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        公路智能綜合監控系統解決方案

        2018-9-7 21:31:17點擊:

         

        公路智能綜合監控系統解決方案


        1.  項目背景

            公路是國家經濟發展的命脈,是人民大眾工作生活不可缺少的重要組成部分。如何高效、科學的管理公路是擺在公路監控管理部門面前的重要議題。

          傳統的公路監控系統主要關注在交叉路口、重點路段、收費站、服務區、隧道、大橋等,完成車輛收費、車牌記錄、重點地段監控等基本功能。但是現有的、傳統的監控系統正臨著很大的挑戰。存在主要問題有:

        l  缺乏統一的監控平臺

        大量建設的公路監控系統沒有一個綜合的監控平臺來實時的監控車輛的運行。實時數據少,信息更新緩慢。

        l  缺乏先進的監管手段

            目前車輛超限、超載、貨車拋灑雜物等違規違章行為缺乏及時有效的監管,公路道路及周邊環境異常情況不能及時有效的發現處置,交通狀態信息未能智能統計并及時向公眾發布,管理基礎信息不完整。

        l  信息的共享和部門互動不夠

            信息資源共享機制不完善,形成嚴重的信息壁壘。缺乏部門之間有效互動的平臺。

        l  缺乏對公眾的服務

            未能為市民提供全方位、全天候、高效率、不間斷的服務。未能充分滿足公眾對出行信息查詢、服務、投訴和建議等政務信息的需求。

        l  數據的利用程度不夠深

        未能利用車輛行駛的歷史信息進行分析,線路站點規劃。未能利用信息輔助決策。

            隨著公路基礎建設的不斷完善。對整個公路的總體服務質量也提出了更高的要求。因此建設標準化、智能化、互動化的公路智能綜合監控系統的需求越來越迫切。公路智能綜合監控系統是“智能交通系統”,簡稱ITSIntelligent Transportation systems)的一個重要組成部分。系統通過對海量的視頻數據進行及時準確的分析和理解,實時獲取交通基本數據,對交通擁堵和交通事故進行預測,實現道路交通中異常行為的智能識別、提前發現和自動報警,從而減輕交管監控人員的工作負擔,提高監測準確度,使城市道路交通管理工作更加有效。

        2.  需求分析

            目前公路監控已經具備了基本的視頻監控系統。從安全防范角度來說,公路監控自身具有交警等“人防”體系,加上智能視覺監控系統的“技防”體系,“人防”與“技防”密切結合,發揮各自優點。建立較完善的保安監控體系。

          根據客戶需求,嚴密監控區域的前端系統的核心是“發現可疑行為”和“攝像”。尤其以“發現可疑行為”作為設計基礎。只有在發現了可疑行為的基礎,攝像才有更加實際的意義。在傳統的閉路電視監控模式下,保安人員需要監視太多的視頻畫面,遠遠超出人的接受能力,導致實際監控效果低下。實驗結果表明,在盯著視頻畫面僅僅22 分鐘之后,人眼將對視頻畫面里95%以上的活動信息視而不見。因此我們需要智能視覺監控來改善監控效果,同時減輕保安人員的負擔。這樣才能真正讓控制中心人員從繁雜的監控工作中解脫出來,以便有更多的資源應對可疑現場。智能交通功能需求分析:

        違章或故障、事故停車

        在車道上或禁止停車區域出現停車現象,不論是因車輛故障停車或違章停車,都或屬于極為危險的事件,或屬于易引起交通阻塞的違章行為,需要及時進行處理,而事故停車也需要管理部門及時知曉盡快處理以恢復交通,視頻分析技術可以及時發現停車行為,提醒交通管理部門及時處理。

        違章左轉右轉

         在某些道口,是不允許進行左轉或右轉,否則不但容易引起交通阻塞,也容易引起交通事故導致生命財產的損失,通過視頻分析技術自動檢測違章左轉或右轉行為,可以對這些違章行為進行有效處罰,以提高交通監測系統的威懾力,從而減少違章行為的發生。(使用雙警戒線規則)

