交通事件监测系统解决方案

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目录

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方案概述 ...................................................................................................................................................................... 1 1.1 1.2 2

应用背景 .............................................................................................................................................................. 1 现状分析 .............................................................................................................................................................. 1

方案总体设计 .............................................................................................................................................................. 1 2.1 2.2

设计目标 .............................................................................................................................................................. 1 设计原则 .............................................................................................................................................................. 1

先进性原则 ................................................................................................................................................. 2 2.2.2 可靠性原则 ................................................................................................................................................. 2 2.2.3 成熟性原则 ................................................................................................................................................. 2 2.2.4 便捷性原则 ................................................................................................................................................. 2 2.2.5 经济性原则 ................................................................................................................................................. 2 2.3 设计依据 .............................................................................................................................................................. 2 2.4 方案总体架构 ...................................................................................................................................................... 3 2.4.1 方案原理 ..................................................................................................................................................... 3 2.4.2 方案组成 ..................................................................................................................................................... 4 2.4.3 组网拓扑 ..................................................................................................................................................... 5

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方案详细设计 .............................................................................................................................................................. 7 3.1

系统功能 .............................................................................................................................................................. 7

2.2.1

交通事件检测和报警功能 ......................................................................................................................... 7 3.1.2 交通事件信息管理功能 ........................................................................................................................... 10 3.1.3 交通流统计功能 ....................................................................................................................................... 11 3.1.4 设备管理功能 ........................................................................................................................................... 12 3.1.5 系统维护功能 ........................................................................................................................................... 12 3.2 大华事件检测系统检测性能指标 .................................................................................................................... 12 3.3 核心设备介绍 .................................................................................................................................................... 13 3.3.1 前端设备 ................................................................................................................................................... 13 3.3.2 智能检测设备 ........................................................................................................................................... 13 3.3.3 交通事件检测管理平台 ........................................................................................................................... 14

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方案特色 .................................................................................................................................................................... 14

3.1.1

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交通事件监测系统解决方案

1 方案概述

1.1 应用背景

随着国家城镇化建设的逐步推进，交通设施建设作为重点发展方向，获得了长足的发展。2018年末，高速公路总里程突破14万公里，里程规模居世界第一。还有长期增长的趋势。与此同时，全国的机动车保有量突破3.27亿辆，增长势头迅猛。

1.2 现状分析

城市道路和高速公路管理作为城镇化建设的重要组成部分日益受到严峻挑战，道路拥堵、交通事故频发已成为突出的社会问题。一直以来，我国的交通管理主要靠人工方式完成，实践证明人工方式不但费时费力，而且影响处理效果。

视频监控技术经过多年的发展已经逐步走向成熟，特别是随着近年来高清视频设备的普及，视频监控正在逐步运用于交通监管等重要领域。基于视频监控的交通事件检测技术也等到了很大发展，成熟度也有了很大提高。同传统的人工管理方式相比，基于视频检测的交通管理方式具有简单、高效、节省成本等诸多优势。该系统作为交通管理的一种重要辅助手段，越来越受到相关部门的重视和认可。 2 方案总体设计

2.1 设计目标

基于视频检测的交通事件检测系统，主要利用安装在道路上的摄像机对交通情况进行实时监控，通过先进的智能视频检测算法及时发现，并上报特定的交通事件，帮助交管人员快速发现道路异常情况，以及时处理，使道路尽快恢复通畅，并可在一定程度上预防交通事故的发生。

通过交通事件检测系统的部署，达到显著提升交通事件的检测效率，增强交管部门对交通事件的处理能力的目的，从而做到早发现、早处理、早预防。

2.2 设计原则

针对交通事件、事故处理过程中发现迟、处理慢的突出问题，并充分考虑未来业务的发展，把满足实际业务需求作为目标，以“先进、可靠、成熟、便捷、经济”为总体设计原

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则。

2.2.1 先进性原则

本系统使用世界先进技术开发，将业界的成熟经验运用到系统设计中，能够确保在一段时间内保持先进性。系统方案通过选用扩展性和兼容性好的产品，使系统可以平滑扩展，不仅能满足当前业务需求，同时为将来业务的发展提供有力支撑。

