浅谈电子警察技术发展趋势及上海应用特点

　　文章对电子警察发展历史和现状进行阐述，重点对电子警察发展趋势进行分析，最后对上海电子警察应用特点进行了说明。

　　1 概述

　　“电子警察”系统是运用先进的电子、计算机、图像处理、网络通信和数据库等技术手段来监测交通路口的机动车及其驾驶员并记录违法行为的电子设备，其核心是自动监测和记录机动车及其驾驶人的违法行为过程，并能为交通管理部门提供有效的执法证据，是应用非常广泛的违法监测记录系统。

　　2 电子警察发展历史

　　“电子警察”在应用上、技术上不断改进，功能上不断完善，性能上不断提高，无论是在摄像机、检测方式和辅助照明都得到长足的发展进步：按照电子警察发展历程，至今历经了四个不同发展阶段。

　　2.1 概念阶段(2004年之前)

　　概念阶段的电子警察系统显著特征就是“数码相机/标清摄像机+地感线圈”，虽然能抓拍违法车辆，但是此种方式采用民用光学相机进行抓拍，稳定性较差，上海市1996年，本市从德国引进第一批“电子警察——追飞拍”，就是这个时期的代表;由于光学(数码)相机稳定性差，不易系统维护，因此标清摄像机很快就成为当时的主流。

　　2.2 应用成熟阶段(2005年～2008年)

　　在这个时期由于GA/T496-2004《闯红灯自动记录系统通用技术条件》、GA/T497-2004《公路车辆智能检测记录系统通用技术条件》和新的交通安全法的发布，使得电子警察在法理上和国家标准上有了规范和依据，推动了电子警察的发展，工业级的标清摄像机占据了主流;系统主控机也出现了嵌入式主控机，系统稳定进一步增强，辅助照明百花齐放，LED照明、爆闪灯和频闪灯日渐成熟;视频检测技术取得了突破，号牌识别技术逐步成熟。在高速发展下也蕴含着新的发展方向，即高清和视频检测技术。

　　2.3 标清高清过度阶段(2009年～2010年)

　　这一阶段的电子警察系统实现方式主要有两种：130万像素高清摄像机、标清摄像机+130万像素高清摄像机。由于高清摄像机成像效果粗糙、帧率低等缺点，达不到理想的抓拍效果。

　　2009年公安部重新发布了GA/T496-2009《闯红灯自动记录系统通用技术条件》。新标准对系统的图像清晰度、响应速度、智能程度、图片存储格式等均提出了更高的要求。标清设备必将淡出历史舞台，高清设备走向前台。

　　2.4 视频高清发展阶段(2011年～)

　　随着大帧率高清CCD摄像机的普及、视频分析算法的不断优化，智能高清一体机得到充分发展，标清摄像机和地感线圈逐步退出历史舞台。

　　3 电子警察发展现状

　　智能高清一体化摄像机+视频检测算法是现今的主流，一体机以结构简洁高效、功能多样和稳定运行等优势占据主流电子警察市场;电子警察系统结构更加简单，安装维护方便，每个方向一台一体机、若干补光灯、一个交换机即组成一套电子警察系统。

　　视频检测算法得到长足的发展，能够完成目前几乎所有的违法行为抓拍功能。主要功能有：闯红灯、绿灯卡口、不按车道行驶、违法变线、压双黄线、逆行和流量分析等。

　　作为电子警察系统核心的“主控机”功能正在逐步弱化，从原来的抓拍控制、号牌识别、存储和通讯等功能逐步弱化到现在存储和通讯，甚至在部分地区已将主控机功能移置到后端服务器上。

　　电子警察后端应用不断翻新，基于大数据和云计算等技术，使得电子警察前端与城市治安卡口和安防监控系统联动，进行大数据分析，对路段交通态势进行分析和预警;与路面交警执勤的移动客户端互动，进行现场处罚;与路口情报板互动，甚至可以把实时数据用微信等软件推送至违法驾驶员的手机中，这些都有不同的发展和应用。

