城市道路交通網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控解決方案
一、概述
城市道路交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)是了解全市交通狀況和治安狀況的窗口，是*交通指揮系統(tǒng)*的子系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，建立視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)目的是及時(shí)準(zhǔn)確地掌握所監(jiān)視路口、路段周圍的車輛、行人的流量、交通治安情況等，為指揮人員提供迅速直觀的信息從而對(duì)交通事故和交通堵塞做出準(zhǔn)確判斷并及時(shí)響應(yīng)，對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的突發(fā)性治安事件錄像取證，為內(nèi)外事警衛(wèi)工作服務(wù)，起到綜合治理效果。
本方案旨在利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸線路，建設(shè)基于IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牡缆方煌ㄒ曨l監(jiān)控系統(tǒng)，以科技的手段減低交通管理部門工作強(qiáng)度，保證城市道路的安全通暢，減少交通違規(guī)行為的發(fā)生。
二、需求分析
城市道路交通監(jiān)控的主要作用有：
（1）交通監(jiān)視和疏導(dǎo)：通過系統(tǒng)將監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)圖像傳回指揮中心，使管理人員直接掌握車輛排隊(duì)、堵塞、信號(hào)燈等交通狀況，及時(shí)調(diào)整信號(hào)配時(shí)或通過其他手段來疏導(dǎo)交通，改變交通流的分布，以達(dá)到緩解交通堵塞的目的。
（2） 交通警衛(wèi)：管理人員隨時(shí)掌握交通警衛(wèi)錄像，大型集會(huì)活動(dòng)的交通狀況，及時(shí)調(diào)動(dòng)警力，以保證交通警衛(wèi)錄像暢通。
（3） 能力：通過突發(fā)事件的錄像，提高處置突發(fā)事件的能力。
（4） 作用：通過對(duì)違章行為的錄像，發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益方面的積極作用。
（5） 管理：通過對(duì)以前的模擬監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化改造，使之能夠方便地進(jìn)行全網(wǎng)管理。
三、組網(wǎng)
城市道路監(jiān)控系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上劃分，一般可分為三級(jí)，從上往下包括：
●城市交通管理中心 ●各地區(qū)交管分中心 ●各地區(qū)交通監(jiān)視點(diǎn)
從功能上劃分，城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)一般分為路口監(jiān)控和路段監(jiān)控兩部分。路口監(jiān)控主要是監(jiān)控路口的交通擁塞情況，便于指揮中心及時(shí)對(duì)車流進(jìn)行調(diào)度，同時(shí)，路口監(jiān)控也對(duì)往來車輛的違規(guī)情況進(jìn)行監(jiān)控，便于管理和備案。路段監(jiān)控主要是對(duì)各路段、立交橋、隧道等進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)掌握交通狀況；另外對(duì)路段干線上的車輛違章情況進(jìn)行記錄，留待交管部門處理。
傳統(tǒng)的道路交通監(jiān)控采用的是模擬化的解決方案，即利用模擬攝像頭對(duì)現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行采集，通過視頻線或者光端機(jī)進(jìn)行近遠(yuǎn)距離傳輸，在監(jiān)控中心通過模擬矩陣、DVR等設(shè)備進(jìn)行信號(hào)提取、線路切換、圖像存儲(chǔ)、上監(jiān)視器。這種解決方案的主要問題在于：
●無法適應(yīng)多級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的集中管理
●浪費(fèi)了傳輸資源，布線、施工成本高
●基于模擬視頻的傳輸易受干擾，難以保證圖像傳輸質(zhì)量
●無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度功能
采用網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控技術(shù)，就可以解決模擬監(jiān)控存在的以上問題，大大提高監(jiān)控效率和管理水平，同時(shí)也大大提高了監(jiān)控系統(tǒng)整體投資的經(jīng)濟(jì)性。我們道路沿線已經(jīng)鋪設(shè)了數(shù)字化的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，在各監(jiān)控點(diǎn)可以提供10/100/1000M的以太網(wǎng)接口，整個(gè)方案構(gòu)成如下：
1、路口及路段監(jiān)控：
路口監(jiān)控通常都需要在往來車輛的幾個(gè)不同方向安裝攝像機(jī)，由于攝像機(jī)的位置比較集中，所以在該處可以就近部署天網(wǎng)多端口的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將攝像機(jī)采集的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化成MPEG4格式的壓縮碼流后，通過以太網(wǎng)口接入道路交通數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行傳輸。
