交警论文范文：中山市交警电子眼视频监控信息系统的设计与实现

第一章 绪 论

1.1. 选题的背景和意义

当今世界社会经济发展迅猛，随着人们生活水平的提高，交通出行需求与日俱增。据统计，近十几年来，世界上机动车辆的增长速度比道路增长速度快 2-3倍，我国更是跑步进入汽车普及时代。然而随着汽车普及率的大幅提高，在带给人们出行便利的同时，城市道路交通拥堵日趋严重，交通事故逐年攀升。因而建立一个对于城市道路交通管理行之有效的智能管理系统就摆在各大、中城市的日程。
交警电子眼视频信息监控系统又称“视频电子警察”，作为 ITS 中重要子系统之一，“电子警察”是当今世界大、中城市广泛采用的交通管理现代化手段之一。
电子警察系统经历胶片相机、数码相机和视频监控三个技术发展期，而本文所介绍交警电子眼视频监控信息系统就是基于视频监控技术建立起来的。而视频监测以至于高清视频监控正是当今世界电子警察发展应用的最新动向。
电子眼视频监控信息系统是一个：多任务、嵌入式（DSP）、模块化、全时实时、多功能集成的综合型电子警察系统，在进行闯红灯违法抓拍的同时，能够全时、实时地对所有监控车道进行测速、号牌识别、流量采集和分析，同时具有“卡口”、“测速”和“流量采集”功能。产品采用车辆特征视频识别、动态目标跟踪技术，能够正确区分路口车辆的行驶轨迹，精确判断闯红灯违法行为，自动实现车辆抓拍、识别、测速、显示和存储的功能。随着视频图像处理技术日趋成熟和稳定，被广泛应用。并且产品也渐渐由原来单一的功能，演变成功能越来越强大，采集的交通信息越来越丰富，在城市交通管理、交通组织规划、打击违法犯罪方面，发挥的作用日益彰显。

1.2. 国内外研究现状

1.2.1. 国内研究现状

我国电子信息技术应用于道路交通管理，始于上世纪 70 年代末，当时被称之为交通工程技术。自 2000 年以来，我国 ITS 技术得到了快速发展，尤其是“十五”和“十一五”期间，国家制定了专项科技攻关项目，确定上海、北京、广州、天津、重庆、济南、青岛、杭州、深圳、中山等 10 个城区作为 ITS 建设试点城市。
经过十多年的快速发展，这些试点城区的城市智能交通建设水平实现了跨越发展并取得良好成效。社会各界对智能交通系统建设在缓解城市交通拥堵、保障路面安全畅通方面寄予了厚望。
我国每年投入智能交通的建设资金非常大，并且逐年攀升。比如目前一个中等城市用于公路建设的资金约为 100～300 亿元，其中用于建设监控、收费及通信等系统的费用占总投资的 3%、4%，即 3～10 亿元，综合考虑基础设施建设、完善以及今后智能交通技术的更新换代。可以说智能交通系统及其关键技术的开发研究是一门朝阳产业，具有广阔的发展前景。

第二章 电子眼视频监控信息系统的理论基础和技术分析

2.1. 理论基础

2.1.1. 系统功能分析

电子眼视频监控信息系统顾名思义是对城市道路交叉路口不遵守交通信号的机动车进行检测与记录。检测记录的结果将提交管理机关作为执法或者专项管理的数据依据。从目前情况看，将结果作为执法应用的占多数。由此，系统一方面应该尽可能多的为使用者提供相关法律解释所需的信息和数据。另一方面，作为为公安交通管理部门非现场执法提供法律依据的设备，系统自身就必须从多方面确保所提供的数据与信息记录的精确性和可靠性。
机动车闯红灯违法事件是一种典型的过程行为，它具有一定的时间延续性，即违法车辆在禁行红灯亮后，车辆仍然通过停车红线，并继续行驶。从事件法律辨认外观认证角度看，系统必须提供:事件发生的时间、事件发生的地点、事件主体——违法车辆的辨认特征等信息，当时的特定环境状态以及事件发生的过程。
特别应该指出的是，对闯红灯这种典型的过程行为能够反映其闯红灯过程的信息是非常重要的，是违法辨认不可缺少的依据。
综上所述，电子眼视频监控信息记录系统所提供的文字和图片信息应包含以下内容：
1、文字信息部分
1)、违法事件发生的地点:路口名称、机动车行驶方向及车道。
2)、违法事件发生的时间:车辆越过停车线的瞬间(年、月、日、时、分、秒，毫秒
3)、红灯时间:相关红灯开始时间(年、月、时、分、秒)、相关红灯结束时间(年、月、时、分、秒)
2、图片信息部分
1)违法事件发生的过程:为尽可能反映出这一事件的发生过程，设备需要拍摄特定的两张以上图片才基本上能够满足其法律解释要求。即一张为红灯点亮时车辆尚未抵达或者尚未通过停车线时的照片;另一张,为红灯期间车辆完全越过停止线并行驶一段距离后的照片。
2)违法车辆的特征:违法车辆的车型、车身颜色、车牌照颜色和清晰可辨的车牌号码。
3)违法事件发生地当时交通状况与特殊情况。
所以，系统拍摄的照片一般由三张组成:第一张为一全景照片，主要描述在红灯亮时车辆未通过停车线的全景照片，照片中含有停车线及路口的部分特征;红灯信号灯(若路口较大看不清红灯的状况，可在图片中嵌入红灯特定作为补偿)及违法车辆的后视全貌。从这张照片中可分辨出车型、车辆颜色（在夜间很暗的路口不加辅助光，颜色较难分辨）。在第一和第二张照片中，由于违法车辆的准确位置不易确定从而影响了车牌照的清晰度。.................
...................

