系统施工管理系统应用在高速公路建设单位,工程项目结算模式,提高成本分析和管理的效率,施工管理系统与基建项目管理系统相互结合,实现施工单位的结算管理、材料管理、机械租赁管理、劳务管理、进度管理和项目成本分析管理。基建项目管理系统施工管理系统系统管理综合查询机械租赁管理项目计量数据02.4 决策支持2.4.1 概述决策支持系统是实现集团数字化战略发展中的决策战略的重要手段,具有数据统计分析、预测等功能,辅助决策应用是一个耗时、耗力的应用。在系统的构建中,需要逐步实现,数据收集来源业务系统和综合管理信息系统中,业务系统的建立需要一定的时间。将根据集团的总体规划要求,确定系统主题、分80、块实施。2.4.2 系统架构信息集成平台辅助决策系统系统管理公路投资收益数据养护投入数据集团资产分布数据施工投入与收益数据公路运营数据公路征费数据集团成本统计数据公路项目概况辅助决策系统汇集集团各个业务系统数据(包括集团投资、建设、管理、养护、运营及集团资产分布等),构建数据平台,进行关键业务数据的挖掘与分析,通过各种图表与模型直观、全面地展现集团经营管理情况,为决策层提供及时准确的数据依据。2.5 智能服务2.5.1 概述智能服务平台将对内提供更加便捷高效的信息服务,对外提供更加优质安全的出行服务,从而提升集团的智能服务水平,树立良好的社会形象,提高企业核心竞争力。2.5.2 系统架构信息集81、成平台智能服务平台视频会议系统G I S 地理服务系统应急指挥系统呼叫中心系统气象服务系统视频会议系统集团总部及各个下属机构架设视频会议中心,视频会议通过业务专网传输,保障视频会议的数据传输质量及稳定性,视频会议系统采用数据信号传输,采用统一的信号传输标准。气象服务在集团所属路段的收费所站及主要路段、桥梁架设气象监测点,与省气象服务机构联合建立覆盖集团所属路段的气象监测,实现相关领导和应急指挥中心人员能够及时掌握情况、做出决策。同时,气象服务也为车主提供服务,让车主能够及时的了解高速公路的天气情况、通行路况,为人民群众出行打造一个方便、安全的平台。呼叫中心应急指挥系统(一)指挥大厅的建设(1)82、大屏拼接显示系统。大屏幕拼接显示系统是路网运行状况监控的平台,信号源是各视频监控的图像、公路管理养护巡查车辆G P S 信息以及电子地图的计算机 R G B 信号。主要配置为:大屏幕拼接显示屏、大屏幕拼接显示屏控制设备、监控中心机房解码设备、监控中心机房信号处理设备及智能控制系统。(2)信号处理系统。在多信号或多屏幕输出情况下,为了满足指挥中心大厅各类信号在各显示终端上的需求,我们采用接口系统对信号通道进行切换处理。视音频系统包括D V D、录像机摄像机、射频、远程视像会议信号等设备、数字非压缩视频光端机以及各类矩阵切换设备。(3)发言讨论系统与音频处理系统。采用数字发言讨论系统配合天花扬声器83、,可以进行本地会议中心会场扩声,通过应急指挥中心与视频会议室的数字音频处理器的级联实现两会场音频的交互。(4)电话会议系统。采用电话桥接设备实现与远端固定电话、蜂窝移动进行多方通话,电话桥接接入数字音频处理器,语音信号通过指挥中心及视频会议室进行会场扩声,实现发言讨论单元与外场电话直接通话,并可通过视频会议系统进行转发,远端与会人员亦可加入会议讨论之中来。(5)智能控制系统。在指挥中心大厅和视频会议室采用独立的智能控制系统,视频会议室作为最高指挥场所,可以将指挥中心信号切入视频会议室,有效发挥了辅助指挥调度的作用。(二)外场设施建设(1)固定视频监控点。在收费站广场、收费车道、收费亭等场所布设84、视频监控,监控收费站交通情况和收费人员的工作情况。在治超站、执法大厅布设监控点,监督执法人员的执法行为。在全省干线服务区、重点路段、重点桥梁布设监控点,监控重点路段、桥梁车辆通行情况、可疑超限超载车辆通行情况,以便指挥路政人员进行巡查。所有监控图像全部进入市公路管理处应急指挥中心,值班人员可随时进行监控或调用。(2)移动视频监控。对路政执法车辆进行改造,安装摄像机和编码传输设备,通过 3 G 传输技术和 V P N 通道将视频图像上传至集团中心机房视频服务器,应急指挥中心可实现查看和调用,随时了解道路状况。随车的路政人员可通过车载网络电话或移动电话与应急指挥中心值班人员进行双向语音通讯。(3)85、交通量调查设备。高速公路干线上安装交通量调查设备,对通行车辆信息进行分类统计,并将该路段交通量、平均车速、车流密度等基于G I S 地图进行显示,从而达到对路况实时监测、预警的目的。利用固定(移动)信息发布设备对路况信息及时发布和交通疏导。智能付费系统G I S 信息服务提供地图浏览、快速定位、图层管理、信息查询、三维仿真及路网视频等功能,主要为各级交通信息需求者提供各种地理信息服务,实现交通地理信息资源共享和集中管理,为交通部门建设、规划和行业管理提供统一的地理信息查询和分析平台,避免重复建设,节约投资,提高交通行业地理信息的应用水平,同时为政府和其他部门提供了丰富的交通地理信息资源,实现资86、源的交换和共享。第五章.高速数字化综合服务平台总体设计5.1 总体设计原则5.1.1 统一标准原则高速公路高速数字化综合服务平台的建设必须统一编码标准、互联标准、数据接入标准、数据通信协议标准、控制协议标准、I P 地址规划标准。系统建设在符合国家和行业相关标准及地方标准的建设要求基础上,采用先进的技术手段和系统架构,整合高速公路沿线的传统视频监控资源、车辆信息采集资源、交通信息采集资源、高速公路管控资源及应急处置预案,在同一的标准框架下实现统一部署、资源共享、平台共用,构建高速公路全网各种设备接入、各子系统互联互通、区域视频信息系统互联共享的可扩展规模和升级应用的综合监控管理系统。5.1.287、 先进性原则采用主流的、先进的、符合发展方向的技术构建系统平台,满足可视化防控需要,为高速公路信息化建设迈向数字化管理、道路安全监控、日常路政管理、应急联动指挥等提供业务支撑,促进中心管理系统信息综合应用,具有先进的数字化、自动化和智能化技术水平,使高速公路可视化管理、应急指挥和交通事件防控数字化水平得到有效的提高。5.1.3 实用性原则高速公路高速数字化综合服务平台的建设必须突出应用,在建设中应以现实需求为导向,以有效应用为核心,以技术建设与工作机制的同步协调为保障,确保系统能有效服务于各个业务部门和信息子系统的工作需要,充分利用前端丰富的信息资源,结合各种应用业务,保障高速路沿线畅通的交通88、环境和良好的交通秩序,不断提高交通管理的行政执法的水平。5.1.4 可靠性原则高速公路高速数字化综合服务平台的建设不是各种信息化子系统的简单组合,而是统一标准构架下的有机组成,系统采用的软硬件根据统一的规范、协议和要求选型,根据最新的标准规范,并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,满足交通管理7*2 4 小时不间断持续运行的需要;同时系统必须具有高可靠性和高安全性,保证能长期稳定运行,不易受黑客攻击和病毒感染;对于无人值守场所尽可能使用具有远程升级能力且稳定的嵌入式设备,避免采用基于P C 机的非可靠设备。5.1.5 开放性原则系统采用业界89、主流的硬件平台、操作系统平台、数据库平台以及标准的协议,保证系统的开放性。并且可以全面兼容海康、大华等国内主流厂商 I P-C a m e r a、全系列嵌入式和P C 架构的 D V R、D V S 设备,兼容国内主流的矩阵厂商 P e l c o、A B、I n f i n o v a、红苹果等,兼容国内主流的报警主机:B o s c h、H o n e y w e l l 等,而且通过设备厂商提供稳定的 S D K,可以兼容几乎所有前端接入设备。5.1.6 经济性原则系统建设以实用、够用为原则,充分评估建设、使用、线路租用、维护费用及升级改造费用,在确保工程建设质量、系统实用性、先进性的90、前提下,择优选择科学经济的建设方案。5.1.7 效能和效力原则高速公路高速数字化综合服务平台能丰富高速公路交通信息采集、管控和决策的手段,充分发挥常态交通秩序维护和安全预防保障,战时统一指挥、协同作业、快速援助、精确打击、有效取证之效能,起到高效使用警力、节约政府投资、服务社会安全之效力。5.2 总体设计标准【需要查漏补缺】依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计,具体如下:高速公路交通建设及管理方面:1)公路工程技术标准J T G B 0 1-x x x x2)高速公路交通工程及沿线设施设计通用技术规范J T G D 8 0-x x x x城市联网监控报警系统91、设计方面:3)部部报警监控方案设计要素4)部城市报警与监控系统建设指导性文件5)部城市报警与监控系统建设“x x x x”试点工程实施方案6)城 市 监 控 报 警 联 网 系 统 技 术 标 准(G A/T 6 6 9-x x x x)7)入侵报警系统技术要求(G A/T 3 6 8-x x x x)8)防盗报警中心控制台(G B x x x x 2-9 6)9)报警图像信号有线传输装置(G B J 1 1 5-8 7)1 0)部关于城市报警与监控系统的建设、管理、应用规范性文件(部科技信息化局汇编x x x x 年3 月)安防视频监控系统设计方面:1 1)中华人民共和国部行业标准(G A 92、7 0-9 4)1 2)视频安防监控系统技术要求(G A/T 3 6 7-x x x x)1 3)民用闭路监视电视系统工程技术规范(G B x x x x 8-9 4)1 4)工业电视系统工程设计规范(G B J 1 1 5-8 7)1 5)安全防范系统通用图形符号(G A/T 7 5-x x x x)1 6)建筑及建筑群综合布线工程设计规范(G B/T x x x x 1-x x x x)1 7)部警用地理信息系统系列标准规范交通视频监控方面:1 8)部交通管理信息系统建设框架1 9)交通指挥系统工程建设通用程序和要求(G A/T 6 5 1-x x x x)2 0)交通管理外场设备基础施工93、通用要求(G A/T 6 5 2-x x x x)2 1)公路车辆智能监测记录系统通用技术条件(G A/T 4 9 7-x x x x)2 2)道路交通安全违法行为图像取证技术规范(G A/T 8 3 2 x x X x)2 3)机动车号牌 图 像自动识 别技术规范(G A/8 3 3-x x x x)2 4)闯红灯自动记录系统通用技术条件G A/T 4 9 6-x x x x2 5)机动车测速仪(G B T x x x x 5-x x x x)2 6)交通电视监视系统工程验收规范(G A/T5 1 4-x x x x)视频监控图像质量方面:2 7)电视视频通道测试方法(G B x x x x94、-8 3)2 8)彩 色电视 图 像质 量 主 观 评价 方法(G B x x x x-x x x x)网络设计方面:2 9)信息技术开放系统互连网络层安全协议(G B/Tx x x x 3)3 0)计算机信息系统安全保护等级划分准则(G B x x x x 9-x x x x)3 1)计算机信息系统安全(G A 2 1 6.1 x x x x)3 2)计算机软件开发规范(G B x x x x-8 8)视频系统工程建设方面:3 3)安全防范工程程序与要求(G A/T 7 5-9 4)3 4)安全防范工程技术规范(G B x x x x 8-x x x x)3 5)安全防范系统验收规则(G A95、 3 0 8-x x x x)3 6)电子计算机机房设计规范(G B x x x x 4-9 3)3 7)建筑物防雷设计规范(G B x x x x 7-9 4)3 8)建筑物电子信息系统防雷技术规范(G B x x x x 3-x x x x)3 9)安全防范系统雷电浪涌防护技术要求(G A/T 6 7 0-x x x x)4 0)民用建筑电气设计规范(J G J/T 1 6-9 2)除上述规范以外的遵循平安城市建设相关地方规范与标准以及国家、省市、相关行业的技术要求及规范。5.3 总体技术路线5.4 系统总体架构【架构图需要修改】高速公路高速数字化综合服务平台总体构架融合区间测速系统、车辆96、信息采集及超速抓拍系统、高速公路收费站车牌识别系统、高速公路全程视频监控系统、交通事件视频检测系统,结合车载与单兵移动取证系统,在统一的网络构架和综合应用共享平台上实现各种业务功能,实现与现有视频图像及交通信息系统的整合,体现高速公路高速数字化综合服务平台的整体性,提高系统的共享度。系统建设路段分控中心应用平台、路段总控中心管控平台、省(市)高速公路管理中心指挥平台。在此基础上形成省(市)高速公路管理中心、路段总控中心、路段分控中心的三级综合信息管理系统。以现有光纤网络和公共通信网络资源为传输通道,以G I S 空间地理信息平台为载体,建设视频传输专网,实现各级各部门互联互通。三级综合信息管理97、系统的构架思路:1)路段分控中心一般是指由各路段分管部门下设的控制中心。作为基层单位,管理辖区内设备和客户端,基于前端系统的基础应用,并接受上级路段总控中心管理。2)路段总控中心一般是指由各路段管理部门设立的总体控制中心。管理辖区内的设备和客户端,并接受上级省(市)高速公路管理中心管理的同时也接收下级路段分控中心上传的信息资源。3)省(市)高速公路管理中心一般是指由省(市)级局设立的统一指挥调度中心。所有路段分控中心、路段总控中心的信息资源都受其统一管理和调度。三级综合信息管理系统架构如下图所示:高速公路图像监控系统组成结构图例标电要光级度口散据度数字视躲输出系统总体架构图架构图说明:1)按照98、监控点位部署原则在高速公路沿线、桥梁、隧道、收费站等区域设置外场监控点,根据不同监控场景的特点选用合适的模拟枪机、模拟高速球、高清网络枪机或高清网络球机作为外场前端的图像采集设备;2)系统将新建外场监控点的模拟标清视频以及网络高清视频、监控中心周边监控点的模拟视频、车载移动监控视频、原有系统的模拟监控视频等多类型监控资源接入统一平台;3)系统采用区间测速系统对高速公路不同限速路段进行区间测速;4)系统采用车辆信息采集及超速抓拍系统对高速公路上行驶的车辆进行完整的信息采集、单点测速及超速纠违。5)系统采用高清牌照识别系统对通过收费站的车辆进行车牌抓拍及牌照识别;6)系统采用混合型网络硬盘录像机(99、路段分控中心)和网络磁盘阵列(路段总控中心)实现录像数据的分布式存储和录像取证保存;7)系统采用视频综合平台实现模拟视频信号、数字视频信号、I P 视频信号的统一切换、控制、输出显示、级联共享;8)系统采用海康威视视频监控软件平台(高速公路版)实现系统集中管理及可视化应用。5.5 系统组成及应用5.5.1 前端采集系统高速公路高速数字化综合服务平台的前端采集系统主要由区间测速系统、车辆信息采集及超速抓拍系统、高速公路收费站车牌识别系统、高速公路全程视频监控系统、交通事件视频检测系统这5 个子系统组成。1)区间测速系统主要实现了对高速公路不同限速路段通行车辆进行区间测速;2)车辆信息采集及超速抓100、拍系统主要实现了对高速公路上行驶的车辆进行完整的信息采集、单点测速及超速纠违。3)高速公路收费站车牌识别系统主要实现了对通过收费站的车辆进行车牌抓拍及牌照识别;同时,收费站作为高速公路的出入口,车牌识别系统能够采集到车辆进出高速公路的通行记录;4)高速公路全程视频监控系统主要实现了高速公路沿线交通状况及基础设施状况的可视化采集与指挥;5)交通事件视频检测系统运用智能分析技术,主要实现了对重点部位的2 4 小时全天候监控覆盖;及时发现高速公路上出现的车辆违章停车、拥堵、逆行、行人出现、遗落物等各类交通异常事件交通事件,并发出报警提示,有效缩短交通事件发现和反应时间,减轻道路巡查和监控人员的劳动强101、度;进行交通数据的检测采集,为交通指挥调度提供数据支持。5.5.2 三级综合信息管理系统平台三级综合信息管理系统由路段分控中心应用平台、路段总控中心管控平台、省(市)高速公路管理中心指挥平台组成。1)路段分控中心一般是指由各路段分管部门下设的控制中心。作为基层单位,管理辖区内设备和客户端,基于前端系统的基础应用,并接受上级路段总控中心管理。2)路段总控中心一般是指由各路段管理部门设立的总体控制中心。管理辖区内的设备和客户端,并接受上级省(市)高速公路管理中心管理的同时也接收下级路段分控中心上传的信息资源。3)省(市)高速公路管理中心一般是指由省(市)级局设立的统一指挥调度中心。所有路段分控中心102、路段总控中心的信息资源都受其统一管理和调度。5.5.2.1 路段分控中心应用平台5.5.2.2 路段总控中心管控平台5.5.2.3 省(市)高速公路管理中心指挥平台5.6 系统功能设计5.6.1 前端子系统功能设计前端子系统功能设计参见高速数字化综合服务平台详细设计之各个子系统【系统功能】部分。5.6.2 中心多级应用管控平台功能设计5.6.2.1 车辆信息检索服务基于对卡口实时采集的海量车辆基础信息智能化的筛选、关联和研判,准确的分析出违法车辆,关联黑车布控、报警和取证,有效的支撑的日常交通纠违和案事件车辆查缉业务。5.6.2.1.1 通行车辆实时监测1)实时过车监测实时显示卡口经过车辆的103、车牌特征图片,经过时间,路口名称,车牌号码,车速,限速,行车状态,车道号,车身长度,车身颜色,车辆类型,车牌类型,方向等信息。对用户选定呈现的卡口进行全天候实时过车信息显示和违法车辆监测。2)实时路况掌控卡口点位每个方向配置一个全景机,实现全天候对来车方向 2 5 米左右视场范围内路段整体断面车辆状况的全方位摄录和监控。支持多画面多场景分割预览和回放。5.6.2.1.2 通行车辆信息后检索通行车辆信息后检索提供精确/模糊检索特定时间、空间范围内满足特定条件的车辆信息。常规查询服务可根据路口名称,车道,车型,车牌类型,车牌号码,车身颜色,车速范围,车长范围,号码段范围,可以限定准确的车色,车牌颜104、色,查询所有过车信息。系统也提供个性化的按轨迹查询机动车过车信息服务。5.6.2.1.3 违法车辆实时监测通过对系统前端所有实时上传的车辆信息的关键字段进行高效比对,发现违法车辆进行实时报警和警情联动。例如:车辆实测速度与该路段的限速进行比对判别超速车辆;车牌号码与黑名单库及部分全国机动车盗抢库进行比对判别黑车。5.6.2.1.4 违法车辆实时取证类型1.实时视频抓拍用户在实时预览过程中,通过云台控制,对发现的可疑行为、重要线索、违章车辆等进行实时抓拍,并填写相关信息说明建立相关案件,供案件侦破等业务功能使用。类型2.回放视频录像抓拍用户在实时预览界面,对交通违章行为进行短时录像,并将录像文件105、上传中心的服务器进行存储。在录像回放或回放暂停时进行抓图,并选择其中的多张图片进行合成,并将录像与图片进行关联,录入违章信息。可对违章信息进行审核并上传到非现场执法系统。5.6.2.1.5 违法车辆信息后检索通过高效的智能检索,对特定时间和空间范围内车辆基础数据采集中产生的违法车辆进行快速的筛选和结果呈现。围绕检索结果,能够为交巡警的车辆违法处罚和固化取证提供有效的数据信息。违章过车信息查询可以根据路口名称,车道,车型,车牌类型,车牌号码,车身颜色,违章类型,车速范围,车长范围,号码段范围,可以限定准确的车色,车牌颜色。5.6.2.2 车辆信息研判服务基于对车辆基础信息的关键特征节点进行关联,106、对数据进行深入挖掘,分析出潜在行为趋势,为车辆查缉和刑侦研判提供有价值的数据支撑。5.6.2.2.1 车辆轨迹智能研判能够对某一特定车辆在一定时间和空间范围内的行为进行智能检索和排序,同时借助基础地理信息,在G I S 地图上呈现出该车辆在特定时间、特定空间范围内的行车轨迹。辅助研判车辆驾驶人员的行车习惯,例如:行车路线、车辆习惯活动区间、车辆逃逸趋势、多个车辆之间的活动区域交集等。5.6.2.2.2 高危时段车辆智能研判对案发时段、事故时段等特定时间段,可以对单个或多个卡口进行通过车辆查询,并提供相关照片及视频。平台提供高危时段的配置。5.6.2.2.3 频繁出入车辆智能研判可以对单个高清卡107、口某一段时间内频繁通过的车辆进行查询,并提供相关照片及视频。5.6.2.2.4 短时通过车辆智能研判可以对二个以上卡口短时通过的同一号牌车辆进行查询,并提供相关照片及视频,以分析出套牌车辆或超速车辆。5.6.2.2.5 套牌车辆智能研判可对选定时间段、选定监控设备范围内的所有过车信息进行自动比对,若检索出符合指定套牌规则的车辆信息,则在列表中显示,并可经人工处理后加入布控车辆信息库。系统套牌分析过程中,应当对车牌号码、车身颜色、车辆类型、出现时间等进行检测比对。套牌分析规则包括:a 同一车牌号码的车辆不应有两种车身颜色;b 同一车牌号码的车辆不应有两种车辆类型;c 同一车牌号码的车辆不应在不合108、常理的短时间内出现在两个不同的监控点;d 用户根据自身的业务需要增添的套牌分析规则。5.6.2.2.6 区域碰撞车辆智能研判提供车辆信息智能碰撞比对功能,即对于指定的两个或两个以上监控设备,或者两个或两个以上区域范围内的所有监控设备,在指定的时间范围内,通过遍历搜索的方式,碰撞搜索并精确定位具备相同特征要素的机动车,特征要素主要指车辆号牌,也可包括车身颜色、号牌颜色等外观信息,车辆信息碰撞研判功能将对跨区反复作案的嫌疑车辆查询带来极大便利。5.6.2.3 嫌疑车辆查缉服务车辆查缉包含车辆布控、查缉报警、警情联动。已知的违法车辆来源主要有两种:系统本身研判出的经审核的违法车辆、机动车盗抢库中的车109、辆。5.6.2.3.1 车辆布控对于已知的违法车辆,可以按照时间和空间两个角度进行车辆布控,布控车辆的基本信息按照一定的有效期被固定到车辆黑名单库中。对布控范围内的所有车辆信息与黑名单库进行实时比对。各级用户对其所在区域具有布控管理权限,可进行嫌疑车辆、违法车辆、涉案车辆的布控比对。可在本区域范围内布控,也可向上级单位申请跨区域布控。允许进行模糊布控和精确布控,模糊布控就是对车辆号牌信息不全的车辆也可以实现布控。5.6.2.3.2 查缉报警当系统检测到与黑名单库完全相匹配的车辆时,会产生报警,报警信息实时呈现给订阅该报警事件的管理系统和终端用户。5.6.2.3.3 警情联动报警信息产生后,每条110、报警信息会按照预定的报警等级和报警联动类型触发联动行为,例如:订阅系统的声光报警、订阅用户的短信报警。5.6.2.4 高清视频图像信息服务5.6.2.4.1 实时监控1)全天候监视:系统选用具有强光抑制功能的超低照度彩色摄像机作为主要的前端图像采集设备,并在重要的监控点辅以 L E D 补光设备以实现对监控区域的全天候监视;2)高清监视:支持显示x x x x 7 2 0、x x x x 9 6 0、x x x xx x x x、X x x x x x x x 等多种分辨率的高清图像,并向下兼容4 C I F/D C I F/C I F/Q C I F 等标清格式;3)多级监控:高/标清视频资111、源统一规划、统一编码,能够在统一的监控操作界面上对其进行切换和控制。