电子警察”的组成及原理

电子警察”的组成及原理

前言

中国近年来在经济、交通和城市化等各个方面飞速发展，导致道路交通参与者日益增多，机动车总量逐年增加，随之而来的是机动车交通事故和交通违法行为明显增多。机动车违章行为成为造成交通秩序混乱、交通堵塞及引发交通事故的重要原因之一。如何加强对机动车驾驶员的管理是交通工程工作中的重大课题，这使得公安管理部门在交通管理和治安防控面临严峻的挑战。电子警察系统作为城市交通智能化管理重要组成部分，电子警察对事故的判断更准确，捕捉更迅速，在黑夜、恶劣情况下仍能正常工作；在规范行车安全、增强安全驾驶意识、杜绝闯红灯现象和打击违法犯罪行为等方面具有重要的意义。对驾驶员来讲，它可以提高遵纪守法意识，避免事故发生，保障人身安全；对交通管理者来讲，它是“向科技要警力”的体现，它可以提高执法水平，对违章行为能够快速反应；提升人员素质，强化交警管理责任制，建立长效管理机制，树立交通管理文明形象；对于扭转交通管理消耗、疲于应付的被动局面具有不可估量的作用。对社会来讲，它可以确保交通安全、行车畅通，维护良好交通秩序和保障人民的生命财产安全，从而使交通成为经济建设的动脉，对社会发展和人们日常生活产生深远影响。

系统简介

高清闯红灯电子警察系统利用先进的光电、计算机、图像处理、模式识别、远程数据访问等技术，根据每一辆车对应唯一的车牌号的有利条件，对监控路面过往的每一辆机动车的车辆和车号牌图像进行连续全天候实时记录；以地感线圈与视频检测进行车辆检测、当运动目标超过限速值时或路口信号在红灯状态下，200万像素高清摄像机进行违章车辆抓拍，完整抓拍车辆违章闯红灯过程的三张图片；图片清晰显示信号灯状态、停车线位置、违法车道、违法车辆的车牌号码、车牌颜色、车身颜色、车辆类型、违法时间、地点、车速和行驶方向等信息。所有抓拍数据通过网络传回到交警数据中心进行处理；通过此信息与对应地区的车管库相连接的情况下，分析并获取当前车辆是否为合法车辆；同时生成违法图像和速度信息数据库，数据具备联网查询功能。

高清闯红灯电子警察系统广泛应用于城市十字交叉路口、人行道口、限时道

路、主辅路进出口、公交专用道等，用于对闯红灯违法行为进行有效取证。能为公安部门的有效打击超速、盗抢、黑名单机动车犯罪、查缉交通肇事逃逸案件、分析交通状况、加强治安管理等各种违法行为提供信息，为各地公安及交警部门进行交通管理提供重要线索和依据。

系统组成

嵌入式高清晰闯红灯电子警察系统由前端电子警察采集系统、光纤传输系统和终端管理平台组成。

安装在红灯路口的高清200或130万像素数字摄像机、根据环境和车牌发光特性定制的补光灯、车辆检测地感线圈、嵌入式抓拍控制主机（内置车辆检测模块、红灯信号检测模块、主控模块、电源保护控制模块）组成前端电警采集系统，完成车辆行驶检测、机动车违章行为检测、通行及违章图片抓拍、补光灯控制、抓拍记录相关信息网络等任务，由前置交换机和光端机把数据上传给终端管理平台。终端管理平台的车牌识别器阵列、以及各类服务器等处理终端与打印机等主要输出设备连接，把违章分类处理并打印出来，进行相应的系统处罚。

电子警察系统示意图

工作原理

本系统采用地感线圈检测车辆为主，视频检测辅助方式。车辆检测部份由地感线圈、车辆检测器组成。目前线圈车辆检测器已标准化，性能稳定；线圈车辆检测器技术成熟、易于掌握，计数非常精确，检测从摩托车到大型工程车的各种车辆，可检测多种类型车辆，不会出现遮挡现象漏报现象；并且基本上不受天气影响，全天候工作；地感线圈是目前被广泛使用的准确性最高的车辆检测方式。

每个车道埋设两个地感线圈，地感线圈是基于涡流传感器的工作原理，线圈中由车辆检测器提供一直产生着频率稳定的交变电磁场，当车辆经过线圈时，交变的电磁场会在车辆的金属底盘中产生涡流，而涡流电磁场又会反过来影响线圈中频率，车辆检测器就是根据线圈中变化的震荡频率也判断车辆经过信息，并给出开关量信号。

①抓拍主机红灯信号检测模块实时检测路口红灯信号变化，用以闯红灯违章行为

分析; 当抓拍主机监测到有红灯信号时如果有车辆通过，地感线圈时会发出信号给主机来触发摄像机开始抓拍，摄像机同时又会触发闪光灯补光，整个闯红灯违章抓拍过程在一个红灯周期内完成。

②非红灯时当有车辆经过地感线圈时，抓拍主机车辆检测模块会立即检测到有车

辆通行并可根据车辆经过两个线圈的先后、间隔时间来辨别判断车辆的行驶方向以及计算出车辆当前行驶速度;进行逆行、超速抓拍取图;

③抓拍主机会对相关图片做初级处理，并通过网络传输到后端管理平台数据库进

行进一步的识别、分类存储等处理。若出现网络不畅通或中断的情况，抓拍主机本身亦可对抓拍图片进行存储，以保证信息不会丢失，待到网络通畅后再传至后端管理平台。

视频车辆检测器是一种基于视频图像分析和计算机视觉技术对路面车辆运行情况进行检测分析的集成系统。它能实时分析输入的交通图像，跟踪图像中的车辆，获得各种交通数据。它无需切割破坏路面，缩短了封闭道路时间。视频虚拟线圈的位置摆放可以根据路况任意调整，但是实际应用中会出现大型车辆会遮挡随行的小型车辆；阴影、积水反射或昼夜转换会造成检测误差；

系统特点：

1）系统采用嵌入式LINUX硬件平台，稳定性好，适用于外界各种恶劣环境下正常工作;

2）图像清晰度高，图片像素达200W（1600*1200）以上，可清晰地看清司乘人员的面部特征。并将车辆信息叠加在抓拍图像上，便于人工判别及事后取证。

3）车辆捕获率高，能够捕获车速在5km/h-200km/h范围内抓拍率99%以上，捕获图像质量清晰可辨。

4）系统具备卡口功能, 可支持超速、区间测速功能，可判定违法逆行行为。

5）图像号牌识别率高，可识别GA36规定临时号牌外的所有号牌、2002式机动车号牌、军警车号牌和其他地区车牌、摩托车号牌。对前端车辆图像捕获率、号牌识别率、号牌识别准确率的界定优于GA/T 497和GA/T 669.9中有关要求，在此基础之上对图像的号牌识别率≥97%,号牌识别准确率（全天）≥95%。

6）支持线圈与视频检测等方式，可根据应用环境实现灵活配置。

7）具有车流量统计功能，可按照车道、时段等统计交通参数，如计车流量。

8）具有车辆信息查询功能，能够在数据库中记录通过时间、牌照号、车型、车类、车辆图像等进行查询。