关于智慧交通和安防监控项目设计和建设实践的研究——以上虞区小越街道为例

吕立刚 姜肖炯 钱大军 吕利琴

中广有线信息网络有限公司上虞分公司 浙江 绍兴 312300

引言

2017年10月，为贯彻落实省委省政府《浙江省小城镇环境综合整治行动实施方案》要求，上虞区小越街道人民政府（现为小越街道办事处）根据省、市、区关于做好小城镇环境综合整治工作文件精神，结合省委、省政府提出的推广普及“智慧广电”的工作要求，结合小越街道自身优势，率先提出建设上虞区小越街道智慧交通和安防监控项目，作为积极争取创建小城镇省级样板的加分项目；项目由中广有线上虞分公司设计和承建，中广有线上虞分公司秉承“智慧广电”理念，以智能化的广电网络为基础，推动信息技术与交通管理、安防监控等深度融合[1]；该项目以小越街道集镇区域为建设范围，包含智慧交通和安防监控两大块建设内容，智慧交通项目主要建设集镇区域两套高清电子警察系统（红绿灯）、机动车人行横道不避让行人检测系统、违停自动抓拍系统；安防监控项目在集镇主要道路、停车场、公共场所和居民区出入口建设约100个室外高清摄像头作为天网监控系统的补充和完善；项目建设以符合国家交通管理和公安治理为标准，对接上虞区交通和公安部门；并由小越街道人民政府牵头，会同规划、城建、交通、公安、广电、电力、电信、移动等相关部门多次论证，在报上虞区人民政府专项会议审议后确定实施；项目预算造价为374万元，审计价位330万元，于2018年8月建成并投入使用；项目建成后可对接街道基层治理“四个平台”，实现街道集镇范围交通和安防的智能化管理，实现大屏调取、实时对讲、数据分析等功能[2]；项目具有较高的技术含量和独特的原创性；项目相关技术方案和实施情况介绍如下。

1 项目概述

1.1 项目概述

上虞区小越街道办事处为了保障市民的出行及财产安全，预防和制止入侵盗窃、抢劫、破坏等刑事犯罪行为，在越兴路、越中路、下街口等重要地段设置二套信号灯电子警察系统、越中路越东路交叉口安装一套机动车不礼让行人抓拍系统、重要路段安装八套违法停车自动抓拍系统，越兴路、越中路闹市处、停车场、马路两边安装高清摄像头，对违法行为及时准确的进行取证查处，创造良好交通、生活环境、保证生命财产安全[3]。

1.2 设计原则

先进性、可靠性、安全性、可扩充性、规范性。

1.3 设计依据

本系统的建设依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行规划设计，具体如下：

①交通安全相关法规；②交通相关标准规范；③城市联网监控报警系统设计方面；④安防视频监控系统设计方面。

除上述规范以外的遵循平安城市建设相关地方规范与标准以及国家、省市、相关行业的技术要求及规范。

2 高清电子警察系统

高清视频电子警察系统由前端子系统、网络传输子系统以及后端管理子系统三大部分组成，实现对路口机动车闯红灯、压线、不按导向车道等交通违法行为的自动抓拍、记录、传输和处理，同时系统还兼具卡口功能，能够实时记录通行车辆信息[4]。

3 机动车人行横道不避让行人检测系统

机动车人行横道不避行人检测系统由智能分析与图像采集单元、辅助单元、数据处理与缓存单元、网络交换及传输单元组成，数据通过光纤链路汇总至中心管理平台集中存储管理。

本方案的特点：①全天候高清成像；②应用领先的智能分析算法，提高行人检测准确度；③支持机动车连续过车过滤功能；④采用多帧车牌识别技术，提高车牌识别率；⑤多种视频跟踪技术，提高违章检测的可靠性；⑥系统结构简洁，集成度高，便于安装施工。

4 违停自动抓拍系统

4.1 系统介绍

本系统采用一体化自动跟踪球机检测模式，单点配置一套违章检测一体球，利用机器视觉代替人工视觉进行车辆目标提取、违法行为自动判定、自动跟踪放大、自动车牌识别，兼具机器连续工作优势和人类部分认知能力，准确、快速地对机动车违法停车行为从车辆前部或尾部进行取证记录，适用于对城市道路上的机动车违法停车行为进行取证治理[5]。

