智能交通方案3.docx
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智能交通方案3.docx
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智能交通方案3
第一章概述3
1.1设计背景3
1.2设计依据3
1.3设计原则5
第二章交通信号控制系统设计6
2.1系统概述6
2.2系统组成6
2.3设备性能技术参数7
2.3.1智能交通信号机7
2.3.2机动车信号灯9
2.3.3人行信号灯10
2.3.4倒计时器11
第三章闯红灯电子警察系统设计12
3.1系统概述12
3.2系统组成13
3.2.1路口前端子系统13
3.2.2网络传输子系统14
3.2.3中心管理平台子系统14
3.3系统功能15
3.3.1闯红灯行为抓拍过程15
3.3.2车辆捕获功能16
3.3.3车辆牌照自动识别功能16
3.3.4车辆类型判别功能17
3.3.5图片存储功能17
3.3.6车辆自动报警功能17
3.3.7数据自动上传与补录功能17
3.3.8数据查询浏览功能17
3.4系统实拍图片18
3.5设备性能及技术参数19
3.5.1高清电子警察抓拍单元19
3.5.1高清录像单元20
3.5.2交通灯信号检测器22
3.5.3LED智能补光灯23
3.5.4LED恒定补光灯23
3.5.5终端服务器24
3.5.6网络交换机25
3.5.7核心交换机26
3.5.8网络防雷器28
3.5.9电源防雷器29
3.5.10平台服务器30
第四章项目施工方案32
4.1电子警察、卡口、视频监控系统具体施工32
4.1.1线圈与线槽32
4.1.2立杆的安装和避雷33
4.1.3前端机箱及摄像机防护罩的安装33
4.1.4闪光灯的安装34
4.1.5信号检测器的安装34
4.1.6地下管道埋设34
4.1.7沙井施工35
4.1.8布线35
4.2交通信号控制系统具体施工35
4.2.1信号灯杆基础35
4.2.2接地36
4.2.3电缆36
4.2.4基础36
4.2.5沙井36
4.2.6PVC管预埋37
第一章概述
1.1设计背景
城市道路交通安全是城市公共交通安全的重要分支。
随着机动车辆大规模普及应用,各种与机动车有关的违法事件开始滋生蔓延。
以此衍生的道路交通安全问题日益成为社会经济发展中的一个重要制约因素。
收集、统计和分析道路交通事故,发现大部分交通事故都是因为机动车违章行驶而引起,尤以在交叉路口或路段上机动车闯红灯造成的事故所占比例最大。
建设闯红灯自动记录系统(俗称电子警察),对机动车闯红灯行为进行不间断自动检测和记录,通过立法对机动车闯红灯行为进行处罚,是遏制机动车闯红灯行为的重要手段,进而改善城市道路交通环境,提升公众出行安全系数。
为进一步建立健全道路交通安全设施,规范行车秩序,根据目前XXX县的道路交通基本状况,拟在城区内建设以交通信号控制系统(29套)、高清闯红灯电子警察系统(20套)为一体的城市道路交通管理系统,以提高道路交通安全设施的规范化和科技化建设水平,提高城市交通的管理水平,从而进一步加快城市发展进程。
具体设置位置见附表。
1.2设计依据
系统设计将依据国家和部、委的相关标准和规范实施。
◆《中华人民共和国道路交通安全法》
◆《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》
◆《公路交通安全实施设计技术规范》(JTJ074-2003)
◆《闯红灯自动记录系统通用技术条件》(GA/T496-2009)
◆《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(GA/T832—2009)
◆《机动车号牌图像自动识别技术规范》(GA/T833—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)
