一、概述
　　
　　1.1方案概述
　　
　　近年来，随着我国社会经济的快速发展，交通强国的大战略发展方针，截至 2017
　　
　　年末，全国公路总里程达到 477.35 万公里，是 1984 年末的 5.2 倍。其中，高速公路
　　
　　达到 13.65 万公里，里程规模居世界第一。然而，随着机动车辆数量的急剧增大，道路车流量急增，道路车辆通行饱和度远超出当年设计预期，尤其是在节假日暴增的客运车与小车数量容易导致区域路段出现严重的拥堵和安全隐患。且在冬天雨雾天气受冷暖空气共同影响，早上和夜间容易频繁出现雨雾天气。很多路段容易起雾或者易积水，雾气使行车能见度降低，给道路上的行车安全带来极大的安全隐患。有些路段早晚容易起团雾或易积水，极易引发交通事故，老百姓反映十分强烈。在此情况下，如何利用先进的科技手段提高交通管理水平、抵制互通、隧道、桥隧群、长大下坡等重点路段安全风险，大范围极端恶劣气象条件下，群死群伤的重特大交通事故发生，使驾驶员严格按照道路安全规范及交通标示安全有序行驶，减少由于超速及不安规行驶引起的交通事故及违法现象，成为了当前道路交通管理相关部门亟待解决的问题。
　　
　　道路超速预警系统利用先进的毫米波多目标跟踪雷达、通讯、网络、微机控制、图像处理、信息处理等技术实现对监控路面的环境及车辆通过时间、地点、车速、行驶方向、号牌号码、号牌颜色、车辆特征等车辆信息进行自动采集和处理，通过对行驶车辆轨迹及流量信息实时监测道路情况并联动可变信息路侧情报显示屏，对经过的车辆进行违法行为播报及安全预警提醒。为帮助驾驶员矫正超速行为，从而避免交通事故的发生，对驾驶员安全驾驶提供了有力保障，提高了道路交通通行力有着十分重要的意义。
　　
　　1.2设计依据
　　
　　道路超速预警系统所涉及的技术、产品、工程标准和规范、验收标准和规范等均符合中华人民共和国现行有关条例及相应规范，包括以下(但不仅局限于)规范和标准：
　　
　　《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》
　　
　　GB/T28181-2011
　　
　　《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
　　
　　《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001
　　
　　《机动车测速仪》GB/T21255-2007
　　
　　《道路车辆智能检测记录系统通用技术条件》GA/T497-2016
　　
　　《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》GA/T832-2014
　　
　　《机动车号牌图像自动识别技术规范》GA/T833-2016
　　
　　《交通技术监控成像补光装置通用技术规范》GA/T1202-2014
　　
　　《机动车区间测速技术规范》GA/T959-2011
　　
　　《道路交通安全违法行为视频取证设备技术规范》GA/T995-2012
　　
　　《公路车辆智能监测系统验收技术规范》GA/T961-2011
　　
　　《道路交通技术监控设备运行维护规范》GA/T1043-2013
　　
　　1.3设计原则
　　
　　道路超速预警系统建设充分考虑本地建设的要求及工程实施的科学性，考虑各地道路安全系统的现状，保持系统建设的连续性和可持续发展，并保证后端设备和前端设备各子系统完全兼容，总体上遵循“规范性、先进性、实用性、可靠性、安全性、兼容性和可扩展性”等建设原则。
　　
　　（1）规范性
　　
　　由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中我们完全遵循国家规范标准要求。
