高清電子警察系統(tǒng)項目開發(fā)計劃任務書模板

1、 項目編號： 密 級： 保密 機密 絕密研發(fā)項目任務計劃書項目名稱項目負責人研制起止時間填 報 時 間 高清闖紅燈抓拍電子警察系統(tǒng) 2011-1-12012-7-30 xxxx公司一、立項依據(jù)1、項目研發(fā)的必要性隨著社會和經濟的快速發(fā)展，機動車輛數(shù)量迅猛增長，交通事故居高不下。根據(jù)有關資料統(tǒng)計，大部分的交通事故都由機動車違法行駛引起，而發(fā)生在十字路口因闖紅燈造成的事故則占了很大的比例。如何利用高科技手段，增強公安管理部門對進入道口的機動車和駕駛人的查控力度，從而抑制事故的發(fā)生，已成為交通管理部門最為關注的課題。我公司為了順應這個備受關注的市場需求，并結合自身多年的行業(yè)經驗和資源優(yōu)勢，以技術領先

2、、設備領先、方案最優(yōu)與成本最低為原則，著力研發(fā)高科技，高性能的高清電子警察闖紅燈抓拍自動記錄監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)集計算機技術、科學控制理論及技術、通信技術及視頻處理技術等高新技術手段于一體，為我國城市建設的全面快速發(fā)展提供了一個“智能化”和“人性化”的服務平臺。同時也大大促進了城市交通管理技術的科學化及應變能力快速、信息化的發(fā)展。2、研究現(xiàn)狀和水平分析電子警察抓拍系統(tǒng)是為了制止交通違章而出臺的-整套方案，可以為整治車輛違章提供全天候、嚴格且可行的解決方案。幾年來，各大中城市均在此方面做過有益的嘗試，但使用情況總的來說并不理想。主要原因是現(xiàn)有的電子警察抓拍設備存在許多缺陷，限制了它發(fā)揮更大的作用。1

3、電子警察產品類型與現(xiàn)狀“電子警察”在現(xiàn)在交通管理工作中的廣泛使用，符合科技強警的戰(zhàn)略要求，它是“三基”工程建設的重要組成部分。該系統(tǒng)對于改善交通監(jiān)管環(huán)境、彌補警力不足、延伸交通管理的時間和空間、規(guī)范執(zhí)勤、執(zhí)法程序、提升公安機關交通管理的效率，查處違反交通信號行駛，超速行駛、交通肇事后逃逸等違法犯罪行為、遏制重特大交通事故、維護平安暢通的交通秩序、保障人民生命財產安全等起到不可磨滅的作用。自1996年北京市公安交通管理局組織研發(fā)“視頻機動車闖紅燈自動監(jiān)測系統(tǒng)”成功以來，至今已16年，2004年5月1日，中華人民共和國道路交通安全法實施。該法律明確電子警察發(fā)展的合法性，刺激了行業(yè)迎來快速發(fā)展期。電

4、子警察市場上出現(xiàn)了膠片式相機抓拍、數(shù)碼相機抓拍、“數(shù)碼+視頻”、純視頻等多種跟新?lián)Q代產品。它們的出現(xiàn)緩解了日益繁忙的道路交通管理任務與警力嚴重不足之間矛盾，一定程度上消除了道路交通管理在時間和空間上的“盲點”，擴大了交通管理的監(jiān)控時段和范圍，提高了交通參與者遵章守法的意識，得到了各級道路交通管理部門的認同，目前在國內外各個多城市都有廣泛應用。1）電子警察類型及功能按安裝方式分，電子警察設備可分為兩類：一類是固定監(jiān)測設備，俗稱固定電子警察；另一類是移動監(jiān)測設備，又稱移動電子警察。固定電子警察系統(tǒng)最初只是針對機動車闖紅燈行為而研發(fā)，后來發(fā)展到對超速、壓黃線等違法行為也可進行監(jiān)測、記錄和處罰；移動電