◆《公安交通指挥系统工程设计制图规范》(GA/T515-2004)
◆《安全防范工程技术规范》(GB50348—2004)
◆《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》(GA/T670-2006)
◆《交通电视监视系统工程验收规范》(GA/T514-2004)
◆《机动车测速仪》(GBT21255-2007)
◆《报警图像信号有线传输装置》(GBJ115-87)
◆《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)
◆《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-1994)
◆《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)
◆《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范》
◆公安部《交通管理信息系统建设框架》
◆《道路交通信号控制机》GA47-2002
◆《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》(GA/T497-2004)
◆《安防视频监控系统技术要求》GA/T367-2001
◆《机动车安全检测设备》GB/T11798-89
◆《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》
◆《中华人民共和国道路交通安全法》
◆《道路交通标志和标线》GB5768
◆《LED显示屏通用规范》SJ/T11141-2003
◆《LED显示屏测试方法》SJ/T11281-2003
◆《发光二极管固体显示器总规范》GJB2146-1994
◆《单色显示管测试方法》GB/T12571-1990
◆《电光源的安全要求》GB7248-1987
◆《建筑安装工程质量控制与检验评定手册》GBJ301-88
◆《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-88
◆《民用建筑电气设计规范》JG/T16-92
◆《建筑物防雷设计规范》GB50057-94
1.3设计原则
必须符合国家与部颁标准及规定的要求,符合有关国际通用标准、协议和规范;要从技术和机制上保证信息共享和综合利用,道路交通管理系统的相关设备、操作平台、数据格式、通讯接口与协议等应是对用户公开的,可实现互联互通并支持二次开发和用户对设备及功能的调整,保证系统具有良好的可靠性、可扩展性和可维护性。
同时要充分发挥现有资源的作用,首先满足功能需求,注重系统的性能指针和可靠性,在此基础上坚持性能/价格比最大化原则。
坚持智能化、自动化,以人为本,要有效地减轻民警的工作强度。
坚持先进性、稳定性、安全性、经济性和可扩展性相结合的原则。
◆先进性
采用先进的产品技术及高度集成工业设备,系统功能全面、完备,保证系统在3-5年内保持行业领先。
◆稳定性
系统必须考虑防雷等保护手段,保障系统的稳定运行。
◆安全性
系统要求具有防病毒,防误操作特性;同时提供用户等级权限保护,保证信息的安全性。
◆经济性
在实现功能的前提下,最大程度地降低系统成本。
◆扩展性
系统必须提供标准、开放式的接口,易进行功能模块及设备的增加,方便系统扩容。
第二章交通信号控制系统设计
2.1系统概述
交通信号控制系统是城市交通管理系统的一个重要子系统,其主要功能是自动调整控制区域内的配时方案,均衡路网内交通流运行,使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小,充分发挥道路系统的交通效益,系统能够根据检测到的交通信息实时优化计算控制区域的控制方案,使其适应交通流的变化,满足车辆通行的需求,系统也可通过指挥中心人工干预,疏导交通。
2.2系统组成
