道路车辆区间测速系统解决方案

第1章 概述

1.1 应用背景
        机动车超速行为一直是诱发恶性交通事故的主要原因，依法整治机动车超速行为则成为公安交通管理部门最为关心的问题之一。通过建设测速违章抓拍处罚系统，公安交通管理部门通常通过非现场处罚系统记录并处理机动车超速违章驾驶行为。传统的测速违章抓拍系统为单点测速，即通过经过计量部门标定的测速工具（如测速雷达、地感线圈及检测器）实现单一交通断面测速，并与系统抓拍设备结合，叠加超速信息。然而单点测速对违章行为的判断存在偶然性，如驾驶人员了解测速点位分布、安装电子狗等反测速设备逃避测速抓拍，或因紧急避险需要超越车辆而发生的超速行为，降低了对故意超速行为判断、处理的准确性。因此，考虑采用计算车辆通过某区间平均速度的方式判断车辆超速，即区间测速。
区间测速系统，通过封闭路段通过记录车辆进出路段的时间、距离而计算其平均行驶速度，在国道及高速路等封闭路段得到了广泛的应用。目前，区间测速一般是通过实时记录过车信息，通过中心统一的区间测速服务器实现平均速度计算、速度与过车数据匹配等方式完成的。。
 1.2 设计原则
        西安翔迅科技根据多年在智能交通行业的经验，按照“结构的整体性，技术的先进性，运行的可靠性，经济的合理性，操作的友好性，业务的可拓展性，系统的开放性，系统的易维护性”进行设计。
        1）结构的整体性
        高性能产品的单纯组合，往往不能达到系统级的最优性能。我们根据卡口系统整体架构的理论特征，结合构成系统的独立设备的自身特性，为达到系统级的功能、性能最优化，对设备的选型进行了仔细的考量，从前端获取图片的能力、清晰度，环境的光照、昼夜长短，到网络传输系统的容量、传输能力，直到后端分析处理设备的负载、中心软件处理能力、存储能力，甚至系统的供电、所处环境温度、湿度等外在因素都进行了研究，站在系统的角度完成设备选型，实现了高性能设备的有机组合，形成了一套成熟的产品方案。

        2）技术的先进性
        在系统设计过程中，充分借鉴、利用国内外的先进技术和成功经验，在系统结构和设备选型上精益求精，将高清成像技术、智能视频检测分析技术、摄像机内嵌车牌识别等代表行业发展趋势的先进、成熟技术有机结合在一起，设计出一套性能优异的卡口系统。避免投入即陷入技术落后，且规避因业务、运行环境的变化而造成系统大范围调整的可能。
        Ø  系统前端采用 300 /700 万像素高清网络摄像机，摄像机集成车牌识别算法，在摄像机内完成车牌自动识别；
        Ø  采用电感自调谐范围大、响应时间更短和轮询检测机制的车辆检测器， 具有更好的适应性，有效提高检测精度和防止干扰。
        Ø  采用线圈/雷达检测+视频检测双模式，可以在线圈/雷达故障时自动切换到视频检测模式；
        Ø  采用主机时钟自动校时技术，可自动同步前端摄像机与中心服务器的系统时钟，并保证校时的准确性。
       3）运行的可靠性
        卡口系统是一个系统牵涉面多、规模大、运行环境复杂、使用率高的复杂系统。考虑系统全天候实时性需求，要求系统具备 7*24 小时连续不间断运行的能力，设计时充分考虑系统的高可靠性，选用高集成设备，采用自动检测、自动监控、自动报警、单点自愈、冗余配置、负载均衡等技术来有效地保证系统的高可用性和可靠性。
       4）经济的合理性
        以行业标准作为设计依据，充分考虑用户实际需要和技术发展趋势，在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，实现最优化的系统设备配置，降低系统造价。
       5）操作的友好性
        系统主要使用人员为公安交警和有关领导，从满足交警实战需要出发，系统采用简洁、友好的人机界面，具有多媒体化操作设计，在出现系统故障时，能够简便快捷的进行处理。前端设备支持远程升级和远程故障排除功能，维护便捷， 降低系统运维管理成本。同时可自动检测系统中设备的运行状态，并示出详细参数，以辅佐管理人员及时准确地判断和解决问题。使用稳定易用的硬件和软件， 完全不需借助任何专用维护工具，即降低了对管理人员进行专业知识的培训费用， 也节省了日常频繁地维护费用。

       6）业务的可扩展性
        考虑到以后的需求会不断增加，系统建设的数量将随之扩大，系统采用灵活、开放的模块化设计，赋予结构上极大的灵活性，为系统扩展、升级及可预见的管理模式改变留有余地，能够很好地随业务系统未来的扩充和变化进行横向或纵向的扩展，并且能够具备动态调整资源的能力，根据业务系统实际运行状况及时地调整和分配有限的系统资源，提高资源的利用率。
核心设备如存储设备、中心服务器等具有强大的扩展功能，可随着交通需求的不断增长能够很方便的扩充和平滑升级，为以后的扩充和发展提供技术上的保障。支持与公安各业务子系统对接，实现信息共享。
      7）系统的开放性
       系统依据相关的标准、规范进行设计，采用通用、规范和安全的数据通讯协议和接口，为卡口系统与其它系统的对接集成提供开放性的数据接口。
      8）系统的易维护性
       从满足公安实战需要出发，系统采用简洁、友好的人机界面，具有多媒体化操作设计，在出现系统故障时，方便管理人员简便快捷的进行处理。前端设备支持远程升级和远程故障排除功能，维护便捷，降低系统运维管理成本，同时可自动检测系统中设备的运行状态，并显示出详细参数，以辅助管理人员及时准确地判断和解决问题。使用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具， 即降低了对管理人员专业技能水平的要求，也节省了日常频繁的维护费用。
1.3 设计依据
       翔迅科技的卡口系统建设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：
       1)   《中华人民共和国交通安全法》；
       2)   《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》；
       3)   《公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求》（GA/T651-2006）；

       4)   《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》（GA/T652-2006）；
       5)   《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》（GA/T497-2016）；
       6)   《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》（GA/T 832—2014）；
       7)   《机动车号牌图像自动识别技术规范》（GA/833-2016）；
       8)   《机动车区间测速技术规范》GA/T 959-2011；
       9)   《交通电视监视系统工程验收规范》（GA/T 514-2004）；
      10)《公路交通安全设施设计技术规范》（JTJ 074-2003）；
      11)《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-92；
      12)《全国道路交通管理信息数据库规范》（GA329.3 第 3 部分）；
      13)《跨区域视频监控联网共享技术规范》DB33/T 629-2007；
      14)《报警图像信号有线传输装置》（GBJ115-87）；
      15)《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-1994）；
      16)《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）；
      17)《中华人民共和国公安部行业标准》（GA70-94）；
      18)《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）；
      19)《安全防范系统通用图形符号》（GA/T75-2000）；
      20)《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）；
      21)《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000）；
      22)《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T 670-2006）；
      23)《安全防范工程技术规范》(GB 50348-2004)；
      24)《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）；
      25)《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93）；
      26)《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T 17963）；
      27)《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)；
      28)《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T670-2006)；
      29)《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB 50168-92）；
      30)《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ 232-92）；
      31)《工业企业通讯接地设计规范》；
      32)《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》（GA/T652-2006）。