1、机动车斑马线不避让行人执法抓拍系统解决方案编制单位：日照恒硕电子工程有限公司编制日期： 2017 年 5 月第 i 页目 录第 1 章 概述 11.1 背景介绍 11.2 法律政策 11.3 设计目的 2第 2 章 系统工作流程 32.1 系统运行流程 .32.2 行人检测规则 .42.3 违法图片组成 .4第 3 章 系统基础配置 63.1 系统组建方式 .63.2 需要的设备种类 .73.2.1 智能分析与机动车图像采集单元 .73.2.2 辅助单元 .83.2.3 行人信号灯图像采集单元 103.2.4 数据处理与缓存单元 .113.2.5 网络交换及传输单元 .133.3 现场安装方式
2、 .133.4 配置清单 14第 4 章 系统功能与性能 164.1 功能描述 164.1.1 不按规定避让行人违法行为记录功能 164.1.2 车辆牌照自动识别功能 164.1.3 视频监测及录像功能 .174.1.4 数据自动上传及补录功能 174.1.5 远程配置及维护功能 .18第 ii 页4.2 性能指标 18第 5 章 本方案的特点 205.1 全天候高清成像 .205.2 应用领先的智能分析算法，提高行人检测准确度 .205.3 支持机动车连续过车过滤功能 205.4 采用多帧车牌识别技术，提高车牌识别率 205.5 多种视频跟踪技术，提高违章检测的可靠性 205.6 系统结构简
3、洁，集成度高，便于安装施工 21第 1 页第 1 章 概述1.1 背景介绍人行横道前，机动车减速、停车让行人先行本来是基本的交通规则，但目前的现状是国内的驾驶者大多还没有养成这个习惯，特别在信号灯路口，右转车辆和行人信号灯产生冲突的情况下，机动车不礼让行人的情况更为突出，人行横道往往成了机动车和行人争分夺秒的“战场” ，在人行横道上发生的刮擦甚至伤亡事故屡见不鲜。1.2 法律政策机动车行经人行横道，应当减速行驶，遇行人通行，须停车让行。对此，法律法规早就明确规定，并有相关罚则，不过在实际操作中真正处罚的很少。人行横道上“人躲车”的现状，主要因素就缘于有法不依、执法不严、违法不究。要让人行横道真
4、正成为行人的“生命线” ，须先让其成为“高压线”谁违法就罚谁。2013 年 1 月 1 日出台的机动车驾驶证申领和使用规定 （公安部 123 号令）对驾驶机动车行经人行横道，不按规定减速、停车、避让行人的违法行为由 2 分增至 3 分，体现了法律法规上对这一情形的重视。道路交通安全法第四十七条规定：机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。同时，2015 年 2 月 11 日发布、 2015 年 7 月 1 日实施的人行横道道路交通安全违法行为监测记录系统通用技术条件(GA/T1244-2015) 对机动车违反人行横道让行规定行为记录的取证做出了规定：系统应能至
5、少记录以下 2 张反映机动车违反人行横道让行规定行为过程的图片：a) 能反映机动车未进入人行横道区域并能清晰辨别机动车特征，以及人行横道上行人的通行方向；第 2 页b) 能反映 a）图片中同一机动车进入了人行横道区域，阻挡了行人通行。在灯控人行横道，还应记录一张反映人未闯红灯的图片。第 3 页第 2 章 系统工作流程2.1 系统运行流程斑马线执法抓拍系统是为交管部门治理机动车在人行横道遇行人“不按规定让行”提供一种执法取证手段，对机动车人行横道前不避让行人行为自动检测并抓拍 3 张过程图片，同时完成车牌的识别及数据上传，在输出不礼让行人违法的同时，截取 2 张信号灯摄像机的画面，为后期的处罚教
6、育提供依据，系统运行流程如下：记录行人在人行横道上行径方向的数量 ；对机动车检测 、 定位 ， 车牌识别 ， 行车轨迹跟踪开始是否有行人在人行横道上Y E SN O行人行径方向数量是否达到 X 和车辆是否驶上人行横道N O抓拍取证 、 保存 、 上传Y E S结束图 1. 系统运行流程图当检测到人行横道区域内的行人行径方向上的数量多于 X 人时（阀值 X 可第 4 页以设置，默认为 1） ，自动对尚未通过人行横道的车辆行驶轨迹进行动态跟踪，发现有车辆未停车继续通过，与行人行径方向产生冲突的情况出现时，提取目标车辆 3 张连续的行驶图片以反映车辆不避让行人的抢道行为，同时识别车牌号码。在输出不礼
