道路交通治安卡口监控系统建设初探

　　一、简要概况

　　（一）概念

　　道路交通治安卡口监控系统（以下简称：卡口系统）是指依托道路上特定场所如收费站、交通或治安检查站等卡口点，对所有通过该卡口点的机动车辆进行拍摄、记录与处理的一种道路交通现场监视系统。卡口系统通常是由机动车辆感应、车辆拍摄、图像记录、图像处理与信息管理以及辅助光源与辅助支架等几个部分组成。按照其组成部分所采用的方式不同，卡口系统通常有如下不同型式。

　　1、车辆感应方式：①感应线圈；②视频；③超声波或微波；④红外线。

　　2、车辆拍摄方式：①连续拍摄；②间歇抓拍。

　　3、图像记录方式：

　　①模拟方式：a、普通录像机（VCR）；b、长效录像机（LVR）。

　　②数字方式：a、硬盘录像机（HDR）；b、光盘刻录机（CDR、DVDR）；c、数字录像机（DVR）。

　　4、图像处理与信息管理方式：①录像带图像录放、检索；②图像数字化与数据库管理；③数字化图像模糊识别与数据库管理。

　　5、辅助光源型式：①频闪照明方式的如闪光灯；②连续照明方式的如路灯及其它冷、热光源。

　　6、辅助支架型式：①龙门架；②悬臂架如L或F型架；③立柱。

　　卡口系统不仅可以用于监视道路交通状况如交通流量、速度和通畅程度等，而且还可以通过对所拍摄记录的机动车辆和其它道路交通信息的分析、处理特别是车辆及其车牌信息的自动识别与处理，实现对交通违章、肇事逃逸和嫌疑车辆等的查控与处置，扼制并打击一些显见性违规违法行为，消除各种隐患，具有十分重要的现实意义。

　　（二）简况

　　近些年尤其是最近二、三年来，国内不少地方特别是华东、华南部分省市的卡口系统建设力度在不断加强，其应用面也在逐步拓展。卡口系统的数量、功能及其应用水平也有大幅度的增长与提高，其地位、作用与功效等日益受到关注。卡口系统的建设工作已越来越多地摆上了重要的议事日程，并在不断地推广应用中。卡口系统建设已取得了较大的成效。

　　目前，国内现有卡口系统绝大多数是采用感应线圈（部分采用视频或超声波等）作为车辆感应方式，通过彩色摄像机拍摄，由普通或长效录像机或者硬盘录像机进行车辆图像记录的。其中有一部分卡口系统还具有车辆类型（大、小车）和车辆号牌自动识别和车辆行驶速度自动监测的功能。

　　二、存在问题

　　纵观国内已有的卡口系统，几乎都是各自相对独立设置的卡口点，彼此之间并不相互关联或互联互通；而且基本上多限于拍摄并记录通过卡口点的机动车辆图像信息，供事件或案件发生后追查用，其对于协助公安机关交通、治安、刑侦等部门监控与打击道路交通违章、肇事逃逸和盗抢机动车辆等违规违法行为，发挥了重要的作用，取得了一定成效。然而，卡口系统建设过程中也存在有不少问题，有些问题还相当突出，必须引起足够的重视，认真花大力气予以解决。

　　（一）组织协调不严密。卡口系统建设基本上都没有组成一个统一又强有力的领导、组织与统筹机构，部门之间、地区之间、上下级之间的重视、沟通、投入与做法不一，发展极不平衡；政令警令不畅通，条块分割，各自为政，自行其是，低水平重复建设的现象屡见不鲜，资金、人力、物力、信息等资源浪费的情况时有发生，严重地影响着卡口系统整体效能的充分发挥。

　　（二）规划论证欠周全。卡口系统建设往往缺乏一整套科学、规范、统一的总体规划和详尽合理的实施计划，其调研论证不够充分、深入、具体，方案不够周详，布点不尽合理，可操作性较差，不能形成有效的监控网络，大大地削弱了卡口系统应有作用的有效发挥。

　　（三）规范标准不统一。国内至今尚没有一系列规范、完善、配套齐全的有关卡口系统建设各个层面的法律、法规与标准体系。卡口系统设计不规范，标准各异，功能不同，要求不一，系统林立，相互之间不能直接兼容或互联互通，信息无法共享，极大地妨碍了卡口系统规范、健康、有序和可持续地发展与提高。

　　（四）应用技术水平低。现有卡口系统尤其是设在道路路段上用于行驶车辆监控的卡口系统，其车辆特别是不按道行驶车辆的抓拍率不高，存在不低的漏拍现象；车辆类型（大、小、客、货）、车身颜色和车辆号牌（含汉字、数字、字母和号牌颜色）等车辆关键特征的准确识别率不够高；卡口系统的远程监控、远程维护与远程报警（含防盗报警）以及其它网络管理功能也不够完善；全天侯特别是夜间、雨天、雾天、白天强逆光和高速尤其是严重超速行驶等诸多情形下的系统适应性与正常工作能力都有待于大大改善和提高；卡口系统的工程设计、施工、检验、运行、维护和培训等诸多环节的质量和管理水平不高，与国际上通行的ISO9000系列质量保证体系的要求还有相当大的差距。卡口系统的应用技术水平与相关业务工作的实际需求差异较大，不能较好地满足其现状与今后发展的客观需要。