        違章變線

        在某些路段(如隧道內),正在高速行駛的機動車輛隨意變線是一種違章行為,容易導致交通事故的發生,應該及時發現和處理。視頻分析技術通過監測車輛的行駛軌跡,并與車道線進行比較,可以發現違章變線行為。(利用單警戒線規則)

        違章逆行

         在交通法規中,逆行是一種很嚴重的違章行為,不但容易引起交通的混亂,也很容易引起交通事故的發生,應當及時發現及時制止及時處理。視頻分析技術通過監測車輛的行駛方向,與正常行駛方向比對,可及時發現違章逆行行為并及時報警,提醒交通管理部門進行處理。(利用單警戒線有方向識別的功能進行判斷)

        遺灑物體

        正在行駛過程中的車輛不慎遺灑物體,容易引起交通的阻塞,特別是在機動車輛高速行駛狀態下(如高速公路,隧道內),前車出現遺灑現象極易導致后車的嚴重交通事故,當發現這種事件時,需要道路管理部門及時盡快地處理,以避免嚴重后果的發生。視頻分析技術通過對監控視頻的分析,可及時發現物品遺灑的事件,及時在情報板上公布提醒后車,并及時派出人員進行處理。(利用棄置規則)

        行人橫穿公路

         在非人行橫道線區域,行人橫穿公路是很危險的行為,很容易導致交通事故的發生,而且很容易出現人員的傷亡,應當及時制止。視頻分析技術通過分析行人的運動軌跡,能及時發現違章橫穿公路的行為。(利用智能行為分析技術可以區別人和車以及其他物品)

        高速公路內出現行人或自行車

         高速公路屬于機動車輛高速行駛的專用封閉交通網絡,不允許有無關的行人進入,也不允許自行車進入高速公路,否則在車輛高速行駛的情況下,很容易造成嚴重的交通事故。視頻分析技術通過監測高速公路區域內的運動個體,并進行簡單的分類,能夠及時發現出現在高速公路封閉區域內的行人或自行車,通知高速公路管理部門進行處理,避免嚴重后果的發生。(利用智能行為分析技術可以區別人和車以及其他物品)

        車輛擁擠度

            利用密度檢測功能可以檢測道路上的交通擁擠度情況。

        車流量監測

        利用流量統計功能可以檢測各路段的實時車流量。

        超速檢測

        利用速度檢測功能可以檢測道路上速度超過規定值的汽車。

        追尾事件檢測

        遇襲規則

        人員非法進入遂道

            人員非法進入遂道會給遂道車輛安全運行和遂道自身安全帶來隱患,利用智能行為分析技術可以區別人和車以及其他物體。防止人員進入遂道的行為。

        3.  設計原則

        系統設計嚴格遵循“規范性、可靠性、安全性、可擴展性、易用性、經濟性”等原則。

        (一)、規范性

        加強系統建設、管理的規范性,系統的各種軟件、硬件均應符合相關的國家、行業標準。組網方式、管理模式統一,從而達到系統功能、內容的統一化和標準化。

        (二)、可靠性

        系統能滿足7x24小時不間斷運行,滿足峰值業務量處理的需要。系統重要數據應能及時備份和恢復;對緊急情況應有相應的應急處理措施,使其不影響其它正常的業務開展。

        (三)、安全性

        系統應在網絡傳輸、數據存儲、應用程序等方面具有嚴格的權限控制、抗非法入侵、日志跟蹤等能力,以保證系統的安全性。

        (四)、可擴展性

        系統應能靈活擴充,能夠方便拓展新業務和接入各類信息系統及新設備;系統應能實現與外部系統之間的數據轉換和交換。

        (五)、易用性

        系統應具有清晰、簡潔、友好的人機界面,準確、詳細的在線幫助,靈活、便捷的輸入方式切換,智能的數據輸入提示,準確、及時的數據合法性檢查,方便、詳細的常見錯誤修改說明;系統應能靈活配置不同數據參數和報表。