2.2.2 可靠性原则

保证系统的可靠性是方案设计的核心思路。本系统通过采用高可靠性的产品，能够保证系统在大多数条件下长时间正常稳定的工作，最大程度保证系统的稳定性。

2.2.3 成熟性原则

系统方案设计时，借鉴了其他领域的成功经验，方案成熟可靠。设备选型时，均采用经过实践检验、运用成熟、性能稳定的产品，确保每个环节都使用成熟可靠的设备，使系统的成熟性得到切实保证。

2.2.4 便捷性原则

方案通过对设备的集中式管理，大大简化了维护难度，维护人员通过设备管理系统即可对所有设备进行日常维护。系统管理平台集成了设备自动检测和报警功能，能够第一时间检测到设备异常并通知相关人员，为问题定位和处理赢得宝贵时间。

2.2.5 经济性原则

客户的成本主要来源于部署成本和维护成本，降低客户的资金投入也是系统设计时重点考虑的方面。系统方案提供了灵活的部署方式，客户可以根据实际业务需要，选择合适的部署方式，从而节省不必要的开支。

2.3 设计依据

本方案设计主要依据现行的法律、法规、国家标准、相关行业标准、相关文件等等，设计方案中直接引用该数据时不再另行标注，常用依据举例如下。

设计依据清单：

(1) 《道路交通管理信息代码》（GA/T16.1-99 2012） (2) 《中华人民共和国道路交通安全法》（2007.12.29） (3) 《机动车号牌图像自动识别技术规范》（GA/T 833-2009） (4) 《城市监控报警联网系统通用技术要求》（GA/T792-2008）

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(5) 《视频安防系统技术要求》（GB/T367-2001） (6) 《道路交通堵塞度及评价方法》（GA/T 115）

(7) 《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》（GA/T497-2009） (8) 《交通电视监控系统验收规范》 (GA/T514-2004) (9)

《视频安防监控数字录像设备》（GB 20815-2006）

(10) 《道路交通信息监测记彔设备设置规范》（GA/T1047） (11) 《道路交通技术监控设备运行维护规范》（GA/T1043）

2.4 方案总体架构

2.4.1 方案原理

2.4.1.1 视频检测技术简介

视频检测技术是一种基于视频图像分析和计算机视觉技术对路面运动目标进行检测分析的视频处理技术。它能实时采集和分析输入的交通图像，通过判断图像中特定的一个或者多个检测区域内的运动目标，获取所需的交通事件信息。

视频检测系统的工作原理是通过视频摄像机和计算机模拟人眼视觉功能, 通过分析摄像机拍摄的道路交通视频，在视频范围内划定虚拟线圈，运动物体进入检测区域导致背景灰度发生变化，从而感知运动目标的存在，实现对车辆、行人等交通目标的运动进行跟踪、定位、识别和检测，并对跟踪和识别的交通目标的交通行为进行检测分析和判断，完成各类交通事件信息的分析和采集。

目前大华公司已经开发出多款智能视频检测设备，能够全方位的满足不同应用场景需求，这些产品已经广泛应用于不同领域，取得了很好的效果。

2.4.1.2 视频检测技术优势

视频检测技术应用在交通监管系统中，能够提取视野范围内的检测目标的行为，并自动与报警规则进行比较，当发现可疑行为时自动启动报警机制，提醒管理人员进行人工干预。通过这种技术，管理人员无须时刻盯着监控视频，只需在收到自动报警时进行人工干预即可。只需少量管理人员便可以同时负责很多路监控视频的监控管理工作，而且这些监控视频无需都在监视器上进行实时播放，在发现可疑行为时再临时切换到监视器上即可，从根本上解决了海量监控视频源和有限监控能力之间的矛盾。

视频检测技术同传统的人工或线圈等检测技术相比还有以下优势：

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➢ 安装方便，不破坏路面，施工时基本不影响交通； ➢ 根据检测软件功能，实现不同的事件检测功能； ➢ 摄像机设置方便、灵活；

➢ 可以实现大区域交通参数信息采集；

➢ 系统采用模块化设计，可扩展性好，运行高效； ➢ 实时采集交通流量、占有率、平均车速等信息；

➢ 针对各种交通异常事件进行检测和报警，如拥堵、抛撒物、行人等； ➢ 实时采集各种违法信息，如超速、低速、逆行、违法停车等； ➢ 相对于传统方式，维护方便。 2.4.2 方案组成

