1. 前 言

　　随着经济的发展，车辆数量的迅猛增长，各城市交通越来越拥挤，给我们的生活带来许多不便；更由于许多车辆的违章现象，造成了许多经济及人身的伤害，也造成了出现各类事故的隐患，这给创建文明城市、维护交通及人身安全带来许多障碍。由于城市的不断规划、扩大，人口、车辆的不断增多，更好地解决交通拥挤、违章现象，降低事故发生现象，达到畅通工程的要求，正成为各城市不得不解决的重要问题。

 　为了更好地解决这些问题，惩治闯红灯违章车辆，避免路口交通拥挤、杂乱，我们将GPRS无线传输技术和传统视频抓拍技术相结合，提出新型的“电子警察”。

　　与以往的“电子警察”最大不同之处是新型“电子警察”采用视频抓拍和GPRS无线传输的新技术实现交通违章取证。它利用车辆检测技术、信号控制技术、计算机技术、图像数字化处理技术、通信技术等现代高科技技术开发的电子仪器，安装于交通路口，24小时全天候对违章冲红灯的机动车辆进行拍照,照片定时通过移动的GPRS网络传回交警指挥中心数据库。该系统能排除恶劣天气、高温、低温的影响，性能非常稳定，维护简便，可满足不同的需要。为交警部门处理该类违章提供客观、准确、及时的依据，同时可以大大节省警力。

　　2 . 无线抓拍系统结构

　　共三部分：通信网络部分、路口控制部分、指挥中心管理部分。

　　无线子警察系统设计为二级计算机网络系统，采用二级管理模式。控制中心计算机系统构成局域计算机网络（10/100M 自适应以太网），控制中心计算机系统与路口拍照计算机系统联接为广域计算机网络。二级管理模式为控制中心的总体管理和路口的现场管理。

　　2.1 控制中心计算机系统的构成

　　控制中心计算机系统主要由网络服务器、管理计算机、网络集线器、宽带路由器、不间断电源、彩色打印机等组成。

　　2.2  路口拍照计算机系统的构成

　　路口拍照计算机系统主要由以下设备组成： 高性能数码照相机、控制主机、 通信管理工业控制计算机、 车辆探测器、 闪光灯、 调制解调器。

　　2.3 系统功能

　　新型“电子警察”系统功能：

• 录像、抓拍

　　能够对行驶车辆的闯红灯等违章行为进行录像、抓拍，形成的证据资料包括违章时间、违章地点、违章类型、车辆类型、车牌号码、车牌颜色等内容。

• 车辆自动检测功能

　　系统24小时全天候工作，对只有在红灯期间进入停车线且继续向前行使超越停车线具有闯红灯行为的机动车辆拍照；对于在红灯亮后刚入停车线，但不继续向前行使的车辆不拍摄；在非红灯期间不误拍。

•  抓拍记录存储功能

　　能准确抓拍记录违章车辆违章过程的连续彩色全景图像及彩色牌照图像。

•  信号灯自动检测、故障自动判断

　　系统能自动检测红灯信号，并对信号灯故障自动判断；当红灯信号连续时间达3分钟以上时，系统自动判断为信号灯故障，避免在系统信号灯输入异常时漏拍、误拍、错拍的现象。

•  系统自动恢复功能

　　异常故障（停电等）发生后,系统能够在来电后自动恢复，自动进入正常工作状态无须人工干预。

• 车辆流量监测统计

　　每个路口监控点与管理中心通过GPRS实时在线，可以随时回传每个路口的交通车流状况，作为车辆交通诱导的实时数据来源。

　　3 系统的工作原理

　　3.1 系统工作方式

　　系统工作过程：

　　埋设在行车道上的电磁感应线圈不断检测是否有车辆通过。如果在红灯期间线圈检测到有车辆通过，控制主机立即向数码相机发出抓拍命令，数码相机即时抓拍该方向的违章车辆图像并存储在路口计算机的硬盘中，同时，通过GPRS无线网络把违章车辆图片传回控制中心。在控制中心对传回的图片数据进行分类整理，建立违章车辆数据库，并生成集红灯信号、停车线、车牌号码、违章时间、违章地点于一体的违章通知书，采用彩色打印机打印输出。控制中心的计算机系统预留和车辆管理所计算机数据库的联网接口。路口数量可进行扩充。

　　3.2  系统特点

　　系统有以下特点：

　　●     采用感应线圈检测违章车辆，成本低廉，工作稳定可靠，可实现多相位路口检测控制，以适应复杂交通路口控制信号的需要；

　　●    采用数码相机抓拍，图片清晰，包含违章三要素（停车线、违章车辆、红灯信号），可做为确凿的处罚证据。

　　●     自动判别车辆进入停车线的时间，能拍摄机动车辆、摩托车、轻型摩托车等不同大小的违章车辆。

　　●    车辆检测器灵敏度1-16级可调，有自动提升功能，对高底盘车辆也具有很高的检测率。

　　●       违章拍摄控制主机在拍摄时自动附加日期（年、月、日、时、分、秒）、地点与方向等信息，在进行违章车辆处理时能够全面地显示车辆违章时的信息。违章拍摄控制主机自动测光、补光，所拍摄的违章照片全天侯清晰可辨。