5、子警察系統(tǒng)則是通過安裝在車輛上的攝像機和雷達測速儀，對超速車輛進行抓拍，自動識別通過車輛號牌實現(xiàn)黑名單車輛檢控。按采集的信息類型來分，電子警察系統(tǒng)可分為圖像型電子警察系統(tǒng)和數(shù)據(jù)型電子警察系統(tǒng)兩大類，其中圖像型電子警察系統(tǒng)是以采集圖像為基礎的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)型電子警察系統(tǒng)是以采集數(shù)據(jù)為基礎的系統(tǒng)。按聯(lián)網方式分，電子警察系統(tǒng)又可分為聯(lián)網型電子警察系統(tǒng)和單機型電子警察系統(tǒng)，其中聯(lián)網型電子警察系統(tǒng)是指具有聯(lián)網下載功能的系統(tǒng)，單機型電子警察系統(tǒng)是指不具有聯(lián)網下載功能的系統(tǒng)。2）現(xiàn)狀分析隨著電子警察系統(tǒng)應用范圍越來越廣，人們對智能交通設備認識逐步加深，用戶、廠商及經銷商都希望國家能制定產品技術檢測標準對智能交通

6、市場的發(fā)展進行規(guī)范和指導。但由于缺乏共同標準，各廠商按照自己的理解和偏好來進行產品的研發(fā)和實施，給交管部門的選型、實施和運行帶來了很多問題，制約了電子警察系統(tǒng)的有序發(fā)展。為了規(guī)范和引導智能交通產品的健康有序發(fā)展，公安部于2004年頒布了兩個行業(yè)標準：闖紅燈自動記錄系統(tǒng)通用技術條件(ga/t496-2004)和公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)通用技術條件（ga/t497-2004），對闖紅燈電子警察和治安卡口的技術規(guī)范做了比較詳細的規(guī)定，統(tǒng)一了技術標準，為交通管理部門的產品選型提供了標桿。2005年出臺的道路交通安全法，則解決了長期困擾交管部門的執(zhí)法有效性問題。同時，公安部和相關主管部門一直在推出各種標

7、準和規(guī)范，例如ga 329.x 2003全國道路交通管理信息數(shù)據(jù)庫規(guī)范，ga 409.x 2003全國道路交通管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換格式,ga 408.x 2003道路交通違章管理信息代碼，這些標準的出臺有力促進了電子警察系統(tǒng)行業(yè)朝著規(guī)范、有序的方向發(fā)展。3 技術發(fā)展前景 目前我國的市場上出現(xiàn)的電子警察產品主要應用兩種技術作為檢測方式，一是使用環(huán)形線圈檢測方式，另一種是基于圖像分析的視頻檢測方式。環(huán)形線圈檢測方式檢測精度高，設計良好的檢測方案檢測精度可以到達99，但需要路面施工。目前線圈檢測仍然是主流方案。視頻檢測精度差，但安裝簡單。圖像檢測是基于攝像機攝取的運動圖像，利用計算機進行運動檢測，獲取車

8、輛運動方向和位置，判斷違章行為，再控制抓拍單元拍攝圖像。視頻檢測的主要缺點是環(huán)境適應能力較弱，不同氣候、光照條件下，工作效果差別很大。應該說，視頻檢測作為全天候運行還 不夠實用。后臺控制系統(tǒng)，不同廠商有不同的方案。但目前主要還是使用工控機平臺，運行商用的操作系統(tǒng)，如windows982000操作系統(tǒng)。其主要好處是硬件便于采購，軟件編寫簡單。缺點同樣明顯，即長期運行可靠性差，經常死機或藍屏，需要人員現(xiàn)場維護。成本也較高。目前，工業(yè)自動化控制的發(fā)展方向是嵌入式體系，即使用工業(yè)用cpu，運行多任務實時操作系統(tǒng)，以專為工業(yè)設計的體系取代桌面體系。目前比較成功的有arm、coldfire。powerpc

9、等硬件平臺。而操作系統(tǒng)，linux則是不二選擇。不但內核穩(wěn)定性極好，且該體系為開放式源代碼架構，所有的公司都可以繼承現(xiàn)有研究成果進行持續(xù)開發(fā)。而且linux兼容于unix，編程人員入門很快。另外，linux操作系統(tǒng)具有良好的網絡支持能力，可以配置1o100m以太網實現(xiàn)遠程圖片文件傳送，為系統(tǒng)的發(fā)展和升級帶來很大的便利。從目前市場情況來看，還沒有哪一家公司提供的系統(tǒng)和設備能夠真正滿足用戶期望，用戶對系統(tǒng)現(xiàn)狀也看法各異。電子警察設備具有非常廣闊的前景，但現(xiàn)階段在設備選型方面卻難度很大。根據(jù)大量的調研考察結果，提出以下看法，只有在這幾方面得到突破，才可能真正實現(xiàn)完善的電子警察系統(tǒng)。 