交通事件检测系统利用安装在道路和隧道内的摄像机采集的视频图像作为输入，通过对视频图像的处理和分析，能够实现对交通参数的采集及各类交通事件的自动检测，包括车辆超速、车辆低速、违法停车、车辆逆行、交通拥堵、行人穿越、抛撒物和违法变道等事件。

2.4.2.1 系统组成

交通事件检测系统功能上主要由四部分组成，分别是：前端视频采集系统、网络传输系统、交通事件检测设备和交通事件检测管理平台。

➢ 前端视频采集系统：视频监控设备采集道路交通视频，以视频流的方式传输到后端

中心，作为交通事件检测的数据来源；

➢ 网络传输系统：网络传输设备实现视频和图像传输；

➢ 交通事件检测设备：交通事件检测设备按照配置的智能规则，通过智能算法分析交

通视频流，进行交通事件检测及事件信息、图片上报；

➢ 交通事件检测管理平台：实现设备管理、用户权限管理、基础视频监控和视频录像

功能，接收事件检测设备上传的交通事件信息和图片，对交通事件信息管理、统计分析。

2.4.2.2 事件检测业务流程

交通事件检测系统的业务流程如下图所示：

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③事件检测设备检事件检测设备测到异常事件，并将相关信息发送到交通事件检测管理平台④交通检测管理平台对异常事件进行统一管理和分析，根据需要对事件进行上报和展现⑤监管人员根据实际情况进行人工干预①通过摄像机对道路进行实时监控智能盒/事件检测服务器交通事件检测管理平台监管人员前端传输网络摄像机车辆交通事件检测管理平台②通过传输网络，将视频图像发送到事件检测设备存储设备 交通事件检测方案业务流

交通事件检测系统采用模块化设计，方便部署和扩容。系统平台采用集中管理方式，设备监控功能可以对各个模块进行统一监管和维护，通过系统的设备检测和告警功能可以第一时间发现设备运行问题，及时通知管理员进行人工干预，快速恢复业务。管理员在监控中心即可对整系统进行维护和升级，节省了后期维护成本，显著提升了监管效率。

2.4.3 组网拓扑 2.4.3.1 方案描述

交通事件检测服务器采用软硬一体的方式，和交通事件检测管理平台、网络存储设备一起部署在监控中心机房。

交通事件检测管理平台为交通事件检测服务器配置获取视频流的摄像机IP地址，或获取视频流的URL。事件检测服务器获取到视频流后，进行分析检测，检测到事件后上报到交通事件检测管理平台。事件检测服务器进行事件检测的同时进行交通参数信息的检测，并按照一定周期上报到事件检测平台。

交通事件检测管理平台对事件信息进行实时报警提示，并进行事件信息的管理，交通参数信息的统计分析和产生报表。

2.4.3.2 组网方式 典型组网方式如下所示：

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监控中心交通事件检测服务器交通事件检测管理平台网络存储服务器管理客户端传输网络前端摄像机网络摄像机网络摄像机球机球机 网络架构图

交通事件检测服务器，主要提供以下功能：

 获取视频流的同时进行分析检测，当检测到交通事件时，事件检测服务器将产生的报警

信息和相关的事件图片发送给交通事件检测管理平台；

 事件检测服务器检测到交通事件的同时，会对事件发生前后一段时间内视频的启动录像，

并将事件的录像文件上传到交通事件检测管理平台；  将检测到的交通参数信息上传给交通事件检测管理平台；  支持从视频监控平台中获取视频流进行分析；  支持直接从视频设备获取视频流分析。

2.4.3.3 方案优点

采用交通事件检测服务器的中心方式，主要有以下优点：

1、方便系统部署，所有交通事件检测依靠部署在中心机房的事件检测服务器即可完成； 2、处理能力强，可以同时对多路视频进行检测； 3、系统维护方便。

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3 方案详细设计

3.1 系统功能

交通事件检测系统具有先进的事件检测管理功能，主要包括交通事件检测报警功能，交通事件信息管理功能，分析统计功能，事件抑制配置，事件抑制查询功能等五大功能，支持如下特性：