支持路段分控中心、路段总控中心、省(市)高速公路管理中心多级视频监控,并可实现与其他社会相关职能部门的视频资源共享;4)P T Z 控制:支持无延时切换显示模拟视频信号和高清数字视频信号,支持低延时(2 0 0 m s 以内)切换显示I P 视频信号;5)摄像机分组:支持按照监控区域、管理权限和实际使用情况分组;6)轮巡:系统具备视频自动巡视功能,在可设定的间隔时间内对全网的监控点进行图像巡检,参与轮巡的对象可以任意设定,轮巡间隔时间可设置;5.6.2.4.2 存储回放1)视频录像:同时保存标清视频录像和高清视频录像,支持N 112、A S/I P S A N/S D K 等多种存储技术,支持定时录像、手动录像、报警录像等多种存储方式;2)检索回放:支持手动检索、智能检索等;按日期、时间、类型、服务器、通道检索客户端本地或远程服务器端录像文件,检索后还可以按日期时间、通道、服务器、类型来过滤。3)录像帧标记:支持录像帧标记,即系统可以在录像时自动或手动为每一个图像帧添加标记,从而实现类似于搜索引擎的方式进行录像文件的查询。支持手动、事件关联、识别处理三种帧标记方式。4)取证迁移:支持将人工浏览确认的录像文件截取保存,保存周期一般为1-3 年;5.6.2.4.3 电子地图1)为各级权限终端用户提供摄像机点位的电子地图服务(G113、 I S),用户可及时获取并更新地图信息,方便直观地定位和查看前端监控点图像。2)电子地图上呈现当前系统中的视频资源,用户可直接在电子地图上点击访问视频资源,包括实时预览、录像回放等。3)电子地图上呈现当前系统中的报警资源,用户可在电子地图上查看报警点的状态,通过闪烁的方式标示前端产生了报警信号。5.6.2.4.4 报警联动1)支持环境检测子系统与视频监控系统互联互动;2)支持气象检测子系统与视频监控系统互联互动;3)支持交通流量检测子系统与视频监控系统互联互动;4)支持超载/超速报警子系统与视频监控系统互联互动;5)支持火灾检测子系统等与视频监控系统互联互动;6)支持智能视频分析与视频监控系114、统互联互动;5.6.2.4.5 运行维护1)设备检测:系统支持网管功能,可全面监测节点设备工作状态;2)远程升级:系统支持网管中心集中维护和远程升级;3)配置管理:系统支持远程修改和配置设备参数。5.6.2.5 交通信息统计分析服务道路信息映射利用道路和车辆信息采集系统,如:卡口、车载G P S 等采集的道路信息经过统计、关联和分析,将用户关注的区域的实时交通状况映射在G I S 电子地图上做全方位动态呈现。包括:道路车流量统计、道路通行状况三色图展示、选定具有G P S 的车辆实时追踪等。5.6.2.5.1 车辆信息统计类型1.道路车流量统计道路车流量统计主要实现对具有卡口点位的路段进行区间115、车流量采集和统计。统计以报表的形式将用户关注的车流量数据通过多个维度展现出来。基于特定空间,对不同时间段进行流量对比;基于特定时间,对不同空间范围进行流量对比;基于特定空间,对不同类型的车辆进行流量对比;基于特定的时间,对不同类型的车辆进行流量对比等。支持由单位、路口、车辆类型、车道号、报表类型(日报表,周,月及年报表)等条件查询并生成相关的柱状车流报表图;同时显示平均车道流量及平均速度。类型2.报警处理统计根据路口名称,开始和结束时间统计:报警过车信息未处理条数,已处理条数和总条数,支持对查询结果的导出。类型3.车辆违章统计根据路口名称,开始和结束时间,统计路口的过车总数,违章数,违章率。支116、持对查询结果的导出到 e x c e l 表格保存。类型4.车辆识别率统计根据路口名称,开始和结束时间,统计路口的过车总数,识别数,识别率。支持对查询结果的导出到 e x c e l 表格保存。5.6.2.5.2 道路通行状况三色图展示结合基础信息感知元采集数据、交通事件分析数据、全景摄像机实时路况信息、G P S 车辆样本聚集和移动情况做综合研判,将城市道路通行状况通过三色图生动的映射到G I S电子地图上,为交通信息发布和诱导、市民出行提供实时道路路况数据。5.6.2.5.3 选定具有G P S 的车辆实时追踪对选定具有G P S 的车辆进行实时行车轨迹的动态追踪和呈现。尤其是特殊保卫任务117、出勤的时候,能够辅助指挥人员根据重点保卫车辆的实时行车位置进行交通调度和疏导。5.7 系统性能设计5.7.1 前端子系统功能设计前端子系统性能设计参见高速数字化综合服务平台详细设计之各个子系统【系统性能】部分。5.7.2 中心多级应用管控平台功能设计序号项目技术规格1设备接入数量每台设备网关可接入 x x x x 路视频2用户接入数量每台用户网关可接入x x x x 个用户3流媒每台流媒体可转发2 0 0 路4 C I F 视频流序号项目技术规格体转发数量存储管理数量4X x x x 路存储容量端到端控制延时图像显示分辨率报警混合型网络硬盘录像机:8 个S A T A 接口,每个接口支持容量大118、于2 T B 的硬盘5I P-S A N:每台存储设备提供1 6 T B、2 4 T B 或4 8 T B 存储空间62 5 0 m s77 0 4*5 7 6/7 0 4*4 8 0/x x x x*7 6 8/x x x x*7 2 0/x x x x*x x x x8每台报警服务器可并发处理x x x x 条报警信息序号项目技术规格转发路数5.8 系统信息交互设计5.9 系统安全防护设计5.1 0 系统存储管理设计5.1 0.1 视频监控存储系统前端路段分控中心路段总控中心交道时间检测仪作基省(市)公路管理中心凝合型网路硬录像机流耀体服务器存储及回放5.1 0.1.1 存储系统建设1)网119、络摄像机直接编码输出视频码流,写入路段分控中心的混合网络硬盘录像机;2)接入至路段分控中心的模拟摄像机经混合网络硬盘录像机编码后进行本地存储;3)接入至路段总控中心的模拟摄像机经视频综合平台编码输出视频码流,写入 I P S A N;4)报警关联录像、监控员核实的特征录像在路段总控中心的I P S A N 中进行2 3 年长时间备份存储;5)软件平台服务器与网络摄像机、混合网络硬盘录像机、视频综合平台、I P S A N、图像工作站之间信令交互,管理和控制录像存储过程、录像数据、录像检索过程等等;6)图像工作站从混合网络硬盘录像机或 I P S A N 获取录像数据进行回放。5.1 0.1.2120、 存储系统特点1)采用混合型网络硬盘录像机做为路段分控中心的存储设备,它既可作为 D V R、混合D V R 或N V R 进行本地独立工作,也可联网组成一个强大的安全防范系统。2)标清录像码率为 2 M b p s,1 3 0 万高清录像码率为4 M b p s,2 0 0 万高清录像码率为8 M b p s;3)实现标清模拟视频、标清网络视频、高清网络视频在设备中的存储及统一管理;4)单台混合型网络硬盘录像机最大支持 2 4 路混合视频的同时录入,具有8 个S A T A 接口,每个接口支持最大2 T B 的硬盘;5)I P S A N 与交换机之间通过双千兆链路连接,可达x x x x 121、M b p s 数据带宽,支持负载均衡;6)I P S A N 支持平滑扩展,实现存储容量的无缝扩容;7)多台存储服务器支持N+1 热备方式,某台存储服务器损坏时,热备服务器自动启动并接替工作;8)单台 I P S A N 最大可支持4 8 个盘位的海量存储;9)单台 I P S A N 支持1 5 0 路 4 C I F 码流并发写入,7 0 路1 3 0 万高清码流并发写入,3 5 路2 0 0 万高清码流并发写入;1 0)存储系统支持2 0 0 个客户端并发访问。5.1 0.1.3 网络存储容量计算单个通道 2 4 小时存储1 天的计算公式(G B)=码流大小(M b p s)8 x x122、 x x 秒2 4 小时1 天x x X x。1)标清D 1(7 0 4*5 7 6)格式按 2 M b p s 码流计算,存放1 天的数据总容量 2 M b p s 8 Xx x x x 秒X 2 4 小时 X(1 天)x x x x=2 1.1 G B。2)高清1 3 0 万像素(x x x x*9 6 0)按 4 M b p s 码流计算,存放 1 天的数据总量 4 M b p s 8 Xx x x x 秒X 2 4 小时 X(1 天)x x x x=4 2.2 G B3)高清2 0 0 万像素(x x x x*x x x x)按 8 M b p s 码流计算,存放 1 天的数据总量 8123、 M b p s 8 Xx x x x 秒X 2 4 小时 X(1 天)x x x x=8 4.4 G B5.1 0.1.4 网络磁盘阵列配置存储总量为X T B,格式化后的总容量=X 0.9(格式化损失容量比例)Y。根据网络存储设备,单价裸容量支持4 8 T B 计算(除去热备和R A I D 5,单机裸容量为4 6 T B),总共需要Y 4 6=N 台。5.1 0.1.5 产品选型介绍 混合网络硬盘录像机推荐产品:D S-x x x x H F-S 海康威视。主要技术规格:1)视频压缩标准:H.2 6 42)模拟视频输入:4/8/1 6 路,B N C(电平:1.0 V p-p,阻抗:7 124、5),P A L/N T S C 自适应3)网络视频输入:4 路设备最多支持4 路普通或2 路高清7 2 0 P I P C a m e r a/D o m e(H i k v i s i o n I P C/D o m e);8路设备最多支持 8 路普通或 4 路高清 7 2 0 P I PC a m e r a/D o m e(H i k v i s i o n I P C/D o m e);1 6 路设备最多支持 1 6 路普通或 8 路高清 7 2 0 P I P C a m e r a/D o m e(H i k v i s i o n I P C/D o m e)4)混合视频最大输125、入:4 路设备为8 路(模拟视频+网络视频);8 路设备为1 6 路(模拟视频+网络视频);1 6路设备为2 4 路(模拟视频+网络视频)5)音频压缩标准:0 g g V o r b i s6)音频输入:4/8/1 6 路,B N C 接口(电平:2 V p-p,阻抗:1 k)7)语音对讲输入:2 个,B N C 接口(电平:2 V p-p,阻抗:1 k Q)8)图像监视分辨率 P A L:7 0 4*5 7 6N T S C:7 0 4*4 8 09)V G A 输出:1 个,分辨率:x x x x*7 6 8/6 0 H z,x x x x*7 6 8/7 0 H z,x x x x*x 126、x x x/6 0 H z1 0)回放分辨率:7 2 0 P/4 C I F/D C I F/2 C I F/C I F/Q C I F1 1)视频输出:2 路,B N C(电平:1.0 V p-p,阻抗:7 5)1 2)视频帧率:P A L:1/1 6-2 5 帧/秒,N T S C:1/1 6-3 0帧/秒1 3)压缩输出码率:3 2 K b p s-x x x x K b p s,可自定义,最大x x x x K b p s1 4)音频输出:2 路,B N C 接口(线性电平,阻抗:6 0 0)1 5)音频输出码率:1 6 k b p s1 6)同步回放路数:4/8/1 6 路1 7)硬127、盘驱动器:8 个S A T A 接口;每个接口支持容量大于2 T B 的硬盘1 8)网络接口:1 个,R J 4 5 1 0 M/1 0 0 M/x x x x M 自适应以太网口1 9)串行接口:1 个R S-2 3 2 接口(用于参数配置、设备维护、透明通道);1 个R S-4 8 5 控制接口(用于云台控制);1 个R S-4 8 5 键盘接口(用于专用控制键盘)2 0)U S B 接口:3 个,U S B 2.02 1)报警输入:1 6 路开关量2 2)报警输出:4 路开关量2 3)电源:A C 2 2 0 V,4 7-6 3 H Z2 4)功耗(不含硬盘):7 0 W2 5)工作温度128、:-1 0-+5 5 2 6)工作湿度:1 0?9 0%2 7)机箱:1 9 英寸标准2 U 机箱2 8)尺寸(m m)9 0 m m(高)4 4 1 m m(宽)4 7 0 m m(深)I P S A N 推荐产品:D S-A x x x x R 海康威视。主要技术规格1)处理器:6 4 位双核处理器(标配,可扩展)2)高速缓存:2 G B(标配,可扩展)3)阵列通道:4 84)磁盘接口:S A T A I,S A T A I I5)热插拔磁盘:支持6)R A I D 级别:支持R A I D O、1、5、6、1 0、5 0,J B O D,H o t-S p a r e7)网络接口:4-8129、 个,1 0/1 0 0/x x x x M 自适应以太网口8)电源:冗余电源9)操作系统:W i n d o w s,L i n u x,S o l a r i s,H P-U X,A I X,M a c O S1 0)协议支持:i S C S I /N F S /C I F S /F T P /H T T P/A F P1 1)实时录像视频路数:4 C I F 格式(P A L:7 0 4*5 7 6,N T S C:7 0 4*4 8 0,1.5 M b p s):1 2 0 路;C I F 格式(P A L:3 5 2*2 8 8,N T S C:3 5 2*2 4 0,5 1 2 K130、 b p s):3 0 0 路1 2)管理方式:基于 W e b 的G U I,串口 C L I,支持多设备统一管理1 3)管理软件:海康存储 S t o r O S ,R A I D 管理,存储虚拟化,网络虚拟化,监视工具,系统日志,报错处理1 4)尺寸(m m,宽x 高x 深):4 3 0 x 3 9 7 x 6 9 01 5)功率(W):x x x x1 6)工作温度:1 0-4 0 1 7)工作湿度:5?5%5.1 0.2 存储管理策略5.1 0.2.1 存储管理服务器在路段分控中心和路段总控中心部署存储管理服务器,内嵌平台软件的网络存储管理服务软件,是针对大型网络监控系统环境的专用存131、储管理软件模块,实现远程所有图像的实时录像、报警录像、中心集中备份和事后检索查询服务,计划录像下支持补录。支持D A S、N A S、S A N 等多种存储方式,方便后期存储方式的灵活选择和变通。对于视频文件存储建议在条件允许的情况下采用 I P S A N 存储方式。网络存储管理服务器根据需求可以分布式部署,要求一台存储管理服务器可以管理的视频路数不限,但是同时并发存储处理的视频路数受到服务器性能限制,可以并发响应x x x x 路C I F 格式的视频流(相当于5 0 0 路2 C I F 或2 5 0 路D 1格式视频)。网络存储服务器软件通过网络获取系统中所有视频源的信息,存储到大容量132、的存储设备中。系统可以支持N 台计算机组成的分布式集群存储结构。在这些计算机的通讯底层是高性能通讯平台技术。在正常运作的情况下,每一台存储计算机负责存储整个系统中的某些录像信息。存储管理服务器管理的对象可以是P C 服务器存储设备、D V R、N V R 设备、I P 网络摄像机,也可以是磁盘阵列或磁带库。5.1 0.2.2 三层容错技术系统提供三个层次上的容错:首先系统体系结构上的容错技术。系统支持分布式的集群技术,简单地讲,每台服务器正常执行当前的存储任务,但是同时又作为其他服务器的后备集群节点。当集群系统某一节点出现故障,那么底层通讯协议能够准确地监测到这台机器的问题,这就是所谓的成员离133、开事件,成员离开事件将被可信协议递交到集群中的每一个节点,它的备份服务器将立刻承担起失败节点的责任,进行录像。这就是容错功能。而当失败的节点修复后重新启动并开始录像,底层通讯协议能够把这个重新加入的时间递交给每一个节点,这是所谓的成员加入事件。备份服务器接收到这个时间以后就停止录像。这就是错误恢复功能。第二个层次上的容错是在整个集群都和图像源断开,不能进行实时录像。这个时候,通过计划和实际的录像执行情况进行补录,请参见后面的录像计划和补录。第三个层次的容错是在录像分包时,每一个录像文件结束和一个新的录像文件开始,系统都被冗余一部分数据,以保证没有任何图像帧丢失。5.1 0.2.3 录像计划和补134、录每一个录像组可以具有自己的录像计划,录像的执行底层是专业的计划和任务调度引擎。每次录像过程中,系统都会纪录录像的执行时间,系统的维护服务器,根据预定计划和实际的执行情况的差异性,可以计算出需要补录的时间段。补录系统将自动从合适的存储设备上下载缺少的录像信息。当录像计划改变时,早先的计划将被纪录下来,系统能够自动辨别补录参照改变之前还是改变之后的计划。5.1 0.2.4 录像清盘策略当系统发现存储的容量超过系统规定的最高警戒线,将开始启动清盘任务,这个工作是由维护服务器来管理的,维护服务器将定时检查磁盘的情况,进行磁盘的清理、自动导出等功能。系统提供集中清盘策略,包括先进先出,最近访问,最多访135、问,以及保留优先权。在先进先出的情况下,所有最先录制的图像数据将被删除。而在最近访问策略中,越最近访问的录像资料将被保留越久,越多访问策略则考虑整个系统用户对资料的访问频度,访问的人越多,录像资料保留得越久。在所有这些策略中,都可以定义保留优先级,如果某一通道的优先保留权越高,那么它的数据将被越后删除,并且系统可以定义保留的时间长度。5.1 0.3 网络存储容量计算5.1 0.3.1 视频存储容量估算数据源类型码率M b p s日数据量G B标清(7 0 4 5 7 6)22 11 3 0 万高清(x x x x7 2 0)44 22 0 0 万高清(x x x xx x x x)88 4按照136、码率比例关系,本项目相当于需要对 5 2 0 个 7 2 0 p进行存储,同时考虑因N V S 布署在派出所产生的监控图像接入不均的问题,按5?余量估算,即5 4 6 个7 2 0 p:5 4 6 4 2(G B/天)3 0 天6 8 8 T B本项目我司选择的N V S 产品 D S-x x x x N-S 单台安装 8 块硬盘,每块硬盘容量为2 T B,则单台 N V S 容量为1 6 T B。所需 N V S 满配数量为:6 8 8 1 6=4 3(台),完全能够满足存储需求。5.1 0.3.2 卡口车辆图片存储容量估算车 辆 图 片 信 息采用 J P E G 编 码 格 式,符 合I137、 S 0/I E C x x x x:x x x x 要求,压缩因子不高于7 0,2 0 0 万高清摄像机输出照片文件平均大小为 3 0 0 K。估算以双向 4 车道2 0 0 万高清卡口为标准。按单车道日均 1 0,0 0 0 辆流量估算,单套卡口日均照片数据量为 3 0 0 K 1 0,0 0 0 辆4 车道=1 2,0 0 0,0 0 0(K/日套)1 2(G/日套),按 1 0 套卡口系统计算,日均照片数据量为1 2 G 1 0 套=1 2 0(G/日)。按存储1 年、冗余 1.1 倍计算,卡口总数据量约为 1 2 0(G/日)3 6 5 日1.1 倍4 8.1 8 T B。5.1 0138、.3.3 数据库容量计算按前述估算标准,卡口、电子警察3 年动态数据信息存储量约为 1 0 套4 车道1 0,0 0 0(辆/车道天)+1 0 套1 2 车道x x x x(辆/车道天)3 6 5 天3 年=9.6 3 6亿条。每条过车信息按照0.9 K B 计算,至少需要8 6 7.2 4 G B。5.1 1 系统网络建设5.1 1.1 传输链路路段总控中心K 0路段分控中心1)K 4 0路段分控中心(2K 8 0路段分控中心(nK x硬度录像机程合平台外半半幅机0 4)1)节A 光机(11.2t 机式光机节点光墙机(6)福机祖担1 枪机肆机机光纤收发器高清网培保像机机装式光K节脑机(1节血139、机(1)节血程机()肆机模拟枪机早收龙器 高消网络像机机【图-7】高速公路视频监控系统传输链路图如上图所示,根据高速公路管理结构特点在高速公路沿线设置若干路段分控中心,并建设路段总控中心;各中心之间相距3 0 k m 4 0 k m;根据具体建设需求在高速公路沿线设置外场监控点;距监控中心前后 2 0 k m 以内的摄像机就近接入附件的路段分(总)控中心;传输至分控中心的图像通过混合型网络硬盘录像机统一接入、编码后上传至路段总控中心;各路段总控中心之间通过视频综合平台的联网光卡实现干线联网。传输链路详细设计和具体需求如下:前端监控点至路段分控中心(或路段总控中心)模拟标清监控点:本设计采用节点140、式光端机(前端独立后端插卡、1 路视频、1 路反向数据)作为标清模拟监控点的传输设备,配置2.5 G 光模块,可实现在2 芯单模光纤上同时传输1 6 个节点的视频及反向控制数据。网络高清监控点:可采用以太网光纤收发器作为网络高清监控点的传输设备,1 芯单模光纤传输1 路高清网络视频。也可利用现有的网络资源就近接入,需提供大于 8 M 的以太网传输链路,建议采用1 0 0 M传输链路;路段分控中心至路段总控中心 根据实际带宽需求配置,建议采用1 G 以上以太网传输链路;路段总控中心至省(市)高速公路管理中心 模式一:如果路段总控中心与省(市)高速公路管理中心之间有裸纤,建议采用视频综合平台的联网141、光卡进行连接(仅需占用1 芯光纤资源)。此模式可避免由于其他系统共用网络资源而对系统造成的影响,如控制延时等。模式二:根据实际带宽需求配置,建议采用1 G 以上以太网传输链路;建议同时打通以上两条传输链路,互为备份!第六章.高速数字化综合服务平台详细设计6.1 区间测速系统【I S-x x x x V N/0 2】6.1.1 系统应用场景小客车专用1 2 09 0(1 0 08 09 06 0应急车道区间测速系统主要应用于高速公路沿线基于不同限速行驶值的各个单向行驶路段。每个同值限速路段选取起点和终点,分别安装测速系统,构成两点封闭式的实体监测空间,对途经该路段的每个车辆进行通行平均速度的测定142、,以此判断车辆是否超速。6.1.2 系统应用要素1 8)选定的区间测速路段行驶路径无二义性,保证监测空间封闭;1 9)选定的区间测速路段的道路长度无二义性;2 0)选定的区间测速路段其法定标准限速值相同;2 1)选定的区间测速路段两个端点的监测系统能够准确采集到同一辆车的完整过车记录及车体正面图片;2 2)选定的区间测速路段两个端点的监测系统能够精确标定每个车辆通过该点的时刻,时间采用北京时间,2 4 小时制,精确到0.1 秒;2 3)前端设备与中心平台能够保持时间一致性。6.1.3 系统组成元件区间测速系统的主件由高清抓拍单元(含高清网络抓拍摄像机、镜头、防护罩)、补光灯、前端管理主机组成,143、辅件主要包含:室外落地机柜(含散热风扇、防雷保护器、强电模块)、电源适配器、工业级网络交换机、网络发送终端(如:光纤收发器、数字光端机)、主体杆件(如:L 型立杆、龙门架)、线材(网线、电源线、控制线)。