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智能交通事件检测系统方案

智能交通事件检测系统方案1.1系统概述目前,以检测道路交通异常事件、事故为目标的视频交通事件检测系统,正在被广泛应用于高速公路、城市道路的路面、隧道、桥梁等重要交通场合。

该系统可对异常停车、排队超限、车辆逆行、低速车流、路面遗撒、行人穿越等常见的交通事件和事故隐患进行实时检测、实时报警、实时记录;其实时数据、报警信息可与上端交通综合管控平台实时联动、自动控制,使传统闭路监视系统彻底摆脱“监而不可控”的尴尬局面。

1.2建设原则本系统建设以“统一标准、技术先进、稳定可靠、信息安全、方便实用、便捷扩容、易于维护”为原则,以相关行业标准作为设计依据,结合我国道路特点,同时综合考虑交通事件检测技术的发展趋势,确保系统的设计和建设满足当今高速公路管理部门对交通事件检测系统的应用和扩展需求:1、统一标准:本系统的数据格式严格按照相关的标准规范要求进行设计,所有数据格式与接口均符合国家标准,并提供功能定制以适应地方应用差异。

2、技术先进:充分利用科技进步成果,采用当今先进成熟的技术,在相当长的时间内保持国内外先进水准。

3、稳定可靠:本系统具有防盗、耐高温、抗寒、散热排风等功能设计,使用的各类电气接线端子、过载、漏电及断路保护装置、避雷装置等装置均符合国家有关电气安全标准要求,保证系统能够可靠地、连续地运行。

4、信息安全:系统具有防非法接入、防误操作、防病毒等特性,通过合理的硬件结构设计、有效的外场保护措施以及完善的内部管理机制有效避免系统遭到恶意攻击和数据被非法提取的现象出现,保障系统的信息安全。

5、方便实用:系统提供清晰、简洁、友好的中文操作界面,操控简便、灵活,易学易用,便于管理和维护,能自动纠错和系统恢复,整个系统的操作简单、快捷、环节少,以保证不同的操作者都能熟练操作系统,具有高度友好的界面和使用性。

6、便捷扩容:随着业务的拓展以及技术的进步,用户的需求将会不断增加,系统的规模也将随之扩大,故在设计时,既应保证技术的先进性,又要兼顾与原有系统的兼容。

因此,我们采用模块化结构设计,系统接口具备良好的扩展性,能够很好的完成系统的平滑升级,实现软硬件产品升级的系列化和模块化。

出现故障时能在最短时间内恢复运行。

系统具备设备日志记录、远程维护与管理、故障及时告警等功能,以方便日常维护。

1.3建设依据●《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(GA/T832-2014)●《交通信息采集视频车辆检测器》(GB/T 24726-2009)●《公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求》(GA/T651-2006)●《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》(GA/T652-2006)●《安全防范工程技术规范》(GB50348-2004)●《报警图像信号有线传输装置》(GBJ115-87)●《民用闭路电视监控系统工程技术规范》(GB50198-94)●《计算机信息系统安全保护等级划分准则》(GB17859-1999)●《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)●《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T 670-2006)●《交通电视监视系统工程验收规范》(GA/T 514-2004)●《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-1994)●《视频安防监控系统技术要求》(GA/T367-2001)●《安全防范系统验收规则》(GA308-2001)●《安全防范系统通用图形符号》(GA/T74-2000)●公安部《城市报警与监控系统建设“3111”试点工程实施方案》●公安部《交通管理信息系统建设框架》除上述规范以外的遵循国家现行的其它相关规范和标准要求。

1.4系统设计思路系统以百万像素高清网络摄像机为前端采集设备,以高性能嵌入式主控机为基础平台,内嵌高精度、高识别率、高可靠性的智能视频检测分析算法和智能车辆识别算法,可在夜间无辅助光源的高速公路、城市道路环境下正常工作,只须对视域内车辆的前照灯或尾灯的光线即可准确定位、跟踪车辆轨迹,并对轨迹异常的车辆或目标进行实时报警输出。