4.2 系统流程

按是否允许临时停车系统有两种工作模式，对应两种工作流程：不允许临时停车工作流程和允许临时停车工作流程。

4.3 系统架构

前端球机独立完成违停检测、抓拍、车牌识别、数据上传到中心等工作，中心管理系统进行统一数据管理。

5 安防（治安）监控系统

5.1 系统概述

前端系统主要是根据小越街道不同的现场场景进行设计，实现小越街道中心区域越兴路、越中路在拆除防盗窗后的无人值守。前端系统采用高清网络摄像机，全天候地进行视频监控，是整个视频监控系统的高清视频来源[6]。

5.2 布点原则

本次小越街道的街道改造将对街道的沿街进行改造，采用监控摄像机实现对应的监控，同时也针对道路、停车场等场景进行监控。由于树木对沿街住房的遮挡程度并不一样，因此还需要针对不同的遮挡情况定制不同的前端架设方案。

5.3 系统整体架构

整个小越街道的安防系统主要由前端系统、传输系统、后端系统以及应用平台组成，后续还可接入至上虞区公安局的视频监控平台，进行集中管理（见图1）。

图1 安防监控系统整体架构

5.4 传输接入设计

监控系统的前端设备接入网是用来接入前端摄像机的局域网，前端接入网技术的选择，既要经济实惠，性价比高的，又要考虑整体上的稳定性。

监控系统前端传输接入网设计采用目前主流、成熟的EPON（以太无源光网络）方案，在光纤资源有限或监控点成总线分布、监控点密集等情况下，EPON技术可为用户提供低成本、高品质、大规模的视频监控接入解决方案。

5.5 网络带宽要求

结合项目实际需求，视频传输专网网络带宽设计应能满足前端设备接入、监控中心互联、用户终端接入监控中心的带宽要求，并留有余量：

视频监控前端接入线路满足视频监控前端数据传输需求，同时考虑到网络传输过程中的开销，建议130万像素高清网络摄像机，应提供5Mbps以上的接入带宽，200万像素高清网络摄像机，至少提供10Mbps以上的接入带宽；

中心网络设备满足服务器、存储设备接入带宽需求，传输带宽至少达到千兆以上；

监控中心桌面带宽应达到百兆以上。

专网IP地址规划应遵循以下原则：

唯一性：一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址；这就需要选择一个足够大的IP地址范围，不但能够满足现有的需要，同时能够满足未来网络的扩展。两个不同网络互联时应避免使用同一网段IP地址，以免造成IP地址冲突。

简单性：地址分配应简单易于管理，降低网络扩展的复杂性，简化路由表项。

连续性：连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合，大大缩减路由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考虑到扩充，又要能做到连续。

可扩展性：地址分配在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时能保证地址叠合所需的连续性。

灵活性：地址分配应具有灵活性，以满足多种路由策略的优化，充分利用地址空间。

5.6 后端系统介绍

小越街道安防系统建设的后端系统主要有超脑智能分析系统以及视频云存储系统组成。超脑智能分析系统主要采用智能分析技术，实现窗边人员的越界分析，视频云存储系统主要是实现视频的长时间存储。

系统支持对目标点位进行7×24小时视频监控记录，用户可以随时预览、回放摄像机画面，实现目标区域的全面监控。

6 项目实施完成情况

6.1 项目投入概算：总投入约330多万元。

6.2 项目建成运行和使用

共建设6处小越街道电子警察等监控、礼让行人和违停；共建设52处101只小越街道城区智慧交通安防监控点位。

7 结束语

作为上虞区首个智慧交通和安防监控一体化融合建设项目，该项目以智慧化大屏显综合管控平台为依托，融合现有交通信息网络和安防监控系统，实现一体化管理；该项目建成并投入使用，极大地促进了小越街道建城区范围内的交通秩序和治安管理；在2018年12月的小城镇环境综合整治验收中现场调取并实时反馈，得到省验收专家组的高度肯定，是小越街道成功创建小城镇环境综合整治省级样板的重要项目之一；是上虞区第一个乡镇（街道）智慧交通和安防监控项目；项目建成后还配套后期长效维护管理，为该项目的长期稳定运行给予保障，也为进一步拓展和深化小越街道城区智慧化管理打下基础；也为其他乡镇（街道）建设类似智能交通和安防监控项目提供参考借鉴和技术指导。