高清電子警察對機動車闖紅燈行為進行不間斷自動檢測和記錄，通過立法對機動車闖紅燈行為進行處罰，是遏製機動車闖紅燈行為的重要手段，進而改善城市道路交通環境，提升公眾出行安全係數。
產生背景
城市道路交通安全是城市公共交通安全的重要分支。隨著機動車輛大規模普及應用，各種與機動車有關的違法事件開始滋生蔓延。以此衍生的道路交通安全問題日益成為社會經濟發展中的一個重要製約因素。收集、統計和分析道路交通事故，發現大部分交通事故都是因為機動車違章行駛而引起，尤以在交叉路口或路段上機動車闖紅燈造成的事故所占比例最大。建設闖紅燈自動記錄係統（俗稱電子警察），對機動車闖紅燈行為進行不間斷自動檢測和記錄，通過立法對機動車闖紅燈行為進行處罰，是遏製機動車闖紅燈行為的重要手段，進而改善城市道路交通環境，提升公眾出行安全係數。
係統概述 高清電警、智能卡口是智能交通應用重要板塊，一般分前端采集、網絡傳輸、綜合監管中心三部分構成。通過交通違法取證、車輛通行記錄、交通流量檢測等主要功能來有效規範駕駛員駕駛習慣和行為，同時也能幫助公安部門有效打擊超速、盜搶、黑名單機動車犯罪、查緝交通肇事逃逸案件、分析交通狀況、加強治安管理等各種違法行為提供信息，為各地公安及交警部門進行交通管理提供重要線索和依據。
係統需求
1. 現場攝像頭接入較多，視頻流向多路。
2. 保證視頻圖像傳輸穩定、不頓卡、不丟包。
3. 現場施工調試簡單，易維護。
4. -40°C-75°C環境下穩定運行。
網絡拓撲
設計原則
（1）先進性：高清電子警察前端係統采用高清一體化攝像機替代模擬攝像機+工控機模式，是係統先進性最重要的體現。
（2）實用性：高清電子警察前端係統符合GA/T 496-2009公安部最新標準，能為交警用戶準確捕獲、抓拍、記錄闖紅燈行為。
（3）可靠性：高清電子警察前端係統廣泛采用嵌入式技術，擯棄了工控機模式，無論是前端設備使用壽命，還是抗惡劣環境等方麵，可靠性都得到質的飛躍，符合室外電子產品設計的發展方向。
（4）經濟性：采用嵌入式一體化高清攝像機取代數碼相機，LED低功耗補光燈取代閃光燈，設備使用壽命明顯變長，產品更換周期明顯縮短，係統經濟性顯著提高。
（5）安全性：高清電子警察前端係統采集的數據經過加密傳輸，保障了係統數據的安全性。通過水印技術實現數據防篡改功能，確保數據作為證據的可信性。
（6）易維護性：高清電子警察前端係統所包含的設備數量少，一體化高清攝像機接受軟件平台的集中管理，可實現遠程升級、維護和自動校時。
分類：
市場上流行的電子警察有四種：線圈觸發電子警察、視頻觸發電子警察、線圈—視頻混合觸發電子警察和電子警察一體機。
優點：
（1）2.1單張高清照片包含闖紅燈行為三要素：
標清電子警察需要兩張照片，一張為全景照片（記錄闖紅燈過程，看不清車牌），一張為特寫照片（僅能看清車牌），違法證據需要連續2-3張全景照片和1張特寫照片組成，全景和特寫照片分辨率僅為768*576，清晰度約為400-600線；高清電子警察拍攝2-3張連續的高清照片，每張照片均同時包括號牌號碼、停止線和紅燈信號三要素，單張照片分辨率達到1600*1200，清晰度超過960線，提高違法取證防抵賴性，更有利於違法取證。如下圖所示：
（2）2.2單像機同時輸出高清照片和高清視頻
標清電子警察需要一隻全景像機輸出動態視頻來記錄機動車闖紅燈過程。高清網絡攝像機除了能輸出高清照片，還能同時輸出一段高清視頻，記錄機動車闖紅燈過程。一方麵增強違法照片的說服力，另一方麵減少攝像機數量，降低故障點數量。
