城市交通监控系统联网应用发展

　　一、背景介绍

　　随着智慧城市、平安城市建设的深入，监控系统的建设已经从条块分割的建设模式发展到城市包围圈建设；已经从纯粹的视频监控系统的建设，发展到全景监控、卡口监控、电子警察的多业务、多部门的综合系统建设模式。针对群体性事件的发生，要求能够实现全局性指挥和调度，针对带有车辆属性的犯罪行为能够快速识别、实时控制等等，而这些要求都离不开多级系统的联网和融合应用。

　　二、城市交通监控联网应用的需求

　　1、全局性的应急指挥孤岛式的监控系统，无法达成全局的应急指挥目标，条块分割的监控系统针对城市的犯罪事件，不能形成全时空的线索路径。从条块分割的建设模式，到城市包围圈建设模式，显然需要系统间的联网应用。

　　2、联网平台的架构考虑公安机关因为数据业务的保密性和敏感性，对公安办公网做了全国统一的专网专建、采取了严格的隔离措施，称为“内网”

　　，即我们熟知的金盾网。内网中承载了多种多样的公安业务系统，如警综系统、PGIS系统、接处警系统、八大库情报系统等等，是公安的办公办案平台。内网中也有视频系统，常见的有警务督察系统、视频会议系统等。内网部署内网联网平台，承担的主要任务是接入内网视频资源和专网共享平台推送的图像资源，通过国标方式向上级公安部门推送本区域图像资源，对接各公安业务系统，针对公安各警种提供丰富的实战业务应用。但作为大量视频应用的城市交通监控系统占用很高的网络带宽，需要专门建设专网系统，如何从架构上考虑，把公安内网和外网系统的互联应用结合起来。

　　3、多业务的系统整合目前的城市交通监控，建设了大量的视频监控系统、电子卡口系统、电子警察系统，但是系统的之间相互割裂。视频监控系统为公安部门作为社会治安使用；电子卡口针对车辆的抓拍，实现对车辆的布控监测，没有联系到视频系统；其中电子警察系统主要为交警的违章处罚所用，现在大量的卡口式电警采集的信息没有为公安的治安业务利用起来，相当于三套系统都是相互割裂，没有有效的整合，没有实现信息的共享联动。而视频信息、卡口信息、电警信息在城市治安的业务上完全可以很好整合起来，达到一点布控，全网响应的效果。

　　三、城市交通监控的包围圈

        建设当前的城市交通治安监控系统划分为四道防线。第一道防线城市周边干道卡点防控系统，第二道防线城内干道卡点防控系统内，第三道防线室内街区监控防控体系，第四道防线核心热点防控体系。这四道防线的建设是建立在一个城市多个城区的系统联网应用基础上的。就拿北京市来说，有16个区县：4个远郊区县，外围有房山、大兴等区县，内城有海淀、朝阳等4个区，再往里是东城、西城两个核心区，这就形成了4到包围圈，每个区县作为独立的机构，在业务应用上、系统选型上都有一定独立自主性。如果要达到包围圈的建设目的，不可避免的就要解决联网整合的问题，实现全局性的应急指挥目标（如图1所示）。在2012年6月1日，《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)国家标准正式施行。按照公安部规划和部署，到2015年要实现全国公安机关视频图像联网调度和资源共享。通过GB/T28181确实解决了城市监控的多级联网应用问题，实现资源的共享和城市内应急指挥调度。

　　四、联网平台的架构考虑

　　但是把城市范围再放大一些，实现省市县多节联网。如何解决全省的城市交通监控联网应用呢？联网之后如何解决安全性问题呢？如何解决内网的业务和专网视频的互通问题？

　　城市交通监控中的“专网”即是常见的天网系统传输承载网络。由于视频监控系统数据流量巨大，内网无法充分承载，所以为了不对公安日常办公业

　　务造成影响，保障数据安全，各地的视频系统都由专网承载。专网中的视频监控平台承担的主要任务是整合专网内视频资源、对接同级卡口平台和第三方社会资源平台。“外网”即是指运营商公网。社会面存在海量的视频监控资源，有政府单位建设的、企事业单位建设的、学校、金融、电力、交通、商业场所等等。面对第三方资源的整合需求，产生了第三方社会资源整合接入平台的概念。