7、让行人违法的同时，截取 2 张信号灯摄像机的画面。2.2 行人检测规则根据行人检测区域检测行人个数，系统跟踪行人运动轨迹，给出行人横向的运动方向；对每个区域内不同运动方向的行人数量进行统计，并将该检测结果匹配到对应的车道上。系统默认的规则是：当行人运动轨迹与机动车行驶轨迹存在交叉且行人所在检测区域与机动车行驶车道相邻时进行检测有效人数，例如 1 车道行驶车辆干扰人数有效值与 1 车道行人检测区域和 2 车道行人检测区域向左的行人有关，与 2 车道行人检测区域向右、 3 车道行人检测区域的行人无关。图 2. 行人检测规则第 5 页第 3 章 系统基础配置3.1 系统组建方式机动车斑马线不避让行人
8、执法抓拍系统系统由智能分析与机动车图像采集单元、数据处理与缓存单元、网络交换及传输单元组成，数据通过光纤链路汇总至中心管理平台集中存储管理。前端子系统网络传输子系统后端管理子系统传输网络一体化电警抓拍单元终端服务器图注 ：光纤网线中心平台控制线补光灯图 3. 系统结构图 智能分析与机动车图像采集单元：700 万像素一体化电警抓拍单元 辅助单元：补光灯（如需夜间抓拍则需配） 数据处理与缓存单元：终端服务器 网络交换及传输单元：工业级交换机、光纤收发器机动车斑马线不避让行人执法抓拍系统路口设备可无缝接入海康威视iVMS-8600 智能交通管理平台。同时系统支持多种国际标准协议、行业标准协议，开放性
9、好。能接入支持标准协议的其它厂家平台。第 6 页3.2 需要的设备种类3.2.1 智能分析与机动车图像采集单元采用 700 万一体化电警抓拍单元监测人行横道前后场景中机动车和行人通行状况，并进行实时检测分析，对不避让行人违法车辆进行抓拍，抓拍单元采用 LED 频闪灯补光。序号 项目 技术规格1 传感器 采用 1 英寸 700 万像素逐行扫描 CCD 智能高清摄像机；2 分辨率 3392(H)2008(V)；3 视频帧率 25fps；4 防护罩 4722 防护罩( 防尘、防水滴面板) ；5 编码 支持视频流和抓拍帧同时输出，采用视频压缩技术 H.264 编码； 6 输出图片格式 JPEG，图片质
10、量可设；7 缓存/自动上传支持断网时 SD/SDHC 本地图片存储检索、自动覆盖、自动上传；8 主要接口 1 个 10M/100M/1000M 自适应 RJ45 接口；1 个 RS485 半双工接口；9 RS485 接口支持 RS-485 通信功能，可以接入车检器、红绿灯信号检测器和雷达等串口外围设备；10 触发输入 输入：4 路外部触发输入，1 路交通信号灯频闪同步信号输入；第 7 页序号 项目 技术规格11 触发输出 触发输出：3 路(光耦隔离 2500VAC)，作为补光灯同步输出控制；12 支持补光方式 支持闪光灯和 LED 频闪灯同步补光，支持闪光灯自动光控功能；13 智能功能 支持车
11、牌识别、车型识别、车身颜色识别；支持行人过街检测，抓拍不礼让行人车辆14 抓拍方式 支持违章连续抓拍功能；15 本地存储 支持外接 USB 存储设备本地图片存储、自动覆盖、自动上传；16 终端接入 支持接入终端服务器；17 防雷 具有网络信号防雷功能；18 电源 电压：100VAC240VAC；频率：48Hz52Hz ；19 功耗 20W；20 工作环境温度 -30 +70(低于-20时，需采用带加热模块)；21 工作环境湿度 5%95%40，无凝结；22 防护等级 IP54；23外形尺寸(不含支架) 180mm(W)154mm(H)635mm(D)；24 重量 6.50.5kg。3.2.2
12、辅助单元第 8 页采用 LED 频闪灯作为一体化电警抓拍单元晚上检测和抓拍的补光设备。序号 项目 技术规格1 光通量 1800lm2 外壳材质 压铸铝3 响应时间 20s4 触发方式 电平，+46VDC5 触发占空比 支持以频闪频率 15Hz250Hz，占空比 1%39%连续工作，与视频触发信号同步；6 发光角度 107 覆盖范围 4m16m 处8 有效补光距离 16m25m9 电压 100VAC240VAC10 频率 47Hz63Hz11 功耗 最大 36W （实际功率与控制方式相关）12 工作寿命 50000 小时13 工作环境温度 -40 +7014 工作环境湿度 10%90%40，无凝
