1. 前 言

　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展，車輛數(shù)量的迅猛增長，各城市交通越來越擁擠，給我們的生活帶來許多不便；更由于許多車輛的違章現(xiàn)象，造成了許多經(jīng)濟及人身的傷害，也造成了出現(xiàn)各類事故的隱患，這給創(chuàng)建文明城市、維護交通及人身安全帶來許多障礙。由于城市的不斷規(guī)劃、擴大，人口、車輛的不斷增多，更好地解決交通擁擠、違章現(xiàn)象，降低事故發(fā)生現(xiàn)象，達到暢通工程的要求，正成為各城市不得不解決的重要問題。

　　為了更好地解決這些問題，懲治闖紅燈違章車輛，避免路口交通擁擠、雜亂，上海正偉將GPRS無線傳輸技術和傳統(tǒng)視頻抓拍技術相結(jié)合，提出新型的“電子警察”。

　　與以往的“電子警察”最大不同之處是新型“電子警察”采用視頻抓拍和GPRS無線傳輸?shù)男录夹g實現(xiàn)交通違章取證。它利用車輛檢測技術、信號控制技術、計算機技術、圖像數(shù)字化處理技術、通信技術等現(xiàn)代高科技技術開發(fā)的電子儀器，安裝于交通路口，24小時全天候?qū)`章沖紅燈的機動車輛進行拍照,照片定時通過移動的GPRS網(wǎng)絡傳回交警指揮中心數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)能排除惡劣天氣、高溫、低溫的影響，性能非常穩(wěn)定，維護簡便，可滿足不同的需要。為交警部門處理該類違章提供客觀、準確、及時的依據(jù)，同時可以大大節(jié)省警力。

　　2.無線抓拍系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　共三部分：通信網(wǎng)絡部分、路口控制部分、指揮中心管理部分。

　　無線子警察系統(tǒng)設計為二級計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，采用二級管理模式?？刂浦行挠嬎銠C系統(tǒng)構(gòu)成局域計算機網(wǎng)絡（10/100M 自適應以太網(wǎng)），控制中心計算機系統(tǒng)與路口拍照計算機系統(tǒng)聯(lián)接為廣域計算機網(wǎng)絡。二級管理模式為控制中心的總體管理和路口的現(xiàn)場管理。

　　2.1 控制中心計算機系統(tǒng)的構(gòu)成

　　控制中心計算機系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡服務器、管理計算機、網(wǎng)絡集線器、寬帶路由器、不間斷電源、彩色打印機等組成。

　　2.2 路口拍照計算機系統(tǒng)的構(gòu)成

　　路口拍照計算機系統(tǒng)主要由以下設備組成： 高性能數(shù)碼照相機、控制主機、 通信管理工業(yè)控制計算機、 車輛探測器、 閃光燈、 調(diào)制解調(diào)器。

　　2.3 系統(tǒng)功能

　　新型“電子警察”系統(tǒng)功能：

　　n 錄像、抓拍

　　能夠?qū)π旭傑囕v的闖紅燈等違章行為進行錄像、抓拍，形成的證據(jù)資料包括違章時間、違章地點、違章類型、車輛類型、車牌號碼、車牌顏色等內(nèi)容。

　　n 車輛自動檢測功能

　　系統(tǒng)24小時全天候工作，對只有在紅燈期間進入停車線且繼續(xù)向前行使超越停車線具有闖紅燈行為的機動車輛拍照；對于在紅燈亮后剛?cè)胪＼嚲€，但不繼續(xù)向前行使的車輛不拍攝；在非紅燈期間不誤拍。

　　n 抓拍記錄存儲功能

　　能準確抓拍記錄違章車輛違章過程的連續(xù)彩色全景圖像及彩色牌照圖像。

　　n 信號燈自動檢測、故障自動判斷

　　系統(tǒng)能自動檢測紅燈信號，并對信號燈故障自動判斷；當紅燈信號連續(xù)時間達3分鐘以上時，系統(tǒng)自動判斷為信號燈故障，避免在系統(tǒng)信號燈輸入異常時漏拍、誤拍、錯拍的現(xiàn)象。