第二章 电子眼视频监控信息系统的理论基础和技术分析....... 6
2.1 理论基础 .................................................................................... 6
2.2 系统工作原理及结构设计 ..................................................... 9
2.3 缩写词和术语 ......................................................................... 13
第三章 中山市电子眼视频监控信息系统需求分析................. 17
3.1 功能需求 ............................................................................... 17
3.2. 技术需求 .......................................................................... 19
第四章 中山市电子眼视频监控信息系统的设计............. 30
4.1. 设计原则 ....................................................................... 30
4.2. 系统功能设计 ........................................................... 31
4.3. 技术参数 ..................................................................... 35
4.4. 系统原理和关键算法 ................................................. 36
4.5. 数据库设计 ..................................................................... 40
4.6. 前端软件开发 ...................................................................... 43
第五章 中山市电子眼视频监控信息系统的实现和测试....... 57
5.1. 功能的实现 ........................................................................... 57
5.1.1. 违法抓拍...................................................................... 57
5.1.2. 视频分组显示........................................................ 62
5.2. 系统选点原则 ........................................................ 63
5.3. 设备安装 ................................................................. 64
5.4. 抓拍效果 ................................................................ 66
5.5. 系统测试 ............................................................... 72
结 论................................................................................. 76

结 论

通过对视频电子警察的需求调研，系统设计，项目开发，系统测试等工作，我深深的理解什么是软件工程，以及感受到软件工程的博大精深。在以后的软件开发中应更多的去利用软件工程的理论，认真的完成软件开发过程中的每一步。
在系统的设计阶段，也有些内容要补充：系统设计要把现实中碰到的问题进行抽象分解，并且抽象成各种的观点和层次，最终形成对应的一些数字模型。然后根据数字模型的结构的组成，将一个现实中十分复杂的问题分解成多个相对简单的部分并且把这些问题进行模块化整合，再最终形成一个现实问题的抽象的整体。而在系统测试的过程中对于如何才能运用好测试用例,如何完善测试还需要进行改进。其中有三个方面需要改进：第一、把握好写好测试用例文档的关键内容，并做好对应的记录例如：编号、名称等是必不可少的，测试完成后必须形成好的测试文档。；第二、真正测试时应该要注意测试的环境和输入值输出值的把握；第三、对最终测试的结果，应包含有各种的测试度量的值，各种测试覆盖的表和各种测试通过或不通过的测试用例清单和列表用于最终的反馈。
交警电子眼视频监控信息系统是 ITS 系统的重要组成部分，如何有效地融合当今最新技术：嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术、微电子等先进技术，实现协同地实时监测、感知和采集网络覆盖区域中各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，处理后信息通过无线方式发送给工作者，一边更加有效的实现智能交通的管理与监控，是系统最新的发展方向。

参考文献

[1] 刘勇,吴勇,周芳.对我国智能交通系统（ITS）发展的探讨[J].交通标准化,2006,27（1）:48～50
[2] 史其信,胡明伟,郑为中编著.智能交通系统评价技术与方法[M].中国铁道出版社.2005.3～5.
[3] 张可.智能交通的国际技术发展动向及其在中国的发展[J].公路交通科技,2007,32（8）:5～8
[4] 林震,杨浩.交通信息服务条件下的出行选择分析[J].中国公路学报,2008,16(1):87～90.
[5] 陈冰.美国智能交通信息发展及现状――北京交管局赴美智能交通管理培训组技术报告（之三）[J].道路交通与安全,2009,4:36～39.
[6]Daniel.J.Daiy PatrieiaHam,andPo-JungLin.ITS[J].DataFusion.U.S. DePartment of TransPortation.1996.
[7] Goodchild M. Encyclopedia of Social Measurement [M]. Maryland: Academic Press, 2005.
[8] McDonnell R. International GIS Dictionary Cambridge [J]. GeoInformation International,2006,1122(4): 75-80.
[9] Bunough P. Principles of Geographic Information System for Land Resources Assessment
[J].Geographical Information Science, 1987, 2(3): 45-55.
[10] 左奇 , 史忠科 . 一种基于虚拟测线的车流量检测算法 [J]. 西安交通大学学报 ,2007,38