        (六)、經濟性

        在滿足系統功能及性能要求的前提下,盡量降低系統建設成本。采用經濟實用的技術和設備,利用現有設備和資源,綜合考慮系統的建設、升級和維護費用。

        4.  公路智能綜合監控解決方案

        4.1 方案總體設計

        4.1.1 系統總體目標

            公路智能綜合監控系統作為智能交通實施的一部分,將進一步改善公路交通管理的社會效果,使得各個交通子系統更好的協調工作,達到人、車、路協調運行的目的,提高道路利用率,改善交通秩序,加強交通管理者的執法力度和管理! 

            公路智能綜合監控系統采用了先進的信息技術,實時監控公路上的交通情況,并對汽車駕駛員提供秒級的交通信息,達到以下目標:

            (1)提高道路安全,減少交通事故,縮短由于交通事故(包括車輛故障)所引起的延誤;  

            (2)提高高速公路的通行能力,優化交通流量,提供一個更有效的的交通道路系統;  

            (3)提高車輛通行的速度,降低機動車車輛排氣污染,改進行駛環境對汽車駕駛員產生的感受,提高交通運輸效率! 

        4.1.2 系統功能定位

        l  提供實時的交通信息

            提供前進方向的交通狀況或者事故警告。在進入高速公路之前,以及在高速公路出口前的路段,駕駛員能夠接收到實時前方的最新交通資料,允許在必要時改變行駛路線。如果不改變路線,至少能掌握所選擇路線上延誤的原因和情況。

        l  對交通事故的快速響應

            對監控的道路進行24小時檢測,可以對交通事故地點進行快速定位并報警,交通控制中心可以快速派出處置人員到達事故現場,在最短時間內使交通再次恢復正常通行。

        l  將交通擁擠減少到最低限度

        因為該系統能在交通事故發生的初期就有響應,大大縮短從事故檢測到事故處理完的時間,使交通擁擠減少至最低限度。同時,及時提供交通信息,使駕駛員有機會避開事故地點,選擇其他道路行駛,從而進一步降低交通擁擠。

        l  對異常事件快速響應與處置

            對車輛超限、超載、貨車拋灑雜物等違規違章行為及時發現并處置,對公路道路及周邊環境異常情況及時發現并處理。

        l  提高道路安全性

        汽車駕駛員在道路上遭遇困難時即可引起系統的注意,可以以最快的方法移去道路上的障礙并清理事故現場,直到保持交通自由暢通,享有更安全的行駛環境。

        4.1.3 系統組成

            公路智能綜合監控系統由熱備份中央管理控制中心和前端傳感系統組成,主要包括如下子系統:

        ● 交通狀態監測子系統

        交通狀態監測子系統監測公路上到的交通流量、速度、道路占有率等實時交通信息,采用先進的算法,處理檢測到的交通數據,判斷是否有交通事故以及道路擁擠情況和程度。同時,通過交通信息發布子系統發布各種動態交通信息,也可發布市政施工等交通靜態信息。

        ● 車輛監測子系統

            車輛監測子系統包括若干個圖像處理系統和視頻檢測點,安置在公路、橋梁、隧道的關鍵位置。主要完成交通數據采集(如車輛總數、車輛分類、速度、車輛出現排隊的長度等)、切換視頻檢測電視圖像到中央控制中心,便于證實交通情況以及交通事故檢測(回放事故前十二個畫面)等功能。

        ● 異常事件檢測子系統

            異常事件檢測子系統采用兩層檢測方法來檢測交通事故。第一層運用設在現場的視頻檢測設備,根據檢測到的區域交通情況進行判斷;第二層設在中央控制室,通過交通數據分析,運用人工智能算法,對視頻檢測區域外的道路情況進行判斷,分析是否有交通事故發生。