　　●    闪光灯与相机同步，同步速度为1/90秒。具备完善的夜间拍照能力，最低0LUX照度下可强制拍照。

　　●     采用多线圈判别方法，大大提高拍摄有效率（98%）。

　　●    采用计算机图像处理技术，可方便的进行检索、存储。

　　●     路口工控机配置30G硬盘，能自动进行图像下载。在传输通道出现问题时可支持人工下载照片。

　　●    系统全自动工作，无需人工操作。操作人员只需打印违章照片。

　　●    中心服务器操作简便，统一管理，集中打印。

　　●    中心处理软件对违章照片进行处理。以不同的权限进行违章照片的删除、打印违章通知单、违章信息查询等操作。软件能够自动统计违章次数，图像以.JPG格式按英文字母和数字排序存入数据库。在进行违章查询时，可按车牌号、车主、违章时间、违章路口及方向等参数查询，还可统计一定时间段或特定路口的违章数量。独特的图像加密技术，使图像内容不会被篡改。

　　●    系统采用工业标准化设计，定时自检，故障自动报告，死机自动

　　●     启动，维护方便。功能可根据需要进行扩展；数码相机配备室外防护罩，保障了恶劣环境下长期工作，提高了系统的稳定性。

　　2.3 传输网络

　　路口抓拍的数据，一方面本地保存，一方面通过GPRS传输到管理中心。

　　路口抓拍设备通过移动GPRS网络，与中心计算机系统进行网络通信，上传抓拍的图像数据。

　　当中心计算机系统发生故障或与路口计算机的数据通信中断时，路口计算机将处于独立工作状态，独立存储业务数据，并在中心计算机系统故障排除或数据通信恢复时，自动上传存储的数据。

　　移动GPRS网络典型传输速率为20－30Kbps，抓拍的图像经过高质量压缩，保持在30－60KB左右，一张图片的传输时间在10－20秒左右，采用断线重连，断点续传技术，严格保证所有图片数据完整，及时传输回管理中心。

　　相关参数：

•  拍摄速度（从传感器触发到快门动作） 最小速度0.1秒；
•  连续拍照速度 1.4张/秒；
•  传输时间（不占用拍照时间） 2张/分钟；
•  本地存储约30万张图片不丢失

　　2.4 软件

　　软件是系统的重要组成部分，软件的设计要考虑到具体的实际情况，既要具有实用性、安全性、易用性、可维护性，同时也要具有先进性、可扩充性、升级能力。

　　在软件设计中遵循以下原则：

• 经济、实用、先进。系统软件的设计要兼顾现阶段要求与预留未来发展所需扩充能力，既要考虑满足当前管理的需要，制定合理的投资和设计方案，又要能满足与其它系统的接轨要求及建成后数年的发展要求，保证对系统投资的升值与保护，并兼顾到将来系统的升级，以达到最佳的性能价格比。
•  选择成熟先进可行的技术，缩短软件的开发周期，操作界面友好，使整套系统具有先进性、实用性、可扩充性、开放性、易用性和易维护性。
• 安全可靠，充分保障数据的安全、完整和可靠。

　　系统应用软件设计为客户/服务器结构，在控制中心设立数据服务器，用于存储各路口上传的业务数据，由管理电脑对传回的图片进行处理，按车牌分类存入不同的数据库，可方便地按本地车、外地车或特种车进行查询。

　　系统提供方便的资料查询手段，支持多种查询方式，如：按时间、路口、方向、车牌号码、车主单位、交通流量、违章类型等方式进行查询，可与车管所数据库联网，自动读取相关的车辆、驾驶员信息。资料共享。

　　3.  系统优势

　　以往的“电子警察”多采用传统的地感线圈检测、光学相机拍摄的模式，需要人工定期到现场收集胶卷，经冲洗、扫描后形成图片文件，同时人工录入违法时间、地点、车牌号码等违法信息，最终导入数据库，这一过程需要花费一定人力和时间，而且人工收集胶卷的同时会对现场交通有一定的影响；而新型的“电子警察”则采用GPRS无线传输模式，实现自动抓拍、自动通过GPRS无线网络实时传输回管理中心，极大地提高了工作效率，监控力度大为增强。

　　同时，无线“电子警察”在平时没有交通违章情况下，还具有实时监测车辆流量，监测道路交通状况的功能，充分体现了GPRS无线传输、永远在线的优势。每个路口监控点与管理中心通过GPRS实时在线，可以随时回传每个路口的交通车流状况，作为车辆交通诱导的实时数据来源。