10、60;  1）抓拍單元是具備200萬以上像素的工業(yè)標準攝像機。具備良好的軟件控制能力，并開放協(xié)議。    2）采用工業(yè)級器件，具有良好的全天候工作能力，長期運行穩(wěn)定可靠。    3）系統(tǒng)采用嵌入式軟硬件平臺，以保證良好的穩(wěn)定性。    4）配置以太網通訊接口，支持遠程文件傳送協(xié)議。    5）采用硬盤或存儲卡在本地保存圖片。3、經濟效益2011年中國電子警察市場研究報告表明,我國城市智能交通領域項目規(guī)模100.2億元。其中千萬級項目市場規(guī)模約占2010年全年市場規(guī)模

11、的21%。在智能公交、gps與警用設備、交通信息采集與發(fā)布、交通信號控制、交通視屏控制、卡口、電子警察交通指揮調度八個領域，總項目個數(shù)為3180個。其中與智能路口項目相關的項目投入約為在總投入的75%，合計75億元左右。此外，進三年來智能交通領域項目投資增長幅度在15%左右，公司在此領域會有較大的發(fā)展空間，即使電子警察相關項目中能有%1的市場份額，也會有7500萬元的銷售額。該項目市場前景廣闊。二、 設計方案1、研究目標及研究內容（擬實現(xiàn)的功能和技術指標）主要研究內容l 嵌入式高清攝像機闖紅燈抓拍自動記錄系統(tǒng)；l 前端設備信號采集系統(tǒng)；l 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)l 系統(tǒng)設備通信成像及控制模塊抓拍識別模塊

12、車輛檢測模塊高清相機dsp核通信模塊燈光信號采集模塊系統(tǒng)結構圖工控機（控制與數(shù)據(jù)管理）補光控制模塊系統(tǒng)主要功能一、闖紅燈自動抓拍系統(tǒng)主要功能 1)闖紅燈抓拍，記錄功能使用了高清工業(yè)攝像機拍攝交通違法車輛照片。采用線圈觸發(fā)檢測技術抓拍違法車輛。高清嵌入式相機系統(tǒng)可進行兩張、三張連拍設定，分別把車在停車線外、車壓停車線、車離開停車線、三張車輛闖紅燈過程在極短的時間內連續(xù)拍攝保存。所拍圖片可清晰辨別紅燈信號、停車線、違法時間、違法地點、違法類型、紅燈時間、車輛類型、車牌號碼、車牌顏色等內容。其中，一張車輛號牌特寫照片和2至3張帶有紅燈背景的不同位置的車輛全景照片，能反映車輛闖紅燈違法過程，能清晰辨別

13、闖紅燈時間、車輛類型、紅燈信號和整個車身通過路口的情況。在違法處理出現(xiàn)糾紛時給予違法者一個有力的證明。2)車輛違法逆行檢測功能在每條車道上，我們前后設計了兩個環(huán)形檢測線圈。因此，我們可以通過判斷車輛經過線圈的次序來判斷車輛行駛的方向。正常情況下，車輛應該先通過前線圈，再通過后線圈，如果出現(xiàn)后線圈先觸發(fā)而前線圈后觸發(fā)，則可以判斷有車輛逆行，則系統(tǒng)會抓拍車輛圖像，并記錄。3)防修改鑒別功能所拍攝的違法車輛圖片具有防修改鑒別功能，可自動生成闖紅燈違法車輛的地點與方向、日期與時間等字符信息并疊加在拍攝的圖片，并會自動加上數(shù)字水印。在未被更改時，數(shù)字水印會在圖片文件的某些標準位置存在，如果該圖片被更改過

14、，其數(shù)字水印會發(fā)生變化。通過使用專用數(shù)字水印判別軟件判別違法圖片的原始性，在有爭議出現(xiàn)時給予違法者一個準確的答復，真正做到去偽存真，認定事實，適用法律。4)信號機狀態(tài)監(jiān)視與防誤拍措施前端燈光信號采集模塊采集相關方向的紅、黃、綠三個信號燈工作電壓，一并送入采集處理和燈色邏輯判斷處理器，由燈色邏輯判斷程序進行判斷分析，實時檢測信號機工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常停止抓拍。這樣就可有效的解決諸如紅燈與綠燈同時亮時；紅燈與黃燈同時亮時；綠燈與黃燈同時亮時；紅燈長亮不滅等交通信號機出現(xiàn)故障時誤拍的問題；確保照片正確率為100% 。5)大容量圖像存儲功能本系統(tǒng)采用200萬像素的高清相機分辨率最高可達到1616x121