            來自視頻檢測和電視監控的數據和圖像通過傳輸網絡送到中央管理控制中心,系統對交通事故報警信號自動檢測。交通管理控制中心管理人員只需關心受到交通突發事件影響的路段,在派遣處置人員到達事故現場之前,管理控制中心可事先利用視頻監控系統確認事故性質,從而在規定時間內拖走事故車輛或救護傷員。

        ● 交通信息發布子系統

            交通信息發布子系統可通過廣播、短信或者設置在位于公路關鍵位置的顯示面板顯示當前相關路段的交通信息,通知駕駛員前方的交通情況和行駛時間,實時通知駕駛員前面的交通擁擠狀況。同時,公眾可以通過Internet觀察到實時監控系統視頻圖象。  

        4.2 方案詳細設計

             公路智能綜合監控系統是基于目前快速發展的計算機視頻內容識別技術,用戶可設置某些特定的規則,視頻監測系統會識別目標行為是否符合這些規則,由此判斷是否需要做出反應,例如聯動報警等。如果認為目標行為沒有違反規則,系統將不作出反應。這樣可有效減輕監控人員的工作負荷,提供工作效率。

        部署于監控區域的攝像機將采集到的現場圖像通過視頻線、光纖或者IP網絡傳送到區交管分中心,區交管分中心會將這些圖像數據經過視頻矩陣或者視頻矩陣輸出到電視墻上,同時進行錄像備份。區交管分中心采集到的數據也可以經過專網上傳給上一級的交管部門,上一級交管部門可實時查看現場圖像或者提取存儲資料。形成一個分層級的、分布部署和集中管理的監控體系。

        公路智能綜合監控系統拓撲結構圖

        4.2.1 系統架構設計


        系統架構

        整個系統采用三級架構模式,前端、區交通管理分中心、省市級交通管理總中心,每級之間的權限都不相同。前端主要是智能設備、編碼器、報警服務器、網絡攝像機等設備,設備的架構模式如上圖所示,整個只需要網絡的支持。智能設備主要是負責前端重要路口、收費站、重要路段的一些異常分析,并觸發報警和上傳信息;編碼器和網絡攝像機是負責視頻信號的采集、數字編碼以及網絡輸出的使用;報警服務器主要是用來接收其它報警設備I/O輸出信號或智能設備的報警網絡信號,實現報警信息處理和轉發功能。區交通管理分中心主要是對其管轄范圍內的路段進行監控、設備管理、報警處理等,各區交通管理中心之間相互獨立。省市交通管理總中心是負責其管轄下的各區交通管理中心管理,以及其下的所有設備管理和監控管理。省市交通管理總中心的權限最大。

        4.2.2 系統模塊描述

         。1)管理服務器模塊

          管理服務模塊是系統的核心,是整個系統的主服務器,橋接了其他的各個服務模塊。主要用于管理系統平臺所有的設備和與其它的管理服務器進行通訊和同步?梢詫崿F對遠程數字視頻設備的機構、人員、設備、任務、報警、日志等的配置、設備巡檢和實時訪問權限控制等管理。

         。2)流媒體轉發模塊

          流媒體服務模塊分為實時流媒體服務模塊和回放流媒體服務模塊。實時流媒體服務模塊用于對本地的實時視頻流進行轉發;胤帕髅襟w服務模塊用于對本地的回放視頻流進行轉發。

         。3)報警管理模塊

          通過串口或網絡通訊的方式,將分散在各個地方的獨立的報警子系統進行聯網,報警管理中心可對任何一個子系統進行報警控制,如:報警布防、撤防、旁路、清除報警、報警輸出的打開、關閉等。當任何一個報警子系統有報警發生時,報警管理中心能快速準確的顯示出報警的詳細信息,如:報警地點、名稱、類型、子系統號、防區號等,并會自動根據預先設置的報警預案進行聯動操作,如:視頻彈出播放、播放指定聲音、視頻群組播放、視頻群組淪陷、聯動報警輸出、報警布撤防、電視墻切換、聯動云臺預置位、巡航、發送手機短信、LED屏顯示、打印機打印等。