　　
　　（2）先进性
　　
　　在保证可靠性的前提下，系统最大限度地采用目前最先进、实用的技术和设备是，且保证在近几年中继续处于领先地位，并随着科技的发展不断改进完善。
　　
　　（3）实用性
　　
　　系统功能创建和改进符合目前道路交通业务特点和需求，从用户的根本利益和责任出发，能为交警日常工作和业务掌握带来便捷、高效。
　　
　　（4）可靠性
　　
　　道路超速预警系统主要用于道路执法及交通诱导防范领域，所以系统本身具有很高的工作安全可靠性。选用技术成熟、可靠性高的设备，通过有效地联接，确保耐久使用。
　　
　　（5）安全性
　　
　　系统具有防计算机病毒的能力，有较强的抗干扰能力，具有密码、多级控制级别、撤设防级别，避免出现遭到恶意攻击和数据被非法提取使用的现象，保障了系统网络的安全。
　　
　　（6）兼容性和可扩展性
　　
　　系统软硬件上的设计和选型上，我们充分考虑其可扩展性，系统结构易于扩充， 以适应今后可能出现的更大任务负载。硬件平台具有可升级性，当需要时可以增加新的计算机设备同原有计算机设备一起工作以提高系统的处理能力，保证原有资源的充分利用。能实现与交通管理综合应用平台和车联网（V2X）系统的无缝对接，还能为其他应用系统预留足够的数据接口，且接口规范。
　　
　　1.4设计目标
　　
　　以道路安全为突破口，以提升公路交通管控能力和执法水平为重点，综合利用“云计算、大数据”等先进技术，建设各地辖区道路超速预警系统，实现对道路通行车辆实时监控、全程监控，对重点违法自动抓拍、有效拦截，对交通事故及时发现定位、及时出警到位，对重点和嫌疑车辆快速筛查、及时发现布控，使公路交通管理勤务更科学、指挥更高效、反应更迅速、纠违更及时、服务更到位、监督更有力。
　　
　　二、系统组成架构
　　
　　2.1系统组成
　　
　　道路超速预警系统是一种面向城市交通管理与高速交通管理的综合型违法监测记录系统。采用车牌识别、车辆视频检测、雷达多目标跟踪、超速抓拍、流量监测、安全预警等多种智能技术对车辆进行复合型检测，具有过车记录、超速抓拍、视频
　　
　　监控的功能。主要由前端抓拍单元、补光单元、传输单元、路侧计算单元、可变情报显示屏等核心设备组成，具有良好的环境适应的能力，能够满足在全国各地应用的需求。
　　
　　2.2系统体系架构
　　
　　考虑到系统稳定性，道路超速预警系统体系架构采用目前基于物联网技术的三层冗余体系架构，即由数据采集单元、边缘计算单元和可变情报显示单元三个部分组成。
　　
　　数据采集单元包括前端抓拍单元、雷达检测单元、补光单元等设备组成，以原始信息的采集、处理、编码、传输为主线，以配套设施为支撑，主要完成前端数据信息的采集。
　　
　　边缘计算单元是整个架构的处理核心，嵌入式存储、管理及应用服务器负责完成所有数据的集中处理和智能分析。考虑稳定性，功能中间件层要求可以脱离应用平台独立运行。功能中间件层采取嵌入式一体化结构。
　　
　　可变情报显示单元负责应用功能的综合显示。
　　
　　三、系统总体设计
　　
　　3.1总体技术思路
　　
　　道路超速预警系统采用模块化设计，集超速抓拍、卡口、测速与安全预警、高清录像等多功能于一体，可全天候记录经过监测点的所有车辆的车牌号码、车速、车型等信息，输出高清照片和车牌识别数据，可覆盖 1-4 车道。系统基于多目标雷达触发，采用先进的多目标追踪雷达
　　
　　，具备测速抓拍功能，单雷达可同时跟踪 128 个目标，覆盖 1-4 条车道，并且能分车道进行测速。前端设备采集的通行信息可与黑名单库进行实时比对，如发现嫌疑车辆（违法未处理、未年检、布控车辆）则及时通过声音和灯光报警。通过部署黑名单库，对通行信息、图片信息、流量信息、布控信息、报警信息进行存储应用。
　　

