城市道路交叉口处电子警察系统设计

２０１２年１２月第１２期

城市道桥与防洪

1电子警察的发展概况

二十世纪九十年代中后期以来，随着社会经

济的持续快速发展，我国机动车辆和驾驶员的保有量迅猛增长，其年增长率高达１５％￣２０％，其后果是交通拥堵和交通事故已成为我国道路交通尤其是城市交通中颇受困扰的突出问题，成为了城市

发展的瓶颈。而在世界范围内，

面临日益严重的交通问题，世界发达国家早于上世纪６０年代就开始研究并提出了智能交通系统（ＩＴＳ）（英文Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ

ＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｙｓｔｅｍｓ

）概念，进入９０年代以后ＩＴＳ突然以惊人的速度发展，许多发达国家争先恐后地投

以巨资进行ＩＴＳ的研究与开发。ＩＴＳ是交通、

计算机、信息、通信和系统科学与工程的有效结合，最大限度缓解交通拥堵状况。随着智能交通系统的快速发展，我国许多城市先后建设了由交通信号控制、电视监控和闯红灯抓拍等子系统组成的交通监控指挥中心和公路交通监控系统，以使车辆按照规范行使，一定程度的缓解了车辆猛增带来的巨大交通压力。

电子警察系统作为道路监控与智能交通体系的完美结合，为现代道路交通安全管理提供了有效手段，可以迅速、准确的检测违章行为，获取违章证据，为非现场执法提供行之有效的监控手段，从而在极大程度上规范驾驶员的驾驶行为，改善城市交通拥堵现象，缓解警力不足和交通事故不断攀升之间的矛盾。同时在一定程度上消除了道路交通管理在时间和空间上的“盲点”，扩大交通管理的监控时段和监控范围，在减轻一线交通民警的劳动强度，改善工作环境中起到了重要作用。鉴于以上各种优点，近几年全国各地电子警察系统建设快速发展，进而在城市市政工程设计中有关电子警察系统的相关设计要求越来越多，对设

计人员的专业素质要求也是越来越高。

电子警察出现后经历了一个从低级向高级、安装简单向复杂、功能简单向复杂发展的历史。我国于１９９６年首次出现由线圈检测，相机进行抓拍的电子警察系统，此种方式由于采用普通的模拟相机，需要频繁的冲洗、更换胶卷；２０００年，出现了用标清数码摄像机进行抓拍的电子警察系统，由于标清数码摄像机清晰度有限，所以取得的照片效果并不好；之后在２００２年出现了数码相机进行抓拍的系统，２００４年出现了数码相机加视频进行抓拍，２００６年出

现了标清检测高清抓拍系统，从２００８年起，

电子警察已经采用了高清检测加抓拍的电子警察系统。如今电子警察使用的高清摄像机多为２００万像素。

2电子警察的工作原理

电子警察系统是一个基于网络的分布式系统，系统分为前端视频检测与抓拍系统、路口局部数据处理系统、远程数据传输系统、中心数据管理与处罚系统四大部分。一般电子警察系统采用感应线来感应路面上的汽车传来的压力，通过传感器将信号采集到中央处理器，送寄存器暂存（该数据在一个红灯周期内有效）；在同一个时间间隔内（红灯周期内），如果同时产生两个脉冲信号，即视为

“有效”，简单的说，就是如果当时红灯，你的头轮子过线了，而后轮子没出线，则只产生了一个脉冲，在没有连续的两个脉冲时，不拍照；有些情况是：有的人开车前轮越过线了，怕被拍到，于是他又倒一下车，回到线内，结果还是被照了，什么原

因？就是因为一前一后的，产生了

“一对”脉冲信号（这一对脉冲是在同一个红灯周期内产生的），但是目前大多数电子警察的感应线圈具有逻辑识别功能，对此情况可以不抓拍。黄灯亮时，拍照系统延时２ｓ后启动；红灯亮时，系统已经启动；绿灯将

要亮时，提前２ｓ关闭系统，

主要是为了防止误拍。电子警察系统必须和交通信号系统配合使用，交通信号控制系统输出路口红绿灯信号，确定放

摘

要：全国各地城市框架不断拉大，智能交通控制管理系统也逐渐被应用，电子警察只是智能控制系统的一个部分。结合近几年设计成果，简单介绍电子警察系统的工作原理及设计要点，可供相关专业技术人员共同探讨和参考。关键词：电子警察；智能交通；交通设计中图分类号：Ｕ４１２．３５