6.1.4 系统工作原理T 2T 1系统工作原理示意图当某一辆车先后通过区间测速路段两个端点的监测系统的时候,每个监测系统对车辆信息采集,包括:车牌号码、车牌颜色、车辆类型、车身颜色、过车时间等,而区间测速需要的关键值就是过车时间。我们假设该车先后通过区间测速路段两个端点的监测系统所产生的两个瞬时时间分别为T 1 和T 2,而已知该路段的长度为S,则该车通过这个路段的区间平均速度为:V=S(T144、 2-T 1)。6.1.5 系统单点部署区间测速系统单点主要由区间测速路段两个端点的监测系统组成,每个端点的监测点位产品配置方案如下:2 4)每条车道配置一个高清抓拍单元;2 5)每条车道配置一个补光灯;2 6)每个监测点位配置一台前端管理主机;2 7)每个监测点位配置一个落地机柜;2 8)每个监测点位配置一个工业级网络交换机(主要为5 口、8 口、1 6 口以太网交换机,根据实际组网设备数量选定);2 9)每个监测点位配置一个网络发送终端(如:光纤收发器、数字光端机,根据实际网络接入方式选择);3 0)每个监测点位配置一个主体杆件(如:L 型立杆、龙门架,根据实际外场实施环境选择);3 1)145、每个监测点位配备的线材的参考规格如下:电源线:2 2 0 V A C 电源线,R V V 3*1 黑-红-黑-黄绿;控制线:R V V P 2*1 黑-红-蓝/屏蔽线;网线:屏蔽网线,S T P/Y 4*2*0.5,黑;实际需要的线材量根据外场实施环境测定与估算。6.1.6 系统单点结构区间测速前端系统光纤收发器前端管理转发服务器网络交换设备补光灯高清网络抓拍摄像机视频触发区间测速前端单点结构图6.1.7 前端设备连接图卡口抓拍单元DL E D 灯杆上设备网线网线网线接入网设备终端服务器交换机前端室外机柜内设备用户应用服务器后端6.1.8 前端设备布局图1 61 d n杆高6 m触发位置车道2146、车道1 触发位置3.77 5 m卡口抓拍单元2L E D 灯1L E D 灯2卡口抓拍单元1卡口抓拍单元3L E D 灯4车道3L E D 灯3卡口抓拍单元4车道46.1.9 产品选型介绍6.1.9.1 高清抓拍单元V C U-3 X X 4V C U-3 X X 4型号参数卡口抓拍单元传感器类型采用1/1.8 英寸2 0 0 万像素彩色逐行扫描C C D 智能高清摄像机。最大图像尺寸分辨率 x x x x(H)x x x x(V)。视频压缩标准H.2 6 4。图像格式J P E G。存储功能支持断网时本地S D 卡存储(V C U-3 A X X 系列)。通讯接口1 个1 0 M/1 0 0147、 M 自适应R J 4 5 接口;1 个R S4 8 5 半双工接口。触发输入4 路外部触发输入。触发输出3 路(光耦隔离 x x x x V A C),作为补光灯同步输出控制。支持闪光灯和 L E D 频闪灯同步补光。支持车牌识别、视频触发、车身颜色识别和通行车辆信息捕获。卡口系统专项功能捕获率:采用线圈触发时,车辆捕获率9 9?用视频触发时,车辆捕获率9 5?车牌识别准确率(车牌大于1 0 0 像素):9 5?识别车牌种类:民用车牌(除5 小车辆),警用车牌,0 4 式新用车牌,0 7 式车牌及x x x x 式新车牌。车身颜色识别准确率:深浅分类准确率8 0?种常见颜色车辆的识别率7 0148、?当采用 L E D 灯补光时,夜间无车身颜色识别功能。支持车辆检测处理器 L V D-1 X X X、L V D-2 X X X及L V D-3 X X X 的接入。支持雷达的接入。支持接入终端服务器。防雷具有网络和4 8 5 信号防雷、防浪涌。电压1 0 0 V A C 2 4 0 V A C;频率:4 8 H z 5 2 H z。功耗 2 0 W。工作环境温度-3 0+6 0。工作环境湿度5?5 0,无凝结。防护等级I P 5 4。外形尺寸1 7 9.5 m m(W)1 3 2.5 m m(H)5 4 0 m m(D)。(不含支架)6.1.9.2 补光灯 S L-x x x x技术参数型149、S L-x x x x号L E D 频闪灯参数光通量:x x x x l m。外壳材质金属铝。响应时间1 0 0 s。触发方式电平,+5 V D C。工作方式支持以频闪频率1 0 0 H z,占空比2 5?续工作。发光角度1 4。覆盖范围4 m 1 6 m 处。有效补光距离1 6 m 1 9 m。电压1 0 0 V A C 2 4 0 V A C;频率:4 8 H z 5 2 H z。功耗平均2 8 W(1 0 0 H z,2 5?空比),峰值9 0 W。电源效率8 5 可连续启动。工作寿命x x x x 0 小时。工作环境温度-2 0+5 0。工作环境湿度1 0?9 0 0,无凝结。防护等级150、I P 6 5。外形尺寸1 2 1 m m(W)1 7 6 m m(H)1 2 2 m m(D)。6.1.9.3 前端管理主机1)T S-x x x x(1 2 车道)技术参数型T S-x x x x号参数终端服务器处理器I n t e l A t o m D 5 1 0 1.6 6 G H z。内存2 G B,硬盘:5 0 0 G B。接口2 个1 0/1 0 0 M b p s/x x x x M b p s 网口、1 个R S 2 3 2、1 个R S 2 3 2/R S 4 2 2/R S 4 8 5、4 个U S B 2.0。操作系统L i n u x。车辆信息存储支持对通行车辆的信151、息存储、上传。和上传8 0 万辆的通行车辆信息;可接入车道数1 2 车道;数据上传支持同时向2 台后端应用服务器上传数据。网段设置支持前端与后端设置不同的网段。查询功能支持通过W e b 进行参数设置和数据查询。工作电压1 2 V D C。功耗 2 7 W。工作环境温度2 0+6 0。工作环境湿度5?5 0,无凝结。外形尺寸7 7 m m(H)2 8 5 m m(W)1 7 8 m m(D)。2)T S-x x x x(6 车道)技术参数型号参数T S-x x x x终端服务器处理器I n t e l P e n t i u m M 1.6 G H z。内存1 G B,硬盘:2 5 0 G B152、。接口2 个1 0/1 0 0 M b p s 网口,6 个R S 2 3 2(其中C O M 1,C O M 2 可跳线选择R S-2 3 2/4 2 2/4 8 5),6 个U S B 2.0 接口(前置2 个)。操作系统L i n u x。车辆信息存支持对通行车辆的信息存储、上传。储和上传4 0 万辆的通行车辆信息;可接入车道数6 车道;数据上传支持同时向2 台后端应用服务器上传数据。网段设置支持前端与后端设置不同的网段。查询功能支持通过W e b 进行参数设置和数据查询。工作电压1 2 V D C 3 0 V D C。功耗 3 5 W。工作环境温度2 0+7 0。工作环境湿度2 0?3153、 0,无凝结。外形尺寸2 8 3 m m(W)1 1 7 m m(H)2 8 7 m m(D)。6.2 车辆信息采集及超速抓拍系统【I S-x x x x V R/0 3】6.2.1 系统应用场景系统应用场景图车辆信息采集及超速抓拍系统主要应用于高速公路沿线需要实时采集车辆信息及测定车辆行驶速度的点位。6.2.2 系统应用要素1)系统具有精确的车辆捕获率和车牌识别率;2)系统能够准确采集到同一辆车的完整过车记录及车体正面图片;3)系统的测速仪器能够精确标定车辆的瞬时行驶速度;4)系统能够精确标定每个车辆通过该点的时刻,时间采用北京时间,2 4 小时制,精确到0.1 秒;5)前端设备与中心平台能154、够保持时间一致性;6)系统的补光设备不能够对车辆司乘人员(尤其是夜间)造成视觉上的干扰。6.2.3 系统特点介绍6.2.3.1 高清成像技术应用全天候清晰成像系统基于2 0 0 万像素(x x x x x x x x)高清图像处理技术设计,高清抓拍摄像机捕获的图片能够清晰显示车辆正面特征和车牌特征。并通过摄像机成像控制模块与补光灯之间的反馈控制技术、强光抑制技术、成像控制技术确保高清抓拍摄像机在强逆光、夜间、强顺光等复杂环境中均能输出清晰的照片。6.2.3.2 摄像机高密度集成技术应用提升前端系统稳定性高清网络抓拍摄像机采用高清C C D+高清I S P+高性能D S P架构设计,集高清视频采155、集、高清视频处理、车牌识别、车身颜色识别、虚拟线圈检测等核心功能于一体。I S P 处理算法拥有独立自主知识产权,可针对现场独特环境进行优化,确保高清图像成像质量优于同类产品。高性能D S P 可同时运行车牌识别、车身颜色识别和虚拟线圈检测等算法,算法均拥有独立自主知识产权,有利于算法优化。前置三大智能功能的好处在于:第一,可分摊系统智能计算压力(高清摄像机拥有足够处理性能的条件下,省却了后端服务器的投资);第二,分析所需的图像源最接近真实环境,分析结果更准确。6.2.3.3 智能分析应用与深度数据挖掘相结合提供更多有用证据在保证车牌识别准确率(含车牌号码与车牌颜色)、车身颜色识别准确率的前提156、下,将大量的车辆关联记录(高清图片、高清视频、过车信息、识别结果)构造数据仓库,并通过软件平台的数据挖掘技术进行挖掘分析。更准确地执行套牌车分析、跟车关联性分析等有助于破案的技术手段。6.2.3.4 全网设备运行状态自动监测与图形化展示中心平台可自动监测全网设备的运行状态,包括:高清摄像机、外场处理设备、网络设备、平台服务器等等。以图形化方式展现每台设备的工况,提示正常、异常、故障类型等信息,并发出报警信息。6.2.3.5 全系列产品具备自主知识产权核心产品及软件完全拥有自主知识产权,可方便的根据用户要求进行系统扩容、升级及功能扩展,并且对其他系统有良好的兼容性。6.2.4 系统组成车辆信息采157、集及超速抓拍系统的主件由高清抓拍单元(含高清网络抓拍摄像机、镜头、防护罩)、补光灯、测速雷达、前端管理主机组成,辅件主要包含:室外落地机柜(含散热风扇、防雷保护器、强电模块)、电源适配器、工业级网络交换机、网络发送终端(如:光纤收发器、数字光端机)、主体杆件(如:L 型立杆、龙门架)、线材(网线、电源线、控制线)。系统主要由以下功能单元组成:车辆检测及测速单元:采用视频触发检测模式(在抓拍机内通过视频分析实现车辆检测);车速检测单元:通过测速雷达实现车辆测速;抓拍及识别处理单元:含抓拍机和补光设备;备份存储单元:含前端存储设备;通信传输单元:含路口网络交换设备和网络传输设备。6.2.5 系统工158、作原理1)车辆检测及测速单元本设计采用视频检测方式,基于一台高清(2 0 0 万像素)抓拍摄像机对1 条车道(国标宽度)进行视频检测。在画面上为每个车道设置一个虚拟线圈,车辆经过虚拟线圈时,视频检测模块发送信息给成像与控制模块在控制补光的同时进行同步抓拍。本设计采用的高清抓拍摄像机支持3 路独立的触发输出,可同时或分别对多台补光设备行补光控制。2)车速检测单元本设计采用雷达作为系统的车速检测设备,为每条车道配置1 台细剑窄波雷达用于检测车辆速度。利用都卜勒效应(D o p p l e r E f f e c t)原理:当目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射机频率;反之,当目标远离天线而159、去时,反射信号频率将低于发射机率。如此即可借由频率的改变数值,计算出目标与雷达的相对速度。本设计采用测速仪安装于车道正向的安装模式,安装高度为路面上 6 m,离车道中心轴 2 m,垂直界面安装角度2 5 1(辐射轴相对车辆行使方向角度),监测向来的车辆。当车辆进入探测区域的时刻,测速仪通过连接器输出第一个触发信号,同时输出具有相同作用的电压脉冲信号。车辆离开探测区域的时刻,测速仪通过连接器输出第二个触发信号,同时脉冲电压下降。输出第二个触发信号之后,测速仪输出被测车速和车长信息。M o m e p w r e n b C k o p o c T M2 54 8M e r p a3 0 H a 160、K O H T p o n gN o n e o 6 1 o p aM o w e p w r e n b C K o p o C T M测速仪安装在车道正向,监测向来的车辆3)抓拍及识别处理单元抓拍及识别处理单元由高清网络抓拍摄像机加补光灯组成。模式为每条车道部署1 只2 0 0 万像素高清网络摄像机作为抓拍机,一台补光灯,实现7 2 4 小时不间断抓拍功能。I S P 成像控制、补光灯联动信号输出、车牌号码识别、车身颜色识别、车辆通过视频触发等关键技术集成在高清网络抓拍摄像机中,提高了系统稳定性,保障前端系统的稳定运行。高清网络抓拍摄像机能同时输出高清照片和车牌识别数据,具备强光抑制功能,161、减弱白天强光对东西方向安装的高清抓拍摄像机和夜间机动车大灯对高清抓拍摄像机拍照的影响,从所拍照片上能清晰呈现机动车正面全貌、车牌。车牌识别率能否保证取决于车牌在照片中所占像素的多少,海康威视自主研发的号牌识别算法能够在车牌横向像素点不小于1 2 0 时保证号牌识别的准确率。视场覆盖宽度=0.4 4 m(车牌宽度)x x x x(照片横向像素点)1 2 0(车牌横向像素点)根据上述计算公式,可得出单台 2 0 0 万像素(分辨率:x x x x x x x x)的高清抓拍摄像机可覆盖的视场宽度约为 5.8米,在保证实现对单车道(国标宽度 3.7 5 米)完全覆盖的基础上,还具备捕获跨线行驶车辆的162、功能。视场覆盖范围如下图所示:高清抓拍摄像机高清抓拍摄像机5.8 m7.8 m3.7 5 m3.7 5 m行车道1行车道2高清摄像机视场覆盖图高清抓拍机与补光灯安装在同一根立杆挑臂上,减少立杆数量和投资费用,减少后期设备污物清理难度。4)备份存储单元系统前端具有数据的冗余备份,在与中心网络联接不畅的情况下,前端存储设备可以暂存车辆通行数据,待链路恢复后自动上传补录到中心数据仓库中,确保所有车辆通行信息不会因为网络异常而丢失。前端存储设备采用嵌入式低功耗设计,能够在室外恶劣环境下正常工作。5)通信传输单元通信传输单元主要由路口网络交换设备、网络传输设备以及光纤等资源组成,借助组建的视频专网,实现163、把采集到的过车信息、车辆图片实时发送到上级中心,同时也能够将中心的控制信号传输至前端。实现前端系统与中心管理平台之间的互联互通。6.2.6 系统功能6.2.6.1 车辆原始信息捕获1)车辆通行检测采用视频触发的检测方式,对所有通过检测断面的车辆进行原始信息捕获。当车辆通过的时候,抓拍机在其视场预设的虚拟检测空间中完成车辆的通行判断,在最佳位置进行车辆图片样本采集。2)高清图像取样和信息叠加当系统判断到车辆通过时,能够自动准确拍摄到包含车辆正面全貌、车牌的高清图片一张(超速违章车辆抓拍两张),同时将车辆通行信息(如时间、地点、方向、号牌、车型、车辆颜色、车速值、法定限速值等)自动叠加到图片底部,164、从而固化整个车辆行为。3)数据有效性和质量保证技术系统能够自动选择有效图片、删除垃圾图片,保证原始数据的有效性。捕获的高清图片分辨率达到 x x x x x x x x,J P E G/2 4 b i t格式。图像色彩还原度好,不失真、噪点小。系统采用强光抑制技术,能克服各种自然光照环境干扰,防止强逆光、强顺光环境下对抓拍图像质量的影响,避免图片过曝,确保车身、车牌都清晰可辨。系统综合车辆前挡风玻璃对光线的反射特性、贴膜情况、环境光线照射情况,采用了特殊的镜头、专门的成像控制策略和补光方式,同时安排合理的设备布设方式,能有效解决前挡风玻璃反光的问题和镀膜的干扰,能够全面反映整个车辆特征。采用补165、光灯和摄像机成像控制模块之间的反馈控制技术,满足夜间拍摄要求,实现真正全天候采集的图像能始终保持较好的效果。6.2.6.2 车辆特征信息析取6.2.6.2.1 车辆牌照识别系统在抓拍机中自动对车辆牌照进行识别,包括车牌号码、车牌颜色的识别,且由抓拍机直接输出识别结果。车牌号码识别类型系统具备对民用车牌、警用车牌、用车牌、车牌的车牌计算机自动识别能力,包括 x x x x 式号牌。所能识别的字符包括:阿拉伯数字“0 9”十个英文字母“A Z”二十六个省市区汉字简称京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝、港、澳、台166、;0 4 式用车牌汉、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成字号牌分类用汉字警、学、使、领、试、境0 7 式车牌字符W J 样式的字母数字车牌颜色自动识别系统自动识别黑、白、蓝、黄、绿五种车牌颜色。6.2.6.2.2 车身颜色识别系统能够自动识别出具体的车身颜色和颜色深浅。识别出的9 种常见车身颜色,包括:白,灰(银),黄、粉、红、绿、蓝、棕、黑;同时区分出车辆为深色车辆还是浅色车辆。注:系统受周围环境光线照度的影响,夜间不具有车身颜色识别功能。6.2.6.2.3 车辆类型判别系统能够对车辆类型进行判别。车辆类型至少包含大型车、小型车。6.2.6.3 车辆超速抓拍1)速度采样系统采用窄波雷达进行车167、速采样检测,主要利用都卜勒效应(D o p p l e r E f f e c t)原理:当目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高於发射机频率;反之,当目标远离天线而去时,反射信号频率将低於发射机率。如此即可借由频率的改变数值,计算出目标与雷达的相对速度。但通常情况下,我们会取雷达给出触发信号时的那个速度作为车辆的速度,以此保证抓拍的车辆图片与速度可以比较准确的对应起来。窄波雷达从其运用的角度而言,比起普通的宽波雷达,优越性在于因其波瓣角比较窄,雷达有效测量范围只限定在一个车道,有效的避免了相邻车道之间的测速干扰,确保执法取证的正确性、严肃性、唯一性。2)超速判定系统具备分车型分别设置标志限速168、和执法限速值的功能。在此基础上自动与每辆车的速度采样值进行比对,当发现违法超速行为时,产生超速抓拍触发信号。3)违法行为固化取证抓拍机在接收到超速抓拍触发信号的时候,对该车辆连续抓拍2 张以上图片用于违法行为图像固化取证。取证数据满足道路交通安全违法行为图像取证技术规范(G A/T8 3 2-x x x x)的要求。6.2.6.4 基础数据安全性和完整性保证6.2.6.4.1 图片防篡改技术系统前端选用的高清抓拍摄像机输出的 J P E G 图片防篡改主要使用隐藏水印技术,将抓拍图像的特征信息隐藏在J P E G 压缩图片的图像数据中。这种防篡改技术有以下几个特点:1)所加入的数据不是简单集中169、地加在图片格式的某个私有字段,而是隐藏在图像数据内,当篡改了图像内容实体后能够发现数据被损伤,从而达到防篡改功能。2)支持加入各种有效特征信息,如抓拍时间、设备序列号、M A C 地址等,支持加入部门认定的原始防伪信息,除了防止篡改外,还可以在一定程度上防止伪造。3)加入数据后的图片可以正常显示,对图像效果没有影响。4)遵循G A/T 8 3 2-x x x x 要求:每幅机动车交通安全违法行为图片应包含管辖区域内的上一级部门认定的原始防伪信息,防止原始图片在传输、存贮和校对过程中被人为篡改。6.2.6.4.2 前端数据存储功能对于一个健壮的系统而言,每个重要工作单元都应具备保护节点。系统前端170、作为基础信息感知元,如何保证前端采集数据的完整性显得至关重要。于是,系统前端必定需要一个数据缓存节点来扮演这个角色。车辆信息采集及超速抓拍系统前端的工业级嵌入式终端服务器采用大容量工业级硬盘,以保证在高热、高寒等恶劣条件下正常工作;具备 1 6 0 G、5 0 0 G 等差异化存储空间,能够满足不同用户、不同点位对于前端数据缓存时间和数据量的个性化需求。网络传输通道故障时,终端服务器能在一定时间内临时缓存完整的数据信息,当通信恢复以后,临时存储的数据能自动续传,补录到中心集约化管理平台集中存储。续传策略有两种:历史数据优先上传、实时数据优先上传。6.2.7 系统性能项目指标车辆捕获率(5 k 171、m/h 2 0 0 k m/h)9 5?能准确捕获跨中线行驶车辆。牌照识别率车辆号牌识别率:9 7%;号牌识别准确率:9 5?识别牌照种类民用车牌(除5 小车辆),警用车牌,0 4式新用车牌,0 7 式车牌及x x x x 式新车牌;车牌颜色:黑、白、蓝、黄、绿。车身颜色识别准确率深浅色分类准确率:8 0%;9 种常见颜色车辆的识别率:7 0?夜间不具有车身颜色识别功能。可识别的车身颜色类别深色、浅色区分;识别9 种常见车身颜色。测速误差雷达测速:测速仪测速范围在1 0 k m/h 2 5 0 k m/h(1 0 k m/h 1 8 k m/h 范围为调试用),测速获得率不小于9 0 测速仪绝172、对测速误差不大于2 k m/h。车型判别2 种(大、小型)。图像分辨率X x x x x x x x p i x e l;通行车辆抓拍图片数目1 张。超速违法车辆抓拍图片数目抓拍1 或2 张前部图像摄像机可设(默认1张)。图片格式及占用空间J E P G,2 4 b i t 彩色。每张约3 0 0 K B。接口R J 4 5,1 0 0 M b p s 以太网,T C P/I P 协议。平均无故障连续运行时间M T B Fx x x x h。防护等级室外各部件不低于I P 5 4。供电电源1 0 0 V A C 2 4 0 V A C,4 8 H z 5 2 H z。总功耗(双向4 车道)4 173、0 0 W。工作环境温度无加热、散热装置时,-1 0+6 0。工作环境湿度 9 5+4 0,无凝结。6.2.8 系统单点部署车辆信息采集及超速抓拍系统单点位产品配置方案如下:1)每条车道配置一个高清抓拍单元;2)每条车道配置一个补光灯;3)每条车道配置一台测速雷达;4)每个点位配置一台前端管理主机;5)每个点位配置一个落地机柜;6)每个点位配置一个工业级网络交换机(主要为5 口、8口、1 6 口以太网交换机,根据实际组网设备数量选定);7)每个点位配置一个网络发送终端(如:光纤收发器、数字光端机,根据实际网络接入方式选择);8)每个点位配置一个主体杆件(如:L 型立杆、龙门架,根据实际外场实施174、环境选择);9)每个点位配备的线材的参考规格如下:电源线:2 2 0 V A C 电源线,R V V 3*1 黑-红-黑-黄绿;控制线:R V V P 2*1 黑-红-蓝/屏蔽线;网线:屏蔽网线,S T P/Y 4*2*0.5,黑;实际需要的线材量根据外场实施环境测定与估算。6.2.9 系统前端结构前端子系统网络传输设备前端管理主机网络交换设备补光灯高清网络抓拍摄像机窄波雷达测速系统前端结构图6.2.1 0 现场布局示意图以双向4 车道为例,监测点的现场布局示意图如下:1 6 eI h e6 m触发位置车道23.7 55 m雷达2抓拍单元2E D 灯1车道1 触发位置E p 2元1抓拍单元3灯175、43L E D J 3抓拍达4车道4O现场布局俯视图在本系统中每个车道只需要采用1 台2 0 0 万像素的高清智能高清摄像机即可覆盖整个车道(国标宽度),保证视场范围的全覆盖。