一、概述

城市经济高速增长、城市化进程加快，交通安全、交通堵塞及环境污染成为困扰目前我国城市交通领域的三大难题，近些年尤其以交通安全、交通堵塞两个问题最为严重。交通事故频繁、影响恶劣，早高峰晚高峰交通严重堵塞、出行公众怨声载道，给交通主管部门带来巨大挑战。据专业机构数据显示，采用智能交通技术以后，可将交通事故死亡人数锐减 30%以上，交通工具通行效率提高 40%以上。

视频监控系统是智能交通系统的一个重要组成部分，建立视频图像监控系统目的是及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等，为指挥人员提供迅速直观的信息从而对交通事故和交通堵塞作出准确判断并及时响应，对监控范围内的突发性治安事件录像取证，为内外事警卫工作服务，起到综合治理效果。现在交通行业应用较为广泛的是市内交通路口、重点地段监控以及高速公路收费站监控等。城市交通道路监控主要包括 4 个方面：主干道路与分支道路宏观监控、公交车监控、电子警察违法行为监控、区域乃至城域车流监控及车辆留痕。
二、系统设计原则

1、 先进性、经济性：智能监控系统性能稳定，智能视频分析技术使得整个系统能在相当长的时间内保持国内外先进水准；同时，本着经济实用、稳定可靠的原则，充分发挥原有视频监控系统的最大效用；

2、 稳定性：智能监控系统有效避免死机、脱机，经常性不可控制或异常等现象；

3、 安全性：具有密码、多级控制级别、撤设防级别；操作人权限可划分为系统设置、超级用户、值班员等，各种系统控制、报警时间应具有记录及共享功能；

4、 方便性：系统操作具有灵活简便、易于掌握的特点，操作人员能轻易的进行使用和维护；

5、 扩容、升级及集成方便：该系统设计留有充分的余地，方便日后进行扩容、升级及集成。
三、系统构成和特点

根据现在交通监控的实际需要，一般都会在交通路口、车站、商业区、高速公路收费口等重点部位安装可控摄像机或固定摄像机，而且很多地方原来已有模拟监控系统，采用视频电缆或光缆传输视频信号，在分中心采用模拟矩阵系统进行监控，采用本智能交通监控系统解决方案，可以方便地实现网络平台的全网视频监控。

1、系统构成

本方案的监控系统可分为三个部分：视频监控前端、传输网络和监控中心。

（1）视频监控前端

监控前端主要由前端H.264智能网络视频服务器、摄像机（防护罩、摄象机、镜头、支架）等主要设备组成。假如原有模拟监控系统，可能还有视频矩阵等设备。

根据交通行业图像时实性要求高的特点，我们采用智能网络视频服务器， 该视频服务器完成模拟视频监视信号的数字采集、影像压缩、监控数据处理、报警信号的采集、网络的传输等功能。它可将前端的模拟信号同时处理成高清晰的实时数字图像发布到网络中，可实现多用户同时监控相同或者不同的现场图像，真正做到视频共享。

由于有先进的H.264图像压缩标准，每路视频在网络中占用的带宽低(300-500Kbps)，同时，经过特殊算法处理的画质看起来更加清晰，细腻。适合交通行业对图像高清晰，高时实性的特殊要求。

 

智能交通视频监控系统图

（2）传输网络

智能交通视频监控系统采用标准的TCP/IP协议，可直接运行在交通部门的内部网上。前端摄像机的视频信号利用视频光缆接入视频服务器，然后传输上网，或者分节点有矩阵时，也可以把矩阵连接到视频服务器上，然后再传输上网。

（3）监控中心

在监控中心中心安装一台中心视频监控系统服务器，该系统配合数据库，主要完成现场图像接收，用户登录管理，优先权的分配，控制信号的协调，图像的实时监控，录象的存储、检索、回放、备份、恢复等。

在监控中心，提供视频解码器将数字视频还原成模拟图像，将视频信号转到指挥中心电视墙上，指挥调度人员还可以选择以操作台微机作为监控终端，对全部路面信息集中调用监控。

智能视频服务器对接入的视频信号进行检测分析是否有异常行为发生，分析结果上传到用户终端，方便用户调用与查看；提供 SDK 与不同的网络视频监控管理平台整合，通过平台提供的 API 接口获取视频，事件检测规则和事件分析结果可以通过调用SDK设置和获取，以供用户进行系统二次开发与集成。

另外，监控中心领导利用计算机信息网上的任何一台微机/笔记本电脑当作监控客户端，利用客户端即可随时随地依据权限查看到所需要的画面。可实现多画面实时监控，远程控制摄像机云台、和违章抓拍等操作，是一套可满足交通实时图像监控的综合网络监控系统。

2、监控系统特点

（1）系统支持接入高像素全高清摄像机，也可接入传统标清摄像机，方便部署保护投资。

（2）可捕获所有经过监测路段或道口的车辆，通过车辆车速在5km/h~180km/h范围内时，车辆图像捕获率大于95%。

（3）能自动抓拍车辆图像，并记录车辆通过的信息，包括时间、地点、方向、号牌、车型、车速、驾驶人脸像等。

（4）具有测速功能，可实现超速抓拍，超速捕获率不小于95%，机动车抓拍有效率不小于90%，无漏拍、误拍、错拍的现象，避免交通管理部门执法过程中出现争议。

（5）系统能够通过对机动车号牌定位,字符切分,字符匹配和图像预处理实现号牌自动识别功能，号牌识别率白天大于95%，夜晚大于90%。

（6）在抓拍照片能清晰反映车辆特征和车牌信息，并能清晰辨别驾驶人脸像。侧向安装时系统对驾驶人脸像的捕获率大于90%。

（7）系统具备前端硬盘和后端中心双备份存储机制，确保数据安全有效。当网络发生故障时，数据和图片暂存在前端硬盘上，当网络恢复时再进行续传。

（8）具有由硬件实现的设备主动故障检测功能，可以针对系统软件死机，硬件死机，系统过热，风扇故障等事件做出恰当的处理，保证系统在出现意外情况时实现最大限度的可用性。

四、系统功能实现

智能交通视频监控系统是基于智能视频分析技术的监控系统，将图像与事件之间建立了一种映射关系，使计算机从纷繁的视频图像中分辨、识别出关键目标物体并分析理解其行为。智能视频监控系统对输入的视频流采用对运动目标的检测、跟踪、分类技术，将视频内的目标经背景建模、目标分割、跟踪及分类等图像识别算法，完成由图像到事件参数的转变，从而实现对各种异常事件的实时检测。

智能交通视频监控系统功能：

（1）逆向行驶检测：根据车辆跨越检测线的方向进行检测。

（2）违章停车检测：车辆停留并静止在检测区域内超过用户设定的时间。应用场合：一些禁止停车的场合，如高速公路路肩等。

（3）物品放置拿取检测：物品放置在检测区域或被取走达到一定时间则报警提示。应用场合：高速公路或隧道等。

（4）流量统计：分时段统计某段路的车流量。

（5）车牌识别：对经过治安卡口或收费站的车辆进行自动车牌识别。

（6）交通监视和疏导：通过系统将监视区域内的现场图像传回指挥中心，使管理人员直接掌握车辆排队、堵塞、信号灯等交通状况，及时调整信号配时或通过其他手段来疏导交通，改变交通流的分布，以达到环节交通堵塞的目的。

（7）交通警卫：管理人员随时掌握交通警卫录像，大型集会活动的交通状况，及时调动警力，以保证交通警卫录像畅通。