         。4)電子地圖模塊

          支持多級多層多文件電子地圖,通過電子地圖可以直接對監控點進行調看、設置、報警聯動操作,讓使用者更加形象地感受與應用,可以通過電子地圖編輯器編輯生成地圖,原始地圖可以來源于jpg、bmp、png、gifwmf矢量地圖。

         。5)集中存儲模塊

          集中存儲服務對于前端沒有存儲功能、或者不適合在前端進行錄像文件存儲的情況尤為適用。也適用于一些重要的錄像文件在前端不適合保存的,可以集中存儲在后端集中存儲主機上。該功能可以設置集中存儲計劃,從而在集中存儲服務器上實現定時文件存儲功能。

         。6)數字矩陣模塊

          通過虛擬數字矩陣實現對電視墻的視頻畫面切換及云臺控制等動作。網絡虛擬數字矩陣和傳統模擬矩陣不同,它以視頻壓縮模塊(或視頻編碼軟件)代替模擬矩陣中的視頻輸入模塊,以視頻解壓縮模塊(或視頻解碼軟件)代替模擬矩陣中的視頻輸出模塊,以網絡視頻服務器代替模擬矩陣主機,以基于TCP/IP協議的IP網代替模擬總線(或模擬視頻總線結合IP控制總線),以數字高速處理芯片代替模擬電開關,運用高速處理芯片的運算完成視頻從輸入到輸出的切換,將視頻信號傳輸至電視墻。

         。7WEB功能管理模塊

          用戶可在任何地點通過IE方式接入平臺軟件進行操作和管理,使用時不需修改IE的安全限制即可正常使用,不受IE參數設置局限,和正常使用客戶端軟件是一樣的,較普通的用控件實現WEB功能的方式更為先進實用。

         。8)模擬量采集模塊

          可對市場主流的模擬量采集設備進行管理,實現對前端的溫度、濕度、電壓、電流等模擬數據的采集和實時數據值顯示,并可通過預設的報警上限和下限值進行自定義的報警處理。

         。9)客戶端模塊

          客戶端模塊是最終呈現在用戶面前,供用戶操作使用的模塊,客戶端通過與各個服務組件進行通訊,用于實現電子地圖、顯示實時視頻和回放錄像、視頻分析參數配置、報警聯動管理、控制云臺鏡頭動作、控制報警輸入輸出等監控操作,以及配置電子地圖、外部設備及用戶權限等管理功能。

         。10)應急預案模塊

          用戶可以預先設置多種應急處理預案,在同一個預案里可以設置一系列要執行的操作。在必要時,例如有報警信息觸發時,就可以直接調用某些預案及時對事件做出反應,采取必要的手段和措施,切實發揮出高速公路監控系統的實用效果。


        4.2.3 系統功能描述

        4.2.3.1 系統軟件的基本功能

          公路智能綜合監控平臺基于開放式平臺,用戶界面友好,功能豐富,操作簡便,接口靈活,主要包括視頻管理、告警管理、設備管理、系統管理和增值功能5大功能模塊。所有功能提供C/SB/S兩種實現方式,用戶既可以使用專用的客戶端軟件實現,也可以通過IE瀏覽器實現。

        1)視頻管理功能

          公路智能綜合監控平臺提供視頻的實時瀏覽、存儲、檢索、回放。

          實時瀏覽:同時顯示16路視頻,提供單畫面、4畫面、9畫面、16畫面及全屏顯示方式。提供自動輪巡列表,在用戶指定窗口進行切換,設置畫面停留時間。

          控制管理:可在本地或通過網絡遠程控制云臺和鏡頭,包括對云臺上、下、左、右和自動旋轉等控制;鏡頭的縮放、聚焦、光圈調整以及自動巡航等控制,并可對其他可控外部設備進行操作控制。