控制系统主要有交通信号控制机、交通信号灯、倒计时器组成。
效果图如下:
2.3设备性能技术参数
2.3.1智能交通信号机
功能与特点:
◆信号机的设置方式灵活,可设置多时段多方案、人工手动、步进控制、指挥中心实时自适应控制等多种工作方式。
◆单点控制:
各交叉路口的信号灯由交通信号机独立控制。
◆闪灯控制:
当信号灯黄灯按一定的频率闪烁,向车辆和行人发出警告或提示。
◆交通管制:
根据路口交通需求,由指挥中心发出命令模拟交通信号机的手动控制方式,进行交通疏导。
◆步进控制:
路口有特殊具体要求,车流量异常时,可通过信号机的步进按钮,使放行时间更加合理。
◆采用了EMC电磁兼容性设计技术,系统具备抗雷电浪涌冲击,抗周期跌落,抗群脉冲干扰,抗静电干扰的能力,具有很好的电磁兼容性。
对LED交通信号灯有很好的保护作用。
◆具备多种控制模式,多时段多方案,设有4套控制方案,16个时段,16个配时方案。
◆具备过载与漏电保护。
◆最大18路机动车三色灯驱动与检测,每路驱动能力为600W(AC220V),并全部采用了光电转换隔离技术。
◆最大4路人行二色灯驱动与检测,每路驱动能力大于600W(AC220V),并全部采用了光电转换隔离技术。
电气性能指标:
◆断电保护:
时钟可保证停电180天不丢失。
配时的方案,可保证10年不丢失。
◆交流输入:
AC220(±20%)50±2HZ;
◆输入交流功耗≤20W
◆额定电流:
20A
◆工作环境温度:
-40℃~+70℃
◆相对湿度:
45~95%
◆储存湿度:
45~65%
◆绝缘电阻:
电源插头与机壳间的绝缘电阻≥100MΩ
◆通讯速度:
19200BPS
◆时钟日误差不超过±1S
2.3.2机动车信号灯
信号灯的形状、图案、颜色严格按照《道路交通信号灯》(GB14887-2003)执行,灯具采用高强度铝合金外壳,外形美观,每个光学单元都装有遮阳板,所有密封元件采用硅橡胶材料。
功能特点:
◆标准:
符合中华人民共和国GB14887-2003标准。
◆外观设计:
信号灯杆所装灯具为¢400mm红黄绿三色高亮度像素管发光灯具,发光管直径5mm。
◆光源:
采用进口芯片四元素超高亮发光二极管(LED),光源寿命大于10万小时,箭头可任意调整。
技术参数:
◆额定功率:
¢400mm单灯额定功率小于或等于10W。
◆额定电压:
AC220V,50HZ。
◆发光色谱:
红628nm,黄589nm,绿505nm
◆发光强度:
≥400cd,角度≥30°
◆光源寿命:
大于10万小时。
◆可视角度:
大于30度
◆可视距离:
¢400mm信号灯≥500m
◆外壳防护等级:
≥IP53
◆耐温:
-40℃~+85℃
◆绝缘电阻:
大于500MΩ
◆介电强度:
耐压1440VAC
◆防尘:
符合GB14887-2003标准
◆抗振动:
符合GB14887-2003标准
◆抗风速:
145KM/H
2.3.3人行信号灯
灯体为红、绿人形显示图案,其中绿色人形图案具有动态效果。
功能特点:
◆标准:
符合中华人民共和国GB14886-2006、GB14887-2003标准。
◆外观设计:
信号灯杆所装灯具为Φ300mm上红下绿双色人行信号灯,或双色倒计时加双色人行。
◆光源:
采用进口芯片四元素半导体超高亮发光二极管(LED),直径为5mm,使用寿命大于10万小时。
技术指标:
◆额定功率:
在交流220V额定电压下,单个信号灯发光单元视在功率不应超过25VA。
功率因数应大于0.85。
◆额定电压:
AC220V±33V50HZ±2HZ。
◆发光色谱:
红色628nm、绿色505nm
◆发光强度:
≥400cd。
◆光源寿命:
大于10万小时。
◆可视角度:
大于30度。
◆可视距离:
≥500m。
◆外壳防护等级:
IP54。
◆耐温:
-40℃~+80℃。
◆绝缘电阻:
大于500MΩ。
◆介电强度:
耐压1440VAC。
◆防尘:
符合GB14886-2006、GB14887-2003标准。