對(duì)路段監(jiān)控，因?yàn)槊扛粢欢ň嚯x，需要部署一臺(tái)攝像機(jī)，各監(jiān)控點(diǎn)相對(duì)比較分散，所以，在這些監(jiān)控點(diǎn)，我們建議選用單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，將各路段攝像機(jī)采集的視頻信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行編碼、壓縮，就近接入以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸。
各監(jiān)控點(diǎn)只需在設(shè)備安裝時(shí)對(duì)設(shè)備IP等信息進(jìn)行初始設(shè)置，此后無需對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置和管理。該管理功能由各地區(qū)交管分中心或更上一級(jí)的監(jiān)控中心統(tǒng)一負(fù)責(zé)。
2、地區(qū)交管分中心
地區(qū)交管分中心負(fù)責(zé)本路段設(shè)備的統(tǒng)一配置、維護(hù)、監(jiān)控。在交管分中心，利用視頻管理軟件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)前端設(shè)備的配置、圖像監(jiān)控、錄像查詢、回放、云臺(tái)控制等功能。
視頻管理系統(tǒng)支持分布式存儲(chǔ)技術(shù)。存儲(chǔ)包括兩級(jí)，一級(jí)是在設(shè)備側(cè)，即存儲(chǔ)在本機(jī)的IDE硬盤中，另一級(jí)是本地管理中心，每一個(gè)本地管理中心，根據(jù)設(shè)置選項(xiàng)保存它所負(fù)責(zé)的視頻產(chǎn)品的音視頻錄像數(shù)據(jù)?？紤]到線路資源的占用，本方案中我們建議在各地區(qū)交管分中心對(duì)監(jiān)控圖像進(jìn)行統(tǒng)一的錄像和保存，上級(jí)監(jiān)控中心可以遠(yuǎn)程查詢、調(diào)用錄像信息。
在交管分中心，可以利用PC式監(jiān)視器對(duì)前端監(jiān)控點(diǎn)的圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可以利用多路視頻解碼器，將以太網(wǎng)傳輸過來的圖像進(jìn)行解碼，接入模擬監(jiān)視器或者電視墻進(jìn)行監(jiān)控。
3、市交管中心
市交管中心負(fù)責(zé)對(duì)全市道路交通情況進(jìn)行監(jiān)控?；诰W(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控技術(shù)，可以使得市交管中心的調(diào)度能力大大加強(qiáng)。市交管中心的管理主機(jī)上，裝有視頻管理軟件，不但可以對(duì)任意一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、查詢、回放，還可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的用戶管理、設(shè)備管理、故障管理、存儲(chǔ)管理等功能，真正實(shí)現(xiàn)分布式監(jiān)控，集中化管理。
在市交管中心的認(rèn)證服務(wù)器，負(fù)責(zé)對(duì)用戶統(tǒng)一進(jìn)行帳號(hào)生成、*、認(rèn)證，杜絕非法用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的入侵和非法監(jiān)視。利用多路視頻解碼器，可以將以太網(wǎng)傳輸過來的圖像進(jìn)行解碼，接入模擬監(jiān)視器或者電視墻進(jìn)行監(jiān)控。
市交管中心也可以對(duì)部分重要監(jiān)控點(diǎn)的視頻信息進(jìn)行遠(yuǎn)程錄像或備份。
4、系統(tǒng)功能
（1） 用戶管理模塊
該模塊主要完成用戶集中管理、用戶權(quán)限分配和用戶集中認(rèn)證功能。
●用戶集中管理主要包括增加用戶、刪除用戶、更新用戶和用戶查詢的功能，可以對(duì)所有的視頻設(shè)備上的用戶進(jìn)行管理。
●用戶權(quán)限分配指對(duì)整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中每一個(gè)用戶的權(quán)限，包括管理權(quán)限和業(yè)務(wù)權(quán)限的分配。一個(gè)用戶可以根據(jù)層級(jí)不同，被授予不同的監(jiān)控和管理權(quán)限，一個(gè)用戶可以管理多個(gè)設(shè)備，一個(gè)設(shè)備也可以被多個(gè)用戶管理。
●用戶集中認(rèn)證指所有用戶，無論在網(wǎng)絡(luò)的什么位置，當(dāng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器提出訪問要求后，都被要求輸入用戶名和密碼，該用戶名和密碼經(jīng)過認(rèn)證服務(wù)器認(rèn)證通過后，用戶才可以對(duì)視頻圖像進(jìn)行監(jiān)控、瀏覽和管理。
（2） 設(shè)備管理模塊
●IP地址設(shè)置
●網(wǎng)關(guān)設(shè)置
●時(shí)間設(shè)置
●網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)置
●數(shù)字水印設(shè)置
●畫面輸出方式選擇
●圖像大小、分辨率設(shè)置
●輪詢方式設(shè)置
●告警輸入設(shè)置
●站點(diǎn)電子地圖生成
（3） 視頻監(jiān)視模塊：
