淺談電子警察技術發展趨勢及上海應用特點

王成

摘 要：文章對電子警察發展歷史和現狀進行闡述，重點對電子警察發展趨勢進行分析，最后對上海電子警察應用特點進行了說明。

關鍵詞：電子警察；發展趨勢；上海應用

1 概述

“電子警察”系統是運用先進的電子、計算機、圖像處理、網絡通信和數據庫等技術手段來監測交通路口的機動車及其駕駛員并記錄違法行為的電子設備，其核心是自動監測和記錄機動車及其駕駛人的違法行為過程，并能為交通管理部門提供有效的執法證據，是應用非常廣泛的違法監測記錄系統。

2 電子警察發展歷史

“電子警察”在應用上、技術上不斷改進，功能上不斷完善，性能上不斷提高，無論是在攝像機、檢測方式和輔助照明都得到長足的發展進步：按照電子警察發展歷程，至今歷經了四個不同發展階段。

2.1 概念階段（2004年之前）

概念階段的電子警察系統顯著特征就是“數碼相機/標清攝像機+地感線圈”，雖然能抓拍違法車輛，但是此種方式采用民用光學相機進行抓拍，穩定性較差，上海市1996年，本市從德國引進第一批“電子警察——追飛拍”，就是這個時期的代表；由于光學（數碼）相機穩定性差，不易系統維護，因此標清攝像機很快就成為當時的主流。

2.2 應用成熟階段（2005年～2008年）

在這個時期由于GA/T496-2004《闖紅燈自動記錄系統通用技術條件》、GA/T497-2004《公路車輛智能檢測記錄系統通用技術條件》和新的交通安全法的發布，使得電子警察在法理上和國家標準上有了規范和依據，推動了電子警察的發展，工業級的標清攝像機占據了主流；系統主控機也出現了嵌入式主控機，系統穩定進一步增強，輔助照明百花齊放，LED照明、爆閃燈和頻閃燈日漸成熟；視頻檢測技術取得了突破，號牌識別技術逐步成熟。在高速發展下也蘊含著新的發展方向，即高清和視頻檢測技術。

2.3 標清高清過度階段（2009年～2010年）

這一階段的電子警察系統實現方式主要有兩種：130萬像素高清攝像機、標清攝像機+130萬像素高清攝像機。由于高清攝像機成像效果粗糙、幀率低等缺點，達不到理想的抓拍效果。

2009年公安部重新發布了GA/T496-2009《闖紅燈自動記錄系統通用技術條件》。新標準對系統的圖像清晰度、響應速度、智能程度、圖片存儲格式等均提出了更高的要求。標清設備必將淡出歷史舞臺，高清設備走向前臺。

2.4 視頻高清發展階段（2011年～）

隨著大幀率高清CCD攝像機的普及、視頻分析算法的不斷優化，智能高清一體機得到充分發展，標清攝像機和地感線圈逐步退出歷史舞臺。

3 電子警察發展現狀

智能高清一體化攝像機+視頻檢測算法是現今的主流，一體機以結構簡潔高效、功能多樣和穩定運行等優勢占據主流電子警察市場；電子警察系統結構更加簡單，安裝維護方便，每個方向一臺一體機、若干補光燈、一個交換機即組成一套電子警察系統。

視頻檢測算法得到長足的發展，能夠完成目前幾乎所有的違法行為抓拍功能。主要功能有：闖紅燈、綠燈卡口、不按車道行駛、違法變線、壓雙黃線、逆行和流量分析等。

作為電子警察系統核心的“主控機”功能正在逐步弱化，從原來的抓拍控制、號牌識別、存儲和通訊等功能逐步弱化到現在存儲和通訊，甚至在部分地區已將主控機功能移置到后端服務器上。

電子警察后端應用不斷翻新，基于大數據和云計算等技術，使得電子警察前端與城市治安卡口和安防監控系統聯動，進行大數據分析，對路段交通態勢進行分析和預警；與路面交警執勤的移動客戶端互動，進行現場處罰；與路口情報板互動，甚至可以把實時數據用微信等軟件推送至違法駕駛員的手機中，這些都有不同的發展和應用。