除了能够捕获在车道上正常行驶的车辆外,还具备捕获跨线行驶车辆的功能。6.2.1 1 前端设备连接图网线卡口抓拍单元L E D 灯R S 4 8冈雷达R S 4 8 5卡口抓拍单元雷达-L E D 灯杆上设备前端网线网成网戏接入网设备终端服务器交换机室外机柜内设备用户应用服务器后端前端设备连接图6.2.1 2 产品选型介绍6.2.1 2.1 高清抓拍单元V C U-3 X X 4型号参数V C U-3 X X 4卡口抓拍单176、元传感器类型C C D 智能高清摄像机。采用1/1.8 英寸2 0 0 万像素彩色逐行扫描寸最大图像尺分辨率x x x x(H)x x x x(V)。视频压缩标准H.2 6 4。图像格式J P E G。存储功能支持断网时本地S D 卡存储(V C U-3 A X X 系列)。通讯接口1 个1 0 M/1 0 0 M 自适应R J 4 5 接口;1 个R S4 8 5 半双工接口。触发输入4 路外部触发输入。触发输出3 路(光耦隔离x x x x V A C),作为补光灯同步输出控制。支持闪光灯和 L E D 频闪灯同步补光。支持车牌识别、视频触发、车身颜色识别和通行车辆信息捕获。捕获率:采用线177、圈触发时,车辆捕获率9 9?用视频触发时,车辆捕获率9 5?卡口系统车牌识别准确率(车牌大于1 0 0 像素):9 5?专项功能识别车牌种类:民用车牌(除5 小车辆),警用车牌,0 4 式新用车牌,0 7 式车牌及x x x x 式新车牌。车身颜色识别准确率:深浅分类准确率8 0?种常见颜色车辆的识别率7 0?当采用L E D 灯补光时,夜间无车身颜色识别功能。支持车辆检测处理器 L V D-1 X X X、L V D-2 X X X及 L V D-3 X X X 的接入。支持雷达的接入。支持接入终端服务器。防雷具有网络和4 8 5 信号防雷、防浪涌。电压1 0 0 V A C 2 4 0 V178、 A C;频率:4 8 H z 5 2 H z。功耗 2 0 W。工作环境温度-3 0+6 0。工作环境湿度度5?5 0,无凝结。防护等级I P 5 4。外形尺寸1 7 9.5 m m(W)1 3 2.5 m m(H)5 4 0 m m(D)。(不含支架)6.2.1 2.2 补光灯 S L-x x x x技术参数号参数型S L-x x x xL E D 频闪灯光通量:x x x x l m。外壳材质金属铝。响应时间1 0 0 s。触发方式电平,+5 V D C。工作方式工作。支持以频闪频率1 0 0 H z,占空比2 5?续发光角度1 4。覆盖范围4 m 1 6 m 处。有效补光距离1 6 m179、 1 9 m。电压1 0 0 V A C 2 4 0 V A C;频率:4 8 H z 5 2 H z。功耗平均2 8 W(1 0 0 H z,2 5?空比),峰值9 0 W。电源效率8 5 可连续启动。工作寿命x x x x 0 小时。工作环境温度-2 0+5 0。工作环境湿度1 0?9 0 0,无凝结。防护等级I P 6 5。外形尺寸1 2 1 m m(W)1 7 6 m m(H)1 2 2 m m(D)。6.2.1 2.3 雷达(窄波)R A P I E R技术参数型号参数R A P I E R雷达限速值设置范围在1 8 k m/h 2 5 0 k m/h,限速步长为l k m/h。测速180、范围在1 0 k m/h 2 5 0 k m/h(1 0 k m/h 1 8 k m/h 为调试用)。测速误差2 k m/h。工作发射频率2 4.1 0 5 G H z 2 4.1 9 5 G H z。接口1 R S 2 3 2 和1 R S 4 8 5。探测角度水平5,垂直7。平均寿命6 年。故障平均间隔时间:不低于 x x x x O h。工作电压1 2 V D C,1 2 V D C 3 0 V D C 能够正常工作。功耗4 W。工作环境温度-4 0 +6 0。工作环境湿度9 8 5,无凝结。防护等级I P 6 5。外形尺寸2 3 5 m m(W)1 7 5 m m(H)2 2 5 m 181、m(D)。6.2.1 2.4 前端管理主机1 0)T S-x x x x(1 2 车道)技术参数号型T S-x x x x终端服务器参数处理器I n t e l A t o m D 5 1 0 1.6 6 G H z。内存2 G B,硬盘:5 0 0 G B。接口2 个1 0/1 0 0 M b p s/x x x x M b p s 网口、1 个R S 2 3 2、1 个R S 2 3 2/R S 4 2 2/R S 4 8 5、4 个U S B 2.0。操作系统L i n u x。车辆信息存储支持对通行车辆的信息存储、上传。和上传8 0 万辆的通行车辆信息;可接入车道数1 2 车道;数据上182、传支持同时向2 台后端应用服务器上传数据。网段设置支持前端与后端设置不同的网段。查询功能支持通过W e b 进行参数设置和数据查询。工作电压1 2 V D C。功耗 2 7 W。工作环境温度2 0+6 0。工作环境湿度5?5 0,无凝结。外形尺寸7 7 m m(H)2 8 5 m m(W)1 7 8 m m(D)。1 1)T S-x x x x(6 车道)技术参数T S-x x x x型号参数终端服务器处理器I n t e l P e n t i u m M 1.6 G H z。内存1 G B,硬盘:2 5 0 G B。接口2 个1 0/1 0 0 M b p s 网口,6 个R S 2 3 183、2(其中C O M 1,C O M 2 可跳线选择R S-2 3 2/4 2 2/4 8 5),6 个U S B 2.0 接口(前置2 个)。操作系统L i n u x。车辆信息存支持对通行车辆的信息存储、上传。储和上传4 0 万辆的通行车辆信息;可接入车道数6 车道;数据上传支持同时向2 台后端应用服务器上传数据。网段设置支持前端与后端设置不同的网段。查询功能支持通过W e b 进行参数设置和数据查询。工作电压1 2 V D C 3 0 V D C。功耗 3 5 W。工作环境温度2 0+7 0。工作环境湿度2 0?3 0,无凝结。外形尺寸2 8 3 m m(W)1 1 7 m m(H)2 8184、 7 m m(D)。6.3 高速公路收费站车辆牌识系统【I S-x x x x L N/0 1】6.3.1 系统应用背景近年来,随着经济的快速发展,高速公路通车里程迅猛发展,随着路网的扩大,单行通行费的增加,高速收费系统中存在着一些问题:如司机之间换卡等,造成通行费流失;收费员作弊降车型,甚至串通买卖通行卡等,造成通行费流失;收费员手输车牌,工作量大,且容易出错;免费车、黑名单车没有信息化管理等问题。在高速公路的出入口收费站安装汽车牌照识别器系统可以解决上述问题:防止司机之间换卡,避免通行费流失;车牌信息自动识别,收费员校核,避免出错;减少汽车在收费站的通行时间,提升收费管理系统技术含量和防止185、卡流失、换卡、漏费、舞弊,降低人为因素影响,改善服务质量。6.3.2 系统现状分析现有全国高速公路收费站建设的车牌识别系统大多数采用标清摄像机加 D S P 板卡处理模式,图片清晰度不高,系统识别性能低,仅能防止倒换卡,不能解决其倒换卡的同时换车牌的问题,并且系统环境适应性弱、安装维护成本高。尤其是D S P 板卡模式占用车道控制机较多系统资源,影响系统的稳定性。正因为全国高速公路车牌识别系统建设目前呈现出的现状,导致了种种技术和规划部署上的问题,这些问题日益凸显,亟待解决。6.3.2.1 图片清晰度不高标清摄像机拍摄的图片清晰度最高为7 2 0 5 7 6,所能容纳的视频信息很少,由于图片清186、晰度不够,会影响车牌自动识别的准确率。6.3.2.2 稳定性不够传统牌照识别系统中多为标清摄像机加 D S P、工控机处理模式,板卡占用了车道控制机的硬件及计算资源,系统响应慢,拖慢了整个收费流程,在恶劣环境中运行不够稳定,尤其是因高温引起的死机现象时常发生,这样情况下车牌识别系统就不能独立运行。6.3.2.3 牌识率偏低导致收费站工作效率低收费站系统效率的提高取决于车牌识别的准确率,因抓拍照片模糊导致车牌识别准确率下降,进而导致系统识别精度下降。这将严重影响到及时、准确、有效地进行通行车辆管理,甚至造成交通费用的流失。6.3.3 系统应用场景典型高速公路收费站高速公路收费站车辆牌识系统的应用187、场景相对比较单一,即是高速公路收费站。但由于收费站本身其规模的大小不同,且单一收费通道的场景比较复杂,导致车辆牌识系统的架设及运行环境的制约因素比较多,实际勘测和施工需要结合现场实际情况合理设计。6.3.4 系统应用要素1)车辆牌识系统具有精确的车辆捕获率和车牌识别率;2)车辆牌识系统的架设要结合现场环境的实际情况,在保证成像质量的同时,尽量避免相机视场的遮挡物;3)车辆牌识系统的架设不能影响到收费站业务应用系统的正常工作;4)车辆牌识系统的运行环境要与收费站现场的实际情况相结合,例如:取电、网络接入、原有线圈检测信号的复用等。6.3.5 系统设计思想近年来高速公路通车里程迅猛发展,随着路网的188、扩大,单车通行费的增加,利用倒卡、换卡偷逃联网高速公路通行费的现象日益严重。只要能对车辆进行唯一的识别,即对车辆的车牌照进行自动识别,并在路网内的任何出入口进行识别对比,倒卡、换卡的现象将有效得到控制。本系统解决方案要实现对每一辆车的车牌进行自动识别,车牌比对、报警在车道收费软件实现,通过智能化处理,缩短收费口的停留时间,提高服务水平。本方案的设计思想是:在入口车道通过车牌照自动识别系统取得车辆的车牌照信息和车牌照二值化图像,由收费系统将识别的车牌照信息写入通行卡中,并且将车辆当前图像抓拍并上传至收费站服务器,而车牌照二值化图像则实时上传至联网收费中心。在出口车道通过车牌照自动识别设备再次识别189、车牌照并由收费系统软件进行出入口车牌照校验,如果一致则按正常收费流程操作;如果不一致,从中心调出该车的二值化入口图像,与该车进行核对,从而确定该车是否为换卡逃费车,从而防止由于换卡而引起通行费的流失。6.3.6 系统设计目标1)采用高清摄像机方式提高图片清晰度及车牌识别准确率;2)高清摄像机内部集成高速 D S P 芯片替代标清摄像机加后端处理模式进行视频图像采集、识别、处理等;3)车牌识别软件不断更新,车辆捕获率达到 9 9 整牌识别率达到9 5 识别车牌类型不断增加,可以识别车、民航车等特殊车牌;4)智能补光灯选用智能L E D 频闪灯,系统可以高清晰成像,全天候清晰辨别车头全貌,有效防止190、倒换卡或者换卡的同时换车牌现象。6.3.7 系统技术比较6.3.7.1 与标清汽车牌照识别器的比较与标清汽车牌照识别器比较,见下表:项目高清汽车牌照识别器标清汽车牌照识别器嵌入式图像采集和识别处理一体化分为处理单元和抓拍单元像素X X x x x x x X7 2 0*2 8 8扫描方式逐行扫描隔行扫描车 牌 清 晰度很清晰较清晰试场车身全部细节车头局部号 牌 识 别时间更短,更适合不停车系统短,2 0 0 毫秒图片示例泸592高清汽车牌照识别器抓拍照片标清汽车牌照识别器抓拍照片6.3.7.2 智能闪光灯与智能 L E D 补光灯的比较智能闪光灯与智能 L E D 补光灯的比较,见下表:项目智191、能闪光灯智能 L E D 灯补光强度强弱车 牌清晰度看清车牌看清车牌车身清晰度看清车身全部看清车身前部驾乘人员看清驾乘人员看不清驾乘人员视觉影响较大较小图片示例m高清汽车牌照识别器智能闪光灯抓拍照片G 9 T 0 6高清汽车牌照识别器智能 L E D 灯抓拍照片6.3.8 系统特点介绍6.3.8.1 独立的完全嵌入式处理系统,极大提高了系统处理性能在传统的模拟系统中,工控机和图像采集卡方式由于受系统底板的带宽、处理器性能、内存容量等种种硬件方面的限制,最多只能实时处理4 路视频信号。传统的高清系统中采用的是数字摄像机的方式,即系统在车辆经过时将摄像机拍的图片发送给工控机等处理系统进行识别处理和192、存储等操作,这样在车道数多于1 个车道时,对传输和处理设备的要求非常高,很难达到系统的设计处理能力要求。在收费系统中,每过一辆车,系统的响应处理时间很关键,特别是在一些车流量较大的收费站或时间段,如果收费系统响应处理时间慢,就很容易造成车辆拥堵,严重影响正常收费。因此,车牌自动识别系统作为收费系统组成的一部分,且是收费系统流程中排序比较靠前的部分,必须要从最大程度上减少自身的抓拍、识别处理时间,以避免给收费系统造成严重的负担。本系统采用了下列几种手段来保证车牌识别系统的响应处理时间:1)系统选用了自有国际品质的摄像机,确保抓拍图像响应处理时间快;2)在视频传输和信号控制上,方案设计时经过比选选193、用了品质优良、传导性能优秀的传输电缆,确保在各种信号、数据传输上可靠、快速;3)识别处理模块上,系统采用智能摄像机内部集成高速 D S P 芯片进行图像采集、视频处理,且独立性强、运算速度快、运行稳定、功能强大,极大的提高了汽车牌照识别系统整体响应时间。本系统设计采用了完全嵌入式处理方案,每个车道配置一台 2 0 0 万像素高清摄像机,分辨率高达x x x x x x x x 像素,负责牌照自动识别等工作,并将处理结果通过以太网发送给车道控制机。6.3.8.2 采用图像采集和识别处理一体化的智能高清摄像机智能高清摄像机内部集成工业级逐行扫描 C C D 和高速D S P 芯片,独立完成整个图像194、抓拍、车牌识别等功能,车辆信息获取完成后由结果装配与通讯模块打包通过以太网上传车道控制机,增强系统处理能力,使系统结构清晰简洁,扩展方便。5 A 2 4 90 4智能高清摄像机对各种车型拍摄的图像效果(L E D 灯模式)6.3.8.3 高清晰成像,全天候清晰辨别车头全貌整个成像系统是一个由智能高清摄像机、智能补光灯和成像控制软件组成的精密系统,它们之间的有序配合和反馈控制使得白天和晚上抓拍的车辆图像清晰度高,确保车身、车牌和车头前部特征都清晰可辨。系统综合了车辆前挡风玻璃对光线的反射特性、贴膜情况、环境光线照射情况,采用了特殊的镜头、专门的成像控制策略和补光方式,同时安排了合理的设备布设方式195、,确保车身、车牌和车头前部特征都清晰可辨。6.3.8.4 高牌照识别率系统采用的牌照识别系统采用的牌照识别技术具有完全自主知识产权,同时采用模块化开发技术,可以针对用户需求快速进行针对不同牌照类型的识别软件定制开发。系统采用的牌照识别技术在大量的实际工程应用中识别率一直处于国内领先水平,广泛应用于高速公路收费站、治安卡口、海关卡口、智能停车场出入口等领域,牌照识别可靠性、稳定性和一致性高。1)号牌定位率高号牌识别的另一个难题就是号牌定位,号牌定位率的高低直接影响了号牌的识别率,如果计算机没有在图像中找到号牌区域,号牌识别就无从谈起。本系统提出了从前端成像、硬件控制到后端识别软件的号牌识别技术全196、面解决方案,很好的解决了夜间成像的清晰度,保证了夜间号牌识别的高识别率和图片视觉的清晰,这是我公司号牌识别的技术优势之一。2)识别的号牌种类多、经验丰富我公司拥有一支专业从事汽车号牌识别的研发队伍,开发的汽车牌照识别器产品识别率一直处于国内领先地位。本系统的牌照识别软件可以识别符合“G A 3 6-x x x x”(9 2 式号牌)、“G A 3 6.1-x x x x”(x x x x 式个性化号牌)、“G A 3 6-x x x x”(0 7 新标准)的民用和警用汽车号牌、0 4 式车号牌、0 7 式等号牌的汉字、字母、数字、颜色等信息。所能识别的字符包括:“0 9”十个阿拉伯数字;“A 197、Z”二十六个英文字母;省市区汉字简称(京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝、台);号牌分类用汉字(警、使、领、临、学、试、挂、境、港、澳、拖、农、民航);0 4 式新车号牌汉字(、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成);0 7 式号牌字(“0 9 、A Z”);能识别号牌5 种的颜色:蓝、白、黑、黄、绿。系统识别的号牌类型示例:F G 2 4 5 苏粤Z G M 6 3冀B 0 9 6 6 警A.nP AW J68C系统具备自我学习能力,不断改善识别效果,对于污损、倾斜、倒挂等号牌也能较好的解决。我们的号牌识别198、技术经过多年的研究,而且经过了大量工程实践的检验。6.3.8.5 车牌识别系统独立性高汽车牌照识别器系统主要包含抓拍单元、补光灯。该系统独立性高,使用和不使用时,都不会影响现有收费系统的正常工作。首先,从系统结构上来说,本方案车牌识别系统为“硬件模式”,即车牌识别系统的图像采集、分析识别均独立于收费系统,其有自己专用的完全独立的内部集成了高速 D S P芯片的抓拍摄像机,图像采集、识别处理都在摄像机内部完成,保证了其运行的稳定性,且维护界面清楚,简化了结构。第二,从通讯接口的软件实现上来说,无论车道上的汽车牌照识别器与车道控制机的通讯还是站后台管理服务器与车道机的通讯(如果需要的话),都采用动199、态链接库的方式。无论车牌识别系统(包含汽车牌照识别器和站后台管理服务器)正常工作、非正常工作还是在关闭的情况下,收费软件调用的接口函数都有返回值,都不会对收费系统的正常工作产生影响。因为系统的独立性,彻底解决了日后车牌识别系统维护升级时对收费软件的影响。6.3.8.6 具备先进的图像匹配算法在号牌污损较为严重,无法获得可信的号牌信息的情况下,就需要利用出入口的号牌图像来判断出入口是否是同一辆车。本系统的号牌图像匹配模块,采用了先进的图像匹配算法,能够准确地判断两幅号牌图像是否来自同一个目标。采用自动号牌匹配技术,大大提高了出入口号牌自动匹配率,减少了人工干预,提高了系统智能化。6.3.8.7 200、如有新标准牌照种类出现,升级快本系统牌照识别软件目前可以识别符合“G A 3 6-9 2”(9 2式牌照)、“G A 3 6.1-x x x x”(0 2 式新牌照)标准的民用车牌照、警车、0 4 式新车牌照、0 7 式新车牌照、港澳车牌照、民航车牌照等特殊牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息,并可以提供车牌二值化图、车辆图片。系统具备自我学习能力,不断改善识别效果;对于污损、倾斜、倒挂等牌照也能较好的解决。并且系统采用的牌照识别技术经过多年的研究,而且经过了大量工程实践的检验,所以,系统采用的牌照识别技术是经得起时间的考验,真正实用化的高新技术。同时,公司有强大的研发队伍团结稳定、经验丰富,一201、旦市场上出现新的标准牌照种类,能够以最快的速度给出此种牌照的识别程序,提供给广大客户使用。能够识别的各种常见车辆牌照见下列图。W J 1 0 J 0 0 7 80 7 式新车牌照W J 1 0 B 8 1 8 0N J 1 0B 8 1 8 00 7 式新车牌照蓝鲁U 3 8 2 2 5小车蓝色牌照的识别黄粤B 4 0 8 6 20 8 6 2大车黄色牌照的识别黑鲁B 0 2 6 8 3黑色牌照的识别白鲁G A 1 3 0 警A 1 3 0警车牌照的识别白壬P 3 0 0 4 0P-3 0 0 4 0车牌照的识别白W J 1 4 消0 3 3 6J M DW J 1 4-4 0 3 3 6车牌202、照的识别白未K 2 2 0 3 3K 46V E C O黍-2 2 0 3 3个别字上下格式排列的特殊车牌照的识别黄渝A 2 2 7 5 学教练车车牌照的识别黑粤Z A 1 4 6 港港澳车车牌照的识别黑使2 1 4 0 1 4使馆车车牌照的识别白粤B W I N 6 8 80 2 式新牌照的识别绿民航A 1 7 0 2民航车车牌照的识别黄桂C 0 9 0 7 7向内倾斜悬挂的车牌照的识别蓝粤A 3 B 5 5 7上下倾斜悬挂的车牌照的识别黄湘M 0 2 1 8 7凹凸不平车牌照的识别蓝渝B 8 2 7 5 2溅有泥点的车牌照的识别黄蒙E 0 5 3 9 2破损车牌照的识别蓝鲁B L 5 7 203、2 9夜间车牌照的识别蓝鲁B 1 2 8 0 5逆光条件下车牌识别蓝渝B 8 6 6 9 6光线不均匀情况下车牌照的识别6.3.9 系统组成及工作原理6.3.9.1 系统组成高清车牌识别系统由车辆检测单元、高清图像采集识别处理单元及通讯单元组成。实现对通行车辆信息的采集、传输、分析、处理与集中管理。1 11 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 10 1 1 0 11 01 1 0 10 1 0 1 日1 0 1 01 1 1 1 00 1 1 00 10 11 1 1 1系统组成结构示意图1)车辆检测单元系统应用当今被广泛使用的、精度最高的地感线圈检测方式作为系统的车辆检204、测手段。车辆检测器与高清抓拍摄像机之间采用 I 0 控制线方式通信,当车辆通过检测区域时,车辆检测器获取信号并触发摄像机进行过车抓拍。车辆检测单元主要为地感线圈、车辆检测器等设备组成。1 0 0 01 0 0 m m8 0 0 m1 0 0 m m1 0 0 m m2 2 0 0 m m 2 4 0 0 m m1 0 0 m上图为触发线圈推荐尺寸,一般情况下,线圈触发沿安装在距收费亭边3 0 0 m m 的地方,正好在收费窗口下。推荐车辆检测器型号:N O R T E C H T D 1 3 6 H I-S C A N。2)高清图像采集及识别处理单元主要包括抓拍单元、补光单元和立柱单元等装置,205、智能高清摄像机内部集成了工业级逐行扫描 C C D 和高速 D S P 芯片,可独立完成整个图像抓拍、车牌识别获取等功能,增强了系统处理能力,使得系统结构清晰简洁,扩展非常方便。3)通讯单元完成数据信息的传输与交换。主要由交换机以及传输链路组成,完成数据信息的传递、交互。4)后端收费系统按照统一协议提供一个标准的输入输出接口,将识别结果传输给车道控制机。将识别结果应用于收费系统可实现防止换卡、辅助车型分类、黑名单车辆管理等功能。6.3.9.2 抓拍单元工作原理智能补光设备高清工业摄像机补光模块车辆检测模块车辆测速模块车辆检测器成像控制模块主流程模块(控制抓拍、识别等模块)结果装配与通信模块自动206、引用与检测恢复模块测与恢复模块车辆信息与设备管理模块通信与远程维护模块数据流向示意图整个系统分为九个模块,上图描绘了这九个模块及数据在这九个模块之间的流向。