●可以同時(shí)查看16路實(shí)時(shí)攝像機(jī)圖像
●在監(jiān)視的同時(shí)進(jìn)行PTZ攝像機(jī)的上、下、左、右轉(zhuǎn)動(dòng)及變倍、聚焦、光圈等操作；
●雙向語音對(duì)講
●配置各布局頁及設(shè)置各布局頁停留時(shí)間，可以建立多個(gè)布局頁，每個(gè)布局頁可以采用不同的分割方式，各個(gè)布局視圖之間可以按照設(shè)定自動(dòng)或手動(dòng)切換；
●以資源列表的方式顯示前端攝像機(jī)（編碼器）及監(jiān)視器（解碼器），并實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的狀態(tài)（在線或離線）
●手動(dòng)觸發(fā)錄像和錄音
（4） 錄像功能模塊：
●按照時(shí)間和日期回放任何一個(gè)攝像機(jī)的錄像資源
●按照事件、報(bào)警、書簽和動(dòng)態(tài)偵測(cè)搜索視頻序列
●在的圖像區(qū)域內(nèi)搜索動(dòng)態(tài)發(fā)生變化的視頻序列
●同時(shí)回放多達(dá)4個(gè)視頻序列（同步或異步）
●在任何一個(gè)視頻序列中創(chuàng)建新的書簽
●按幀回放、快速回放或快進(jìn)
●以JPEG或者BMP格式儲(chǔ)存選定的圖像
5、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)將監(jiān)控技術(shù)由模擬化、數(shù)字化時(shí)代，推進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代。與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控相比，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控具有不可比擬的*性：
（1） 遠(yuǎn)程監(jiān)控
數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為未來技術(shù)和管理的趨勢(shì)，借助網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)，可以充分利用道路交通現(xiàn)有的傳輸資源以及互聯(lián)網(wǎng)傳輸平臺(tái)，輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
（2） 集中管理
視頻管理系統(tǒng)，支持集中用戶管理、設(shè)備管理、存儲(chǔ)管理以及圖像調(diào)用，改變了以前模擬系統(tǒng)分散管理的弊端，大大提高管理效率和調(diào)度能力。
（3） 靈活升級(jí)
視頻管理系統(tǒng)基于開放式標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，提供了監(jiān)控點(diǎn)數(shù)無限升級(jí)的可能性，系統(tǒng)容量不再依賴于傳輸及節(jié)點(diǎn)設(shè)備，而是可以任意擴(kuò)容，隨時(shí)接入。
結(jié)構(gòu)化的機(jī)箱設(shè)計(jì)，使得本地?cái)U(kuò)容只需要增加視頻板卡就可以實(shí)現(xiàn)，無需購(gòu)置新的設(shè)備。
（4） 經(jīng)濟(jì)型架構(gòu)
視頻管理系統(tǒng)基于IP
架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以在監(jiān)控點(diǎn)處安裝，通過雙絞線或者光纖傳輸，不需要額外鋪設(shè)長(zhǎng)距離視頻線和控制線到監(jiān)控中心（CCTV 安裝項(xiàng)目中一項(xiàng)較大的開支），系統(tǒng)可以同時(shí)管理數(shù)據(jù)、視頻、音頻和其他文件，實(shí)現(xiàn)、低成本的管理，節(jié)省了系統(tǒng)投資和施工成本。
（5） 安全性高
視頻管理系統(tǒng)提供統(tǒng)一的用戶認(rèn)證，確保用戶訪問的合法性；同時(shí)，視頻管理系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊采取了*的防范機(jī)制，大大提高了系統(tǒng)的安全性
（6） 可靠性強(qiáng)
視頻管理系統(tǒng)的硬件遵循電信級(jí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，其嵌入式操作系統(tǒng)、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大大提高了設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性。
視頻管理系統(tǒng)提供的設(shè)備集中管理功能，也為監(jiān)控設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、及時(shí)響應(yīng)故障告警提供了支持。
（7） 開放接口，可定制開發(fā)
視頻管理系統(tǒng)可以將視頻監(jiān)控功能融入道路交通管理部門的統(tǒng)一的管理平臺(tái)中。
（8） 智能化應(yīng)用
視頻管理系統(tǒng)支持移動(dòng)偵測(cè)、事件處理、傳感器輸入、時(shí)間和日期，以及其他內(nèi)置功能，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間、事件、告警等信息啟用不同的存儲(chǔ)策略，并可以對(duì)幀速率、清晰度等進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，真正實(shí)現(xiàn)了智能化應(yīng)用。
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