          遠程視頻傳送:采用“點播”方式,只有中心需要的視頻數據才在網絡上傳送,減少帶寬的占用,提供個性化的播放列表,登錄時自動播放。

          視頻存儲:可采用分散存儲、集中存儲、混合存儲的方式,可在遠端多業務接入單元端和監控中心流媒體服務器同時存儲,提供按時間段、按告警觸發、按時間段告警觸發等多種存儲方式。

          抓拍管理:管理員設定存儲圖片路徑后,使用者可以抓拍實時圖片、也可以抓拍回放圖片,管理員可自行更改圖片的存放路徑。圖片可進行打印,作為線索證據,文檔素材等資料。

          視頻文件檢索及回放:多條件組合方式查詢?砂船F場監控攝像機名稱、日期時間作為條件進行查詢,供用戶從中選取需要的錄像進行回放。對查詢到的錄像文件提供完整的回放功能,包括播放及暫停、顯示錄像時間、抓拍圖像、畫面全屏等功能。用戶也可以拖動播放滑塊,對視頻進行手工的快速搜索。重要的錄像資料可以另行分類保存。

          導出查詢錄像:系統提供導出錄像功能,把重要的錄像文件,按錄像類型、日期時間、攝像機IP、攝像機名稱等條件導出來,轉儲(備份)到硬盤、光盤等儲存介質,并可通過專用播放器回放。

        2)告警管理功能

          根據告警來源分為移動偵測和外部系統接入。

          多達8個可設置區域和敏感度的移動偵測區域,可以分別設置有效時間。

          提供短信、告警箱、實時打印等等多種告警提示和告警輸出以及燈控等告警聯動手段。

          告警與視頻聯動,包括告警時自動切換視頻、自動保存視頻、自動抓拍。

          設置視頻與告警量關聯,查詢該告警時,系統自動查找告警時間段內保存的對應視頻文件。

        。3)設備管理功能

          各監控設備可按名稱、IP地址等分組進行管理。

          遠程管理:具有對監控前端進行遠程配置、遠程復位、遠程升級以及IP地址更改等功能。

          可配置視頻圖像的對比度、亮度、飽和度、色度、編碼幀率、幀數、信號制式和圖像格式(QCIF、CIF、DCIF、D1)等參數。

          攝像機管理:可遠程調用攝像頭菜單,實現對攝像頭參數的遠程設置。

          對于遠端多業務接入單元、多媒體交換單元、攝像頭以及其他設備的配置、啟用/停用、故障進行管理。

          提供設備故障和視頻丟失告警。

        4)系統管理功能

          公路智能綜合監控平臺用戶權限分為3級:系統管理員、管理人員、值班人員,系統管理員為最高權限。

          根據用戶對設備的操作權限系統分為5級權限:無權限、瀏覽、查詢、控制、刪除視頻記錄權限。

          日志管理:系統可以記錄用戶的操作,形成日志,方便日后查詢。

        4.2.3.2 智能視頻功能分析

        該方案中的智能視頻分析技術,包含以下功能:

        (1)車牌識別

             車牌識別模塊是智能交通最基本的組成構件之一,目前應用已經非常成熟,是高速公路收費系統的一個重要組成部分,識別系統以自動車牌號碼識別為基礎,可以對通過的車輛進行自動登記、驗證、監控、報警。通過車牌識別系統,高速公路入口收費系統可以在通行卡(票)上保存系統識別車牌號碼及車牌圖片二值化信息,在高速公路出口利用車牌識別系統對車牌號碼或車牌圖片二值化信息進行匹配,判斷通行卡(票)代表的入口車輛是否為出口車輛,可以有效地發現和避免換卡行為。同時系統所定位出的車牌圖片和識別出的車牌號碼成為管理、查詢通行車輛的重要途徑,可以有效地加強收費管理,限制和發現舞弊行為。