15、6，可以方便用戶全方位查看該監(jiān)控點的情況。根據(jù)壓縮比的不同，310萬像素圖片大小一般在500k至1m之間，故320g硬盤至少能存儲32萬張圖片，即10萬組闖紅燈違法車輛的違法數(shù)據(jù)。當系統(tǒng)容量飽和時，系統(tǒng)自動對前面的圖像數(shù)據(jù)依次進行覆蓋，照片數(shù)據(jù)可以通過網絡自動傳輸或人工提取。6) 夜間自動同步補光功能系統(tǒng)補光燈由高清攝像機控制，高清相機內嵌成像控制程序，在環(huán)境照度不夠的情況下，相機自動執(zhí)行補光控制命令啟動同步補光設備，圖像采集設備同時配合采集圖片，這樣保證了在任何環(huán)境下系統(tǒng)都能拍攝到理想的照片，補光燈亮度可調，確?？辞?0米外車牌、車身顏色、車輛外形及停車線等，回電時間：<0.2s，補光

16、燈功率200w，使用壽命：500萬次。二、控制主機后臺管理系統(tǒng)1. 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理（1） 系統(tǒng)基本信息數(shù)據(jù)庫（2） 系統(tǒng)設備配置數(shù)據(jù)庫（3） 系統(tǒng)通信配置數(shù)據(jù)庫（4） 違章抓拍記錄數(shù)據(jù)庫（5） 系統(tǒng)運行配置數(shù)據(jù)庫2. 違章抓拍信息管理（1） 違章抓拍數(shù)據(jù)自動保存數(shù)據(jù)庫；（2） 手工遠程下載違章抓拍數(shù)據(jù)，并保存到數(shù)據(jù)庫；（3） 通過移動存儲設備保存抓拍數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫；3. 系統(tǒng)配置管理（1） 系統(tǒng)運行參數(shù)管理（2） 系統(tǒng)通信參數(shù)管理（3） 數(shù)據(jù)庫備份與恢復（4） 系統(tǒng)運行日志主要技術指標一、闖紅燈自動抓拍系統(tǒng)系統(tǒng)適用條件，檢測和記錄的最多車道數(shù)為1，2，3車道以上，檢測方向停止線與信號燈最大水平距

17、離12-18m闖紅燈車輛捕獲率： 在適用條件下不小于90%；闖紅燈車輛記錄有效率：在適用條件下不小于80%；色彩及圖像分辨率：>720p真彩；車牌可辨認率95%，前端硬盤可存儲32萬輛違法汽車照片；拍攝車速范圍：5160公里/小時；每個抓拍不超過0.07秒；系統(tǒng)平均無故障時間不少于3000h; 設計依據(jù)及參考標準闖紅燈自動記錄系統(tǒng)通用技術條件ga/t496-2009；公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)通用技術條件ga/t497-2009； 公安部交管局道路交通科技發(fā)展“九五”計劃和2010年規(guī)劃；城市公安指揮中心技術系統(tǒng)設備配置建議ga099-1996；全國城市實施道路暢通工程總體方案； 公安部規(guī)

18、定與相關標準及南昌市的實際交通狀況與實際需求公安信息化標準匯編-國家標準部分計算機軟件開發(fā)規(guī)范 （gb8566-88）安全防范工程技術規(guī)范 （gb50348-2004）；安全防范工程程序與要求 （ga/t75-94）；民用閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范 （gb50198-94）；建筑防雷設計規(guī)范gb50057-94；電子計算機機房施工及驗收規(guī)范sj/t30003-93；郵電通信網光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)工程施工及驗收暫行技術規(guī)范。2、研究方法及技術路線本項目在公司電子警察、卡口、交通信號機、三臺合一等研究的基礎上，進一步深入研究高清嵌入式闖紅燈抓拍、信息采集與監(jiān)控技術，旨在解決城市路口闖紅燈抓拍自動記錄