　　系统采集的数据可与上级平台无缝对接，满足平台的所有功能需求。

　　
　　
　　3.2系统功能
　　
　　1）嵌入式模块化设计
　　
　　系统采用高稳定性和安全性的 Linux 操作系统及数据库、嵌入式 Linux 应用程序、嵌入式 Linux 图形化界面，确保整个系统的稳定可靠运行。
　　
　　前后端设备采用一体化结构设计，保证了系统的兼容性和持续稳定性。2）全天候高清图片抓拍
　　
　　通过先进的自动成像控制技术可实现在强顺光、强逆光、夜间等各种光照条件下，对进入监控区域的机动车车牌、车型等进行全天候有效识别。嵌入式一体化抓拍单元支持连续视频采集与图片抓拍两种工作模式，并且两种模式的成像参数独立控制；数据格式支持输出 JPEG 的图像格式与 H.264 流媒体两种格式。
　　
　　车辆图像捕获率≥99%，记录有效率≥90%。3）车牌自动识别
　　
　　系统采用嵌入式高清一体化抓拍单元，能够实现海量数据的实时处理能力，可对车辆行进过程中的图像进行逐帧处理和识别，系统可捕获多个有效帧，并给出识别结果。整体化的产品能有效提高设备对复杂环境的适应能力。
　　
　　系统具备对民用、警用、军用、武警、个性化车牌等号牌的自动识别能力，所能识别的字符包括：
　　
　　“0—9”十个阿拉伯数字；“A—Z”二十六个英文字母；
　　
　　省市区汉字简称(京,津,晋,冀,蒙,辽,吉,黑,沪,苏,浙,皖,闽,赣,鲁, 豫,鄂,
　　
　　湘,粤,桂,琼,川,贵,云,藏,陕,甘,青,宁,新,渝,使,临,台)； 号牌分类用汉字(警,学,领,试,挂,境,港,澳,拖,农)；
　　
　　武警车牌字(WJ,0—9 ,消,边,水,警,电,林,通)。4）车辆类型识别
　　
　　系统可对车辆类型进行判断，在附加信息中输出车辆类型大、小型，方便用户查看或信息调用。
　　
　　5）交通信息采集功能
　　
　　具备交通信息采集功能,交通信息采集准确率达 90%以上。6）超速抓拍
　　
　　系统在捕获车辆的同时，可实时检测车辆行驶速度；车辆测速功能：测速范围为 1～300 公里/小时。当车速小于 100km/h 时，误差不超过-6km/h～0km/h；当车速大于或等于 100km/h 时，误差不超过机动车速度的-6%～0%。检测设备能自动区分大小车，具有分车型设置限速和执法限速的功能。
　　
　　7）多目标雷达进行触发
　　
　　系统基于多目标雷达触发，采用先进的多目标追踪雷达，单雷达可同时监控 1-4
　　
　　条车道，雷达监控距离可达 90 米，雷达定位要求高准确度，能够有效降低车型大小、
　　
　　车辆行驶速度对定位的影响。8）压、骑线抓拍功能
　　
　　系统除了能抓拍在正常车道上行驶的车辆外，还具有抓拍压线、骑线等各类不规范行驶的车辆。尤其是在高速公路上或者某些不允许变道等控制路段，采用本系统可对以上行为进行记录，有效遏制违法变道、超速等车辆，提高行车素质，抓拍效果图如下所示。
　　
　　9）逆行抓拍功能
　　
　　系统可对违法逆行车辆进行有效抓拍并记录，能自动判断抓拍车辆是否属于逆行，对于逆行的图像可按违章类型进行单独区分。
　　
　　10）前端数据存储功能
　　
　　系统支持数据的断点续传，如因网络中断或其它故障，数据无法上传至管理中心时，可暂时将数据存储在前端，待网络恢复后，能继续将之前链路事故期间的记录，完整有效的上传中心服务器，同时支持人工手动下载数据、手动上传功能。
　　
　　11）24 小时连续录像功能
　　
　　系统能在过车抓拍同时可提供抓拍车道的对应的分辨率不低于 4096*2160 的高清视频流录像文件，帧率不低于 25 帧/秒。支持 OSD 信息叠加。
　　
　　12）高清照片防篡改功能
　　
　　前端摄像机内置水印加密防篡改功能，利用数字水印加密技术，直接将加密信息嵌入图片和视频数据流，也就是从数据的源头加密，断绝了前端数据被篡改的可能性，从而确保了取证信息的准确可靠性。
　　
　　数据信息在前端加密后，传输环节也采用安全性非常高的加密传输方式，然后进入中心平台，中心管理软件自动对图片和视频数据进行水印验证，以确认信息是否被篡改。也可通过单独的水印加密验证工具软件，对前端单独拷贝出来的图片和视频进行手动验证。
　　
　　经源头加密、传输加密、后端验证等多重环节，图片和视频数据的安全性得到充分保障，具有极高的可信度。。
　　
　　13）远端维护和系统自恢复功能
　　
　　系统具备故障自动检测功能，能通过软硬件自动检测系统故障并恢复正常工作。具有断电自动重启动、自动侦错报错、自动监测主要设备（摄像机、终端管理设备、车辆检测器、服务器等）和主要运行软件的工作状态（采集识别软件、传输软件等） 等功能。
　　
　　系统具备权限管理功能，能够对不同对象分配不同类型的使用权限。
　　
　　系统具备日志记录功能。可记录主要设备、网络状态和主要运行软件的工作日志，还能记录设备或者网络状态改变（重启、或者重新连接）、主要软件发生重启或故障等事件日志。
　　