            系統采用視頻實時觸發方式進行檢測抓拍,能夠自動偵測、準確識別及驗證行駛或停泊中車輛的整車車牌號碼?蓪σ炎ヅ膱D像與數據庫資料及時進行比對,當發現應攔截車輛時,系統能在本地機和中心機上及時報警。系統采用先進的模糊圖像處理技術,通過程序能很好的實現對于車牌的整體傾斜、車牌的文字傾斜、車牌的污損和模糊等的處理,將人眼都很難辨別的車牌號識別出來。
           
        車牌識別的流程可分為車牌定位、車牌預處理、字符分割和字符識別四個步驟。

        (2)事件檢測分析

          公路用視頻監控路段運行,監控人員不可能長時間不間斷盯著屏幕監視,如果依賴于回放檢索,會導致時間處理滯后。因而,事件檢測分析系統在公路監控系統中得到廣泛的應用。事件檢測分析系統在圖像覆蓋范圍內,能夠進行各種交通車輛、事故進行自動檢測。系統在每個類型車道(超車道、行車道、緊急行車道、緊急停車帶、三角地帶)和一般交通狀況下能自動檢測下列狀況:車輛停駛、車輛減速、車輛超速、車輛低速、車輛逆行、車輛排隊長度超過閾值、交通擁堵、行人、車龍、遺撒遺棄物、煙霧和火災等。并且提供相應的交通數據實時測量:流量、速度、占有率、車頭間距、隊列長度、車輛分型等。當發生交通車輛事故時系統能夠快速自動報警和錄像,為道路的交通安全管理和道路運營提供幫助。

            而在隧道監控中,事件檢測分析系統檢測到有煙霧超過警戒報警,系統啟動應急預案,指揮通風系統、照明系統和消防系統立刻聯動,對監控信息自動采集,通過智能視頻分析技術分析、判斷并輸出結果。

        檢測流程如下:


        與車相關的事件檢測:

        l      遺留物檢測:為防止從車輛上滾落的物品或施工過程中遺留的物件影響道路情況,使用遺留物檢測模塊,當有遺留物事件發生時通過光標、音頻及聯動三種報警方式同時報警。

        l      非法停車檢測:在特定或一段道路上,設定一防區,車輛停留時間超過一定時間或位置時,產生報警。

        l      車輛擁堵:監控一些路口或易擁堵的路段,當車輛密度達到某一值時,發生報警。

        l      車輛逆行:防止車輛逆向行駛而帶來交通堵塞或交通事故,當有車輛逆行時,設備也產生報警。

        l      拋灑物檢測

        與路相關的事件檢測:

        l      防護欄、廣告牌、標志牌被盜發出報警。

        l      橋梁坍塌、路面出現較大破損時發出報警。

        與人相關的事件檢測:

        l      行人檢測:防止機動車道行人行走,發現目標立即報警。

        (3)交通狀態檢測

          當前在一些交通流量很大的高速公路中,尤其在許多大城市的繞城高速公路中,出入口匝道經常發生堵車,如何有效疏導交通是一個亟需解決的問題,視頻交通狀態檢測系統結合交通誘導系統提供了解決辦法。

            交通狀態檢測模塊通過對道路沿線的監控攝像機傳回的視頻信號進行分析和處理,自動識別出路段的交通狀態(交通狀態分為:暢通、擁擠、堵塞三種狀態);當檢測到道路交通發生擁擠或堵塞時,系統通過語音報讀、文字閃爍等方式進行報警,提示交通管理員及時對交通擁堵事件進行交通疏導處理,并可通過對交通擁堵數據的統計分析,為交通管理提供決策依據,把過去的被動式交通管理上升為主動式的交通管理,從而保證道路交通的暢通運行,提高交通管理水平提供有力的技術手段。同時,與交通誘導等系統進行聯動,在事件發生時,通過交通誘導系統發布交通信息,實現智能化的交通管理。