19、與監(jiān)測問題及提高分系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性問題。主要研究：1）高清嵌入式監(jiān)測與記錄系統(tǒng)。2）數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)。3：數(shù)據(jù)安全與管理系統(tǒng)。技術路線如下圖所示。項目研發(fā)周期為7個月，分前期市場調研-需求分析-項目啟動與技術實施-系統(tǒng)集成測試-樣機評估五個階段實施。一、交通信號采集系統(tǒng) 交通信號采集系統(tǒng)，利用信號機采集單片機與嵌入式系統(tǒng)相結合的設計模式，為路口長期穩(wěn)定運行提供良好的保證。系統(tǒng)提供靈活的參數(shù)設置，滿足復雜多變的路口監(jiān)測方案設計，便于交警現(xiàn)場靈活控制。二、闖紅燈自動抓拍系統(tǒng)闖紅燈自動抓拍系統(tǒng)檢測部分將兼容線圈和視頻兩種觸發(fā)方式，后臺處理單元采用嵌入式系統(tǒng)架構，夜間采用脈沖燈進行系統(tǒng)補光。系統(tǒng)結

20、構如圖所示 高清電子警察系統(tǒng)現(xiàn)場布局圖 系統(tǒng)工作流程示意圖三、數(shù)據(jù)處理與管理系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)及運行環(huán)境1. 系統(tǒng)采用基于x86架構的主機，windows操作系統(tǒng)；2. 系統(tǒng)運行于.net framework 2.0或以上本版之上；3. 采用visual studio 2005（或以上版本）作為集成開發(fā)環(huán)境，采用c#編程語言，根據(jù)需要部分模塊可采用c+/cli；4. 采用基于gis系統(tǒng)的圖形化用戶界面；5. 采用面向對象的數(shù)據(jù)庫訪問組件實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫訪問功能；系統(tǒng)分層架構：圖形用戶界面系統(tǒng)功能模塊gis支持平臺面向對象數(shù)據(jù)庫訪問組件（orm）.net frameworkoraclewindows 操作系

21、統(tǒng)網絡通信接口多媒體呈現(xiàn)系統(tǒng)管理高清電子警察后臺信息管理系統(tǒng)分層架構3、主要技術難點（1）高清嵌入式系統(tǒng)抓拍與識別技術目前路口監(jiān)測技術已向智能視頻檢測方向發(fā)展，抓拍視頻圖像由于具有場景復雜，目標多樣化的特點，并受檢測設備技術水平，圖像背景、天氣、光線、視頻分辨率、物體遮擋等諸多因素的影響，很難做出準確的智能識別與準確抓拍。因此紅燈狀態(tài)全景，車輛牌照，壓線等闖紅燈過程四要素的抓拍控制與識別技術是本項目要解決的技術難點之一。（2）車輛檢測信息采集技術路口交通狀態(tài)是道路交通中最復雜的區(qū)域，道路擁堵的主要是從路口開始的，路口交通信息也是最多的，準確可靠的采集路口交通信息，是實現(xiàn)闖紅燈抓拍自動記錄控制的

22、必要前提。實現(xiàn)復雜條件下路口交通信息采集技術是本項目解決的技術難點之二。（3）信號機信息采集技術由于缺乏共同標準，各廠商按照自己的理解和偏好來進行產品的研發(fā)和設計，所以對信號機信號的采集和判斷是本項目解決的技術難點之三。（3）系統(tǒng)控制與管理技術高清電子警察系統(tǒng)要實現(xiàn)多點控制、多設備狀態(tài)檢測需要統(tǒng)一的配置管理平臺，由于測設備接口沒有統(tǒng)一的標準，所以實現(xiàn)對多設備與信息的兼容性問題是本項目要解決的技術難點之四。三、 計劃進度和階段目標起止年月2012-1-12012-1-312012-2-12012-3-302012-4-12012-5-212012-5-222012-7-222012-7-232012-7-30市場調研與需求分析1)國內市場電子警察的技術路線及應用狀況調研；2)三聯(lián)電子警察系統(tǒng)使用狀況和技術狀態(tài)調研；3)高清闖紅燈自動抓拍系統(tǒng)用戶需求調研和產品需求設計；4)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用戶需求調研和產品需求設計；5）采集系統(tǒng)的器件選型；6）軟硬件開發(fā)平臺的搭建。主要輸出:1) 高清電子警察系統(tǒng)用戶需求說明書2) 高清電子警察系統(tǒng)產品需求說明書3) 采集系統(tǒng)設計報告前端采集系統(tǒng)詳細設計1)車輛檢測采集系統(tǒng)架構設計和系統(tǒng)原理圖設計;2)信號機信號采集系統(tǒng)架構設計和系統(tǒng)原理圖設計；3)采集，檢