　　省级、市级平台设计与建设中，首先要解决架构问题，确定媒体流的主要承载与级联网络。主流的技术方案有两种：一是以金盾网为主体，一是以专网（或虚拟专网）为主体。当然部分经济发达地区，也有采用双主体的建设模式。以专网或虚拟专网为承载主体时，在省、市、县全部部署专网共享平台，平台间上下级联，实现统一管理、统一调度、统一使用。同时，将每一级的信令流、媒体流按照新国标进行统一规范，并推送给同级联网平台。这种方案受限于当地的已有专网建设情况，由于许多地方还没有建设大规模的专网承载网络，或者专网承载不具有地域普遍性，所以无法采用。以公安金盾内网为承载主体时，在内网中部署省、市、县三级联网平台，平台间上下级联，实现统一管理、统一调度、统一使用。对专网中的资源进行同级集成，将每一级的信令流、媒体流按照新国标进行统一规范，通过视频安全边界接入平台进行接入（如图2所示）。由于各地公安系统的金盾网都实现了全覆盖，通过金盾网进行内网集成与级联的模式具有普适性。同时，内网部署的联网平台可以方便的与公安各业务系统进行对接，如PGIS系统、警综系统、大情报系统、三台合一系统等等，从而实现同步深化实战。

　　图1北京城市监控防控体系

图2以公安内网为载体的联网平台架构

　　五、多业务的系统整合

　　交通的本质是将“人、车、路”的内部要素进行相互关联，其结果的好坏不仅取决于内部要素之间的整合协同，还受地理环境、产业结构及社会环境

　　等诸多外部环境的制约。经济的快速发展，使系统中不确定的因素越来越多，有效的协调三者之间的关系，成为交通系统高效运行的关键。

　　交通监控系统是交通事业发展的一场革命。系统通过先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术、计算机技术和系统综合技术有效的集成及应用，使人、车、路之间的相互作用关系以新的方式呈现，从而实现实时、准确、高效、安全、节能的目标。

　　交通监控的整体系统主要组成部分包括：信息综合应用平台、视频监控、智能卡口、电子警察、信息采集和处理、信息发布和信息服务等内容。

　　1、交通信息综合应用平台

　　信息综合应用平台并非将各个子系统在数据和空间信息在物理上的简单堆砌，而是在数据层面实现真正的融合和统一，并基于这些统一的数据实现城市交通的综合管理职能，真正成为“无缝集成管理、综合信息分析”的应用平台。

　　通过整合集成各个子系统，集视频监控、事件检测、数据分析、诱导发布、违章记录为一体的先进交通综合控制平台。达到可视化智能管理与控制和管理决策辅助支持，实现常态下的日常综合交通管理和违章执法，以及面向事件的联动控制和应急处置具有系统监控功能、事件检测功能、交通诱导功能、电子警察功能、事故处理功能等。大幅提高交通网络的运行效率，有效地解决交通拥挤的问题。

　　当一个事故或报警产生上报或者发生时，由监视模块负责向管理员工作站发出报警提示，之后根据事故的级别地点等在地理信息系统上标注出相应的信息，并根据相应规则标注出有效的监控摄像机、信号机、GPS警车、卡口等电子设备为综合指挥提供支持。同时根据相应的预案预提出需要通知的相关人员的名单，由管理员确认后对相关人员发出通知。之后，指挥决策者可以根据电子地图上反映的情况快速合理的部署解决方案，直至事件处理完成。整个操作过程都会有相应的日志记录，以便为以后更好地处理同类事件提供依据。

　　2、视频监控系统

　　交通监控系统对摄像头实时采集交通路口信息，系统将传回的交通视频信息进行智能化提取和行为分析。根据城市监控区域的不同，跟进不同的场景部署相应的采集设备。通常选择高清枪型网络摄像机对固定区域进行监视，选择高清至高云台摄像机作为至高点远距离大范围监控，或者高清高速球型网络摄像机对大范围区域进行巡视和重点监控。

　　作为前端路面监控点部署设备，网络摄像机必须采用高性能设备：产品温湿度范围和工业防护设计，符合城市治安监控系统路面部署的要求。设备需专门针对室外恶劣环境使用设计，应采用工业级元件，温度范围广（-10～＋60℃）；平均无故障间隔时间（MTBF）大于500,000小时，适合高要求的室外监控场合。

　　为满足全天候7×24小时数据的采集，网络摄像机要求具备全天候监控功能（彩色黑白日夜转换），同时高速球型摄像机可集成红外补光灯，以便适应夜间环境监控要求。枪型摄像机外置补光照射距离可达到30米，具体点位补光照射距离及角度根据监控覆盖范围选择，高速球型摄像机自带红外补光灯照射距离可达到100米，与其图像监控范围相匹配。