        交通狀態檢測模塊是實時響應系統。其原理是將車輛圖像信息采集CCD(攝像頭)架設在待測車道上方,識別軟件采用視頻觸發的方法,對CCD(攝像頭)傳回的數字視頻信號進行分析,判斷是否有車輛經過。當發現有車輛駛入監測區域,則立刻啟動車流量檢測模塊,每過一輛車,系統計數自動加一,系統在極短的時間內完成車流量檢測、排隊長度、等待時間、車道占有率、道路信息分析、檢索數據等處理,與數據庫中的交通流參數比對判斷道路擁堵情況,利用計算機網絡技術和分布式數據庫同步技術進行遠程數據發布、更新、查詢等處理,嚴格保證各級數據庫內容的數據一致性和完整性,通過LED顯示屏顯示出結果,使駕駛者了解哪一路段車流量大,哪一路段交通擁堵,自行選擇行車路線。系統還能統計車輛通過情況,包括:按年月日統計車流量、車輛等待時間車道、占有率等數據,其結果以表格、直方圖、曲線圖的形式輸出、打印,并將統計結果傳輸到指揮中心,管理部門根據這些數據采取相應措施疏導交通,滿足城市交通智能化管理與監控的要求。


        4.2.3.3 車輛定位跟蹤

        基于物聯網的車輛定位模塊設計方案在結構上可分為四大部分:車載有源RFID電子標簽、RFID射頻集信基站、分控中心和公路管理控制中心。系統可通過無線射頻技術提供其所在車輛的基本信息,包括車主信息、車輛狀態等。RFID射頻集信基站的功能是接收車載有源RFID電子標簽發射的信息。該系統采用有源RFID技術實現路邊RFID射頻集信基站與車載有源RFID電子標簽間的通信,并對車輛身份進行識別。該模塊可用于高速路的交通和車輛管理。通過在需要管理和監控的場合設立集信基站(以下簡稱基站),基站就可通過無線射頻通信方式與安裝在汽車上的車載有源RFID電子標簽進行通信,以獲取車輛牌照(或其他有關信息),并發布必要的交通信息給車輛駕駛員;究膳c高速路段的分控中心聯網,而分控中心又可與交通車輛管理中心聯網,從而構成整個高速路動態交通監管系統。該系統的結構示意圖如圖所示。

        分控中心和公路管理控制中心根據所獲取車載RFID有源電子標簽中的信息、地域編碼和車輛通過RFID射頻集信基站的時間來形成車輛行駛記錄,并以數據庫的形式存檔。在全國范圍內,公路管理控制中心可通過互聯網查詢任何車輛信息。公路管理控制中心是交通管理的通信、調度、監控和協調指揮樞紐,可分級分區設置。主區域控制中心下轄多個分控中心,分控中心按不同的區域平行設置?刂浦行闹g可以相互交換數據,可實現交通車輛的跨區域管理、調度與協調。分控中心的設置應該根據交通道路的主次、道路密度及道路的交通密度來設置。

        4.2.3.4 GIS地理信息服務

        GIS地理信息服務,能夠為客戶提供良好的空間信息。在業務上,實現車輛管理及全區聯網告警的集中展現,通過GIS地理信息服務能夠更為準確的了解事件發生的地點、分布。中心城區地圖精度可達0.5米,郊區地圖精度可達2.5米,超越主流電子地圖搜索引擎。

        此外在GIS中,可直觀查看車輛的位置信息、報警信息、聯動彈出報警視頻等,為公路的管理和車輛的監控提供方便、簡潔的交互途徑。

        4.2.3.5 公共信息服務

            實量旅行信息通過顯示屏顯示給正在等候的旅客。另外,該系統還可以用于駕駛員通報突發事件,交通擁擠程度,并在道路入口處顯示即將到來的駕駛員。


         

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