（3）2.3閃光燈硬件同步曝光
傳統標清電子警察係統攝像機不具備閃光燈同步接口，由第三方外部電路+軟件控製來實現攝像機與閃光燈的同步，同步效果不理想，受限度大。高清電子警察係統采用CCD電子快門直接控製閃光燈硬件同步曝光，可達到嚴格同步。
（4）2.4前端照片合成疊加預處理
按GA/T 496-2009 4.3.2節要求，一次闖紅燈行為所產生的3張照片記錄要求合成為1張圖片。電子警察業務處理機將完成這該功能，將高清網絡攝像機抓拍的3張200萬像素高清照片合成處理為1張圖片，並完成時間、地點、方向和車道等信息疊加。圖片合成後，不出現原始圖片遺漏、錯位等問題。現場合成示意圖如下所示：
係統組成結構
監控中心部署電子警察軟件平台（含服務器）、操作終端、打印機等。軟件平台集中管理全網電子警察前端設備，操作終端用於違法人工處理，打印機用於打印違法罰單。
所有路口的電子警察係統全部采用獨立光纖進行數據傳輸，同時，也可選配CDMA、3G等無線傳輸方式為光纖傳輸提供冗餘通信線路。
每方向一套電子警察業務處理係統，多個方向的電子警察業務處理係統通過路口局域網互聯至一個總出口，安裝1台
光纖收發器，通過獨立光纖匯聚到監控中心。
主要包括一體化高清網絡攝像機、補光燈、電子警察業務處理機、紅綠燈信號檢測器、車檢器、地感線圈、
羞羞视频导航国语在线播放、光纖收發器、UPS電源及其它工程用料。示意圖如下：
大型路口間距較寬，超五類線連接距離受限，借助每個方向的羞羞视频导航国语在线播放進行互聯。
小型路口間距較窄，高清網絡攝像機和電子警察業務處理機直接於匯聚點羞羞视频导航国语在线播放連接即可。
邏輯功能主要包括圖像采集單元，前端處理單元，後台處理單元，飛現場處理係統，聯網係統集成綜合管理平台。
性能指標
（1）抓拍關鍵要素：紅燈信號、停止線、機動車外觀、號牌、顏色和闖紅燈過程。
（2）違法記錄組成：3張200萬照片+1段動態視頻。第1張為機動車壓在停止線上，第2、3張為機動車已越過停止線。照片合成在前端電子警察業務處理機完成。
（3）車速捕獲範圍：實測5～200KM/h範圍內均可捕獲車輛，闖紅燈機動車捕獲率達到99%。
（4）圖像采集響應速度：≤1ms。
（5）最小抓拍間隔：70ms。
（6）圖片壓縮方式：JPEG。分辨率1600*1200。
（7）視頻壓縮方式：H.264。僅記錄闖紅燈過程的視頻，分辨率為200萬像素；全程記錄視頻，分辨率為4CIF。
（8）圖像存儲容量：≥120萬份記錄。前端插8GB容量SD卡可緩存1萬份記錄。
（9）動態視頻存儲容量：按每點30天設計。
（10）補光燈壽命：≥500萬次。
（11）工作溫度、工作濕度：無加熱、散熱裝置時，-10℃～+60℃。10%～95%。
應用方案
電子警察用於交叉路口或路段對闖紅燈行為進行記錄，因此，通常情況下是十字路口或丁字路口，少有情況為直行路段。如下圖所示：
方案特點
> 本方案采用全千兆方案，並靈活利用SW-RING環網和星型拓撲結構，保障高清視頻流暢性和網絡架構穩定性和實時性。
> 應用PoE供電方式很好簡化在前端接入的施工布線工作，同時有效避免商用PoE通信產品容易燒設備的情況。
> 產品嚴格按照工業4級標準進行設計，能在戶外高低溫、強電磁幹擾等諸多不確定惡劣環境中穩定工作。
> 支持VLAN、IGMP Snooping、流量控製等多種網管能力保證視頻穩定高效傳輸。
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