由于城市的不斷規(guī)劃、擴大，人口、車輛的不斷增多，如何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，已成為各城市不得不解決的重要問題。本文主要介紹了車輛檢測技術方案的比較、視頻電子警察組成，以及路口設備安裝工藝要求等，供讀者參考。
文/章弘濤
隨著經濟的發(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。另外，許多車輛的違章現(xiàn)象，也造成了許多經濟及人身的傷害，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，如何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，已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，許多城市相繼安裝了闖紅燈電子警察系統(tǒng)，這給各行業(yè)機動車司機起到了警惕的作用，從而改變了城市的交通面貌，大大減少了事故發(fā)生。由于這些明顯的作用，闖紅燈電子警察系統(tǒng)已經引起了各城市的重視。
本文介紹的闖紅燈電子警察系統(tǒng)是利用視頻檢測技術自動控制技術實現(xiàn)自動拍攝城市交通路口闖紅燈的機動車輛照片，為交警部門處理該類違章提供客觀準確的依據，同時可以大大節(jié)省警力。該系統(tǒng)可24小時不間斷工作，每時每刻準備拍攝闖紅燈車輛。并且，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。
車輛檢測技術方案分析比較
闖紅燈違章監(jiān)測系統(tǒng)中，車輛檢測技術是其中的關鍵技術，它的優(yōu)劣會直接影響到整個系統(tǒng)的可行性和實用性。因此，闖紅燈違章檢測的技術方案選型，關鍵就在于車輛檢測技術方案的選型。車輛檢測原理及監(jiān)測方法有許多種，下面對幾種方案逐一分析和比較：
1、地面埋設感應線圈(或感應棒)
這種方法比較經典、傳統(tǒng)，前些年的闖紅燈電子警察系統(tǒng)基本上都是這種檢測方式。該檢測方法的缺點是在于地面埋設感應線圈的施工量大，尤其車輛量大的地方幾乎年年都得重埋線圈，另外，高緯度開凍期和低緯度夏季路面以及路面質量不好的地方對線圈的維護工作量都是巨大的。因此，目前這種檢測方式，己逐漸被新技術替代。
2、視頻檢測
視頻檢測方法是通過攝像機對路面的視頻圖像的分析，依據闖紅燈違章行為的特征，控制拍照進行違章車輛抓拍。此種檢測方法關鍵在于視頻圖像的分析算法，實踐證明利用該技術的成熟產品的檢測效果是相當不錯的。目前，用視頻檢測闖紅燈違章行為的系統(tǒng)實用性、通用性是最佳的，其檢測攝像機可與監(jiān)控攝像機合一，性能價格比也較高。并且，施工簡單、安裝調試方便，因此國內外應用此種檢測方法的系統(tǒng)已占據主流地位。
3、微波雷達
微波雷達是通過對闖紅燈違章車輛行駛造成的微波多普勒效應而實現(xiàn)檢測的，但由于交通路口的多車道、多車輛的復雜性，實際檢測起來，實現(xiàn)比較困難。因此，實際應用中，用微波雷達的很少見。
4、超聲檢測
超聲檢測主要是利用超聲波測距原理。但超聲波傳感頭在路口這種灰塵極大的惡劣環(huán)境中的使用壽命非常短，因此并不實用。
5、激光檢測
利用激光對車輛進行檢測，其檢測精度相當高，但激光檢測中存在激光束對人眼的傷害問題。因此，激光檢測在理論上是比較好的，但其使用范圍受到限制。
綜上所述，視頻檢測是目前技術條件的最實用和性價比較高的檢測方案。因此，本文介紹的闖紅燈電子警察系統(tǒng)選擇的就是視頻檢測技術，這符合當前的國內實際需求和未來的技術發(fā)展。
視頻電子警察組成
闖紅燈視頻電子警察系統(tǒng)由路口控制部分、信息傳輸部分和指揮中心部分三大部分組成：
1、路口控制部分：通過視頻攝像機，進行路口車輛的行為檢測，并抓拍違章車輛圖像。
2、信息傳輸部分：主要是實現(xiàn)路口控制部分和指揮中心部分的數(shù)據和圖像信息的傳輸。 目前主要有兩種方式，一種是建立網絡連接平臺，路口系統(tǒng)通過網絡自動傳輸?shù)街笓]中心；另一種方式就是通過移動硬盤或筆記本電腦，人工的方式采集路口主機信息，并錄入到指揮中心系統(tǒng)。
3、指揮中心部分：實現(xiàn)對路口控制設備遠程管理，對抓拍圖像、數(shù)據、罰單進行后臺出力處理。 系統(tǒng)拓撲圖如圖1所示。
路口控制部分組成及工作流程
1、路口設備組成
路口控制部分由視頻車輛檢測、信號燈檢測、數(shù)據處理、圖片抓拍和通訊五個模塊組成。
（1）視頻車輛檢測：利用視頻設置虛擬線圈進行車輛檢測運算；
（2）紅綠燈檢測：紅綠燈信號的轉換和檢測。
（3）數(shù)據處理：抓拍主機根據車輛檢測信號和紅綠燈的轉換信號，判斷是否有機動車輛違章。