　　系统具有主动校时功能，24h 内设备的计时误差不超过 1.0s。系统具备远程维护及参数的设置等功能。

　　3.3系统性能指标

		冷凝，通风良好，接地良好
11	接口函数	接口函数：能根据业主提供的接口函数进行数据对接
12	前端设备 传输要求	提供光纤接口、以太网接口、数据传输接口以及相关配件， 并支持前端人工采集。

 

　　3.4设备技术参数指标
　　
　　前端抓拍系统单元技术参数：
　　
　　可覆盖 1-4 条车道，有效像素≥900 万像素，分辨率不低于 4096*2160；
　　
　　抓拍图片格式：JPEG 压缩图像格式，支持输出 JPEG 与不小于 25 帧/秒流媒体两种格式；
　　
　　基于一体化多目标雷达触发，采用先进的多目标跟踪雷达，单雷达可同时监控 1-4 条车道，可同时追踪 128 个目标，雷达测量距离可达 90 米，雷达定位要求高准确度，能够有效降低车型大小、车辆行驶速度对定位的影响， 自动识别大小车、可分车道测速和多车定位；
　　
　　测量方向：支持来向、去向或双向；
　　
　　测速范围：1～300km/h；
　　
　　测速误差：当车速小于 100km/h 时，误差不超过-6km/h～0km/h；当车速大于或等于 100km/h 时，误差不超过机动车速度的-6%～0%；
　　
　　采用智能补光灯辅助抓拍，频闪能力不低于 14 次/秒；亮度、频闪速度可调；
　　
　　超长寿命，间歇频闪≥500 万次；
　　
　　回电时间短，节能环保；
　　
　　同步 TTL 触发、RS485、试闪按纽等触发方式；
　　
　　系统自动判断环境光，照度不足时，自动启动补光装置，补光不影响驾驶人的安全驾驶，满足国家有关部门不妨碍人眼和物体安全的相关标准；
　　
　　数据传输模块至少含有 1 个光纤插槽，3 个百兆电口，工业级设计，导轨式， 支持 120 米网线长线驱动，带设备状态在线监测功能，具有网管功能，可远程查看端口状态；自动报警；
　　
　　边缘计算单元
　　
　　基于专高稳定性和安全性的 LINUX 操作系统、嵌入式 linux 应用程序、嵌入式Linux 图形化界面，确保整个系统的稳定可靠运行，并满足跨平台要求。
　　