　　4 电子警察未来趋势

　　随着GA/T496-2014《闯红灯自动记录系统通用技术条件》、GA/T832-2014《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》和GA/

T1201-2014《道路交通安全违法行为卫星定位技术取证规范》等标准的发布，电子警察将呈现出新的一轮发展热潮，总的来说有如下几个趋势：(1)视频检测技术大发展，能够抓拍的违法行为将越来越丰富，而且随着将司乘人员识别列入标准，也大大丰富抓拍的违法类型，早期的电子警察只能实现闯红灯和超速，当前的电子警察已经能够对压线、逆行、不按道行驶等多种违法行为进行抓拍，未来的电子警察可检测的违法行为将更加丰富，例如不系安全带、开车打手机、开车不让行人和疲劳驾驶等多种违法行为都可以进行检测。

(2)移动电子警察技术迎来新时代，随着《道路运输车辆动态监督管理办法【2014】5号令》的出台和GA/T1201-2014《道路交通安全违法行为卫星定位技术取证规范》发布，使得卫星定位数据的合法性地位得到认可，基于卫星定位+视频监控的电子警察成为可行，新的移动电子警察在特种车辆监管将发挥重要地位。(3)车辆特征识别将成为主流。

当前的电子警察系统，车辆识别主要集中在车辆颜色，车辆号牌，未来电子警察系统将融入车辆标志、车辆类型，甚至车辆特殊标记识别、司乘人员面部识别等技术，从而使得后期的大数据分析变得可行可靠。(4)动态视域电子警察在非标违法行为监控将逐步取代固定式电子警察系统。动态视域电子警察采用快球或者云台摄像机等可变视域摄像机，具有检测视域大、监测距离远的特点，适合对违法停车、不按规定车道形式和违反禁行标志等违法行为进行监控和抓拍。

(5)视频测速将成为可能，运用于工业检测领域的多目相机将用于电子警察系统，多目相机可以从多角度采集数据，通过相机标定，可以对监测车辆进行特征提取、立体匹配和三维重建，能够很好地解决视频测速和重现机动车实际情况等难题，相信其用途将对于智能交通产生巨大的影响。

　　5 上海应用特点

上海的电子警察系统建设与应用的过程是一个循序渐进的过程，自2011年开始，经过近四年的密集建设，近3000套电子警察覆盖了上海中心城区至郊县的重点路口和路段，总的来说上海电子警察建设有如下几个特点：(1)电子警察建设日趋规范化和标准化。

通过几年的建设和应用，总结经验与教训，对电子警察系统结构、控制协议、传输协议、接口协议、视频编解码和前端存储文件格式等都建立了相应标准与规范，避免规模实施后期调整风险的同时，亦能够为数据交换与信息共享建立标准化沟通渠道。

(2)高清智能化一体机与视频检测成为主流。闯红灯、闯禁令和违反使用专用车道电子警察皆是500万以上像素高清智能摄像一体机。(3)电子警察建设重实用和运维。从设备的选型、系统功能都能正确进行设计，不提超出系统硬件能力的设计指标，保证系统具有较高的性价比，满足公安业务和社会公共安全管理的需求。

　　系统在从设计到建成应用都考虑运行维护保障问题，要求系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能快速地确定故障点，并及时予以恢复;目前整个系统正常运行数均能保证90%以上，这在国内都是少见的。

　　6 结束语

　　总的来说，各系统集成商应该总结电子警察应用近十年的经验，通过将这些应用经验沉淀，利用视频检测技术的最新发展成果，突破现有的闯红灯功能单一性，开发出蕴含多种技术的的综合式智能高清“电子警察”，新的“电子警察”系统的功能将从车辆违法抓拍扩展到交通流量采集、治安监控、交通诱导等多种应用，成为智能交通管理系统的基础设备，加上中心管理平台强大的数据处理能力，形成集预防、控制、打击为一体的道路交通管理方案。

　　作者：王成 来源：科技创新与应用 2016年8期