　　此外，卡口系统建设过程中人员、资金和使用管理等方面也存在不少问题，限于篇幅，不再赘述。简而言之，当前卡口系统建设无法实现“实时监视，联网布控，自动报警，快速响应，科学高效，信息共享，监控、威慑、防范和打击并重”的综合管理效能，越来越不能满足现实业务工作当前及其今后发展的需要。面对以上这些问题，为了搞好卡口系统建设，下面拟着重就卡口系统的建设原则和建设要求（技术层面）进行探讨并阐述。

　　三、建设原则

　　（一）指导思想：坚持从实际出发，因地制宜，近期目标与长远发展相结合，立足于成熟、经济、适用、先进又可靠的智能交通监控与管理技术和业务工作紧密结合，注重系统的实用性和实战性，合理配置资源，服务、服从于业务需要，统筹规划、统一标准、规范设计、周密计划、合理实施的原则；采用开放性、模块化、智能化的体系结构，依托现有的信息网络系统和监控指挥中心管理系统，将各卡口系统融合成一个有机的整体，实现整个系统科学、高效、可靠、协调的管理与运行，达到实时监视，联网布控，自动报警，快速响应，信息共享，监控、威慑、防范与打击并重的综合管理效能与目标。

　　（二）设计原则：必须符合有关国际通用标准、协议和规范，国家与部颁标准及规定的要求；要从技术和机制上保证信息共享和综合利用，卡口系统的操作平台、数据格式、通讯接口与协议等应是开放（标准或公开）的，可实现互联互通并支持二次开发或功能调整，保证系统具有良好的可靠性、可扩展性和可维护性；同时要充分发挥现有资源的作用。

　　（三）布点原则：

　　1、国道、省道的省际间、地区间的交界路段；

　　2、城市出入口干道；

　　3、高速公路重点路段；

　　4、区内重要交通路段；

　　5、交通违章、交通事故或治安案件多发、肇事逃逸现象多的路段；

　　6、其它复杂路段或部位；

　　7、卡口点必备条件：①220V交流电源；②数据通讯线路；③便于架设施工；④有可依托的特定场所如办公场所、交通或治安检查站或者收费站，便于管理维护。四、建设要求

　　（一）基本要求

　　1、要结合建设点的道路交通情况合理配置辅助支架、车辆感应与拍摄装置和辅助光源等。可全天候、不间断地对所有通过卡口点的车辆进行自动拍摄，且只有当车辆通过时才拍摄；准确地记录并存贮车辆（全景和近景特指车头或车尾部位）、车牌、速度、流量、日期、时间、地点和行驶方向等信息，能自动识别车辆类型（大、小、客、货）、车身颜色、车牌（含汉字、字母及数字和车牌颜色），实现车辆超速、超车、逆行、不按道行驶、跨越双实线等动态违章车辆抓拍、嫌疑车辆（交通违章或事故逾期未处理、逾期未参加法定检验、被盗抢和肇事逃逸等车辆）及车牌自动比对与实时报警功能。具备各类信息的数据库管理以及系统（含各功能模块及其电源）故障自动诊断与自动报警（含防盗报警，各种报警的提示方式包括声光形式应有明显区别）和远程监控、远程维护与远程报警等功能。

　　2、辅助支架（龙门架或悬臂架或立柱）要求采用无缝f200mm以上）或者八角形钢管（壁厚不小于6mm）焊制，并经酸洗除锈，表面热镀锌处理（镀锌层厚度不少于60μm）。辅助支架的高度应确保摄像机及辅助光源安装后离地净高度不少于6m。辅助支架的底座应牢靠地固定在路边用地脚螺栓预埋的钢筋混凝土基座上（必须提供相关图纸），可抵御12级以上台风袭击和行驶车辆的碰撞。辅助支架上应合理设置避雷及防盗报警装置，也可用来安装相关标牌。

　　3、辅助光源应选用高效、节能、长寿命的冷光源灯具，功率不超过150W。不得采用频闪或光束与地面或水平线夹角小于75度等可能产生眩目，影响行车安全的光源或照射方式。辅助光源的电源应与车辆感应及拍摄装置的电源相对独立，可通过自动测光或预置的方式由工控主机自动控制在夜间或白天光线不足时打开照明，白天光线充足时关闭照明。

　　4、车辆感应必须采用感应线圈+视频复合检测方式。其中感应线圈作为车辆主要感应器；视频检测作为车辆辅助检测方式，一般情况下，其主要用于检测逆行、不按道行驶、跨越双实线等违章车辆，并在感应线圈失效的情况下，自动升级为车辆主要感应器。