4 電子警察未來趨勢

隨著GA/T496-2014《闖紅燈自動記錄系統通用技術條件》、GA/T832-2014《道路交通安全違法行為圖像取證技術規范》和GA/

T1201-2014《道路交通安全違法行為衛星定位技術取證規范》等標準的發布，電子警察將呈現出新的一輪發展熱潮，總的來說有如下幾個趨勢：（1）視頻檢測技術大發展，能夠抓拍的違法行為將越來越豐富，而且隨著將司乘人員識別列入標準，也大大豐富抓拍的違法類型，早期的電子警察只能實現闖紅燈和超速，當前的電子警察已經能夠對壓線、逆行、不按道行駛等多種違法行為進行抓拍，未來的電子警察可檢測的違法行為將更加豐富，例如不系安全帶、開車打手機、開車不讓行人和疲勞駕駛等多種違法行為都可以進行檢測。（2）移動電子警察技術迎來新時代，隨著《道路運輸車輛動態監督管理辦法【2014】5號令》的出臺和GA/T1201-2014《道路交通安全違法行為衛星定位技術取證規范》發布，使得衛星定位數據的合法性地位得到認可，基于衛星定位+視頻監控的電子警察成為可行，新的移動電子警察在特種車輛監管將發揮重要地位。（3）車輛特征識別將成為主流。當前的電子警察系統，車輛識別主要集中在車輛顏色，車輛號牌，未來電子警察系統將融入車輛標志、車輛類型，甚至車輛特殊標記識別、司乘人員面部識別等技術，從而使得后期的大數據分析變得可行可靠。（4）動態視域電子警察在非標違法行為監控將逐步取代固定式電子警察系統。動態視域電子警察采用快球或者云臺攝像機等可變視域攝像機，具有檢測視域大、監測距離遠的特點，適合對違法停車、不按規定車道形式和違反禁行標志等違法行為進行監控和抓拍。（5）視頻測速將成為可能，運用于工業檢測領域的多目相機將用于電子警察系統，多目相機可以從多角度采集數據，通過相機標定，可以對監測車輛進行特征提取、立體匹配和三維重建，能夠很好地解決視頻測速和重現機動車實際情況等難題，相信其用途將對于智能交通產生巨大的影響。

5 上海應用特點

上海的電子警察系統建設與應用的過程是一個循序漸進的過程，自2011年開始，經過近四年的密集建設，近3000套電子警察覆蓋了上海中心城區至郊縣的重點路口和路段，總的來說上海電子警察建設有如下幾個特點：（1）電子警察建設日趨規范化和標準化。通過幾年的建設和應用，總結經驗與教訓，對電子警察系統結構、控制協議、傳輸協議、接口協議、視頻編解碼和前端存儲文件格式等都建立了相應標準與規范，避免規模實施后期調整風險的同時，亦能夠為數據交換與信息共享建立標準化溝通渠道。（2）高清智能化一體機與視頻檢測成為主流。闖紅燈、闖禁令和違反使用專用車道電子警察皆是500萬以上像素高清智能攝像一體機。（3）電子警察建設重實用和運維。從設備的選型、系統功能都能正確進行設計，不提超出系統硬件能力的設計指標，保證系統具有較高的性價比，滿足公安業務和社會公共安全管理的需求。

系統在從設計到建成應用都考慮運行維護保障問題，要求系統應具備自檢、故障診斷及故障弱化功能，在出現故障時，應能快速地確定故障點，并及時予以恢復；目前整個系統正常運行數均能保證90%以上，這在國內都是少見的。

6 結束語

總的來說，各系統集成商應該總結電子警察應用近十年的經驗，通過將這些應用經驗沉淀，利用視頻檢測技術的最新發展成果，突破現有的闖紅燈功能單一性，開發出蘊含多種技術的的綜合式智能高清“電子警察”，新的“電子警察”系統的功能將從車輛違法抓拍擴展到交通流量采集、治安監控、交通誘導等多種應用，成為智能交通管理系統的基礎設備，加上中心管理平臺強大的數據處理能力，形成集預防、控制、打擊為一體的道路交通管理方案。

參考文獻

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