　　n 系統(tǒng)自動恢復功能

　　異常故障（停電等）發(fā)生后,系統(tǒng)能夠在來電后自動恢復，自動進入正常工作狀態(tài)無須人工干預。

　　n 車輛流量監(jiān)測統(tǒng)計

　　每個路口監(jiān)控點與管理中心通過GPRS實時在線，可以隨時回傳每個路口的交通車流狀況，作為車輛交通誘導的實時數(shù)據(jù)來源。

　　3. 系統(tǒng)的工作原理

　　3.1 系統(tǒng)工作方式

　　埋設在行車道上的電磁感應線圈不斷檢測是否有車輛通過。如果在紅燈期間線圈檢測到有車輛通過，控制主機立即向數(shù)碼相機發(fā)出抓拍命令，數(shù)碼相機即時抓拍該方向的違章車輛圖像并存儲在路口計算機的硬盤中，同時，通過GPRS無線網(wǎng)絡把違章車輛圖片傳回控制中心。在控制中心對傳回的圖片數(shù)據(jù)進行分類整理，建立違章車輛數(shù)據(jù)庫，并生成集紅燈信號、停車線、車牌號碼、違章時間、違章地點于一體的違章通知書，采用彩色打印機打印輸出?？刂浦行牡挠嬎銠C系統(tǒng)預留和車輛管理所計算機數(shù)據(jù)庫的聯(lián)網(wǎng)接口。路口數(shù)量可進行擴充。

　　3.2 系統(tǒng)特點

　　系統(tǒng)有以下特點：

　　● 采用感應線圈檢測違章車輛，成本低廉，工作穩(wěn)定可靠，可實現(xiàn)多相位路口檢測控制，以適應復雜交通路口控制信號的需要

　　● 采用數(shù)碼相機抓拍，圖片清晰，包含違章三要素（停車線、違章車輛、紅燈信號），可做為確鑿的處罰證據(jù)

　　● 自動判別車輛進入停車線的時間，能拍攝機動車輛、摩托車、輕型摩托車等不同大小的違章車輛

　　● 車輛檢測器靈敏度1-16級可調(diào)，有自動提升功能，對高底盤車輛也具有很高的檢測率

　　● 違章拍攝控制主機在拍攝時自動附加日期（年、月、日、時、分、秒）、地點與方向等信息，在進行違章車輛處理時能夠全面地顯示車輛違章時的信息。違章拍攝控制主機自動測光、補光，所拍攝的違章照片全天侯清晰可辨

　　● 閃光燈與相機同步，同步速度為1/90秒。具備完善的夜間拍照能力，最低0LUX照度下可強制拍照

　　● 采用多線圈判別方法，大大提高拍攝有效率（98%）

　　● 采用計算機圖像處理技術，可方便的進行檢索、存儲

　　● 路口工控機配置30G硬盤，能自動進行圖像下載。在傳輸通道出現(xiàn)問題時可支持人工下載照片

　　● 系統(tǒng)全自動工作，無需人工操作。操作人員只需打印違章照片

　　● 中心服務器操作簡便，統(tǒng)一管理，集中打印

　　● 中心處理軟件對違章照片進行處理。以不同的權限進行違章照片的刪除、打印違章通知單、違章信息查詢等操作。軟件能夠自動統(tǒng)計違章次數(shù)，圖像以.JPG格式按英文字母和數(shù)字排序存入數(shù)據(jù)庫。在進行違章查詢時，可按車牌號、車主、違章時間、違章路口及方向等參數(shù)查詢，還可統(tǒng)計一定時間段或特定路口的違章數(shù)量。獨特的圖像加密技術，使圖像內(nèi)容不會被篡改

　　● 系統(tǒng)采用工業(yè)標準化設計，定時自檢，故障自動報告，死機自動

　　● 啟動，維護方便。功能可根據(jù)需要進行擴展；數(shù)碼相機配備室外防護罩，保障了惡劣環(huán)境下長期工作，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　3.3 傳輸網(wǎng)絡