系统的工作流程如下:1)车辆检测模块检测到车辆通过时,输出触发信号给抓拍与识别模块;2)抓拍与识别模块输出信号给成像与控制模块,由成像与控制模块对补光模块进行控制,然后由抓拍与识别模块进行图像采集、识别车辆牌照、识别车身颜色,并将识别结果反馈给结果装配与通信模块;3)结果装配与通信模块负责将抓拍的图像、识别结果等数据进行装配打包,然后上传给车辆信息与设备管理模块;4)车辆信息与设备管理模块将接收到的车辆信息进行分析、判断、存储,然后将需要上207、传的数据发给通信与远程维护模块;5)通信与远程维护模块将待上传的数据传输给用户应用系统;6)成像与控制模块在根据抓拍与识别模块的指令进行控制的同时,也将当前成像部件的状态反馈给抓拍与识别模块,以便抓拍与识别模块修正其控制指令;7)结果装配与通信模块同时负责获取前端设备的状态,并将状态上传给车辆信息与设备管理模块;8)通信与远程维护模块同时负责获取前端设备的状态,并将状态上传给用户应用系统;用户应用系统亦可通过该模块对前端设备的软件进行远程自动更新;9)监测与恢复模块定时同抓拍与识别模块进行通信,监测设备的运行状况,在设备故障时尝试进行自动恢复;1 0)启动引导与监测恢复模块定时同车辆信息与设备208、管理模块进行通信,监测设备的运行状态,在设备故障时尝试进行自动恢复;同时负责启动引导系统,使设备恢复正常工作。6.3.1 0 系统功能6.3.1 0.1 设备主要功能1)能够识别符 合“G A 3 6-x x x x”(9 2 式牌 照)“G A 3 6.1-x x x x”(0 2 式新牌照)、“G A 3 6-x x x x”(0 7 新标准)的民用车牌照、警车牌照、0 4 式新车牌照、0 7式新车牌照、民航车牌照等特殊牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息;2)向车道控制机提供牌照信息,即牌照的颜色、汉字、字母和数字;3)向车道控制机提供抓拍的车辆近景图像一张,图像中包含车头全貌特征;4)向209、车道控制机提供号牌图像(仅包含汽车号牌元素特征)。6.3.1 0.2 设备在收费系统中的应用及实现方法1)防止通行费流失一防止换卡/换卡同时换车牌 实现原理封闭式高速公路一般采取“入口领卡、出口交费”的管理模式。在入口处,车道控制机将号牌识别结果和号牌二值化图像写入通行卡中,由司机将通行卡携带到出口处。在出口处,车道控制机自动比对出入口的号牌识别结果和号牌二值化图像,如果发现不匹配,则同时在车道控制机和站级系统报警,提示人工干预处理。处理流程车辆进入入口车道汽车牌照识别器抓拍识别并输出识别结果车道控制机接收号牌识别结果,与其他入口数据一同写入I C 卡抬杆放行车辆进入出口车道汽车牌照识别器抓拍210、识别并输出识别结果读I C 卡获得入口数据入口号牌识别结匹配吗?N OY E S出入口号牌二伯化图像匹配吗?Y EN O显示出入口号牌二值化图像,进行人工干预,并向站级系统报警收费、打印票据并放行入口流程出口流程封闭式高速公路上,在入口处并不收费,车道控制机接收到号牌识别结果和号牌二值化图像后,与入口数据一同写入到I C 卡中,然后由司机将I C 卡携带到出口处。收费员操作结束后,由入口车道控制机产生的处理数据(号牌识别结果、入口站号、车型、处理类型、车道号、收费员工号、通过时间等)存储在本地车道控制机的同时实时上传至收费站系统。在出口处,车道控制机将出口牌照识别器识别的号牌与I C 卡上的入211、口号牌比对,如果发现不匹配,则自动调用号牌图像比对模块,比较出入口的号牌二值化图像是否匹配,如果不匹配则在车道控制机上显示出入口号牌二值化图像,同时向站级系统报警。由于实际实施过程中,号牌识别率不可能达到1 0 0 因此必然存在一部分无法通过汽车牌照识别器设备正确识别号牌的车辆,即号牌匹配也不能达到 1 0 0 为了弥补这一缺陷,方案设计中采用了号牌二值化图像自动比对技术。同时二值化图像自动匹配技术解决了污损严重的号牌匹配鉴别的难题。系统生成的号牌二值化图像数据量非常小,能够存储到 I C 卡中,因此,在出入口之间传送号牌图像不需要网络支持,对系统要求低,图像传送安全、快速、可靠。二值化号牌图212、像自动比对算法图像自动比对是一个相对复杂的技术问题。本系统设计的图像比对主要采用旋转校正、滑动匹配、伸缩匹配等方法来判断两幅图像是否来自于同一个目标。本系统将号牌图像匹配模块封装成一个动态链接库,由车道控制机的收费软件调用接口函数,完成图像匹配的过程。号牌图像自动比对算法解决了在无法获得可信的号牌识别结果的情况下,出入口号牌信息匹配的问题。由于采用定向反射加自然光进行号牌定位,因此号牌图像定位率高,号牌二值化图像可信,因此,例如在号牌污损比较严重的情况下,利用出入口号牌二值化图像自动匹配有利于弥补号牌识别技术的缺陷。2)辅助车型分类 实现方法在收费站数据服务器上建立号牌和车型对应库,当收费员输213、入车型后,将通行车辆的号牌和车型传入数据服务器,和库中相应车辆进行比较。处理过程自动建库当车第一次通过时,监控程序将通过车辆的号牌和收费员输入的车型自动存入站数据服务器中的号牌和车型对应库中。自动报警当同一辆车再次通过该站时,监控程序发现此次收费员判断的号牌和车型与对应库中的不符,则自动报警,提醒监控员进行稽查。稽查处理监控员通过看车辆图像和录像,来确定此车正确的车型,并更新号牌和车型对应库。3)免费车管理建立免费车辆数据库,只有免费车辆数据库中的车辆才能免费放行。4)黑名单车管理建立黑名单车辆数据库,当黑名单车辆通过出口的时候,系统会自动报警,提示进行相关处理。6.3.1 1 系统性能6.3214、.1 1.1 综合技术指标序号项目指标1抓拍图像及号牌识别时间2 0 0 m s2车辆捕获率9 9%3整牌识别率9 5 包括汉字、字母、数字、颜色)4识别牌照种类民用车牌(除5 小车辆),警用车牌,0 4 式新用车牌,0 7 式车牌、x x x x式新车牌及民航车牌;车牌颜色:黑、白、蓝、黄、绿。5车型判别2 种(大、小型)6采集图像分辨率X x x x(H)x x x x(V)7存储图像分辨率及格式分辨率 x x x x(H)x x x x(V),J P E G,约2 0 0 K B8平均无故障连续运行时间M T B Fx x x x 0 h9摄像机的快门速度1/x x x x 0 0 s,215、支持连续调节。1 0触发方式支持开关量外部触发输入和软件指令触发方式。1 1接口1 0/1 0 0 M b p s 以太网口,R S 2 3 2 串口。1 2接入方式提供牌照识别器通讯接口 S D K。1 3支持平台W I N D O W S 9 8/x x x x/X P1 4立柱尺寸高度x x x x,底盘R 1 5 0(需根据实际情况定)。序号项目指标1 5防护等级高清汽车牌照识别器:I P 5 5(其中,补光灯:I P 6 5)。1 6供电电源1 0 0 V A C 2 4 0 V A C,4 8 H z 5 2 H z。1 7功耗 5 0 W1 8工作环境温度-4 0+7 0。1 9216、工作环境湿度 9 5 0,无凝结。6.3.1 1.2 抓拍车辆图像指标1)分辨率:x x x x x x x x 像素;2)文件大小:2 0 0 K。6 2 84 5:4 16.3.1 1.3 号牌图像指标1)号牌二值化图像指标尺寸(长宽):1 1 2 2 0 像素;大小:2 8 0 字节。2)号牌彩色图像指标尺寸(长宽):视具体情况而定;大小:压缩后5 0 0 字节。3)号牌灰度图像指标尺寸(长宽):视具体情况而定;大小:压缩后4 0 0 字节。*注:由于彩色和灰度号牌图像不像二值化号牌图像是经过校正的,所以其尺寸大小是不确定的,大致在一个范围内,具体大小根据每幅图像的不同由软件判断。4)号217、牌信息指标 号牌信息长度:1 4 字节;信息内容:颜色、汉字、字母、数字。6.3.1 2 系统接口设计车牌识别系统车牌号信息可遵循收费软件提供的统一的格式,以便出入口为不同的车牌识别系统时,接口信息的统一。同时,本系统方案广泛应用于各地收费站系统,系统与各种收费软件都有极强的兼容性。6.3.1 2.1 收费软件接口的要求1)牌照识别系统向车道收费软件准确传输识别结果(包括车牌号和车牌颜色)、车牌区域二值化图像、车辆图像、牌照识别系统本身相关设备故障状态信息;2)牌照识别系统提供接口示范测试程序,示范测试程序需提供源代码和详细明确的说明文档;3)牌照识别系统提供牌照识别动态链接库,并安装在车道机218、上,供车道软件调用。收费软件可以直接通过动态链接库中的函数自由访问牌照识别系统识别出的识别结果和车牌区域二值化图像;4)牌照识别系统提供其产品的通讯协议及动态链接库的源代码、相关说明。提供的动态链接库的源代码应支持V C 等工具进行二次开发;5)牌照识别系统与收费软件可靠对接并提供其系统的车牌号比对规则、算法和详细明确的说明文档;6)牌照识别系统提供系统初始化文件、系统控制与参数配置程序以及相关详细明确的说明文件。6.3.1 2.2 接口方面的解决方案我公司具有多年的工程实践经验,有与多家集成商成功合作的经验,产品化工作十分完善,采取一系列措施配合集成商完善系统的调试对接。1)我公司提供实际成219、套产品(包括硬件与软件等),用于收费软件开发和测试。该成套产品能够方便地模拟各种正常、特殊和极限情况,向车道收费软件提供各种返回值。例如:汽车牌照识别器处理单元留有物理触发接口,可手动短接触发线实现模拟过车,汽车牌照识别器处理单元可向上端机模拟返回车牌颜色及号码、车牌区域二值化图像、车辆图像等信息。2)我公司提供系统初始化文件、系统控制与参数配置程序以及相关详细明确的说明文件。3)我公司提供接口示范测试程序,包括其源代码和详细明确的说明文档。4)为了较好地实现车牌对比,我公司提供车牌识别系统的车牌号对比规则、算法和详细明确的说明文档。当出口车道与入口车道判定不一致时,系统能够向车道机报警,提示220、人工干预。例如:在车牌匹配原则方面,我公司建议用一个字节的数来表示其定义:R u l e=D 8 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1;其中 D 8 表示全牌匹配,D 7 表示车牌颜色,D 6 表示车牌汉字,D 5 表示车牌字母;D 8 与D 7、D 6、D 5 互斥,D 7、D 6、D 5 可以组合设置;D 4 表示是否允许错位匹配;D 3 D 1 四个 b i t 表示0 7 要求匹配正确的数字;错位匹配只针对数字,并且只适用于连续N 个数字的匹配。匹配的数字从后面算起。返回码:0 完全匹配 1 匹配 2 基本匹配 3 不匹配收费软件提供商可以参考我公司提供的文档资料自行221、编制软件实现车牌的比对匹配,也可以直接调用我公司提供的软件模块,此软件模块中各种对比规则已经根据大量工程应用经验设置成最合适的状态,收费软件提供商在调用后可直接得到返回码,从而作出是否报警的处理。1)因为我公司的产品化工作已相当完善,且历经x x x x 余套业绩的锤炼,上述资料、设备和程序在我公司中标后将按招标书要求完整准确地按时提供。2)我公司拥有大量专业的技术人员,在中标后将根据工程进度和业主、收费软件开发商的要求,派技术人员到收费软件开发地配合软件开发,以及到现场配合收费软件调试,与收费软件开发商共同解决各类问题。6.3.1 3 系统单点结构车现别解网线智能补光灯高清抓拍摄像机库筑I 222、S P 成像控制等功能模块均集成于高请抓拍指像机内!触发信号线地感线圈车辆检测控制单元系统单点结构图上级中心网络交换机网线车道控制计算机6.3.1 4 系统现场布局图收费车道收费岛收费亭收费亭补光灯采集单元行车方向系统现场布局图收费车道收费亭行车方向6.3.1 5 系统在收费系统应用示例6.3.1 5.1 入口车道设备构成图视线禁据打印机车道提像机电源线视境线亭内摄像机电源线RS232R S 2 3 2非接触式I C 卡读写器R S 2 3 2规翰线V D M5 类U T P 线车道控制计算机通行信号灯去监控密广s 以太交其机电动栏杆车辆检测器栏杆控制器电动栏料车辑检测器1 0收费键盘触发信号223、线著能补光灯供电U P S图像捕捉高清摄像机触发线周环形我固入口车道设备构成图(红色矩形框标注高清车牌识别器系统)6.3.1 5.2 出口车道设备构成图视项线票据打印机车道指像机电源线视线亭内摄像机电源线?R S 2 3 2接触式I C 卡读写器R S 2 3 2费额量示器视顺线V O M5 类U T P 饯车道控制计算机通行信灯收费键盘去篇控室贵广s U 大同文电动栏杆车辆检测器栏杆控制器电动栏杆车辆检测器1 0称重设备机器称重系统触发信号线智能补光灯供电U P S环形线胃图像捕捉触发线周高清提像机出口车道设备构成图(红色矩形框标注高清车牌识别器系统)6.3.1 6 系统现场安装实景图系统现224、场安装实景图6.3.1 7 系统实拍图片2 0 1 0 年0 6 月2 8 E 0 0;1 8:3 7高清摄像机对各种车型拍摄的图像效果6.3.1 8 产品选型介绍6.3.1 8.1 高清网络摄像机产品说明:本产品采用高清晰逐行扫描 C C D,具有清晰度高、照度低、帧率高、色彩还原度好等特点,所有产品拥有自主知识产权,可广泛应用于交通卡口通行车辆监控、超速车辆监控、闯红灯记录、汽车牌照识别器等系统中,为现代交通管理的高效助手。主要特性:1)最高分辨率可达2 M (x x x x*x x x x);2)同时支持编码和抓拍功能;3)支持外部触发、网络触发、视频触发(虚拟线圈)、R S-4 8 5225、 触发抓拍功能;4)连续抓拍功能;5)车牌识别功能;6)信息叠加功能;7)H 2 6 4,J P E G 编码;8)摄像机参数配置功能:曝光速度、A G C 控制、白平衡方式控制等;9)本地视频,方便调试;1 0)S D/S D H C 本地存储;1 1)支持P o E 供电;1 2)超强的网络功能,支持心跳,P T Z 控制,报警,语音对讲,用户管理等;技术参数:序号项目性能规格1传感器类型1/1.8”逐行扫描 S O N Y C C D2有效像素x x x x(水平)x x x x(垂直)3镜头接口C/C S m o u n t4快门1/2 5 秒至1/3 0,0 0 0 秒5最低照度0.226、5 L u x (F 1.2,A G C O N)6自动光圈D C 驱动7自动增益自动/手动8白平衡自动/手动9视频参数饱和度,亮度,对比度,色调通过客户端或者I E 浏览器可调1 0视频压缩标准H 2 6 41 1压缩输出码率3 2 K 4 M,自定义(上限1 6 M,单位:b p s)1 2图片格式J P E G1 3最大图像尺寸x x x x x x x X1 4O S D支持,更方便用户调节参数1 5S D 卡本地存储功能支持S D/S D H C1 6心跳机制支持1 7密码保护支持1 8抓图支持 J P E G 抓图功能,补光灯同步,序号项目性能规格支持:视频触发、外部I/0 触发、227、网络触发、R S-4 8 5 触发1 9车牌识别支持2 0支持协议T C P/I P,H T T P,D H C P,D N S,F T P,支持F T P 上传图片2 1传输接口R J 4 5,1 0 M/1 0 0 M 自适应,以太网2 2视频输出接口1 V p-p C o m p o s i t e O u t p u t(7 5 欧姆/B N C)2 3通讯接口1 个 R J 4 5 1 0 M/1 0 0 M 自适应以太网口,1 个R S-4 8 5 接口2 4触发输入4 路外部触发输入2 5触发输出3 路(光耦隔离x x x x V A C),可作为闪光灯同步输出控制2 6工作温度228、-1 0 6 0 2 7电源D C 1 2 V 1 0%2 8功率1 0 W M A X2 9尺寸(m m)1 5 4.5 7 7.5 6 83 0重量7 5 0 g6.3.1 8.2 智能补光灯 技术参数:智能L E D 频闪灯序号项目性能规格1平均功耗平均 2 8 W(1 0 0 H z,2 5?空比),峰值9 0 W2外壳材质金属铝3光通量x x x x l m4有效补光距离1 6 1 9 米5覆盖范围4 m 1 6 m 处6触发方式电平,+5 V D C7发光角度1 4 8频闪率1 0 0 H z,占空比2 5?续工作9工作寿命x x x x 0 小时1 0响应时间1 0 0 s1 1229、电源电压:1 0 0 V A C 2 4 0 V A C;频率:4 8 H z 5 2 H z1 2电源效率8 5 可连续启动1 3工作环境温度:-2 0+5 0;湿度:1 0?9 0 0,无凝结1 4防护等级I P 6 51 5外形尺寸1 2 1 m m(W)1 7 6 m m(H)1 2 2 m m(D)6.4 高速公路全程视频监控系统6.4.1 系统应用背景随着高速公路客货运输车流量的持续增长,部分路段的服务水平达到二级以下并已临近饱和,出现常发性交通拥挤,加之部分货运车辆的超载超限和无序行驶,导致事故频发。当发生交通异常情况时,如果高速公路上没有外场监控设备,管理部门不能及时发现交通事230、件,交通疏导、救援和清障处理时间就会严重滞后,极易造成交通阻塞,严重影响了高速公路的安全与畅通。在高速公路车流量饱和求路面拓宽又无法实现的情况下,只能通过增加先进有效的交通管理设施和技术手段,及时获取路况信息,加快对交通异常情况的处理,提高道路的通行能力。为此,高速公路管理部门需要建设高速公路全程监控系统,有效实现高速公路交通事件的“早发现、早诱导、早处理”,有效调控交通流量,加快救援和清障处理,避免长距离道路阻塞,提高道路的通行能力和服务水平。6.4.2 系统建设要素6.4.2.1 统一规划高速公路管理部门应该尽早对辖区内高速公路网的全程监控系统进行统一规划,就工程建设的主要内容、系统方案、231、实施策略、技术标准和设备选型等方面整体规划安排、统一标准规范,严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准,确保系统之间的透明性和互联互通,并充分考虑与其它业务系统的链接,实现各级部门的一体化应用。在设计和设备选型时,科学预测未来扩容需求,进行余量设计。6.4.2.2 按需建设一般可以根据高速公路各路段的车流量和服务水平选用建设方式,对于车流量较小、服务水平在一级的可以采用重点监视、重点控制,对于车流量较大、服务水平在二级的可以采用全程监视、重点控制,对于车流量已经饱和、服务水平在二级以下的需采用全程监视、全程控制。采用按需建设,可以合理使用建设资金,减少不必要的投资,充分发挥投资效益。6.4.2.232、3 分期实施分期实施既避免了直接建设的风险性,又避免了整体建设一次性投资费用大的问题。系统可以建设一批,投入使用一批,最大发挥投资效益,同时也可以发现系统建设中出现的问题,在后续建设中进行不断的完善。6.4.2.4 适度超前系统建设应把握发展节奏,既满足实际需求,同时又考虑未来发展需求,按照“适度超前”的原则,合理有序、平稳较快地推进高速公路全程监控系统的建设,加速形成基础设施网络,提高安全监管和应急处置能力。6.4.2.5 力求实效建设全程监控系统的根本目的在于应用,要按照“早发现、早诱导、早处理”的要求,通过制订相应的规章制度、工作程序和操作规范,使系统的全部功能在实际工作中得到充分利用。233、6.4.3 系统应用场景6.4.3.1 管理结构视频监控系统是高速公路交通监控中应用最为广泛的系统,由于高速公路监控存在距离远、站点长等特点,因此需要对整个系统进行分级管理。目前高速公路监控自上而下可分为以下四个层次,即省(市)高速公路管理中心路段总控中心路段分控中心外场监控四个层次。省(市)高速公路管理中心路段总控中心路段总控中心路段分控中心路段分控中心路段分控中心路段分控中心收费站收费站收费站收费站沿线桥梁隧道沿线桥梁隧道沿线桥梁隧道沿线桥梁隧道外场外场外场外场高速公路图像监控系统分级管理结构6.4.3.2 沿线监控1)监控路面车辆通行状况,重点监控交通易阻塞路段、交通事故多发路段。2)利234、用各种技术检测易发生事故的驾车行为,包括超速(雷达定点测速、车牌识别区间测速)、低速行驶。3)对环境检测、气象检测、交通流量检测产生的数据进行视频复核,并及时发布交通诱导信息。6.4.3.3 桥梁监控1)监控桥面交通流,保障车辆通行安全、顺畅。2)监控桥梁自身的健康状况,包括路面平整度和塌陷程度(远程监看)。3)与气象检测系统结合,对大风、大雨、大雾等气象信息进行视频复核。4)交通事故、火灾发生时,及时了解桥面事故现场,利于指挥中心准确地处理事故。5)与超载、超速报警系统联动(视频复核、报警录像追溯)。6.4.3.4 隧道监控1)监控隧道内的车辆通行状况。2)借助视频事件检测系统来预测可能发生235、危害的事件。3)监视紧急停车带及横洞附近的交通状况4)监控无人值守的变电站(所)。5)与火灾检测子系统联动,视频复核火灾现场。6)与照明控制子系统联动,视频辅助远程操控照明设备。6.4.3.5 收费站监控1)监控收费站广场的车辆排队长队、排队秩序,保障车辆通行安全、顺畅。2)监控收费亭内的情况、监督工作人员的操作规范、及时发现突发事件、记录相关图像信息方便事后取证。3)监控收费卡口,对通过卡口的车辆进行车牌抓拍、车牌识别,配合后台软件系统实现黑名单功能、紧急布控等功能。6.4.4 系统设计思想对于高速公路全程视频监控系统建设我们提出以下定位:1)高起点的系统设计思路,保证系统具有可持续发展特性236、。2)强调系统的实战性,立足于高速公路行业所关心的“安全管理”及“运营效率”这两个核心问题,系统服务于实战。3)支持高清,在同一套系统中可以同时实现高清和标清视频的接入、传输、切换、录像及显示,不仅保护前期投资,还能满足未来对高清视频应用的行业需求。4)强调系统的易于搭建、易于部署、易于扩展及易于管理。5)强调智能化应用支持,基于视频分析技术及报警联动的系统设计,可以有效的替代监控人员进行枯燥、反复的操作,节约人力成本。6)强调系统的稳定性和简单操作性。7)系统是一个安全可靠的信息系统。6.4.4.1 沿线监控1)在高速公路沿线设置外场监控点,根据道路沿线、隧道、桥梁等具体的场景选用不同特性的237、摄像机以捕获高质量的图像信息;2)外场重点监控区域或大范围监控场景(如:重点监控路段、收费站广场、桥梁全景等)采用 2 0 0 万像素高清固定式网络摄像机或1 3 0 万像素高清网络球机。3)通过传输网络将模拟摄像机和网络摄像机捕获的道路状况、车辆通行状况等图像信号以及报警信息传输至路段分控中心;4)设置在路段分控中心的混合型网络硬盘录像机负责对监控点上传的数字视频进行存储,同时支持对模拟监控资源的接入、编码及存储;5)设置在路段分控中心的交通事件检测仪负责对重点区域的图像进行实时分析,当检测到行人闯入、车辆逆行、车辆拥堵、非法停车、抛洒物等行为时立刻报警,同时系统将相关报警录像传输至路段总控238、中心的I P-S A N 进行备份存储;6)设置在路段总控中心的视频综合平台负责对路段全线高、标清监控资源的统一接入、交换及输出,并支持对原有模拟监控资源的接入、交换、输出、管理及应用。