　　3、智能卡口系统

　　智能卡口分为城市道路卡口和高速公路卡口两种类型，两种类型的卡口有其工作的重点，但也有共同的作用。但是一般的情况下这两个系统并不是联通的，所以在这种情况下将其接入到交通综合管理平台就显得十分的重要。在交通综合管理平台中，高速卡口和治安卡口的数据是共享的，而且还可以共享电子警察的数据，这样在追捕肇事逃逸、嫌疑车辆和交通违章时不仅能得到该车辆的即时地点，而且还能形成其运动的轨迹，通过地理信息系统直观地显示到作战指挥屏幕，或者是决策者的面前，为其制定科学合理的追捕方案提供强有力的依据。

　　智能卡口系统应具备的基本功能包含如下几类：

　　（1）各类前端监控设备的实时视频监控和抓拍图片监控，卡口能够实现全天候工作，能够自动适应不同光照条件，在白天和黑夜都可以提供清晰的车辆抓拍图片；

　　（2）采集数据的统一存储以及数据安全性保障；

　　（3）车辆查询和车辆统计，例如根据车牌查询车辆、根据点位查询过车、根据时间统计流量等；

　　（4）目标车辆的布控，例如根据车牌布控、根据车身颜色布控等。（如图3所示）

　　图3智能卡口无论白天、黑夜都能提供清晰抓拍图片

　　系统除了要满足最基本的功能外，还可以提供多种业务应用来提供公安和交警的实战能力：

　　（1）各类治安监控、社会监控资源的深度融合；

　　（2）电子地图的统一化应用，在地图上宜支持查看各类设备的实况、生成事中或事后的行车轨迹等；

　　（3）布控车辆的告警联动，例如治安监控视频联动、相关联动视频的自动存储、各类球机、云台摄像机的预置位联动、各种手持单兵的信息发布等；

　　（4）数据存储生命周期管理，可根据不同类型的采集数据设置存储策略，使得有限的存储发挥最大的作用；

　　（5）交通管理功能，例如设置尾号限行、单双号限行、车型限行等，更好地利用各类公路交通监控点来提高城市交通通行效率；

　　（6）车辆研判，可根据捕获车辆的数据分析套牌车、嫌疑人跟车以及区间测速；

　　（7）多级联网，统一管理，可实现一点布控，全网响应。

　　4、电子警察系统

　　电子警察系统作为一种采用现代高科技的非现场执法手段，通过近十年来的推广应用工作，已成为交通管理工作中必不可少的装备。电子警察系统的广泛应用缓解了警力不足和事故攀升之间的矛盾，扩大了交通管理的监控时段和监控范围，减轻了一线交警的劳动强度，对有效抑制机动车辆违章取得了较好的效果。

　　图4电子警察系统记录车辆的违法过程

　　由于电警在城市交通中的广泛应用及重要作用，所以作为交通综合管理平台，对于电子警察的集成则是必须具备的功能。在联动视频监控、卡口、GIS地图及调度通讯等子系统后，这样在一个统一的平台下电子警察所具备的功能则更加丰富。

　　新一代高清电子警察已经得到了越来越广泛的应用，并且在稳定性、证据合法性都有了极大的提高。这使得电子警察在城市交通的控制中作用不言而喻。电子警察系统应具备的基本功能包含如下几类：

　　（1）实现全天候视频监控和抓拍图片监控，自动适应不同光照条件，在白天和黑夜都可以提供清晰的车辆记录图片；

　　（2）对每辆通过路口车辆进行抓拍，并通过车牌识别系统进行识别，记录所有通过路口车辆车牌号码、时间等信息。有了这些基础数据，就可以对一条线路、一个片区、整个城市的车辆出行线路进行分析；

　　（3）车辆查询和车辆统计，可基于时间、空间不同纬度进行流量分析；

　　（4）通过对系统可以通过对视频的智能分析判断逆向行驶、压线、跨线、不按标线行驶等违法行为，系统抓拍三张违法图片，以记录违法的整个过程（如图4所示）。

　　六、城市交通监控系统联网应用的价值

　　随着城市交通监控的包围圈建设和视频、卡口、电警的融合应用，使得交通监控联网建设具有十分重要的战略意义，它不仅能够有效解决“信息孤岛”问题，大大提升资源的综合利用，使视频监控系统的投入产生比达到最大化；而且在联网收费、应急抢险、指挥调度等方面发挥着不可替代的作用。（作者系浙江宇视科技有限公司新业务拓展部专家）
 

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