13、结15 防护等级 IP6616 外形尺寸 128mm(W)216mm(H)159mm(D)18 重量 2.72kg第 9 页3.2.3 数据处理与缓存单元采用终端服务器作为数据处理与缓存单元。终端服务器采用全嵌入式架构，是一款室外型智能交通专用网络视频录像机，集视频管理、交通数据管理、视音频解码、图片处理、网络交换等功能于一体。具有智能集成度高、连续运行时间长、抗恶劣环境能力强的特点。序号 项目 技术规格1 处理器 高性能 ARM A9 双核数字媒体处理器2 硬盘 支持 4 个 3.5“SATA 硬盘，最大支持 16TB 前端数据存储；3 外部硬盘存储扩展 1 个 eSATA 接口；4 模拟视
14、频接口2 个标准 BNC 输入接口，支持 2 路 HD-TVI（或 HD-SDI）视频输入；2 个标准 BNC 环通输出接口，支持 2 路 HD-TVI环通输出；5 数字视频接入 可接入 12 路高清录像；6 音频扩展功能 1 路音频输入，1 路音频输出；7 网络接口16 个 100M 以太网接口及 2 个 10/100/1000M 自适应网络接口，其中 1 个为千兆可光电转换网络接口（需选配光模块）；8 报警接口 4 路报警输入；4 路报警输出；9 其他接口2 个 RS232 接口，4 个 RS485 接口，2 个外置 USB 接口；1个 VGA 接口，1 个 HDMI 接口；1 个 CVB
15、S 输出接口；10 操作系统与界面 操作系统：嵌入式 Linux；第 10 页序号 项目 技术规格操作界面：WEB、VGA、HDMI；11 数据存储 支持对通行车辆的信息（记录和图片）存储；12 车辆信息存储容量 200 万辆通行车辆信息 或 100 万辆的违法车辆信息；13 可接入车道数 12 车道； 14 录像功能 支持录像存储功能；15 网段 支持前端与后端设置不同的网段；16 工作电压 DC12V；18 电源输出 1 个 12V 电源输出接口， 1 个 5V 电源输出接口；19 功耗 30W(含 1 块 3.5”硬盘)；20 工作环境温度 -3070 ；21 工作环境湿度 10%90%
16、40，无凝结；22 外形结构及尺寸 全铝机身，无风扇设计；370mm(W)102mm(H)273mm(D)。23 重量 7.2kg。3.2.4 网络交换及传输单元包括前端工业级交换机和光纤收发器，工业级交换机用于在路口前端组建局域网，光纤收发器用于路口数据向中心的传输汇聚。8 口工业交换机；处理类型：存储和转发；RJ45 端口：10/100BaseT(X) 自动侦测，全/半双工，MDI/MDI-X自适应；过载电流保护：1.1 A，接口：1 个可插拔的 4 针接线端子， 支持反接保护；网络交换机工作温度： -40 75 C；第 11 页相对湿度：5 95%（无凝露） ；MTBF（平均无故障时间）
17、：425，000 小时；铝制外壳，IP30 防护；接口类型：FC 接口（可选 ST） ；传输距离：以下三种可选-A：单模 020km，-B：单模 040km，-C：单模 080km；光纤类型：单模/单纤；发送/接收波长： 发送波长：1310nm；光纤收发器接口类型：1 个 RJ45 接口；3.3 现场安装方式智能分析与机动车图像采集单元安装在人行横道前距离人行横道 20 米处，杆件高约 6 米，补光单元安装在距离抓拍单元约 4 米位置； 2 0m机柜杆高 6 米4 m3 . 7 5 m3 . 7 5 m3 . 7 5 m机动车道 1机动车道 2机动车道 3信号灯检测器终端服务器立杆 3 4 米
18、 ， 可借杆安装一体化电警抓拍单元行人信号灯摄像机图 4. 设备安装示意图第 12 页第 4 章 系统功能与性能4.1 功能描述4.1.1 车辆牌照自动识别功能系统可自动对车辆牌照进行识别，包括车牌号码、车牌颜色的识别。1）车牌号码自动识别系统具备对符合“GA36-2014”标准的民用车牌、警用车牌、使领馆车牌的号牌自动识别能力，并且具备对 2012 式军车号牌、2012 式武警部队号牌的自动识别能力，所能识别的字符包括：阿拉伯数字 “09”十个英文字母 “AZ”二十六个省、自治区、直辖市简称用汉字京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、