视频综合平台的多业务接入传输功能为高速公路行业应用中的各类子系统提供数据传输通道,更方便的实现各子系统之间的联动,使之成为一个有机的整体;7)传输至路段总控中心的各类子系统(如:环境检测子系统、气象检测子系统、交通流量检测子系统、超载/超速报警子系统、火灾检测子系统等)的数据由海康威视视频监控平台(高速公路版)实现集中管理,对数据进行视频复核,并及时发布交通诱导信息;8)省(市)高速公路管理中心与各路段总控中心239、之间通过视频综合平台的强大联网功能实现无缝互联,形成路网级的监控系统。6.4.4.2 收费站监控在收费站设置车牌识别系统前端设备,含车辆检测器、高清特写摄像机、补光灯、智能摄像机终端服务器等。车辆通过收费通道时触发系统进行车牌抓拍及牌照识别,并可实现黑名单比对及紧急布控等功能。同时车牌识别系统与高速公路收费系统结合可有效的防止中途换卡、倒卡等行为。6.4.4.3 车载移动监控为系统配置车载动态取证系统,通过安装在车辆上的目标摄像机、全景摄像机、测速雷达等设备对事件的关键点和行为进行信息采集并进行本地存储,采集到的图像、事件报警、行车路线等数据可通过各种无线网络上传至路段总控中心。车载动态取证系240、统为路政执法部门提供了便利的取证条件,同时还可以作为监控盲点区域、通信链路中断、自然灾害等条件下有线视频监控系统的有力备份。6.4.5 系统设计目标我们希望通过为交通管理部门建设全程监控系统达到以下核心业务目标:1)全程监视高速公路道路运行情况,及时发现道路设施情况和天气情况;2)为应急救援指挥提供可视化手段;6.4.6 系统结构高速公路图像监控系统组成结构图围例标:同电维现系统组成结构图1)按照监控点位部署原则在高速公路沿线、桥梁、隧道、收费站等区域设置外场监控点,根据不同监控场景的特点选用合适的模拟枪机、模拟高速球、高清网络枪机或高清网络球机作为外场前端的图像采集设备;2)系统将新建外场监241、控点的模拟标清视频以及网络高清视频、监控中心周边监控点的模拟视频、车载移动监控视频、原有系统的模拟监控视频等多类型监控资源接入统一平台;3)系统采用高清牌照识别系统对通过收费站的车辆进行车牌抓拍及牌照识别;4)系统采用混合型网络硬盘录像机(路段分控中心)和网络磁盘阵列(路段总控中心)实现录像数据的分布式存储和录像取证保存;5)系统采用视频综合平台实现模拟视频信号、数字视频信号、I P 视频信号的统一切换、控制、输出显示、级联共享;6)系统采用海康威视视频监控软件平台(高速公路版)实现系统集中管理及可视化应用。6.4.7 数据流程前端路段分控中心路段总控中心软件平白服务器网络像机站交道时间检测位242、专用图像了6 站省(市)高速公路管理中心是合型网络硬录像机流罪体服务器工作站数据流程图1)前端网络摄像机输出网络视频信号接入至路段分控中心的混合网络硬盘录像机;2)新建(或原有)的模拟摄像机输出模拟视频信号接入至路段分控中心的混合网络硬盘录像机,由混合网络硬盘录像机对模拟视频信号进行数字化;3)混合网络硬盘录像机可同时保存标清和高清视频录像,同时提供录像检索与回放功能;4)接入至混合网络硬盘录像机的网络视频信号(含数字化后的模拟视频信号),一路码流进入交通事件检测仪进行交通事件检测、一路转发至本地客户端进行实时监控、一路转发至路段分控中心的软件平台服务器;5)通事件检测仪负责对重点区域的图像进243、行实时分析,当检测到行人闯入、车辆逆行、车辆拥堵、非法停车、抛洒物等行为时立刻报警,同时系统将相关报警录像传输至路段总控中心的网络磁盘阵列进行备份存储;6)模拟前端与视频综合平台物理连接(S Y V 7 5-5),视频综合平台对其进行切换上墙显示,同时编码压缩(4 C I F)送入监控专网,供录像存储和桌面预览;7)可通过软件平台服务器将视频转发至视频综合平台进行高/标清图像解码上墙显示,或转发至客户端 P C进行桌面浏览;8)路段总控中心与省(市)高速公路管理中心之间通过视频综合平台的联网光卡直接级联,实现双向干线联网。6.4.8 系统功能6.4.8.1 实时监控1)全天候监视:系统选用具有244、强光抑制功能的超低照度彩色摄像机作为主要的前端图像采集设备,并在重要的监控点辅以 L E D 补光设备以实现对监控区域的全天候监视;2)高清监视:支持显示x x x x 7 2 0、x x x x 9 6 0、x x x xx x x x、X x x x x x x x 等多种分辨率的高清图像,并向下兼容4 C I F/D C I F/C I F/Q C I F 等标清格式;3)多级监控:高/标清视频资源统一规划、统一编码,能够在统一的监控操作界面上对其进行切换和控制。支持路段分控中心、路段总控中心、省(市)高速公路管理中心多级视频监控,并可实现与其他社会相关职能部门的视频资源共享;4)P T245、 Z 控制:支持无延时切换显示模拟视频信号和高清数字视频信号,支持低延时(2 0 0 m s 以内)切换显示I P 视频信号;5)摄像机分组:支持按照监控区域、管理权限和实际使用情况分组;6)轮巡:系统具备视频自动巡视功能,在可设定的间隔时间内对全网的监控点进行图像巡检,参与轮巡的对象可以任意设定,轮巡间隔时间可设置。6.4.8.2 存储回放1)视频录像:同时保存标清视频录像和高清视频录像,支持N A S/I P S A N/S D K 等多种存储技术,支持定时录像、手动录像、报警录像等多种存储方式;2)检索回放:支持手动检索、智能检索等;按日期、时间、类型、服务器、通道检索客户端本地或远程服246、务器端录像文件,检索后还可以按日期时间、通道、服务器、类型来过滤。3)录像帧标记:支持录像帧标记,即系统可以在录像时自动或手动为每一个图像帧添加标记,从而实现类似于搜索引擎的方式进行录像文件的查询。支持手动、事件关联、识别处理三种帧标记方式。4)取证迁移:支持将人工浏览确认的录像文件截取保存,保存周期一般为1-3 年。6.4.8.3 电子地图1)为各级权限终端用户提供摄像机点位的电子地图服务(G I S),用户可及时获取并更新地图信息,方便直观地定位和查看前端监控点图像;2)电子地图上呈现当前系统中的视频资源,用户可直接在电子地图上点击访问视频资源,包括实时预览、录像回放等;3)电子地图上呈现247、当前系统中的报警资源,用户可在电子地图上查看报警点的状态,通过闪烁的方式标示前端产生了报警信号。6.4.8.4 报警联动4)支持环境检测子系统与视频监控系统互联互动;5)支持气象检测子系统与视频监控系统互联互动;6)支持交通流量检测子系统与视频监控系统互联互动;7)支持超载/超速报警子系统与视频监控系统互联互动;8)支持火灾检测子系统等与视频监控系统互联互动;9)支持智能视频分析与视频监控系统互联互动。6.4.8.5 运行维护1)设备检测:系统支持网管功能,可全面监测节点设备工作状态;2)远程升级:系统支持网管中心集中维护和远程升级;3)配置管理:系统支持远程修改和配置设备参数。6.4.9 系248、统性能序号项目技术规格1设备接入数量每台设备网关可接入 x x x x 路视频2用户接入数量每台用户网关可接入x x x x 个用户3流媒体转发数量每台流媒体可转发2 0 0 路4 C I F 视频流4存储管理数量X x x x 路5存储容量混合型网络硬盘录像机:8 个S A T A 接口,每个接口支持容量大于2 T B 的硬盘I P-S A N:每台存储设备提供1 6 T B、2 4 T B 或 4 8 T B 存储空间6端到端控2 5 0 m s制延时7图像显示分辨率7 0 4*5 7 6/7 0 4*4 8 0/x x x x*7 6 8/x x x x*7 2 0/x x x x*x 249、x x x8报警转发路数每台报警服务器可并发处理x x x x 条报警信息智慧高速公路解决方案V 3.06.4.1 0 系统前端设计6.4.1 0.1 点位部署为了实现全程视频监控,避免道路盲点的产生,可以在整条高速公路上大致均匀地设置监控点,监控点的设置有两种方案:一是每隔1 公里设置1 处基础、立杆,上设1 套遥控摄像机(其中绿色区域为摄像机可监视区域,黄色区域为可有效视频检测的区域)。方案一图如下:1 K m1 K m1 K m人1uh a tta t i二是每隔2 公里设置1 处基础、立杆,上设1 套遥控摄像机和1 套固定摄像机。方案二图如下:1 KK m1 K nI K m在工程造价250、上,方案一相对于方案二布设密度高,要多出一套安装设施、一套单独的视频传输设备、供电电源、防雷设备。考虑到功能造价比,建议在一般的高密度监控项目上采用方案二,而对于现场情况实时掌握要求特别高的项目,可以在造价允许的范围内采用方案一。当遇到较长的分1 9 8智慧高速公路解决方案V 3.0离式路基路段时,没有条件采用方案二,可以考虑在每侧路基方向采用方案一。采用方案二时,外场摄像机采用背靠背形式按照,即一根立柱顶端背靠背安装两台摄像机,即可节省基础及立柱投资,又能节约太阳能供电设备和光端机设备,还能有效减少维护站点和工作量,并完全满足全程视频监视的需要。在考虑降低成本和提高监控效果的前提下,可以综合251、考虑沿高速公路每隔1 至2 公路设置一个监控点,可较为理想地平衡建设成本。在事故多发、多雾、弯道和桥梁等路段,安装密度要适当增加,可按一公里一对或5 0 0 米一个设置;对于由于平纵线形导致的视线不开阔区域(如:连续弯道、长距离下坡等区域),应结合视觉死角将该区域划分为几个视觉贯通的小区间,以保证对该特殊路段的无盲区覆盖为原则,在各小区内加密设置“一固一遥”视频监控点。6.4.1 0.2 单点安装【图片日期需要P S 掉】摄像机的安装位置要根据现场情况认真选取,保证视野开阔,视线良好、无潜在遮蔽物和死角。户外监控点安装相对复杂,根据现场物理环境选择吊装或壁装,需考虑光纤和电源线走线,同时考虑防252、雷接地和户外抱杆机柜。1 9 9智慧高速公路解决方案 V 3.0模拟摄像机抱杆机箱路段分控中心混合型网络硬盘录像机视频线串口线光端机光纤U P S电源线室外监控点典型连线图(模拟摄像机)网络摄像机路段分控中心抱杆机箱混合型网络硬盘录像机网线光纤收发器光纤U P S电源线室外监控点典型连线图(网络摄像机)抱杆机箱内部包含防雷器、传输设备、开关电源、光纤盘、风扇等等。同时需防雷接地。安装立柱采用 1 3 米热浸锌钢柱,基础采用钢筋混凝土结构现场浇筑,除钢筋外的所有钢构件均采用热浸锌处理。太阳能光伏板等组件安装在立柱上,蓄电池和保温箱根2 0 0智慧高速公路解决方案V 3.0据立柱位置埋设在边坡或中253、央分隔带上,如下图:20081 9摄像机背靠背安装方式如下图:2 0 1智慧高速公路解决方案 V 3.06.4.1 0.3 供电供电方式上采用电缆和太阳能或风一光互补方式。充分利用原有外场设备电缆和收费站、立交桥附近的供电电缆进行供电,无供电电缆路段则采用太阳能或或风一光互补方式供电。2 0 2智慧高速公路解决方案 V 3.06.4.1 0.4 防雷接地因立杆高度较高,且安装位置空旷,极易遭受雷击。为避免雷击损失,立杆顶部必须设置避雷针,使摄像机处于避雷针4 5 度角覆盖范围内,并且做好接地,接地电阻在1 0 欧姆以下。设备使用的各类电气接线端子、过载、漏电及断路保护装置、避雷装置等装置均符合254、国家有关电气安全标准要求,保证系统能够可靠地、连续地运行。6.4.1 1 产品选型介绍6.4.1 1.1 选型原则【赵工结合后面所选设备看怎么调整一致】1)尽量采用直流供电摄像机。由于太阳能设备输出的电压为直流1 2 或2 4 伏,若使用交流供电摄像机,需增加逆变器,逆变器会消耗1 5?右的功耗。2)选用高清晰网络枪型摄像机和一体化高清晰网络智能球型摄像机。选用 1 4 0 万像素以上的高清网络摄像机。一体化高清晰网络智能球型摄像机选用的1 8 倍以上光学变焦、带云台并且具有预置位功能的,与云台摄像机相比,功耗更小,可充分保证太阳能电池组的有效供电时间。其预置位功能可以根据实际需要,灵活设置视255、频参数和巡航路线,并按路线进行自动巡视,实现多个场景轮巡查看的目的,对需要临时查看的场景,操作人员可通过控制摄像机角度及变焦,更全面2 0 3智慧高速公路解决方案 V 3.0更准确地查看事件现场。1 8 倍以上的光学变焦保证了相邻两公里区域内基本无盲区。6.4.1 1.2 室外固定监控点 推荐产品:日夜型超高解像度彩色摄像机 D S-2 C C 1 7 6 P海康威视。主要应用场景:高速公路沿线、隧道等。主要技术规格:1)传感器类型:1/2“S O N Y E X-V i e w H A D C C D;2)水平解析度:彩色 5 4 0 T V L,黑白 6 0 0 线;3)有效像素:7 5 256、2(水平)5 8 2(垂直);4)最小照度:彩色:0.0 0 3 L u x F 1.2,0.x x x x 2 L u x (F 1.2 感光度2 5 6);5)黑白:0.x x x x L u x F 1.2,0.x x x x 0 2 L u x (F 1.2,感光度2 5 6);6)快门:1/5 0 秒至1/1 0 0,0 0 0 秒;7)信噪比:大于5 2 d B;8)强光抑制:支持强光抑制功能;2 0 4智慧高速公路解决方案 V 3.09)功能:自动彩转黑、自动白平衡、自动增益控制;1 0)功耗:5 W M A X(1 0 W M A X w i t h I C R w o r k257、 i n g);1 1)工作温度:-1 0 6 0。6.4.1 1.3 室外可控监控点 推荐产品:一体化高速球 D S-2 A F 1-5 1 7 海康威视 主要应用场景:高速公路沿线。主要技术规格:1)图像传感器:1/4 i n c h S O N Y E X V I E W C C D;2)有效 像素:P A L:7 5 2(H)5 8 2(V);N T S C:7 6 8(H)4 9 4(V);3)水平解析度:4 8 0 T V L(彩色);5 2 0 T V L(黑白);4)最低照度:1.4 L u x/F 1.4(彩色);0.0 1 L u x/F 1.4(黑白);5)信噪比:大于5258、 0 d B;6)电 子 快 门:P A L:1/3 1/1 0,0 0 0 s ;2 0 5智慧高速公路解决方案V 3.0N T S C:1/4 1/1 0,0 0 0 s;7)焦距:3.4-1 2 2.4 m m,3 6 倍;8)水平范围:3 6 0 连续旋转;9)水平速度:水平键控速度:0.1 2 4 0/3 2 0/4 0 0/s,速度可设;1 0)水平预置点速度:5 4 0/s;1 1)垂直范围:-5 1 8 5(自动翻转)-5 1 8 5(自动镜像);1 2)垂直速度:垂直键控速度:0.1 1 4 0/1 9 0/2 4 0/s,速度可设;1 3)垂直预置点速度:4 0 0/s;1259、 4)报警输入:7 路,优先级可调;1 5)报警输出:2 路,支持报警联动;1 6)守望功能:支持守望功能,预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描可在空闲状态停留指定时间后自动调用(包括上电后进入的空闲状态);1 7)报警联动:预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描/开关量输出;1 8)云 台 控 制 协 议:H I K V I S I O N,P E L C O-P 和P E L C O-D(可添加),协议自适应;2 0 6智慧高速公路解决方案 V 3.01 9)功耗:1 5 W m a x(3 0 W m a x 当加260、热器开启时,室外球);2 0)工作温度和湿度:-3 0 6 5(室外);2 1)防护等级:I P 6 6(室外球);T V S x x x x V 防雷、防浪涌、防突波;6.4.1 1.4 重点监控区域及大范围监控场景(固定点)推荐产品:2 0 0 万像素高清网络枪机 D S-2 C D 8 7 6 B F 海康威视 主要应用场景:重点监控路段、收费站广场、桥梁全景等。主要技术规格:1)传感器类型:1/1.8”S O N Y P r o g r e s s i v e S c a nC C D;2)镜头接口:C/C S m o u n t;3)电子快门:1/2 5 s 1/3 0,0 0 0 261、s;4)最低照度:彩色:0.5 L u x F 1.2;黑白:0.0 5 L u x F 1.2;5)日夜转换模式:I C R 红外滤片式;6)视频参数:饱和度,亮度,对比度,色调通过客户2 0 7智慧高速公路解决方案V 3.0端或者I E 浏览器可调;7)视频压缩标准:H.2 6 4;8)压缩传输码流:3 2 K b p s 1 6 M b p s;9)音频压缩标准:0 g g V o r b i s;1 0)最大图像尺寸:x x x x x x x x;1 1)帧率:2 5 f p s;1 2)存储功能:支持S D/S D H C,N A S,I S C S I;1 3)智能报警:移动侦测262、,视频遮挡,视频丢失,网线断,I P 地址冲突,存储异常;1 4)支持协议:T C P/I P,H T T P,D H C P,D N S,D D N S,R T P/R T C P,P P P o E,F T P,S M T P,N T P,S N M P,H T T P S,S I P,8 0 2.1 x,I P V 6;1 5)基本功能:一键复位,防闪烁,双码流,心跳,密码保护,水印技术;1 6)音频输入:1 路,3.5 m m 音频接口(2.0 2.4 V p-p,1 k);1 7)音频输出:1 路,3.5 m m 音频接口(线性电平 6 0 0);1 8)通讯接口:1 个 R J 4263、 5 1 0 M/1 0 0 M 自适应以太网口,1 个 R S-4 8 5 接口;1 9)报警输入:4 路;2 0)报警输出:3 路;2 0 8智慧高速公路解决方案 V 3.02 1)工作环境:-1 0 6 0,湿度小于9 0 无凝结);2 2)功率:1 2 W M A X。6.4.1 1.5 重点监控区域及大范围监控场景(可控点)推荐产品:1 3 0 万像素网络高清智能球 D S-2 D F 1-5 7 2 海康威视 主要应用场景:重点监控路段、收费站广场、桥梁全景等。主要技术规格:1)图像传感器:1/3 I n c h S o n y P r o g r e s s i v eS c a264、 n C C D;2)有效像素:x x x x(H)9 6 0(V);3)最低照度:0.1 L u x/F 1.6(彩色);0.0 1 L u x/F 1.6(黑白);4)信噪比:大于 5 0 d B;5)背光补偿:背光补偿(O N /O F F);6)电子快门:1/2 5 1/1 0 0,0 0 0 s;7)焦距:4.7-8 4.6 m m,1 8 倍光学;2 0 9智慧高速公路解决方案V 3.08)水平范围:3 6 0 连续旋转;9)水平速度:水平键控速度:0.1 2 4 0/3 2 0/4 0 0/s,速度可设;1 0)水平预置点速度:5 4 0/s;1 1)垂直范围:-5 1 8 5(265、自动镜像);1 2)垂直速度:垂直键控速度:0.1 1 4 0/1 9 0/2 4 0/s,速度可设;1 3)垂直预置点速度:4 0 0/s;1 4)网络接口:1 0 B a s e-T/1 0 0 B a s e-T X,R J 4 5 头(光纤接口可选);1 5)最大图像尺寸:X x x x 9 6 0;1 6)帧率:1 2.5 帧(x x x x 9 6 0)、2 5 帧(x x x x 7 2 0)、2 5 帧(6 4 0 4 8 0);1 7)视频压缩:H.2 6 4;1 8)音频压缩:0 g g V o r b i s /1 6 k b p s;1 9)音频模式:O F F/音频输266、入/音频输出;2 0)网络协议:T C P/I P,H T T P,D H C P,D N S,R T P/R T C P,P P P o E(F T P、S M T P、N T P、S N M P 可添加);2 1)同时访问用户数:最多6 个;2 2)双码流:支持;2 3)S D 卡:手动录像/报警录像;2 4)支持S D H C 及标准 S D 卡;2 1 0智慧高速公路解决方案 V 3.02 5)用户权限:分3 级:管理员、操作员和只能浏览;2 6)安全模式:授权的用户名和密码,以及M A C 地址绑定;2 7)云 台 控 制 协 议:H I K V I S I O N,P E L C 267、O-P 和P E L C O-D(可添加),协议自适应;2 8)支持守望功能,预置点/花样扫描/巡航扫描/自动扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描可在空闲状态停留指定时间后自动调用(包括上电后进入的空闲状态);2 9)支持报警功能,内置1 路报警输入和1 路报警输出,支持报警联动,可在报警后触发调用预置点/巡航扫描/花样扫描/S D 卡录像/触发开关量输出/客户端电子地图;3 0)功耗:1 5 W m a x(3 0 W m a x 当加热器开启时,室外球);3 1)工作温度和湿度:-3 0 6 5(室外)/-1 0 5 0(室内);3 2)防护等级:I P 6 6(室外球);T V S x x 268、x x V 防雷、防浪涌、防突波。2 1 1智慧高速公路解决方案 V 3.06.5 交通事件视频检测系统6.5.1 系统应用背景近年来,我国高速公路迅速发展,已经形成公路运输的主力。截至x x x x 年底,中国高速公路通车里程达 7.4 万公里,排名世界第二。高速公路实行全封闭管理,减少了行车的干扰,消除了车流的交叉冲突,为机动车辆的通行创造了良好的条件。但在这样的道路上,因为驾驶人员法规意识差、安全意识淡薄、驾驶经验不足等带来的违章行为造成交通事故频发,影响高速公路的通行能力,给高速公路的运营造成巨大的经济损失。在城市内为了扩容发展、以及解决交通拥堵问题修建了很多城市快速路。这些城市快速路269、的高效通行可以提高人们的出行效率,如发生拥堵等意外交通事件,如通行不畅则会给社会经济运行造成极大的资源浪费。因此,如果高速公路管理部门和城市交通管理部门能够及时发现高速公路和城市快速路上的各种特定交通事件,及时进行预警引导,可以减少交通事故的发生;另一方面如果能够及时发现道路上交通事故快速反应,缩短事故现场清理时间,降低因事故对道路交通的影响。另外,交通流量数据可以为道路规划和交通诱导提供基2 1 2智慧高速公路解决方案 V 3.0础和依据,管理部门需要一种布置灵活、维护简单、对路面无损施工的采集设备。基于以上业务应用需求,道路管理部门需要一套能够为科学管理、调度道路资源、和保障道路安全保障提270、供可靠支撑的系统。