1. 支持交通事件实时检测和告警，可同时分屏显示实时视频和图片，在相同界面显示

报警列表；

2. 支持事件记录查询，按照事件类型、事件状态、事件检测设备、时间等条件查询事

件历史记录，并可以查看事件图片和事件录像（支持查看设备录像和中心录像）。；

3. 支持事件趋势图显示，以柱状图和饼状图显示选定日期、选定事件检测设备的事件

分类报表，以曲线图展示24小时事件趋势统计；

4. 支持交通事件检测器设备的接入，支持最大16路通道，支持设备上报事件数据的接

入、设备在线检测；

5. 支持事件检测器设备管理中，能够对该设备进行关联其他已有的视频通道（添加、

修改、删除）；

6. 支持报警图片的存储空间分配、图片留存期管理、图片读取； 7. 支持事件检测服务器产生事件时，能够联动录像；

8. 支持报警抑制配置，支持按照事件检测器,开始时间，结束时间，屏蔽原因，备注； 9. 支持事件查询，事件统计按照有是否展示报警抑制进行查询和统计。 3.1.1 交通事件检测和报警功能 3.1.1.1 交通事件检测类型

系统可实现对行人进行检测，机动车违法停车、违法变道、抛撒物、逆向行驶、超速行驶、低速行驶进行检测，对道路交通拥堵进行检测，检测到以上事件后进行报警，同时支持对交通流量进行统计。 1、行人事件：