系统可采用路段分布式和中心集中式平台架构,前端智能主控机或者中心事件检测器可实时对多路视频流进行分析和结果记录,系统可保存至少90天的交通事件报警录像、抓拍图片以及字符数据,断电或通讯中断时数据不会丢失。

系统可对固定式枪机、云台摄像机、球机等多类型视频流为分析对象,并能够基于同一软、硬件平台进行分析,具有极高的平台兼容性,更利于高速公路、城市道路等领域的规模化应用。

一台百万像素高清摄像机,可对不少于4车道的交通断面进行完整覆盖(不同立杆高度或镜头参数条件下监控范围有所差异)。

可同时实现:异常停车、拥堵排队、车辆逆行、低速车流、路面遗撒、行人穿越等常见路段异常交通事件检测和报警功能。

1.5系统总体架构分布式系统架构示意图集中式系统架构示意图系统由前端信子系统、传输子系统及中心管理平台三部分组成,分别实现系统前端视频采集、视频事件分析、数据及报警结果的上传、数据及结果的记录及后端系统联动控制等一系列功能。

1.5.1前端子系统根据不同的系统架构,前端子系统的构成及任务目标将存在差异。

从系统架构示意图可以看出事件检测器可采用室外型和室内型,即我们常说的前端分布式架构和后端集中式架构。

两种架构的选择依据一般考虑中心基础设施、视频传输实时性等多个因素。

前端子系统主要包括:高清网络摄像机及其相匹配的光学镜头、室外型防护罩、高性能智能事件检测器(室外型)、网络交换机、浪涌保护器及电源、防雷器等主要部件。

前端子系统的主要部件及其技术特性如下:◆视频采集采用工业级高灵敏度、低照度、带强光抑制摄像机作为前端视频采集设备,该设备可以RJ45以太网作为视频输出,实际工作帧率应不低于15帧,建议25帧或更高,要求其视频流输出流畅、画面边缘清晰、无骗色、过亮或过暗情形。

光学镜头,可根据所要监测视域范围进行选择,按照目前摄像机的成像性能分析。

◆检测方式采用纯视频流检测触发,基于对全视域内运动目标动态轨迹跟踪方式,实现对异常行为目标的判断和报警。

相对传统的模拟线圈和模式识别方式而言,其检测范围更广、环境适应和系统普适性更强。

◆智能事件检测器(室外型)采用高性能、低功耗无风扇嵌入式主机,散热好、稳定性高、环境适应性强;系统采用Windows操作系统,界面友好,操作简便。

适用于高温、高湿、灰尘等恶劣环境。

主机可完成实时视频检测、异常事件报警、触发式视频录像存储、实时视频存储、视频转发服务、相机控制、数据上传存储及通信等功能。

◆数据汇集系统前端子系统的数据汇集采用多业务大缓存光纤收发器完成。

具备以太网信号、RS232信号、I/O开关量信号等多类型信息汇聚传输能力。

能够通过网管系统实时监测前端设备工作状态,采用以太网通讯和低速率、开关量信号隔离传输方式,当前端设备网络通讯不畅时,并可通过开关量信号对前端设备进行远程电源复位。

采集系统与监控中心服务器采用专网传输,在网络条件许可情况下,可以通过后台视频监控终端和监控大屏观看前端摄像机的实时监控画面;◆多车道多方向检测系统在立杆高度和摄像机的动态范围满足的前提下,可实现多车道甚至多方向车流检测功能,即根据需要可由一台摄像机进行不少于4车道单方向或双方向的异常交通行为检测任务,系统采用轨迹跟踪技术,可防止相反方向车辆造成干扰。

1.5.1.1集中式检测每台摄像机路面检测时,立杆高度不少于8米,可兼顾不少于单向6车道,综合考虑到目前摄像机的动态范围应采用单方向车流检测;隧道内事件检测时,高度应不低于4米,建议隧道顶中央或靠近小型车道上方架设摄像机,以避免大型车辆可能造成的遮挡干扰。