◆抗震动:
符合GB14886-2006、GB14887-2003标准。
◆抗风速:
145KM/H。
2.3.4倒计时器
功能特点:
◆防水、防尘、防高温、耐振动、低功耗、寿命长;
◆显示直观、醒目,显示部分采用进口超高亮度发光二级管,性能稳定,亮度均匀,显示效果理想。
◆它的核心电路采用AT89C51系列单片机,具有自动跟踪计数、通过RS232接口与信号机同步(载波通信无需专用电缆)计数两种功能。
◆无须另接电源,直接从交通信号灯上接线即可;
◆采用模块方式组装,维修及更换部件异常快捷。
◆多相位自动跟踪,显示多相位数据。
技术指标:
◆工作电压:
AC220V±20%,50Hz±1
◆功 率:
红倒计时≤10W,黄倒计时≤10W绿倒计时≤10W
◆发光强度:
≥400cd,角度≥30°
◆发光色谱:
红色628nm、黄色593nm、绿色505nm
◆外型尺寸:
800mm(宽)×600mm(高)
◆显示时间:
0-255秒
◆显示方式:
三排三色
◆工作温度:
-40℃~+80℃。
外壳防护等级:
防尘IP5X,防水IPX3
第三章闯红灯电子警察系统设计
3.1系统概述
一个完整的电子警察处理系统,至少由车辆违法信息采集(即电子警察监控设备)子系统、通信网络传输平台以及车辆违法信息管理子系统(即中央处理系统)组成,如下图所示:
当有违法闯红灯行为发生时,通过路口单元各功能模块的联动全天候自动监测违法事件,控制相应车道高清摄像机拍摄三张违法行为过程中的车辆图片,组成三张连续、有效、符合违法处理要求的图片证据,通过数据预处理将三张图片整合为一张,并在图片上叠加闯红灯行为发生的时间、地点、方向、车道号、车辆类型、车牌号码等基本信息。
高清照片经传输线路及时、无损地传递至后台处理单元,集中保存到网络存储单元中,违法信息记录到数据库中。
每张违法照片经过人工复核以后,后台处理单元通过开放SDK开发包与非现场处罚系统对接,能将违法信息和图片自动传递给处罚系统,自动生成罚单。
驾驶员可通过Web方式访问该系统,查询自己的违章行为。
3.2系统组成
高清电子警察系统由路口前端子系统、网络传输子系统、中心管理平台子系统三部分组成,实现对路口通行车辆信息的采集、传输、处理、分析与集中管理。
系统采用地感线圈和虚拟线圈双重冗余监测互为备份,以地感线圈监测为主,当地感线圈出现问题时,自动切换到虚拟线圈进行监测,并在后台触发报警提示,及时进行维护,保证了系统长期稳定有效的运行。
3.2.1路口前端子系统
路口前端子系统由复合控制单元、交通灯信号检测器、LED补光灯、电警抓拍单元、终端服务器等组成。
复合控制单元:
内含IO扩展盒、电源、交换机、光纤收发器。
交通灯信号检测器:
实时检测红灯信号,将红灯维持状态、红灯切换至绿灯脉冲信号、绿灯切换至红灯脉冲信号,发送给电警抓拍单元。
LED补光灯:
选用大功率LED作为光源,灯光亮度符合国家环保标准,对人眼无刺激。
电警抓拍单元:
接收来自复合控制单元和交通灯信号检测器的信号,逻辑判断模块集成在电警抓拍单元内。
终端服务器:
具有数据预处理和数据存储能力,终端服务器接收来自电警抓拍单元抓拍的闯红灯高清照片,同时可对抓拍的车辆图片、及该车对应的车牌号码颜色、车辆闯红灯时间、车道等信息缓存一段时间,同时将其上传至中心管理平台。
终端服务器可在网络通信故障时缓存数据,网络恢复以后,数据自动接续上传。
效果图如下:
3.2.2网络传输子系统
网络传输子系统主要包括交换机和光纤收发器,所有的路口前端子系统全部采用独立光纤进行数据传输。
3.2.3中心管理平台子系统
管理中心一般设在交通管理部门,主要由各类服务器、存储设备、交换机、客户端和彩色打印机等组成,中心通过光纤网络与各路口前端子系统联网,实现与各路口前端子系统的图像、数据传输、远程维护,违章图像的浏览、识别、分类存档,违章车辆数据库的管理、统计、查询,并完成违章图像、罚款通知、登报报表、统计报表的打印及电子文档的输出。