文献标识码：Ａ

文章编号：１００９－７７１６（２０１２）１２－００３１－０２

收稿日期：２０１２－０５－２８作者简介：李振亭（１９８５－），男，河南开封人，助理工程师，从事道路交通工程设计工作。

李振亭

（开封市市政工程设计研究有限公司，河南开封４７５０００）

浅谈城市道路交叉口处电子警察系统设计

道路交通

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城市道桥与防洪

２０１２年１２月第１２期

行车道和禁行车道。禁行车道通过视频车辆检测单元，车辆检测单元检测到有车辆通过禁行车道时，通过主控机控制闯红灯违章抓拍单元拍摄违章车辆号牌图片和该方向的全景图片，为确保所拍照片能够作为民警执法依据，系统抓拍两幅连续全景图片，以反映车辆运行轨迹，所有处理结果都存储于主控机（工控机）的存储单元中，同时系统具有硬盘录像功能，可以将违章事件的视频数据纪录在硬盘上。存储信息可通过通信子系统由人工控制下载给笔记本计算机，或自动通过光纤、无线等传输方式传给中心端数据管理子系统。这样对于违章闯红灯行为既有违章抓拍图片，又有视频图像，避免了违章处罚引发的争议，同时对于一些交通事故引发原因、责任判定提供了有力的证据。电子警察系统常安装于交通路口，全天候对闯红灯的违章机动车辆进行监测，不仅能对违章车辆拍照，还能够实时对违章车辆的牌照和违章轨迹进行自动判断识别。公安交通管理部门以抓拍的违章照片、视频录像为依据对违章者进行处罚教育，从而大大提高机动车驾驶员的自觉性，增强交通安全意识，减少因闯红灯违章行为而造成

的事故、

堵塞和交通混乱，加快车辆在交通路口行驶速度，保证道路畅通。

3电子警察设计要点

电子警察相关设计主要包括：电子警察杆的设计（包括基础和上部结构），摄像机及补光灯安装位置设计，触发方式的设计（线圈触发和视频触发）和管线及传输设备连接设计等。

电子警察杆的设计是整个设计的重点，首先确定采用摄像机的种类，根据摄像机的拍摄覆盖面积确定最外侧摄像机离路边缘石的最短距离，结合基础大小从而确定悬臂杆的长度；其次根据

摄像机、补光灯的安装数量进行结构计算确定选用何种杆件；最后根据上部结构各个参数计算出电子警察杆基础大小。

摄像机及补光灯的位置设计即是电子警察杆的安装位置，因为为了满足摄像机能够清晰准确拍摄，电子警察杆距离前段停止线的距离必须适当，既要满足摄像机能够清晰拍摄出违章车辆车牌，同时还能拍摄出对面信号灯的指示信号。根据经验一般百万级像素摄像机安装位置距离停止线为１９￣２３ｍ为适宜范围，一般设计按电子警察杆距离停止线２１ｍ设计，而对于２００万级像素摄像机这个距离应适当延长。

电子警察触发方式主要包括线圈触发方式和视频触发方式。线圈触发方式：该方式需破开路面安装在路面下，沿停止线两侧埋设两个地感线圈才可以检测到车辆通过，每个车道都需埋设，工程量较大，而且由于车辆碾压线圈很容易破坏，维护成本较高。而视频触发方式安装及调试相对简单的多，只需将检测摄像机和高清摄像机安装在同一电子警察杆上即可，调试好角度和焦距即可使用，所以视频触发方式被越来越多的采用。

管线连接及传输设备的设计主要注意管线的走向在道路施工前做好管道预留，传输设备即是将前端部分收集到的信息通过特定通讯网络上传到指挥中心（监控中心）的应用服务器系统。

4结语

电子警察系统在市政交通工程设计当中应用越来越多，在不断充实专业知识的基础上，需要综合各方面因素考虑设计出从各个方面都符合要求的最佳系统。在相关规范和公安交警部门的要求指导下，应充分考虑系统设计的实用性和经济性、先进性和成熟性、扩展性和易维护性。

娄新高速通车娄底形成“一小时经济圈”

娄新高速近日通车。娄新高速（娄底至新化）全长９６ｋｍ，总投资７０多亿元。东起沪昆高速公路娄底互

通，西至新化县城南盐井冲，全线穿越双峰县、娄星区、涟源市、冷水江市、新邵县、新化县。通车后，娄底各

县市区将形成“一小时经济圈”

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道路交通

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