6.5.2 系统现状分析目前高速公路管理部门和城市道路管理部门主要是借助视频系统人工监视或在巡逻车流动巡逻方式采集高速公路的运行状况,存在以下问题:1)人工监视判断效率低通常高速公路上安装有很多视频监控设备,依靠人工盯看监控画面方式发现高速公路上的交通事件,如果一个人需要监视的视频画面太多,就会远远超出人类的接受能力,会导致实际监控效果降低。实验结果表明,在盯着视频画面仅仅 2 2 分钟之后,人眼将对视频画面里9 5?上的活动信息视而不见。因而,监视这些摄像机也为我们带来了挑战,由于人类本身的弱点,实时、有效地监视和发现突发或有威胁的事件警报的能力受到极大地削弱。2)巡逻车存271、在巡逻空当高速公路的巡逻车经常是按预订线路进行巡逻,存在巡逻空当,而各种交通事件的发生存在不确定性和即时性,经2 1 3智慧高速公路解决方案 V 3.0常会出现巡逻车与各种交通事件擦肩而过现象,减少了及时发现事故隐患的可能。3)采集交通流量数据需要增加其它设备道路管理部门在需要采集交通流量信息时需要采用地感线圈、微波、磁感等检测方式,存在成本高、布置不够灵活、维护麻烦、施工对路面有影响的问题。6.5.3 系统应用要素6.5.3.1 合理布局、有的放矢、重点监控因视频检测交通事件成本相对较高,所以应当根据道路运行情况综合考虑,选择重点监控路段设置视频检测点。6.5.3.2 作为全程视频监控系统的272、有力补充由于全程监控系统安装的摄像机数量一般较多,少则几十台多则几百台,监控室内不可能一对一的安装这么多的显示器,采用轮巡方式轮巡一遍也需要很长时间,同时,人工跟踪,容易视力疲劳,在轮巡时稍有疏忽就不能及时的发现道路事件。因此,合理安装交通事件视频检测系统或者复用全程视频监控系统的前端视频资源,实现对各种交通事件的自动检测、自动报警、实时显示,做到“早发现、早处理”。6.5.3.3 科学合理的复用现有监控前端资源交通事件视频检测系统可以复用全程监控系统中能够2 1 4智慧高速公路解决方案 V 3.0满足交通事件检测及图像质量的前端监控点位,可以大大节约建设成本。6.5.4 系统设计目标通过对高273、速公路和城市快速路上的某些关键路段建设交通事件检测系统,以达到为管理部门提供一个辅助管理的手段:1)在高速公路重点路段设置监控卡点,实现对重点部位的2 4 小时全天候监控覆盖,视频流可用于实时监控或存储;2)对重点监控路段通过运用智能分析技术,及时发现高速公路上出现的车辆违章停车、拥堵、逆行、行人出现、遗落物等各类交通异常事件交通事件,并发出报警提示,有效缩短交通事件发现和反应时间,减轻道路巡查和监控人员的劳动强度;停车检测逆行检测2 1 5智慧高速公路解决方案V 3.0H I K V I S I 0/行人检测抛洒物检测H I K V I S I 00 3-0 2-2 0 1 0 星期二 1 274、5:2 4:3 7拥堵检测隧道烟雾检测1 5:2 3:1 02 0 1 0-0 3-0 2C a n e r a 02 1 6智慧高速公路解决方案 V 3.03)基于同一视频流视频进行车道流量、车道平均车速、排队长度、车头时距等交通数据的检测采集,为交通指挥调度提供数据支持,无需额外增加设备。表格式折线式柱状式6.5.5 系统技术原理本公司设计的高速公路事件及参数检测系统采用目前最新的车辆跟踪算法、背景建模、模式识别算法和人工智能算法等多领域的技术,实现对画面中特定区域:如车道内等2 1 7智慧高速公路解决方案 V 3.0区域的车辆、行人、其他物体等进行识别和分辨,根据其运动规律等特征来判断是275、否有交通事件发生。同时,系统对过往车辆数、排队长度等进行统计同时还采用视频测速技术对过往车辆的车速进行测量。6.5.6 系统关键技术系统采用海康威视独立自主研发的产品,主要针对高速公路、隧道公路等场景进行交通数据的采集和交通事件进行检测,采用高性能处理器配合独特的智能视频分析算法,与同类产品相比具有明显优势。6.5.6.1 自适应阴影过滤抑制算法技术采用自有知识产权的阴影抑制专利技术,能够自适应对车辆及其独特的前景、背景、阴影进行区分并对阴影进行分类抑制,并自动对阴影抑制处理进行开启和关闭,算法能有效区分建筑物、车辆及其的阴影,并随阴影倾斜角度、长度、光线亮度的变化动态调整过滤参数,具有极强的276、环境适应性;有效提升视频事件检测的准确度。6.5.6.2 自适应昼夜转换技术采用自有知识产权的昼夜转换专利技术,能够有效针对昼夜场景进行交通数据和事件的分析处理,真正实现全时段的道路监控。2 1 8智慧高速公路解决方案V 3.06.5.6.3 自适应天气变化技术采用自有知识产权的目标检测技术,能够有效降低雨天路面积水反光、雪天、雾天等对事件检测的不利影响,真正实现全天候的道路监控。6.5.6.4 自适应抖动处理技术采用自有知识产权的视频抖动检测以及过滤技术,能够有效的对视频的抖动进行评估,针对不同的抖动级别进行不同的处理,从而降低大风天气对交通事件检测造成的不利影响。6.5.6.5 多种交通数277、据采集功能同时可进行交通流量、平均车辆行驶速度、平均车头时距、平均车道道占用率、排队长度的数据采集处理;在保证架设高度足够高的情况下,单路视频可实现一个完整断面的交通数据采集,在保证交通数据准确性的前提下有效的降低系统建设成本。6.5.6.6 动态灵活的检测区域设置技术允许在任何时刻对一个检测区域进行编辑修改,随后立即生效,无需重新进行背景学习。6.5.7 系统组成海康视频高速公路事件及参数检测系统主要由前端采2 1 9智慧高速公路解决方案 V 3.0集单元、事件及参数检测单元、后端管理单元组成。1)前端视频采集单元前端视频采集单元包括模拟(数字)摄像机和编码单元,其中编码单元可以是 D V 278、S(视频服务器),D V R(数字硬盘录像机)或者I P 摄像机。在高速公路事件及参数检测系统中,前端摄像机必须按照一定的施工角度要求架设,确保系统的整体性能和效果。2)事件及参数检测单元交通事件及参数检测单元是本系统的核心单元,内部装载交通事件检测模块与数据库模块,对视频画面中的交通事件进行实时检测,同时统计分析车流量、车速、排队长度、车头距等数据。3)后端管理单元后端管理单元主要是客户端管理软件,可对交通事件检测服务器进行远程设置、智能规则设置等操作,可以处理各种交通事件报警、读取及下载服务器的统计数据,针对交通数据可生成各种类型的报表,包括柱状图、饼状图、折线图等报表,同时也可以生成表格279、形式的报表。6.5.8 系统功能功能名称功能概述实时监控实现全天候全方位的监控2 2 0智慧高速公路解决方案 V 3.0功能名称功能概述通事件检测分析服务器功能功能机动车违停检测对监控视场内违章停靠的车辆进行自动检测并报警测抛洒物检对监控视场内的抛撒物自动检测并报警机动车逆行检测对逆行行为、倒车行为进行自动检测并报警车道行人检测检测在指定的道路区域内是否有行人进入并报警交通拥堵检测自动检测高速道路上车辆拥堵事件并报警隧道烟雾检测能够实时监测到隧道内烟雾的发生交通数据采集车道流量检测统计车流量、车道速度、车头间距、车头时距、跟车百分比、时间占有率、排队长度远程校时功能通过中心集中校时,保持全网设280、备时间一致前端设备管理维护功能支持对前端设备的远程管理和维护;远程参数修改与升级功能2 2 1智慧高速公路解决方案 V 3.06.5.8.1 实时监控功能各级中心可实时调阅7 2 0 p 和2 0 0 W 高清视频图像。同时能远程控制7 2 0 p 球机3 6 0 度旋转监控,并支持拉近、拉远,变倍1 8 X。6.5.8.2 机动车违停检测2 0 1 0 年0 4 月1 3 日 星期二 1 2:2 5:4 8机动车违停检测图功能描述:对监控视场内违章停靠的车辆进行自动检测并报警;功能特点:(1)检测区域、如布防时间段、车辆停留报警触发时间由用户自定义;(2)摄像机按布控条件自动发现道路中违章停281、靠车辆并提示报警。2 2 2智慧高速公路解决方案 V 3.06.5.8.3 抛洒物检测0 3-0 2-2 0 1 0 星期二 1 4:5 9:4 71 4:5 8:2 02 0 1 0-0 3-0 2C a n e r 0 1抛洒物检测图功能描述:对监控视场内的抛撒物自动检测并报警;功能特点:(1)检测抛撒物的区域、停留时间、布防时间由用户指定;(2)及时发现抛撒物,避免交通事故;(3)最小检测物为1 0*1 0 像素。2 2 3智慧高速公路解决方案 V 3.06.5.8.4 机动车逆行检测2 0 1 0 年0 4 月1 3 日 星期二 1 0:2 3:1 41 4 8 162 0 1 0 年282、0 4 月1 3 日 星期二 1 0:21 2 01 4 8 16机动车逆行检测图功能描述:对逆行行为、倒车行为进行自动检测并报警;功能特点:(1)检测区域、正常方向、布防时间由用户自定义;(2)摄像机按布控条件自动发现逆行/倒车车辆;2 2 4智慧高速公路解决方案 V 3.06.5.8.5 车道行人检测2 0 1 0 年0 4 月1 3 日 星期二 1 0:3 6:5 11 4 8 1 6行人检测图功能描述:检测在指定的道路区域内是否有行人进入并报警;功能特点:(1)检测区域自由设置;(2)行人停留触发时间长度、布防时间由用户自定义;(3)及时发现高速公路的行人闯入;2 2 5智慧高速公路解283、决方案 V 3.06.5.8.6 交通拥堵检测00 441 4 8 16交通拥堵检测图功能描述:自动检测高速道路上车辆拥堵事件并报警;功能特点:(1)检测区域、布防时间由用户自定义;(2)有助于高速用户及时发现车辆堵塞情况,及时处理,提高服务能力。2 2 6智慧高速公路解决方案V 3.06.5.8.7 隧道烟雾检测0 0 0 51 M T0 6:0 0 3 7H 0 L E0 4-2 2-1 00 6:3 4:1 2隧道烟雾检测功能描述:能够实时监测到隧道内烟雾的发生。功能特点:(1)直接视频分析,无需其他外围设备,更及时发现安全隐患。(2)联动系统报警,无需单独报警系统。6.5.8.8 交通284、数据采集视频检测器在检测交通事件的同时也可实时显示、统计交通数据信息。如下表:交通数据描述车流量车道内通过的车辆数目车道速度车道内车辆的平均速度,以千米/小时表示车头时距同一车道前后两辆车通过同一地点的时间差,2 2 7智慧高速公路解决方案V 3.0以秒表示车头间距同一车道前后2 辆车的之间的距离,以米表示;车道时间占有率车辆通过时间的累积值与观测总时间的比值,以百分比表示车辆排队长度车辆发生拥堵时的车辆实际排队长度信息视频检测器并可为客户按通道、时间段等提供不同类型的统计报表:交通数据统计图提供实时车道当日流量、车道速度、排队长度、车头时距信息。方B 进量高1 2 0 4 4上01 2 3 285、4 4高进里1 2 2 2 3上0公度块上01 0 2n高1 5 公段上01 2 3 4 2n高建1 公里上01 7m4 1表格式折线式柱状式2 2 8智慧高速公路解决方案V 3.06.5.8.9 交通事件报警功能交通事件检测器对视频信息进行实时智能分析,在检测到交通事件后,相关报警信息即时传输到交通监控中心,供指挥调度人员关注路面状况,从而及时做出指挥调度。6.5.8.1 0 完善的S D K 开发包与二次开发支持我公司承诺提供完善的S D K 开发包以供业主按需集成、定制。系统应用管理软件的数据格式、通讯接口与通讯协议均采用标准方式或公开通讯协议和控制接口,便于集成。系统预留扩展接口与其他286、系统互联,全面支持系统的集成和二次开发。通过接口开发,系统可以生成相关的数据信息导出给其它信息系统数据库。6.5.9 系统性能项目指标交通事件分析统计能力每台检测器可支持4 路2 0 0 万像素码流分析;每路视频可支持8 个交通事件检测规则和8 个车道交通数据统计支持客户端数量可支持1 2 8 台客户端同时接入监控,每路通道支持1 6 台客户端同时接入监控2 2 9智慧高速公路解决方案V 3.0项目指标误报率误报率每日每路1 次机动车违停监测机动车违停检测率 9 5 漏检率5%抛洒物监测目标(如抛洒物)被检出的最小像素为 5*5 个像素抛撒物检测率 9 0 漏检率 1 0%机动车逆行监测机动车287、逆行检测率 9 5 漏检率 5%行人监测车道行人检测率 9 0 漏检率 1 0%拥堵监测交通拥堵检测率 9 0 漏检率 1 0%隧道烟雾隧道烟雾检测率 9 0 漏检率 1 0%交通数据统计9 5%检测时间机动车违停检测:1 0 秒交通拥堵检测:1 0 秒抛洒物检测:1 0 秒车道行人检测:1 秒机动车逆行检测:1 秒2 3 0智慧高速公路解决方案 V 3.0项目指标隧道烟雾检测:5 秒系统平均无故障连续运行时间M T B Fx x x x h6.5.1 0 系统前端设计6.5.1 0.1 点位部署选择事故多发路段、车辆拥堵路段、交通枢纽、特大桥及车流量较大的路段等关键地点设置视频检测点。对于重288、要路段可按2 0 0 米间距布设监控点。6.5.1 0.2 外场结构交通事件检测e P O N-O U N泪线光纤路口工业交换机7 2 0 p 高清球2 0 0 w 商海枪2 0 0 w 商满枪图例以太网线光杆系统外场结构图2 3 1智慧高速公路解决方案 V 3.07 2 0 p 高清球与2 0 0 W 高清枪共用一根立杆,监控点位配置1 台室外机柜,内部主要安装交通事件检测器、工业交换机、网络传输终端(例如:e P O N-O U N)以及电源模块、防雷模块等设施。6.5.1 0.3 前端架设方式示意高速公路前端摄像机的架设要求主要取决于场景类型和用户对后端分析设备的功能需求。一般有路测安装289、和道路正上方安装,道路路正上方安装方式一般采用L 杆或者龙门架安装。路侧安装方式适合于交通事件检测,道路正上方安装方式适合于交通数据统计。摄像机的安装高度 H 与检测范围 L 有直接的关系,L=1 5*H。一般要求摄像机安装高度在 8 m 以上,如 8 m、1 0 m和1 2 m,若摄像机的安装高度低于 8 m,会造成检测性能的下降。具体安装示意图如下:1)正上方安装示意图安装L 型杆件,高度为1 0 米,摄像机安装于检测区域的中间位置,挑臂长度依据现场路宽和选用的摄像机类型来确定,以下为现场布局示意图:2 3 2智慧高速公路解决方案 V 3.0约1 8 0 m 察 部 察 察 察2 2 m检290、测区域路肩霉 部 率 察 霉 都 正上方安装示意图2)单杆侧装示意图2 3 3智慧高速公路解决方案 V 3.0约1 8 0 m约2 5 m路肩检测区城霉 霉 哪 察 霉 霉 察 哪 霉 霉 霉路肩单杆侧装示意图3)隔离带内安装示意图约1 8 0 m约2 5 m路启霉 霉 寨 霉 霉 霉 霉 霸回检测区域隔离带内安装示意图6.5.1 0.4 前端场景架设示意1)高速公路隧道摄像机架设架设高度:5 6 米,受限于隧道高度;2 3 4智慧高速公路解决方案V 3.0隧道内摄像机优先考虑安装在隧道拱壁顶部中央;如果不能安装在中央位置,建议安装在右侧车道顶部内壁,尽量保证安装高度;安装方向为顺车流方向,监291、控汽车尾部。0 4-0 1-2 0 1 0 星期四 1 0:0 5:41 4:0 1:2 22 0 1 0-0 8-1 5果壁装方式效果吸顶安装方式效2)高速公路户外摄像机架设架设高度:1 0 1 5 米;2 3 5智慧高速公路解决方案 V 3.0K V I S/O N2 0 10 9路侧安装效果(适合交通事件检测)路中间安装(适合交通数据统计)3)高速公路桥梁摄像机架设架设高度:8 1 2 米;2 0 1 0 年1 1 月1 1 日 星期四 1 3:0 2:5 62 3 6智慧高速公路解决方案V 3.02 0 1 0 年1 0 月1 9 日桥梁侧装效果桥梁正装效果安装必须注意一下几点:画面中292、的道路方向与垂直方向夹角应当小于4 5 度,角度越小越好。1 1-2 3-2 0 1 0 星期二4:2 1:5 82 3 日错误安装正确安装 保证画面质量2 3 7智慧高速公路解决方案 V 3.02 0 1 0 年1 1 月2 3 日 星期二 1 2:0 9:4 90 7-1 3-2 0 1 0 星期二 1 3:3 9:2 3 其他不符合安装的注意事项区安装过低产生盲区角度不对产生盲2 3 8智慧高速公路解决方案 V 3.06.5.1 0.5 现场视场示意图4 3 8 4 4 mv e r b e a l c a m e n a m o u n t n g b r o c h e t.5*现场293、视场示意图-1四alcm现场视场示意图-22 3 96.5.1 0.6 现场实际抓拍图1)挂车违法停靠0 7-3 0-2 0 1 1H5 2 0 01 32)行人穿越绕城高速智慧高速公路解决方案 V 3.02 4 0智慧高速公路解决方案V 3.00 7-3 0-2 0 1 16.5.1 1 产品选型介绍随着高清化和网络化摄像机的不断普及和应用,结合海康实际项目的经验,此设计方案中我们推荐的是海康威视的7 2 0 P 的高清网络球机与2 0 0 万像素的高清网络枪机作为交通事件视频检测系统的前端采集设备,选用海康威视的(高清)交通事件检测器实现各种复杂的交通事件分析。同时,对于全程视频监控系统前294、端点位满足交通事件视频检测系统点位部署环境要求且符合摄像机选型原则的前端摄像机,可复用该点位视频资源,无需新建点位。2 4 1智慧高速公路解决方案 V 3.06.5.1 1.1 摄像机选型原则1)摄像机类型支持模拟或者网络摄像机:海康威视视频检测应用系统的视频输入格式为网络视频流,前端摄像机可以选择模拟摄像机或者网络摄像机;模拟视频通过编码后可以作为检测系统的输入信号;网络摄像机的输出可以直接给分析系统进行事件分析;支持高清网络摄像机:基于在高速公路部分事故高发监控点安装高清网络摄像机的需求,海康的事件分析系统支持高清网络摄像机;支持固定或者P T Z 摄像机:针对高速公路监控中多个角度查看的295、应用需求,海康事件分析系统支持固定式摄像机和P T Z 摄像机,在使用P T Z 摄像机进行事件检测时,需要启动预置位功能。2)摄像机特性要求低照度:该特性可以保证输入视频在高速道路夜晚亮度很低时视频画面亮度合适,噪声较少,有利于事件分析处理;自动增益:建议关闭摄像机的自动增益功能,可减少视频图像的光影变化,有助于事件分析处理;强光抑制:该特性可以保证在夜晚车辆开启前大灯的情况下,视频画面中的光晕得到有效的抑制,车辆之间能够有效分开,有利于事件分析处理;强光抑制效果请参考下图。2 4 2智慧高速公路解决方案 V 3.02 0 1 0 年0 7 月1 3 日 星期二 2 3:4 1:4 50 1296、-1 1-1 02 3:5 1:2 1强光抑制效果(左:开启强光抑制 右:无强光抑制)高信噪比:用于事件分析的摄像机信噪比要求大于4 8 d B,高信噪比有利于确保视频信号的质量,有利于事件分析处理。6.5.1 1.2 7 2 0 p 高清球技术规格在高速公路事故高发点这种复杂的户外环境条件下,要实现全天候全方位的监视,必须采用高性能快速球形摄像机,支持自动彩转黑功能,实现昼夜监控,必须具有极强的稳定性和可靠性,对此我们采用海康威视 D S-2 D F 1-5 7 X A 型1 3 0 万像素网络高清快球,其详细技术参数如下:型号室外D S-2 D F 1-5 7 X A2 4 3智慧高速公路297、解决方案V 3.0摄像机图像传感器1/3 S o n y P r o g r e s s i v e Sa n C C D有效像素x x x x(H)9 6 0(V)最低照度0.1 L u x/F 1.6(彩色);0.0 1 L u x/F 1.6(黑白)白平衡自动/手动/自动跟踪白平衡/室内室外增益控制自动/手动信噪比大于5 0 d B背光补偿开/关电子快门1/2 5 1/1 0 0,0 0 0 s日夜模式滤光片彩转黑数字变倍1 2 倍隐私遮蔽最多4 块区域,同时最多有4块区域在同一个画面聚焦模式自动/半自动/手动镜头焦距4.7-8 4.6 m m,1 8 倍光学变倍速度大约2 秒(光学,广298、角-望远)水平视角5 5.2-3.2 度(广角-望远)近摄距1 0-x x x x m m(广角-望远)2 4 4智慧高速公路解决方案V 3.0光圈数F 1.6-F 28功能水平范围3 6 0 连续旋转水平速度水平键控速度:0.1 3 0 0/s,速度可设;水平预置点速度:5 4 0/s垂直范围-5 1 8 5(自动镜像)垂直速度垂直键控速度:0.1 2 4 0/s,速度可设;垂直预置点速度:4 0 0/s比例变倍支持预置点个数2 5 6 个巡航扫描8 条,每条可添加3 2 个预置点花样扫描4 条,每条路径记录时间大于1 0 分钟断电记忆支持守望功能预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫299、描/随机扫描/帧扫描/全景扫描方位角信息显示开/关预置点视频冻结支持2 4 5智慧高速公路解决方案V 3.0定时任务预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描报警报警输入1 路报警输出报警联动1 路,报警联动可设置预置点、巡航扫描、花样扫描、S D 卡录像、触发开关量输出、客户端电子地图输入/输出模拟视频输出1.0 V p-p /7 5 9,P A L 或N T S C,B N C 头音频输入音频输出音频输入(L I N E 输入),音频峰值:2-2.4 V p-p ,输出阻抗:1 K 1 0%线性电平,阻抗:6 0 0 网络网络接口1 0 M/1 0 0 M 300、网络数据最大图像尺寸帧率视频压缩X X x x 9 6 05 0 H Z:1 6.7 帧(x x x x 9 6 0 P)、2 5帧(x x x x 7 2 0 P);6 0 H Z:2 0 帧(x x x x 9 6 0 P)、3 0帧(x x x x 7 2 0 P)H.2 6 42 4 6智慧高速公路解决方案V 3.0音频压缩0 g g V o r b i s /1 6 k b p s音频模式O F F/音频输入/音频输出网络协议T C P/I P、H T T P、D H C P、D N S、R T P/R T C P、P P P o E(F T P、S M T P、N T P、S N 301、M P 可添加)同时访问用户数最多6 个双码流支持S D 卡手动录像/报警录像;支持S D/S D H C 卡(最大支持3 2 G)用户权限分3 级:管理员、操作员和只能浏览安全模式授权的用户名和密码,以及M A C 地址绑定客户端摄像机控制水平/垂直、变倍、聚焦、鼠标点击跟踪和鼠标拖放、光圈、调用预置点和自动模式O S D最多1 8 个字符时显示6 种显示方式可选,如时间:星期:日期巡航信息回读配合客户端软件使用把每条巡航路径包括的预置点信息回读、显示出来2 4 7智慧高速公路解决方案 V 3.0一般菜单中、英文规范云台控制协议H I K V I S I O N,P E L C O-P 和P302、 E L C O-D(可添加),协议自适应电源A C 2 4 V(D C 1 2 V 可选)功耗1 5 W m a x(3 0 W m a