◆1台百万像素高清网络摄像机;◆1台机架式式事件检测器,标配2T硬盘(最大可支持4路200万像素);◆附件:防护罩、工业级网络交换机(可选)、网络及电源防雷器、基本电器部件及UPS等。

1.5.1.2分布式检测每台摄像机路面检测时,立杆高度不少于8米,可兼顾不少于单向6车道,综合考虑到目前摄像机的动态范围应采用单方向车流检测;隧道内事件检测时,高度应不低于4米,建议隧道顶中央或靠近小型车道上方架设摄像机,以避免大型车辆可能造成的遮挡干扰。

◆1台百万像素高清网络摄像机,不低于130万像素;◆1台机架式式事件检测器,标配1T硬盘(最大可支持1-4路200万像素);附件:防护罩、工业级网络交换机(可选)、网络及电源防雷器、基本电器部件及UPS等。

1.5.2传输子系统完成前端子系统与中心子系统之间的实时高速通信,传输前端子系统所采集的各种数据、图片及视频流,满足系统对分布式存储在各前端信息采集子系统内的各种数据的调用。

1.5.2.1前端带宽需求仅以1台百万像素网络摄像机的带宽为依据,本系统的前端子系统主要带宽需求参考如下:➢按每台130万像素的摄像机H.264编码高清视频,带宽为4Mbps/路;最大带宽占用4Mbps。

➢按每台200万像素的摄像机H.264 编码高清视频,带宽为8Mbps/路;最大带宽占用8Mbps。

1.5.2.2传输接入方式◆监测点本地局域网(摄像机到智能事件检测主机的网络)通过配置5~8口的工业级交换机进行组网;◆监测点到中心端采用单模光纤收发器进行数据上传,中心端采用机架式光纤收发器进行接收,支持热拔插的插卡式结构设计,以节省机柜空间。

1.5.3中心管理平台1.5.3.1系统结构中心子系统是核心业务处理中心;完成前端数据信息、事件录像的接收、处理及存储,实时展示各系统和前端采集设备状态以及对系统的日常管理。

能够根据业务要求,提供综合查询功能,为业务分析提供参考依据。

同时可存储前端子系统上传的交通事件报警数据,提供给管理者进行数据检索、查询、输出,并可形成各种类型统计分析报表。

实现事件检测系统与上端业务管理系统和控制系统的联动控制功能。

中心子系统的硬件构架主要是由中心管理服务器、中心事件检测器(集中式架构采用)、接入服务器、数据库服务器、流媒体服务器、磁盘阵列、客户端及本地网络设备等部分组成。

1.5.3.2后端存储本系统采用技术领先磁盘阵列存储方式,可根据最终系统的规模实现分布存储,虚拟化集中管理。

录像存储采用高清网络摄像机到IP-SAN端到端的存储,通过视频监控专网完成传输和转发交换而不是服务器进行转发,有效避免存储服务器所带来的存储的可靠性问题,避免大量部署流媒体转发服务器而造成管理困难、维护困难、能耗大、占用大量机房空间等问题;录像数据采用更先进的数据块直存存储,录像数据可以即时回放,随时录随时看,不存在录像文件解封包导致的时间周期问题。

本系统主要存储类型及容量测算方法如下:按每个点位每天交通事件不超过200频次,事件录像质量按照长度不超过5分钟,文件大小不超过10MB计算,则存储不少于360天记录所需的存储空间为: 事件触发录像:150M×200次×360天÷0.9(损失率)÷1024M=11.4TB则后台中心总存储量为11.4TB×前端视频数量=X1.5.3.3系统互联1.5.3.3.1数据库级访问共享本系统可按照用户需求,基于大系统数据库构架方式,将本系统所生成或上传的交通事件报警信息、报警录像索引信息、交通统计数据等结构化数据按照约定的格式写入相应的数据库,由上端或平级管理业务系统按照相应的规则进行实时数据访问控制。

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