系统软件采用C/S结构或B/S结构,实现网络数据共享,大大方便了各部门对路口信息的掌握,并可根据用户要求,定制系统,最大限度的满足用户的需求。
网络上的授权用户亦可通过网络对路口前端子系统的工作参数进行设置,实现系统的远程维护。
3.3系统功能
3.3.1闯红灯行为抓拍过程
在红灯信号时,当机动车压在线圈上,车辆检测器发第一个触发信号给电子警察业务处理机,业务处理机给高清网络摄像机第一个抓拍信号,拍摄机动车压在停车线上的照片,如下图:
当机动车离开第一个线圈,进入第二个线圈时,车辆检测器给电子警察业务处理机第二个信号,电子警察业务处理机给高清网络摄像机第二个抓拍信号,拍摄机动车离开停车线并继续前行的照片,如下图:
当车辆离开第二个线圈,车辆检测器给电子警察业务处理机第三个信号,电子警察业务处理机给高清网络摄像机第三个抓拍信号,拍摄机动车继续前行的照片,如下图:
这样的过程保证了如果车辆仅仅压线而没有继续闯红灯,系统将只拍摄一张照片,在后台处理中一张照片将不作为处罚依据。
而车辆如果有闯红灯行为,不论车行速度是快还是慢,都能完整的获取符合GA/T496-2009标准中闯红灯行为记录的照片。
与三张抓拍照片相匹配,高清网络摄像机还将输出一段高清动态视频,进一步记录机动车闯红灯过程,为违法取证提供有力支撑。
3.3.2车辆捕获功能
系统能对所有经过车辆进行捕获。
在监控区域内,按照正常车速(5km/h~200km/h)规范行驶的车辆图像捕获准确率达92%以上。
系统通常采用视频触发的方式来检测过往车辆。
3.3.3车辆牌照自动识别功能
系统可自动对车辆牌照进行识别,包括车牌号码、车牌颜色的识别。
1、车牌号码自动识别
在实时记录通行车辆图像的同时,还具备对符合“GA36-92”(92式牌照)、“GA36-2007”(新号牌标准)、“GA36.1-2001”(02式新牌照)标准的民用车牌、警用车牌、军用车牌、武警车牌的车牌自动识别能力,包括2002式号牌。
所能识别的字符包括:
阿拉伯数字
“0~9”十个
英文字母
“A~Z”二十六个
省市区汉字简称
京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝、港、澳、台;
04式军用车牌汉字
军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成
号牌分类用汉字
警、学、使、领、试、境
07式武警车牌字符
WJ样式的字母数字
在环境无雾、车牌挂放规范、无污损且不含五小车辆情况下,系统车牌识别率应不小于85%。
2、车牌颜色自动识别
系统能识别黑、白、蓝、黄、绿五种车牌颜色。
3.3.4车辆类型判别功能
系统采用车牌颜色的方法对车辆类型进行判别。
对于民用车来说,蓝颜色车牌表示的是小型车辆,而黄颜色车牌表示的是大型车辆。
3.3.5图片存储功能
在前端路口的路边机柜内内放置一台终端服务器,负责监测行驶车辆违章状况的图片采集、缓存、实时处理和数据传输,系统可在前端存储车辆过车信息,当超出最大存储容量时,自动对车辆过车信息进行循环覆盖。
3.3.6车辆自动报警功能
用户可以将盗抢车辆、交通肇事逃逸车辆或其他的特定车辆的模糊车牌号码录入系统报警数据库中,当系统识别出来的车辆车牌符合条件时,自动将车牌报警信息传输到指挥中心,报警信息应包括车型、车辆通过时间、车辆图片等,报警方式和报警范围可以根据用户的合理要求进行个性化定制。
3.3.7数据自动上传与补录功能
系统实时监测记录网络传输子系统的工作状况,正常状态下各前端子系统通过TCP/IP网络协议将车辆通行数据信息自动上传至中心平台的应用接入服务器。
当网络出现异常时系统自动启用前端数据缓存功能,将车辆通行数据缓存在前端的终端服务器中,并在网络传输恢复后自动补全中心平台的数据信息。
3.3.8数据查询浏览功能