x 当加热器开启时,室外球)工作温度和湿度-3 0 6 5(室外)/-1 0 5 0(室内);湿度小于0%防护等级I P 6 6(室外球);T V S x x x x V 防雷、防浪涌、防突波尺寸重量2 2 0 2 9 9.2 m m(室外);1 8 3.4 2 4 7 m m(室内);2 4 5 2 4 0 m m(室内嵌式)5 k g6.5.1 1.3 2 0 0 W 高清枪技术规格在高速公路事故高发点,环境复杂,市场范围宽广,必须采用高清晰度的摄像机303、进行覆盖,必须具有低照度、强光2 4 8智慧高速公路解决方案V 3.0抑制、大靶面C C D(靶面越大,成像效果更好)、高信噪比等等特性,对此我们采用海康威视D S-2 C D 9 7 7 型道路专用摄像机,其详细技术参数如下:型号型号D S-2 C D 9 7 7摄像机传感器类型最低照度2/3 P r o g r e s s i v e S c a nC C D0.1 L u x (F 1.2,A G C O N)快门1/2 5 秒至1/3 0,0 0 0 秒镜头接口类型C/C S 接口自动光圈D C 驱动压缩标准视频压缩标准压缩输出码率H.2 6 43 2b p s 1 6 M b p s304、图像图像格式最大图像尺寸J P E GX x x x x x x x帧率图像设置全帧率饱和度,亮度,对比度,白平衡,增益通过软件可调网络存储功能支持S D/S D H C2 4 9智慧高速公路解决方案V 3.0功能支持协议T C P/I P,H T T P,D H C P,D N S,R T P/R T C P,支持F T P 上传图片通用功能心跳,密码保护支持车牌识别,支持视频触发、外部专用功能I/0 触发、网络触发、R S-4 8 5 触发,支持红绿灯状态入,支持 J P E G 抓图功能,支持补光灯同步,支持电源同步,支持I 0 测速功能接口通讯接口触发输入1 个R J 4 5 1 0 305、M/1 0 0 M 自适应以太网口,1 个R S-4 8 5 接口4 路外部触发信号触发输出3 路(光耦隔离x x x x V A C),可作为闪光灯同步输出控制视频输出1 V p-p C o m p o s i t e O u t p u t(7 5/B N C)般规范工温度湿度电源供应功耗尺寸(m m)-1 0 6 0,湿度小于9 0 无凝结)D C 1 2 V 1 0%1W M A X6 7.6 7 1.6 1 6 52 5 0智慧高速公路解决方案V 3.0重量7 5 0 g6.5.1 1.4 高清交通事件检测器技术规格依据系统实际应用需求,视频检测器必须具有机动车违停检测、抛洒物检测、306、机动车逆行检测、车道行人检测、交通拥堵检测、隧道烟雾检测、交通数据采集、事件报警等功能,对此我们采用海康威视的V D-x x x x 型高清交通视频检测器,能够完全满足以上要求,其详细技术参数如下:型号V D-x x x x检测路数4 路7 2 0 P x x x x P处理器I n t e l x e o n x x x x x 系列四核处理器 主频2.9 3 G H z芯片组I n t e l x x x x 芯片组内存2 G B D D R 3 x x x x D I M M网络控制器集成两个I n t e l 千兆自适应以太网控制器,支持双网卡绑定显卡集成显卡 8 M B D D R 307、显存外部设备接口4 个U S B 接口、1 个串行接口2 5 1智慧高速公路解决方案V 3.0电源交流电源输入 2 2 0 V,4 7 6 3 H z 3 0 0 W工作环境温度5 3 5 外形1 U 机架式 5 5 0 x 4 3 0 x 4 3 m m最大重量1 5 K g预装系统正版W i n d o w s x x x x S e r v e r6.5.1 1.5 其他设备推荐1)标清视频检测器 V D-x x x x 海康威视产g a 1 出R Q 0技术参数:型号V D-x x X X检测路数8 路C I F/4 C I F处理器I n t e l x e o n x x x x 308、x 系列四核处理器 主频2.9 3 G H z芯片组I n t e l x x x x 芯片组2 5 2智慧高速公路解决方案 V 3.0内存2 G B D D R 3 x x x x D I M M网络控制器集成两个I n t e l 千兆自适应以太网控制器支持双网卡绑定显卡集成显卡8 M B D D R 显存外部设备接口4 个U S B 接口、1 个串行接口电源交流电源输入 2 2 0 V,4 7 6 3 H z 3 0 0 W工作环境温度5 3 5 外形1 U 机架式 5 5 0 x 4 3 0 x 4 3 m m最大重量1 5 K g预装系统无系统/正版W i n d o w s x x309、 x x S e r v e r2)D S-2 C C 1 7 6 P(N)-A(-C)(标清摄像机)海康威视2 5 3智慧高速公路解决方案 V 3.03)D S-2 C D 8 6 3 P F(N F)-E(W)(高清网络摄像机)海康威视6.5.1 2 案例介绍6.5.1 2.1 舟山跨海大桥智能管理系统1)概述舟山跨海大桥是目前我国规模最大的岛陆联络工程,总投资超过1 3 0 亿元。由于大桥沿线海景壮丽,先前采用传统监控系统,依靠人工盯看监控画面方式往往由于监控画面过多而难以全部或及时发现异常事件,导致桥面停车观光等交通违法行为时有发生。为杜绝此类危险事件发生,进一步确保桥面畅通,舟山跨海310、大桥管理中心决定安装一套更为领先2 5 4智慧高速公路解决方案 V 3.0的智能管理系统。经过充分调研,最终海康威视成为该大桥智能管理系统的提供商。通过采用智能视频分析技术,全天候地对车辆违章停车、车辆减速、行人出现、遗落物等各类交通异常事件进行智能检测,有效提升了高速处理危险事件的效率,保障大桥正常安全运营。2)典型意义 开辟大型陆岛联络工程“智能化”管理的先河舟山跨海大桥全长 5 0 多公里,桥面监控点(监控画面)共有上百个,项目本身的规模以及监控点的数量目前在国内同类项目中都居于前列。而此次采用智能监控系统,也是国内同类项目中的率先之举。由于新系统的应用,解决了之前传统监控带来的人工工作311、量大,捕获信息不及时、不全面的诸多问题,将大桥的交通管理水平和效率提升到了新的层次。智能监控在大型交通管理项目中的实战应用舟山跨海大桥的智能管理系统,结合了用户的特定需求,实现了对所监控路面的非法停车、车辆慢行、行人出现、抛洒物遗留等多种异常事件的智能检测。系统具有非常高的检测率,例如检测目标可以小到路面上的一张纸。高精度和高检测率,大大减轻监控人员的工作负担,让智能监控系统真正发挥于实战。3)应用背景2 5 5智慧高速公路解决方案 V 3.0舟山跨海大桥在开通伊始采用的是传统的监控系统,由于监控点数量繁多,利用人工监控的方式常常由于监控画面过多而遗漏一部分事件,并且也很难做到及时发现,及时对312、违章停车等事件进行处理。据了解,自 x x x x 年1 2 月2 5 日开通以来,停车观光等交通违法行为时有发生,仅 x x x x 年庆长假期间,平均每天就有二三十起违法停车现象发生。为了进一步提高管理的效率,保证大桥路面行驶的安全,舟山跨海大桥管理中心决定在监控系统中增加智能分析的部分,主要有以下智能监控的需求:非法停车检测车辆慢行检测行人出现检测抛洒物检测对于智能视频技术本身来说,高质、稳定的图像源是实现高精度识别和分析的关键。但该项目中,由于监控摄像机要全部安装在桥面灯杆上,而整个大桥跨越近 5 0 公里的海面,海上巨大的风浪造成摄像机的抖动非常明显;此外,舟山跨海大桥光线变化较多,313、视频画面经常出现明显的阴影、明暗的变化,如果遇上阴雨天气,摄像机上还会有水珠水雾等。这些对于智能视频分析技术的应用,系统部署以及实施等,都是极大的挑战。在项目试验初期,由于上述因素的影响,再加之监控点2 5 6智慧高速公路解决方案 V 3.0(路数)有上百路,一天下来每路的误报平均有十几次,总共加起来就有一两千次,差不多相当于每分钟就有一次误报。因此,能否克服客观恶劣环境所带来的种种干扰,将误报率控制在一个合理的范围之内,就成了这套智能监控系统能否给客户带来实际使用价值的关键所在。4)解决方案经过在现场持续的调试和总结,并通过海康威视算法工程师专门的技术攻关,以及近三个月的升级、测试,最终,投314、入使用的舟山跨海大桥智能管理系统现场使用效果得到了很大的提升,误报率得到了有效的控制。利用视频检测器设备的交通事件检测功能,全天候对车辆违章停车、车辆减速、行人出现、遗落/留物等各类交通异常事件进行检测,并将报警上传到监控中心。当有异常事件发生时,监控中心的智能管理软件发出语音报警提示,提示当前发生异常事件的地点及事件类型。同时客户端上自动全屏弹出报警视频画面,便于监控中心人员进行报警确认。另外,监控中心通过电视墙实时显示前端监控画面。2 5 7智慧高速公路解决方案 V 3.0摄像机而耀模拟信号光纤信号数字倍号光端机机房“1 0 5 号路段停车报警!视颜检测器语音提示四解码器控中心1 软件电祥315、墙报警并出视硕舟山跨海大桥智能管理系统拓扑图5)系统功能整个智能视频监控管理系统,是在传统视频监控系统的基础上融入智能分析技术,主要完成以下功能:智能分析功能自动检测异常停车事件自动检测车辆慢行事件自动检测行人闯入事件自动检测抛洒物事件 管理配置功能添加(注册)、修改、删除智能分析设备,监测智能分析设备的运转情况,对异常情况进行中心报警提示智能规则的配置功能,用户可以根据需求在视频中配置各项报警规则报警联动配置功能,用户可以根据需求配置智能报警2 5 8智慧高速公路解决方案V 3.0联动方案支持分区域/分功能管理智能分析监控点监控功能支持在预览画面显示智能分析结果,包括显示警戒规则、目标框和报316、警信息支持在报警列表栏显示报警列表,报警列表记录了报警的时间、事件类型、发生地点等信息,用户可以在报警列表中点击查看报警抓拍图片及回放报警录像。报警查询及日志管理功能支持按时间段、监控点检索、回放录像资料支持按智能报警类型搜索及回放录像资料支持智能报警日志的搜索及管理功能支持下载、备份录像资料6)应用效果实际应用效果如下(以下为部分报警图片):2 0 1 0 年1 0 月1 0 日 星期日 1 0:4 0:5 60 0 4 号 岑港大桥 k G 2+1 9 5 舟山0 0 5 号 名塘大桥 k 3 3+5 8 1 厅波车辆慢行检测非法停车检测2 5 9智慧高速公路解决方案 V 3.00 0 3317、 号 岑港大析8 6 2+3 9 5 舟山0 0 7 号 响矿6 0+6 2 0宁波抛洒物检测行人检测7)实施成效如今,舟山大桥智能监控系统每天检测到的非法停事件可车达三四十起之多,对保障舟山大桥桥面通畅起到了极为重要的作用,得到了用户的高度认可:技术革新,实现“人所不能”自动报警功能:全天候主动对所有视频进行智能分析,有异常事件发生时,自动上传报警,无需人工长时间盯看大量的监控画面;丰富的报警提示方式:当有报警发生时,智能管理软件自动发出语音报警提示,提示当前发生异常事件的地点及事件类型,客户端上自动全屏弹出报警视频画面,便于监控中心人员及时进行报警确认,让工作人员在几秒钟之内就能搜索到路面318、的违法情况,改变了人工监控方式难以有效避免疏忽发生的现状;报警精度高:采用先进智能视频分析技术,结合项目实2 6 0智慧高速公路解决方案 V 3.0际调试磨合,漏报率低,误报率低,例如对于监控点远处的停车事件依然具有非常高的检测率,减少了对异常事件遗漏处理情况的发生;报警取证:自动保存报警图片、报警日志、报警录像,当有需要时,可以用作事后取证。高整合、高稳定,减少用户设备投入系统的智能规则设置灵活、设备安装简单,勿需用户投入额外的学习成本;安全性:系统采用多级权限管理,保证用户的隐私安全;系统整合:采用内嵌智能分析功能模块的前端编码设备,智能分析、编码、录像、报警上传于一体。相对于普通监控系统319、,在不需要额外增加设备的基础上即可实现智能事件检测功能,系统整合度高,减少了设备投入成本。高稳定性:基于纯嵌入式技术,采用高速专用媒体处理D S P,实现监控点的音视频编码和网络传输,监控前端无须P C 机或工控机支持,具有超强的稳定性,提升用户设备的性价比。6.6 单兵移动执法系统6.6.1 系统概述城市治安监控点绝大多数是固定监控点,实现对固定目标或一个有限监控区域的视频监控,城市治安管理不可避免2 6 1智慧高速公路解决方案 V 3.0地存在盲点,使犯罪分子抱着侥幸心理有机可乘,破坏城市治安环境、威胁到人民生命财产安全。同时,巡警和执勤民警在执行治安任务时,存在治安执法难、上级指挥信息沟320、通难的等问题,不能记录执法过程信息、上级领导和监控中心不能实时了解一线治安执法现状等情况,只能通过常规的通信手段或逐级上报的方式,影响了重要治安事件的快速决策。随着无线传输技术和视频监控技术的快速发展,海康威视经过长期的行业需求调研和应用探索,开发了车载和单兵执法系统,成为治安监控和治安管理的有力补充。建设车载取证和单兵执法系统,能将警力快速调动到一线,实时记录执法过程,实时指挥执法过程,快速达到执法目的,真正意义上实现城市治安点面结合的应用需求。6.6.2 单兵概念单兵系统是对现有城市治安监控系统的一种灵活性、机动性扩充,通过提高执勤民警的技术装备,实时记录执勤民警的一线执法情况,利用无线传321、输网络(3 G/W I F I 等),将音视频图像实时传输到监控中心,结合G I S/G P S 系统,实现统一管理和指挥单兵监控系统是海康威视最新研发推出的数字监控系统,是城市治安监控系统整体解决方案的重要组成部分,系2 6 2智慧高速公路解决方案 V 3.0统支持多种平台接入,支持 E V D O、W C D M A、T D-S C D M A、W I F I等无线标准,自带锂电池,具有体积小、重量轻的特点,便于携带,能够满足执勤民警的移动使用需求。6.6.3 系统结构防火墙/网闸手机监控界面P C 用户各级监控中心网络手机客户端()网络覆盖区域移动执法单兵系统结构图6.6.4 前端设备单322、兵设备D S-x x x x H F L/X X 产品是针对移动手持的专用监控产品,集成液晶显示屏,集成 3 G 无线通讯模块,内置电池供电,附带线控,小型摄像头,麦克风。采用标准的H.2 6 4编码,支持本地控制菜单,本地 S D 录像/回放等功能,支持抓图及图片浏览,支持标准播放器直接播放码流,支持E 家平台集中监控。2 6 3智慧高速公路解决方案V 3.0单兵主机采用工业级设计,体积小,重量轻,携带方便;防水、防尘,防摔,具有本地图像存储、3 G 无线传输、G P S等功能,非常适合于移动执法应用。6.6.5 传输网络采用3 G/W I F I 无线传输网络,经网络运营商专线接入到监控中323、心平台,通过防火墙和网闸确保网安全性。自国内各运营商 3 G 数据卡发布伊始,海康就开始了 3 G视频监控前端的研发、测试;目前国内 3 G 无线网络技术情况如下:1)中国移动的T D-S C D M A 网络,其 H S D P A 网络支持下行数据速率最高可达3.6 M b p s,上行数据速度最高可达3 8 4 k b p s;2)中国电信的C D M A x x x x E V-D O 网络的下行数据速率最高可达3.1 M b p s,上行数据速率最高可达1.8 M b p s;3)中国联通的W C D M A 网络在H S D P A 支持下,下行数据速率最高可达 1 4.4 M b324、 p s,上行数据速率最高可达5.7 6 M b p s。海康威视H.2 6 4 压缩标准的视音频码流,C I F 格式下全实时传输(2 5 帧/秒)需要5 1 2 k b p s 的上行带宽,在3 8 4 k b p s时,可减帧传输,视频流畅性、清晰度照样可以得到保障,当前国内三种 3 G 标准完全可以满足 C I F 格式的视频流的上2 6 4智慧高速公路解决方案V 3.0传带宽需求海康威视凭借已有的W I F I、W i m a x 无线视频监控的研发经验,0 9 年初,海康3 G 前端就陆续投入应用;目前的3 G 产品组成包括:车载系列、视频服务器系列、网络摄像机系列,单兵系列,可以325、说在行业内,产品线最为全面。一方面,可充分满足各方面的应用,另一方面也方便了已有海康用户对3 G 产品的扩展应用。6.6.6 监控中心单兵系统通过统一的监控中心管理平台实现集中管理,共用治安视频监控管理平台。单兵视频图像经解码后可上墙显示,通过流媒体服务器,将视频信号转发给各授权访问用户。6.6.7 系统功能1)视频录像功能在本地 m i c r o S D 卡上录像,可以识别S D 卡,最大容量支持到 3 2 G。用户可以通过菜单里的录像按钮触发录像,也可以通过外置“录像”按键来触发录像。2)本地回放功能在本地可以进行录像文件的回放,可以通过菜单查看S D卡里的录像文件。用户可以选择任意一个326、文件进行回放。回放过程中有状态栏显示设备状态和回放文件信息。还可以对2 6 5智慧高速公路解决方案 V 3.0回放速度进行控制,可以单帧,1/8 x,1/4 x,1/2 x,1 x,2 x,4 x,8 x,M A X 速度进行回放,可以暂停/继续,可以退出回放至选择回放文件界面。3)本地抓图功能可以通过外接线控上的抓图按键触发 D V R 进行抓图,用户每按一次抓图键,D V R 便抓取一张图片保存到m i c r o S D 卡上,抓图成功后D V R 触发D V R 音频输出一段较短的声音表示抓图成功。所抓的图片为j p g 格式,采用 V G A 的分辨率,以日期和时间来命名,比如 x 327、x X X X X X X x x X x 2 4.j p e g。4)本地图像预览功能用户可以通过本地菜单中的图片浏览界面浏览 S D 卡里保存的 D V R 自身抓取的图片。用户进入图片浏览菜单,自动列出 S D 卡里保存的图片,用户可以选择要查看的图片,确认就可以进行浏览。在浏览的过程中可以直接切换到上一张或下一张图片进行浏览。5)本地报警输入功能用户可以通过按线控上的报警按键,触发一个报警。这个报警可以上传到中心控制端,中心控制端收到后就可以知道前方发生了情况,并采取相应的措施。6)3 G 网络接入功能单兵设备中自带W C D M A/T D-S C D M A /C D M A x 328、x x x 中的一种3 G 模块,用户可以通过3 G 模块将 D V R 连接至3 G 网络,2 6 6智慧高速公路解决方案 V 3.0支持手动连接,手动断开,开机自动连接,需要时自动连接,中心端命令控制。7)支持G P S 功能设备内部集成了G P S 模块,用户可以在单兵设备的菜单中看到当前的G P S 位置信息,也可以设置G P S 信息显示在 O S D上,单兵设备也可以将G P S 位置信息上传至中心控制端,让中心端的人员可以及时了解到前方人员的位置。8)语音对讲功能单兵系统可实现监控中心与执勤民警间的语音对讲,实现远程一线情况汇报、远程调度指挥等功能,保持单兵移动执法时的通信畅通。329、9)U S B 主从模式切换功能单兵设备外置一个m i n i U S B 接口,可以设置U S B 为主和从两种模式。主模式时,m i n i U S B 接口可以外接其它存储设备,访问外接设备内的文件。从模式时,单兵设备的m i n i U S B接口可以接入 P C 机的 U S B 口,P C 机可以把单兵设备识别成一个存储设备,直接访问单兵设备上S D 卡里的文件。1 0)支持S D 卡热插拔S D 卡的热插拔功能。即在 D V R 开机的状态下,将S D 卡插入至 D V R 的S D 卡插槽后即可使用。1 1)自动切换节电模式经过一段时间没有任何操作后,单兵设备自动进入节电2 6330、 7智慧高速公路解决方案 V 3.0模式。这段时间的长度由用户来设置。节电模式的状态下,单兵设备关闭3 G 模块,G P S 模块,L C D,摄像头的电源,将C P U 和 D S P 设置为低功耗状态,单片机处于休眠模式。有任意键输入时,自动进入正常工作状态。6.6.8 产品技术规格6.6.8.1 单兵摄像机海康威视 D S-2 C C 5 0 2 P-B T 1 主要特性1)采用高性能C C D2)分辨率高,图像清晰、细腻3)低照度4)支持自动彩转黑功能,实现昼夜监控5)支持背光补偿功能6)支持自动白平衡功能,色彩还原度高,图像逼真7)信噪比高,图像画面干净、悦目8)支持自动电子快门功能331、,适应不同监控环境2 6 8智慧高速公路解决方案V 3.09)支持自动电子增益功能,亮度自适应 技术规格型号参数D S-2 C C 5 0 2 P-B T 1传感器类型1/4“C C D信号系统P A L有效像素5 0 0(H)5 8 2(V)最小照度0.1 L u x F 1.2快门1/5 0 s 1/1 0 0,0 0 0 s镜头类型3.7 m m水平解析度4 2 0 T V L同步方式内同步视频输出1 V p-p C o m p o s i t e O u t p u t(7 5 欧姆)信噪比大于5 0 d B背光补偿O N工作温度-1 0 6 0 防护等级I P 6 5电源D C 5 332、V-1 2 V,1 0%功耗1 W M A X尺寸(m m)1 7 5 5重量5 2 g2 6 9智慧高速公路解决方案 V 3.06.6.8.2 单兵设备海康威视 D S-x x x x H F L/X X 产品特点1)支持3 G 传输,设置指示灯提示拨号成功,3 G 天线尽量内置。2)支持液晶屏,参数可设置。3)M i c r o S D 卡、U I M 卡均为内置,可插拔。4)支持防水、防尘、防摔的三防功能。5)支持C I F D 1 抓图、回放、存储功能,码率可调,分辨率可调。6)支持预览。7)支持双码流,主码流本地存储,子码流无线网传。8)开机后可自检M i c r o S D 卡是否333、存在,是否有视频信号。9)支持报警输入,并可将报警上传至监控中心。报警由按键触发,可以考虑将按键做到线控上或者主机外壳上。2 7 0智慧高速公路解决方案V 3.01 0)操作界面可显示M i c r o S D 卡剩余容量、剩余电量、当前时间信息,存储卡剩余空间不足和电池剩余电量不足时都可以在液晶屏上给予提示。1 1)开机后一段时间如果没有操作可自动进入低功耗待机模式,以降低功耗。1 2)锂电供电,电池可拆卸,单块电池至少维持设备正常工作两小时,配备充电器。1 3)支持语音对讲,音频输入输出和视频输入输出。(视频输出指 L E D 显示)1 4)音频输入输出、视频输入、报警输入共用同一个插座。配套转接头,方便客户接D V 等视频采集设备。1 5)支持按键启动 关闭录像、抓图。1 6)支持R e s e t 键复位。1 7)支持U S B,使设备可通过U S B 接口将数据传送到P C 机上