　　5、选用高清晰度、低照度、稳定性好、具有动态抗逆光、背景光自动补偿、白平衡自动调整等功能的工业级摄像机，其配套的镜头应选用大孔径、快速自动光圈调整的专业镜头。摄像机应配置带雨刷的室外防护罩，要求无论白天与夜晚其所拍摄的车辆图像均须既能看清车辆全貌，又能看清车辆号牌。

　　6、工控主机必须选用高性能工业级控制机。要依据各卡口系统建设点的实际情况合理配置视频采集与控制装置，并留有适宜的扩展与升级余量。汉化界面，简单直观，操作方便。要求采用视频图像融合和边界触发报警技术，提高车辆及车牌的抓拍率和识别率。各功能模块（包括运行参数等）可根据实际需要进行灵活配置与管理，能够按照车型、车身颜色、车牌、速度、流量、时间、地点、行驶方向、违章类别等相关条件进行单一或组合方式的信息查询、统计、传递与打印等。具备图像后期处理（含亮度/对比度/色彩/锐化调整与优化等）功能。可存贮不少于80万辆汽车图像信息，实现全自动刷新，循环存储。能够进行多任务操作，监控、查询、传递与打印等互不影响。具备完善的系统管理（包括用户操作权限管理、黑客与病毒防治等）功能。

　　7、视频电缆应一线到位，接、插件联接要可靠，电源线与信号线、控制线要分开。所有线缆应有明显可辨的编号或标识，其隐蔽部分要求用镀锌钢管套护，裸露或弯曲部分要求用金属软管套护。卡口系统的强弱电部分均必须合理配置防雷装置。线缆及管线的连接、排列、走向、弯曲与接地处理等应符合国家有关规范要求。

　　8、机箱、设备的防护等级不低于IP66要求，并具备防尘、防潮、防热、防雷、防鼠虫、抗干扰等功能。

　　9、车辆感应与拍摄装置、工控机、打印机以及防盗报警装置的电源应通过在线式UPS供电。UPS及其电池要求选用主流品牌的产品。此外，要求合理配备净化稳压电源。

　　10、卡口系统产品必须通过国家行业主管部门授权的鉴定检测机构的检测认可。

　　11、卡口系统的设计、生产、施工、检测、运行、维护和培训等工作必须严格依照ISO9000系列质量保证体系的规定与要求进行实施。

　　（二）主要指标

　　1、摄像机：PAL，CCIR；

　　①中心水平分辨：≥480TVL（彩色）；≥550TVL（黑白）；

　　②最低照度：≤0.1 lux（彩色）；≤0.01 lux（黑白）

　　③信噪比：≥45dB

　　2、最高拍摄车速：≥160km/h；

　　3、测速误差：±5%；

　　4、流量误差：±5%；

　　5、拍摄范围：2～6个车道（双向）；

　　6、车辆图像抓拍率：≥99%；

　　7、车牌图像抓拍率：≥95%；

　　8、车牌自动识别率：≥90%；9、车型、车身（含车牌）颜色识别率：≥80%；

　　10、识别时间：＜0.5s；

　　11、视频图像分辨率：768×576（大图或全屏）/320×288（小图或局部），24位真彩；

　　12、工控主机：

　　①Win2000或Win XP（中文专业版）/MS SQL Server或Oracle数据库；

　　②不低于P41.6G/512M DDR/80Gx2（Raid 0）；

　　③56K/10/100M/USB/RS232通讯接口；

　　13、UPS：2KVA/8h 在线式；

　　14、彩色喷墨打印机：2880dpi/12ppm；

　　15、接地电阻：≤4Ω；

　　16、工作温度：-10～65℃；

　　17、工作湿度：20-90%（无冷凝）；

　　18、工作电压：AC110V～280V。

　　（三）技术关键

　　1、科学采用感应线圈和数字视频复合检测技术，结合高效低耗的辅助照明技术，提高车辆、车身乃至驾驶员的准确检测与有效抓拍能力；

　　2、研究利用先进高效的数字视频图像模糊识别技术，提高机动车辆及其车牌关键特征如车型、颜色和牌号等的准确识别率；

　　3、借助计算机网络和数据库管理技术，研究并建立机动车辆信息实时比对，嫌疑车辆自动报警，全程联网监控，信息全方位共享的综合管理系统。

　　总之，要切实搞好卡口系统建设，就必须认真慎重地应对其存在的诸多问题，积极稳妥地抓紧抓好卡口系统建设过程中的领导、组织、规划、标准、设计、生产、施工、检验、运行、维护与培训等各个环节的具体事宜，才能充分发挥卡口系统的“实时监视，联网布控，自动报警，快速响应，科学高效，信息共享，监控、威慑、防范和打击并重”的综合管理效能，更好地满足业务工作当前及其今后不断发展的迫切需要。