（4）圖片抓拍：如果有違章事件發(fā)生，該模塊將抓拍車輛違章全過程的三張圖片作為證據。
（5）通訊模塊：路口抓拍主機和指揮中心服務器之間的網絡連接。
2、工作流程
首先，在視頻抓拍主機的全景攝像機畫面上繪制檢測區(qū)域（虛擬線圈），每個檢測車道設置兩個檢測區(qū)域（虛擬線圈）。系統(tǒng)軟件根據車道與紅綠燈的邏輯關系，自動判斷是否有違章車輛通過。
紅燈時，如果車輛進入第一個檢測區(qū)域時，全景攝像機首先抓拍第一張全景照片；如果該車輛繼續(xù)行駛，在離開第一個檢測區(qū)域，視頻抓拍主機將同時抓拍特寫攝像機的車牌照片和全景攝像機的第二張全景照片。這樣將形成一組完整的車輛違章圖片：兩張闖紅燈的全景照片和一張車牌特寫照片。全景照片，可以清晰拍攝到交通信號燈的紅綠燈信號和路口全景。
抓拍圖片暫存在視頻抓拍主機的硬盤上，同時自動生成相關違章信息文本文件，文本文件包括違章時間、紅燈開啟時間、車道號、車速和車牌號碼記錄等信息。
視頻抓拍主機上的違章圖片， 可以通過網絡自動上傳到指揮中心服務器，也可以采用人工的方式利用移動硬盤或筆記本電腦下載復制到指揮中心服務器。
穩(wěn)定性、可靠性措施
由于路口的安裝環(huán)境條件比較惡劣，因此路口設備的安全可靠性是電子警察系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關鍵。針對穩(wěn)定性和可靠的性的苛刻要求，要采用以下措施確保路口主機的穩(wěn)定可靠運行：
1、控制主機硬件：采用高可靠性、低功耗的工業(yè)級硬件結構，以確保系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運行。
2、控制主機操作系統(tǒng)和應用軟件：采用嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件，系統(tǒng)精簡、穩(wěn)定、可靠，徹底杜絕死機。
3、軟硬件看門狗：系統(tǒng)內置軟硬件看門狗，確保系統(tǒng)不出現(xiàn)死機現(xiàn)象。
4、遠程維護功能：系統(tǒng)內置遠程維護功能，管理人員可以在指揮中心，對路口主機進行遠程維護或升級。
指揮中心管理系統(tǒng)
中心管理系統(tǒng)由服務器、操作工作站及管理軟件組成。服務器操作平臺使用Windows 2003 Server；數(shù)據庫采用ORLCE 9i，軟件模塊化設計，可以進行二次開發(fā)。操作工作站采用WindowsXP操作系統(tǒng)，安裝數(shù)據庫查詢軟件和電子警察客戶端軟件。實現(xiàn)的主要功能：
1、自動接收路口主機的違章圖片資料，并將違章信息(時間、地點、速度等)及圖片信息存入數(shù)據庫。也可通過活動硬盤手動導入；
2、違章車牌號碼輸入、查詢、統(tǒng)計、制表、備份等操作；
3、同時顯示違章車輛的3幅違章圖片，并可對照片進行局部放大顯示；
4、與車管所數(shù)據庫聯(lián)網，實現(xiàn)車輛信息自動查詢；
5、與現(xiàn)有交通違章處理系統(tǒng)聯(lián)網；
6、支持多種查詢方式，如：按地點、按時間、按車牌、按違章類型等，并可實現(xiàn)模糊查詢；
7、路口設備管理：遠程管理路口控制主機設備功能，可遠程維護或升級路口控制主機；
8、違章圖片處理及管理：實現(xiàn)違章數(shù)據錄入、查詢、瀏覽、打印、統(tǒng)計、報表輸出等功能。
路口設備安裝工藝要求
電子警察立桿規(guī)格要求
懸臂燈桿Ф219×8mm高6.8米，橫桿Ф140×6mm-6m，熱鍍鋅后噴塑，基礎法瑯厚20、螺栓Ф25×1800×8只4根。
（1）立桿部分的材料厚度：當橫支臂長度小于7米時，立桿部分的材料厚度不小于8mm；當橫支臂長度大于等于7米時，立桿部分的材料厚度不小于10mm。
（2）橫支臂部分的材料厚度：當橫支臂長度小于等于5米時，橫支臂部分的材料厚度不小于4mm；當橫支臂長度大于5米小于7米時，橫支臂部分的材料厚度不小于5mm；當橫支臂長度大于等于7米時，橫支臂部分的材料厚度不小于6mm。
（3）橫支臂部分的小端頭外徑為150mm。
（4）橫支臂的仰角適當。
（5）立桿部分上端外徑不小于300mm, 下端外徑不小于360mm。
（6）立桿距所需監(jiān)視區(qū)域12米后（即停止線12米后），鏡頭安裝高度為6米，橫向距離以攝象機直對所需監(jiān)視車道為準（橫桿直徑應大于50mm），系統(tǒng)支持2×4個攝像機，每個監(jiān)視區(qū)域長18-22米，寬4米。
路口機柜要求
（1）機柜采用鋼質雙層機機柜，具有防雨、防盜、防靜電的作用，機柜立桿下有接地網。
（2）機柜內含溫控裝置（電子制冷和加熱功能，保證機箱內溫度在10-35℃之間），如果是南方，可以取消加熱功能。
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