行人进入机动车道或其它禁止进入的区域，且行走时间或行走距离不小于某一设定值的交通事件。

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典型行人事件场景

2、违法停车事件：

车辆在道路上由行驶改变为静止状态，且静止时间不小于某一设定值的交通事件。

典型停车事件场景

3、抛撒物事件：

车道上物体从行驶车辆上遗落，干扰车道通行，且其状态持续时间不小于某一设定值的交通事件。

典型抛撒物事件场景

4、逆行事件：

车辆在道路上的行驶方向与规定方向相反，且行驶距离不小于某一设定值的交通事件。

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典型逆行事件场景

5、超速事件：

车检测车辆在道路上的行驶速度超过规定范围，且行驶距离超过设定值的事件。 6、低速事件：

检测车辆在道路上的行驶速度低于规定范围，且行驶距离超过设定值的事件。 7、违法变道事件：

检测车辆在道路上行驶时违法变换车道行驶的事件。

典型违章变道事件场景

8、交通拥堵事件：

道路上出现单车道或多车道拥堵状况，影响道路畅通的交通事件。

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典型拥堵事件场景

3.1.1.2 事件展示及报警功能

交通事件检测系统支持将视频显示窗口与视频通道进行绑定，实时显示多路通道图像，方便监管人员进行监控，避免频繁切换监控画面，提高监控效率。

当系统检测到交通事件时，可根据设置实时产生告警，通知监管人员进行处理。

事件展示及告警实例

3.1.2 交通事件信息管理功能

交通事件管理功能能够对事件检测器上报的交通事件进行统一管理，方便监管人员随时对交通事件进行查看和处理。

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交通事件管理功能实例

交通事件管理功能主要包括：

3.1.2.1 事件查询

支持通过“事件类型”、“事件状态”、“检测器”、“地点”等过滤条件进行查询。

3.1.2.2 查看事件详情

通过查看指定交通事件详情，监管人员可以浏览事件发生过程的录像，并支持下载录像和事件图片到本地指定目录。

3.1.2.3 事件处理

处理选定事件，并将处理结果提交到平台服务器进行统一管理。

3.1.2.4 事件删除

根据需要删除特定事件信息。 3.1.3 交通流统计功能

通过配置“统计日期”、“统计间隔”和“检测路段”，系统支持对具体路段的单日车流量进行统计，并生成统计报表和统计图表，便于监管人员对交通流进行分析。

交通流统计功能

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3.1.4 设备管理功能

利用系统的设备管理功能，可以对事件检测设备进行灵活管理。

3.1.4.1 视频设备信息管理

管理前端视频设备信息，实现对视频设备信息的查询、新增、修改、删除、查看操作。

3.1.4.2 交通事件检测设备信息管理

管理交通事件检测设备信息，实现对事件检测设备信息的查询、新增、修改、删除、查看操作。还可以对事件检测设备配置事件检测智能规则。

3.1.5 系统维护功能

系统维护功能主要由用户权限管理和系统备份管理组成，分别实现对不同用户使用权限的控制和系统备份任务的管理功能。

3.1.5.1 用户权限管理

通过用户权限管理功能，区分不同级别用户的使用权限，防止有人恶意破坏系统，篡改系统信息。

3.1.5.2 系统备份管理

为了避免系统数据丢失造成不必要的损失，本系统支持通过事件数据备份功能，将重要数据进行备份，以防重要数据丢失，增强系统的可靠性。

3.2 大华事件检测系统检测性能指标

在正常环境，且夜间有良好补光的条件下，事件检测指标如下：

功能项 逆行事件检测 停车事件检测 抛撒物检测 行人事件检测 超速事件检测 欠速事件检测 交通流量统计 性能描述 逆行事件检测率≥95%，漏检率：5%，检测时间≤5s 停车事件检测率≥95%，漏检率：5%，检测时间≤20s 抛撒物检测率≥90%，漏检率：10%，检测时间≤5s 行人事件检测≥90%，漏检率：10%，检测时间≤5s 超速事件检测≥85%，漏检率：15%，检测时间≤5s 欠速事件检测≥85%，漏检率：15%，检测时间≤5s 交通流量统计准确率≥90% 注：最小识别像素：CIF分辨率下 8×8 像素

大华交通事件检测系统检测指标

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3.3 核心设备介绍

3.3.1 前端设备

采用交通事件检测器时，需要1080P/720P分辨率的前端摄像机。采用交通事件检测服务器时，需要标清以上分辨率摄像机。

3.3.2 智能检测设备

订货信息：

DH-IVS-TB8000-A 最大支持16路智能分析 产品特点：

采用功能强大的服务器平台

支持停车检测、行人检测、拥堵检测、违章变道检测、压黄线行驶检测、逆行检测、抛撒物检测、烟雾检测、火焰检测、超速检测、低速检测、区域入侵检测（针对机动车）

支持车流量、平均速度、时间占有率、空间占有率、车头间距、车头时距、排队长度等交通参数统计 支持16 路1080P分析 应用场景：

广泛应用于高速公路、桥梁、隧道等场景。 产品参数： 型号 主处理器 内存 位数4槽位 1块3.5寸4T硬盘，最大扩展16T（每块4T），最大槽位数4盘位 硬盘 7.2K RPM SATA 6Gbps 512n 3.5in 支持热插拔 网卡 外部接口 口，2个VGA接口，1个DVI接口 2个千兆以太网电口 前置2个USB2.0接口，后置2个USB3.0接口，2个USB2.0接DH-IVS-TB8000-A 1颗Intel Xeon E3-1275 V5，3.6GHz，4C/8T 16GB（2x8GB）、DDR4 ECC内存、最大可扩展至64GB、最大槽13

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支持停车检测、行人检测、拥堵检测、违章变道检测、压黄线行驶检测、逆行检测、抛撒物检测、烟雾检测、火焰检测、超速检测、智能功能 低速检测等交通事件检测 支持车流量、平均速度、时间占有率、空间占有率、车头间距、车头时距、排队长度等交通参数统计 分析能力 16路1080P 3.3.3 交通事件检测管理平台

产品介绍：

结合交通事件检测服务器，完成违法停车、违法变道、压黄线、逆行、交通拥堵、抛洒物、行人、超速、低速等多种道路交通事件的实时报警和管理。 产品特点：

支持多种交通事件检测，适应城市道路和高速公路、桥梁隧道等各种场景

支持行人、抛洒物、逆行、超速、低速、违法停车、违法变道、压黄线等交通事件自动检测和实时报警 支持交通流量信息接入与统计，支持事件分类统计和事件信息查询 应用场景：

适用于智能交通领域，高速、桥梁和隧道的事件检测和事故报警，城市交通事件检测和实时报警，交通流量采集应用场景。

4 方案特色

大华交通事件检测方案主要特点：

1. 支持丰富的交通事件检测类型以及交通流参数检测类型，客户可根据实际业务场景

进行选择和配置；

2. 管理平台具有强大的交通事件管理和展现功能，并可在GIS地图上实时掌握道路的

整体情况，做出准确研判；

3. 系统支持检测服务器事件录像和视频管理平台事件录像两种方式，并具有事件录像

存储和管理功能；

4. 交通事件监测管理平台可以对交通事件按照时间、地点、事件类型等维度进行分析

统计，生成报表，找出交通事件发生的规律，为道路交通管理提出决策依据。

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