1. 前 言
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，車輛數(shù)量的迅猛增長，各城市交通越來越擁擠，給我們的生活帶來許多不便；更由于許多車輛的違章現(xiàn)象，造成了許多經(jīng)濟及人身的傷害，也造成了出現(xiàn)各類事故的隱患，這給創(chuàng)建文明城市、維護交通及人身安全帶來許多障礙。由于城市的不斷規(guī)劃、擴大，人口、車輛的不斷增多，更好地解決交通擁擠、違章現(xiàn)象，降低事故發(fā)生現(xiàn)象，達到暢通工程的要求，正成為各城市不得不解決的重要問題。
為了更好地解決這些問題，懲治闖紅燈違章車輛，避免路口交通擁擠、雜亂，我們將GPRS無線傳輸技術(shù)和傳統(tǒng)視頻抓拍技術(shù)相結(jié)合，提出新型的“電子警察”。
與以往的“電子警察”最大不同之處是新型“電子警察”采用視頻抓拍和GPRS無線傳輸?shù)男录夹g(shù)實現(xiàn)交通違章取證。它利用車輛檢測技術(shù)、信號控制技術(shù)、計算機技術(shù)、圖像數(shù)字化處理技術(shù)、通信技術(shù)等現(xiàn)代高科技技術(shù)開發(fā)的電子儀器，安裝于交通路口，24小時全天候?qū)`章沖紅燈的機動車輛進行拍照,照片定時通過移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)傳回交警指揮中心數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)能排除惡劣天氣、高溫、低溫的影響，性能非常穩(wěn)定，維護簡便，可滿足不同的需要。為交警部門處理該類違章提供客觀、準確、及時的依據(jù)，同時可以大大節(jié)省警力。
2 . 無線抓拍系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
共三部分：通信網(wǎng)絡(luò)部分、路口控制部分、指揮中心管理部分。
無線子警察系統(tǒng)設(shè)計為二級計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用二級管理模式。控制中心計算機系統(tǒng)構(gòu)成局域計算機網(wǎng)絡(luò)（10/100M 自適應(yīng)以太網(wǎng)），控制中心計算機系統(tǒng)與路口拍照計算機系統(tǒng)聯(lián)接為廣域計算機網(wǎng)絡(luò)。二級管理模式為控制中心的總體管理和路口的現(xiàn)場管理。
2.1 控制中心計算機系統(tǒng)的構(gòu)成
控制中心計算機系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、管理計算機、網(wǎng)絡(luò)集線器、寬帶路由器、不間斷電源、彩色打印機等組成。
2.2 路口拍照計算機系統(tǒng)的構(gòu)成
路口拍照計算機系統(tǒng)主要由以下設(shè)備組成： 高性能數(shù)碼照相機、控制主機、 通信管理工業(yè)控制計算機、 車輛探測器、 閃光燈、 調(diào)制解調(diào)器。
2.3 系統(tǒng)功能
新型“電子警察”系統(tǒng)功能：
能夠?qū)π旭傑囕v的闖紅燈等違章行為進行錄像、抓拍，形成的證據(jù)資料包括違章時間、違章地點、違章類型、車輛類型、車牌號碼、車牌顏色等內(nèi)容。
系統(tǒng)24小時全天候工作，對只有在紅燈期間進入停車線且繼續(xù)向前行使超越停車線具有闖紅燈行為的機動車輛拍照；對于在紅燈亮后剛?cè)胪＼嚲€，但不繼續(xù)向前行使的車輛不拍攝；在非紅燈期間不誤拍。
能準確抓拍記錄違章車輛違章過程的連續(xù)彩色全景圖像及彩色牌照圖像。
系統(tǒng)能自動檢測紅燈信號，并對信號燈故障自動判斷；當(dāng)紅燈信號連續(xù)時間達3分鐘以上時，系統(tǒng)自動判斷為信號燈故障，避免在系統(tǒng)信號燈輸入異常時漏拍、誤拍、錯拍的現(xiàn)象。
異常故障（停電等）發(fā)生后,系統(tǒng)能夠在來電后自動恢復(fù)，自動進入正常工作狀態(tài)無須人工干預(yù)。
每個路口監(jiān)控點與管理中心通過GPRS實時在線，可以隨時回傳每個路口的交通車流狀況，作為車輛交通誘導(dǎo)的實時數(shù)據(jù)來源。
3 系統(tǒng)的工作原理
3.1 系統(tǒng)工作方式
系統(tǒng)工作過程：