　　军工级标准的主机配件选择、制造和测试，宽温及无风扇设计，保证系统可在复杂环境下稳定运行，保证数据安全性。

　　技术参数：
　　
　　一体化结构设计，采用嵌入式 Linux 操作系统及嵌入式 linux 应用程序，嵌入式 Linux 图形界面；嵌入式安全数据库；主要包括对前端设备的管理和参数设置、通行信息查询通行信息和图片的本地存储、FTP 服务功能、通行信息的上传、后台参数的下载和设置以及黑名单比对功能。
　　
　　板载工业级低功耗 CPU，CPU 采取表贴形式，无风扇设计，无硬盘系统可正常运行；
　　
　　接口：至少 2 个 1000M 网口、4 个 USB2.0 口，1 个 HDMI 口；
　　
　　设有软件看门狗及硬件看门狗，具有断电自恢复功能；
　　
　　MTBF：25000 小时以上；
　　
　　温度范围：-20℃～+70℃；湿度范围：10～95%RH；
　　
　　路侧可变情报显示屏
　　
　　灯管驱动方式: 恒流。
　　
　　温度范围-40～60℃。
　　
　　通迅接口：网络通讯、4G 网络。
　　
　　亮度均匀性≥97%。
　　
　　视角：水平：110°～120° 垂直：55°。
　　
　　视距：图形≥200m，文字≥150m。
　　
　　盲点率：1/10000。
　　
　　控制方式：异步。
　　
　　平整度≤1mm。
　　
　　衰减率(工作 3 年) ≤30%。
　　
　　使用寿命≥10 万小时。
　　
　　平均故障时间≥1 万小时。
　　
　　整机老化≥48 小时。
　　
　　四、产品配置清单

3	智能相机	● 采用两个 1 英寸 900 万像素全局曝光 CMOS 智能高清摄像机，最大分辨率可达4096*2160，帧率高达 25 帧； ●内置 LED 补光灯； ●输出图片格式：JPEG； ●支持闪光灯和 LED 频闪灯同步补光识别车牌种类多：民用车牌（除 5 小车辆），警用车牌，2012 式新军用车牌，2012 式武警车牌，新能源车牌；； ●使用闪光灯补光时，抓拍图片可看清司乘人员人脸； ●支持线圈，视频等触发模式； ●支持车牌、车型、车身颜色、车标及车辆子品牌、挂坠、安全带、遮阳板等信息识别； ●全天平均车牌识别准确率≥95%； ●可以识别 7 种车型：大客车、中型客车、大货车、小货车、面包车、小轿车及 SUV； ●支持车辆检测处理器、雷达、补光灯的接入； ●支持远程数据上传，可将抓拍的图片上传给终端服务器、FTP 服务器或者后端平台等； ●具有网络防雷、防浪涌等功能。	套
5	环保补光灯	● 采用进口 LED 灯珠和大功率脉冲闪光灯管，闪光寿命可达到 1000 万次以上。 ● 频闪和爆闪双光源结合，有效提高了施工效率，节约成本。 ● 回电时间短，闪光灯专用电路，微电脑程序控制，通过高压充电回路实现高速充电， 可确保在最短 60 毫秒内充电完毕并进入下一个抓拍动作,实现第二张图片的快速抓拍。 ● 防眩目精准补光功能，采用透镜聚光雾化周界收光技术，过滤掉有效光斑以外的散射光，有效解决光污染的问题 ● 内置功率调节电路，可根据现场实际环境拨动调节开关控制输出功率，即减少了电能消耗，更有效地解决了不同环境下的车辆曝光问题。 ● 同时内置光耦(开关量)和高低电平(TTL)两种触发方式，可根据不同摄像机的触发方式选择接口。 ● 内置闪光计数模块，真实记录并存储闪光灯闪光次数。	台
施工安装
1	立杆	杆件定制及施工（不包括基础、管线预埋、供电等）	批
通讯网络
1	数据传 输	专用光纤接入	条