　　路口抓拍的數(shù)據(jù)，一方面本地保存，一方面通過GPRS傳輸?shù)焦芾碇行摹?/FONT>

　　路口抓拍設備通過移動GPRS網(wǎng)絡，與中心計算機系統(tǒng)進行網(wǎng)絡通信，上傳抓拍的圖像數(shù)據(jù)。

　　當中心計算機系統(tǒng)發(fā)生故障或與路口計算機的數(shù)據(jù)通信中斷時，路口計算機將處于獨立工作狀態(tài)，獨立存儲業(yè)務數(shù)據(jù)，并在中心計算機系統(tǒng)故障排除或數(shù)據(jù)通信恢復時，自動上傳存儲的數(shù)據(jù)。

　　移動GPRS網(wǎng)絡典型傳輸速率為20－30Kbps，抓拍的圖像經(jīng)過高質(zhì)量壓縮，保持在30－60KB左右，一張圖片的傳輸時間在10－20秒左右，采用斷線重連，斷點續(xù)傳技術，嚴格保證所有圖片數(shù)據(jù)完整，及時傳輸回管理中心。

　　相關參數(shù)：

　　 拍攝速度（從傳感器觸發(fā)到快門動作） 最小速度0.1秒；

　　 連續(xù)拍照速度 1.4張/秒；

　　 傳輸時間（不占用拍照時間） 2張/分鐘；

　　 本地存儲約30萬張圖片不丟失

　　3.4 軟件

　　軟件是系統(tǒng)的重要組成部分，軟件的設計要考慮到具體的實際情況，既要具有實用性、安全性、易用性、可維護性，同時也要具有先進性、可擴充性、升級能力。

　　在軟件設計中遵循以下原則：

　　1. 經(jīng)濟、實用、先進。系統(tǒng)軟件的設計要兼顧現(xiàn)階段要求與預留未來發(fā)展所需擴充能力，既要考慮滿足當前管理的需要，制定合理的投資和設計方案，又要能滿足與其它系統(tǒng)的接軌要求及建成后數(shù)年的發(fā)展要求，保證對系統(tǒng)投資的升值與保護，并兼顧到將來系統(tǒng)的升級，以達到最佳的性能價格比

　2. 選擇成熟先進可行的技術，縮短軟件的開發(fā)周期，操作界面友好，使整套系統(tǒng)具有先進性、實用性、可擴充性、開放性、易用性和易維護性

　 3. 安全可靠，充分保障數(shù)據(jù)的安全、完整和可靠

　　系統(tǒng)應用軟件設計為客戶/服務器結(jié)構(gòu)，在控制中心設立數(shù)據(jù)服務器，用于存儲各路口上傳的業(yè)務數(shù)據(jù)，由管理電腦對傳回的圖片進行處理，按車牌分類存入不同的數(shù)據(jù)庫，可方便地按本地車、外地車或特種車進行查詢。

　　系統(tǒng)提供方便的資料查詢手段，支持多種查詢方式，如：按時間、路口、方向、車牌號碼、車主單位、交通流量、違章類型等方式進行查詢，可與車管所數(shù)據(jù)庫聯(lián)網(wǎng)，自動讀取相關的車輛、駕駛員信息。資料共享。

　　4. 系統(tǒng)優(yōu)勢

　　以往的“電子警察”多采用傳統(tǒng)的地感線圈檢測、光學相機拍攝的模式，需要人工定期到現(xiàn)場收集膠卷，經(jīng)沖洗、掃描后形成圖片文件，同時人工錄入違法時間、地點、車牌號碼等違法信息，最終導入數(shù)據(jù)庫，這一過程需要花費一定人力和時間，而且人工收集膠卷的同時會對現(xiàn)場交通有一定的影響；而新型的“電子警察”則采用GPRS無線傳輸模式，實現(xiàn)自動抓拍、自動通過GPRS無線網(wǎng)絡實時傳輸回管理中心，極大地提高了工作效率，監(jiān)控力度大為增強。

　　同時，上海正偉所提供的無線“電子警察”在平時沒有交通違章情況下，還具有實時監(jiān)測車輛流量，監(jiān)測道路交通狀況的功能，充分體現(xiàn)了GPRS無線傳輸、永遠在線的優(yōu)勢。每個路口監(jiān)控點與管理中心通過GPRS實時在線，可以隨時回傳每個路口的交通車流狀況，作為車輛交通誘導的實時數(shù)據(jù)來源。