19、藏、陕、甘、青、宁、新、渝专用号牌简称用汉字 领、使、警、学、挂、港、澳、试、超12 式武警号牌字符WJ 样式的字母、省份简称汉字、警种字母（X、B、T、S、H、J、D） 、数字12 式军车号牌字符各军区/各军兵种部拼音缩写字母、各军区/各军兵种部下辖各部属机构拼音缩写字母、数字2）车牌颜色自动识别系统能识别黑、白、蓝、黄、绿五种车牌颜色。3）系统识别的车牌类型部分示例：第 13 页4.1.2 视频监测及录像功能高清摄像机在进行视频检测、图像采集的同时还能够提供 1 路高清视频流，在不影响识别的前提下，对道路通行状况进行实时视频监测和录像。其中 700万像素高清摄像机帧率可达到 25 帧/秒。
20、4.1.3 数据自动上传及补录功能系统具有数据自动上传及补录功能，终端服务器内置硬盘，并采用自动循环覆盖的数据存储机制，当存储达到最大储存容量时，自动进行循环覆盖。当前端监测点至后端中心管理平台之间的专线网络故障导致数据传输中断后，系统将继续在存储介质中临时存储数据，并在网络恢复后自动断点续传回后端管理平台。4.1.4 远程配置及维护功能系统支持在前端通过人机交互界面进行现场配置和在中心进行远程配置，能够对行人检测区域、行人统计报警阀值、抓拍标记位置等参数进行设置；可第 14 页实现系统远程重启、复位等远程维护。4.2 性能指标项目 指标违法记录组成 3+1 的不礼让行人违法图片和 2 张行人
21、信号灯状态图片；卡口功能 可支持卡口功能其他违法检测功能 可支持压线、不按导向行驶、逆行违法行为的检测违法车辆捕获率 90%；违法车辆捕获有效率 80%；最小抓拍间隔 120ms；图片压缩方式及分辨率JPEG 格式。700 万分辨率（像素）：3392*2008；230 万分辨率（像素）：1920*1200；图片占用空间 700 万：单张约 700KB；合成图片 2 张合成约 1.5MB，（3+1）合成约 2.8MB；230 万：单张约 300KB。视频输出方式 H.264，25fps(3392 2008)；25fps(1920 1200)。车牌识别准确率 90%；识别牌照种类车牌类别：民用车牌
22、（除 5 小车辆），警用车牌，2012 式新军用车牌，2012 式武警车牌。车牌颜色：黑、白、蓝、黄、绿。车辆信息存储容量 具体请参阅选用的终端服务器的该项指标。补光灯寿命 50000h。接口 RJ45，1000Mbps 以太网，TCP/IP 协议接入方式 采用终端服务器按照既定协议接入后端平台；平均无故障连续运行时间 MTBF 5000h。防护等级 室外各部件不低于 IP54。供电电源 100VAC240VAC，48Hz52Hz。第 15 页总功耗（双向 6 车道） 150W。工作环境温度 标配：-10+70；低温型：-30+70。工作环境湿度 95+40，无凝结。第 16 页第 5 章 本
23、方案的特点5.1 全天候高清成像采用自主研发的智能交通专用摄像机，对道路场景中“早晚顺逆光” 、“smear 光柱 ”、 “夜间低照度”等客观情况做了针对性的优化处理，确保全天候清晰成像。5.2 应用领先的智能分析算法，提高行人检测准确度一体化摄像机智能分析单元内置行人检测及人数判断模块，采用基于图像特征和机器学习的算法，综合行人的运动、颜色以及轮廓等特征，通过大量样本训练完善样本库，在对视频中人头的检测和跟踪的同时判断通过区域的人数，实时输出行人检测结果。5.3 支持机动车连续过车过滤功能系统可对机动车对行人干扰程度（数量、相互位置关系）等进行灵活配置，同时连续过车都存在不避让行人违法行为时
24、，只对第一辆违法机动车进行违法捕获。5.4 采用多帧车牌识别技术，提高车牌识别率系统采用的车牌识别技术是从单帧画面车牌识别演进为多帧画面车牌识别。通过对经过路口的车辆进行多次识别，获取信息量远远大于单次识别，有效提高车牌识别率。比如阳光直射车牌，某些位置车牌成像会过曝，而且由于车牌安装角度的不同，车牌过曝的位置又各不相同。多帧车牌识别技术能够选择成像最有利的识别结果，避开车牌过曝的位置，而单次车牌识别则做不到这一点。第 17 页5.5 多种视频跟踪技术，提高违章检测的可靠性系统综合了目前国际上最先进的几种跟踪算法，使得有效跟踪的距离可以覆盖人行横道前后 30 米的区域，为判断目标行驶轨迹创造了极为有利的条件，大大提高了违章检测的可靠性。基于车辆轮廓的跟踪算法能提高区分前后跟车的准确性，即使车辆无车牌，也能捕获与跟踪。5.6 系统结构简洁，集成度高，便于安装施工系统组件均采用嵌入式结构设计，系统安全稳定；一体化抓拍单元集行人检测和机动车检测于一体，实现机动车信息和行人信息的交互，数据实时性更有保证。整体系统组件少，功能齐全，便于施工调试。