系统具有通过Web方式对存储的历史数据进行查询浏览的功能,用户可通过Web方式根据车辆通过时间、模糊车牌号码、车型、车速等条件进行搜索车辆历史数据,同时可查询每个车道的车流量情况。
3.4系统实拍图片
3.5设备性能及技术参数
3.5.1高清电子警察抓拍单元
主要特性:
◆最高分辨率可达2M(1600*1200)
◆同时支持编码和抓拍功能
◆支持闪光灯同步:
最多可支持3路闪光灯同步输出
◆支持红绿灯信号状态输入,红灯、绿灯下可设置不同的触发方式
◆支持外部触发、网络触发、视频触发、RS-485触发抓拍功能
◆连续抓拍功能
◆车牌识别功能
◆信息叠加功能
◆H264,JPEG编码
◆RS-485功能,支持通过485触发和信息获取功能
◆摄像机参数配置功能:
曝光速度、AGC控制、白平衡方式控制等
◆本地视频,方便调试
◆SD/SDHC本地存储
◆支持PoE供电
◆超强的网络功能,支持心跳,PTZ控制,报警,语音对讲,用户管理等
技术参数:
◆传感器类型:
1/1.8〞逐行扫描SONYCCD
◆有效像素:
1600(水平)×1200(垂直)
◆镜头接口:
C/CSmount
◆快门:
1/25秒至1/30,000秒
◆最低照度:
0.5Lux@F1.230IRE
◆自动光圈:
DC驱动
◆自动增益:
自动/手动
◆白平衡:
自动/手动
◆视频参数:
饱和度,亮度,对比度,色调通过客户端或者IE浏览器可调
◆视频压缩标准:
H264
◆压缩输出码率:
32K~4M,自定义(上限16M,单位:
bps)
◆图片格式:
JPEG
◆最大图像尺寸:
1600×1200
◆帧率:
25帧(1600*1200)
◆传输接口:
RJ45,10M/100M自适应,以太网
◆通讯接口:
1个RS-232;1个RS-485接口端子,半双工
◆触发输入:
4路外部触发输入
◆触发输出:
3路(光耦隔离3500VAC),可作为闪光灯同步输出控制
◆工作温度:
-10℃~60℃
◆电源:
AC24V±10%/DC12V±10%/PoE
◆功率:
8WMAX
◆尺寸(mm):
154.5×77.5×68
◆重量:
750g
3.5.1高清录像单元
主要特性:
◆采用先进的视频压缩技术,压缩比高,且处理非常灵活
◆130万像素逐行扫描CCD,同时输出1280×960超凡色彩表现力的图像
◆支持SD/SDHC卡本地存储
◆ICR红外滤片式自动切换
◆支持双向音频
◆支持PoE网络功能
◆支持双码流,支持手机监控
◆支持OSD菜单控制,适合客户自定义设置
◆支持自动光圈,自动电子快门功能,适应不同监控环境
◆功能齐全:
PTZ控制,报警
技术参数:
◆传感器类型:
1/3"SONYProgressiveScanCCD
◆信号系统:
PAL
◆最小照度:
彩色0.1Lux@(F1.2,AGCON)黑白0.01Lux@(F1.2,AGCON)
◆快门:
1/4秒至1/100,000秒
◆镜头接口类型:
C/CS接口
◆自动光圈:
DC驱动
◆日夜转换模式:
ICR红外滤片式
◆视频压缩标准:
H.264(MPEG4可选)
◆压缩输出码率:
32Kbps~8Mbps
◆音频压缩标准:
OggVorbis
◆最大图像尺寸:
1280×960
◆帧率:
50HZ:
12.5fps(1280×960),25fps(1280×720)
◆60HZ:
15fps(1280×960),24fps(1280×720)
◆图像设置:
饱和度,亮度,对比度通过客户端或者IE浏览器可调
◆存储功能:
支持SD/SDHC
◆智能报警:
移动侦测
◆支持协议:
TCP/IP,HTTP,DHCP,DNS,RTP/RTCP,PPPoE
◆通用功能:
双码流,心跳,密码保护
◆音频输入:
1路,3.5mm音频接口
◆音频输出:
1路,3.5mm音频接口(线性电平,阻抗:
600Ω)
◆通讯接口:
1个RJ4510M/100M自适应以太网口,1个RS-
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