埋設(shè)在行車道上的電磁感應(yīng)線圈不斷檢測是否有車輛通過。如果在紅燈期間線圈檢測到有車輛通過，控制主機立即向數(shù)碼相機發(fā)出抓拍命令，數(shù)碼相機即時抓拍該方向的違章車輛圖像并存儲在路口計算機的硬盤中，同時，通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)把違章車輛圖片傳回控制中心。在控制中心對傳回的圖片數(shù)據(jù)進行分類整理，建立違章車輛數(shù)據(jù)庫，并生成集紅燈信號、停車線、車牌號碼、違章時間、違章地點于一體的違章通知書，采用彩色打印機打印輸出。控制中心的計算機系統(tǒng)預(yù)留和車輛管理所計算機數(shù)據(jù)庫的聯(lián)網(wǎng)接口。路口數(shù)量可進行擴充。
3.2 系統(tǒng)特點
系統(tǒng)有以下特點：
● 采用感應(yīng)線圈檢測違章車輛，成本低廉，工作穩(wěn)定可靠，可實現(xiàn)多相位路口檢測控制，以適應(yīng)復(fù)雜交通路口控制信號的需要；
● 采用數(shù)碼相機抓拍，圖片清晰，包含違章三要素（停車線、違章車輛、紅燈信號），可做為確鑿的處罰證據(jù)。
● 自動判別車輛進入停車線的時間，能拍攝機動車輛、摩托車、輕型摩托車等不同大小的違章車輛。
● 車輛檢測器靈敏度1-16級可調(diào)，有自動提升功能，對高底盤車輛也具有很高的檢測率。
● 違章拍攝控制主機在拍攝時自動附加日期（年、月、日、時、分、秒）、地點與方向等信息，在進行違章車輛處理時能夠全面地顯示車輛違章時的信息。違章拍攝控制主機自動測光、補光，所拍攝的違章照片全天侯清晰可辨。
● 閃光燈與相機同步，同步速度為1/90秒。具備完善的夜間拍照能力，最低0LUX照度下可強制拍照。
● 采用多線圈判別方法，大大提高拍攝有效率（98%）。
● 采用計算機圖像處理技術(shù)，可方便的進行檢索、存儲。
● 路口工控機配置30G硬盤，能自動進行圖像下載。在傳輸通道出現(xiàn)問題時可支持人工下載照片。
● 系統(tǒng)全自動工作，無需人工操作。操作人員只需打印違章照片。
● 中心服務(wù)器操作簡便，統(tǒng)一管理，集中打印。
● 中心處理軟件對違章照片進行處理。以不同的權(quán)限進行違章照片的刪除、打印違章通知單、違章信息查詢等操作。軟件能夠自動統(tǒng)計違章次數(shù)，圖像以.JPG格式按英文字母和數(shù)字排序存入數(shù)據(jù)庫。在進行違章查詢時，可按車牌號、車主、違章時間、違章路口及方向等參數(shù)查詢，還可統(tǒng)計一定時間段或特定路口的違章數(shù)量。獨特的圖像加密技術(shù)，使圖像內(nèi)容不會被篡改。
● 系統(tǒng)采用工業(yè)標準化設(shè)計，定時自檢，故障自動報告，死機自動
● 啟動，維護方便。功能可根據(jù)需要進行擴展；數(shù)碼相機配備室外防護罩，保障了惡劣環(huán)境下長期工作，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.3 傳輸網(wǎng)絡(luò)
路口抓拍的數(shù)據(jù)，一方面本地保存，一方面通過GPRS傳輸?shù)焦芾碇行摹?/p>
路口抓拍設(shè)備通過移動GPRS網(wǎng)絡(luò)，與中心計算機系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)通信，上傳抓拍的圖像數(shù)據(jù)。
當(dāng)中心計算機系統(tǒng)發(fā)生故障或與路口計算機的數(shù)據(jù)通信中斷時，路口計算機將處于獨立工作狀態(tài)，獨立存儲業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并在中心計算機系統(tǒng)故障排除或數(shù)據(jù)通信恢復(fù)時，自動上傳存儲的數(shù)據(jù)。
移動GPRS網(wǎng)絡(luò)典型傳輸速率為20－30Kbps，抓拍的圖像經(jīng)過高質(zhì)量壓縮，保持在30－60KB左右，一張圖片的傳輸時間在10－20秒左右，采用斷線重連，斷點續(xù)傳技術(shù)，嚴格保證所有圖片數(shù)據(jù)完整，及時傳輸回管理中心。
相關(guān)參數(shù)：
2.4 軟件
軟件是系統(tǒng)的重要組成部分，軟件的設(shè)計要考慮到具體的實際情況，既要具有實用性、安全性、易用性、可維護性，同時也要具有先進性、可擴充性、升級能力。
在軟件設(shè)計中遵循以下原則：
