1.1.1 信息采集子系统
主要设备:视频摄像头
主要任务:全天候拍摄检测范围内的车流运行图像
1.1.2 信息处理子系统
主要设备:
1) 视频处理器
2) 视频检测上端软件
主要任务:
1) 处理图像;
2) 获取并处理实时的交通流运行参数;
3) 传送带有虚拟检测线圈的图像,使管理者能够监视交通流的运行状况。
1.1.3 信息发布和诱导控制子系统(由监控处理中心提供)
主要设备:
1) 可变情报板
2) 电子限速标志
3) 入口控制设备
主要任务:向驾驶员和隧道管理者提供事件、拥挤、速度、服务水平等信息
1.2 系统检测信息流程图
整个视频检测信息的传输流程如图2所示。视频检测系统得到的交通流运行参数、车型、事件、拥挤、图像等信息由视频摄像头传到隧道监控处理中心后,监控处理中心通过对这些数据进行分析,将用于以下管理功能的实现:
(1)接受视频检测信息发送的事件、拥挤警告,通过视频图像或闭路电视图像进一步确认事件是否发生及其地点、严重性等,而后采取相应的紧急救援或处理措施;
(2)由监视屏的动态视频图像监视各条路段上的交通流状况;
(3)将视频检测获得的流量、速度、事件、拥挤等信息通过可变情报板向驾驶员发布;
(4)通过更改视频检测系统的设置参数,控制视频检测系统的工作进程。
1.3 工程范围
在隧道范围内安装视频检测摄像头(与闭路电视系统共用),对隧道内各车道的交通流运行情况进行实时的检测与监视。本次工程包括视频检测系统以下各项设备的生产、运输、安装、调试、试运行及缺陷责任期运行:
(1)视频检测摄像机
(2)多路视频复用光端机
(3)视频检测视频处理器
(4)视频处理器机柜:可订做,数目待定
(5)所需的电力电缆和信号电缆(包括电缆及电缆从路边手孔到设备的敷设与连接)
(6)规范中没有规定,但对于完成工程所必须的材料及工作。
2、系统的安装
整个视频检测系统的安装内容主要包括:摄像头、视频处理器和视频检测上端软件的安装。
2.1 视频摄像头的安装
2.1.1 平面布置图
视频摄像头的安装位置如图3(具体省略)与图4(具体省略)所示。摄像头朝向与车流行驶方向相反。
2.1.2 现场安装图
在选取视频摄像头安装位置时,应保证摄像头的视线不受障碍物遮挡并有充分的检测视距。综合比较下,视频摄像头应设置在隧道拱壁中央,其安装位置如图5所示。
2.1.3 检测范围图
当安装高度一定(视具体情况而定)时,视频摄像头的检测范围为150米以内(如图6所示)。
2.2 视频处理器的安装
对应于每台视频检测摄像头,整个视频检测系统共需要××台视频处理器(视具体情况而定)。所有的视频处理器都放在隧道监控处理中心,负责处理摄像头传送的图像。由于视频处理器的台数较多,监控处理中心需要专用机柜来统一放置视频处理器。
2.3 视频检测上端软件的安装
视频检测上端软件安装于隧道监控中心的视频处理工作站上(PC机)。程序的安装可参见上端软件用户手册。
3、系统功能及技术指标
3.1 单个视频处理器的功能
采集实时的交通流运行参数
采集的交通流运行参数包括:
1) 交通流量
2) 时间占有率
3) 车辆速度
4) 车流密度
5) 车头时距
6) 车头间距
采集的车型信息包括:
1) 车型分类(大型车、中型车、小型车)
采集实时的事件信息
采集的事件信息包括:
1) 排队
2) 停车
3) 逆向行驶
4) 照明变化
5) 散落物(一定体积以上)
采集用于实时监控的图像
3.2 整个视频检测系统的功能
视频处理器采集的实时交通信息传送到隧道监控处理中心后,由视频检测上端软件完成所有参数的处理工作。视频检测上端软件由:视频检测应用软件、视频检测设置软件、事件自动检测及警告模块、拥挤自动检测及警告模块、服务水平评价模块五个部分组成。各部分的主要功能为:
(1)视频检测应用软件主要功能(主界面如图7所示)
检测参数处理功能:
显示检测范围内所有车道的车流情况
显示设定时间段内的车辆平均速度、时间占有率、平均车间距等
显示即时车头时距
显示总车流量、对应车道的车流量、小型车流量、中型车流量、大型车流量
绘制交通流量、速度、占有率等检测参数的日变、周变、月变、年变统计图
设置统计图的统计周期、车道等系统参数
检测参数的统计报表、查询、存储、打印等功能
附加功能:
警告/纪录检测摄像机、视频处理器或通讯线路的故障
(2) 视频检测设置软件主要功能(主界面如图8所示)
调整检测范围的功能:
显示/调整检测区域的水平/垂直距离
界定各车道的边界
添加/删除检测的车道
调整虚拟检测线圈的功能:
显示/调整虚拟检测线圈的位置、高度、宽度等指标;
添加/删除虚拟检测线圈
附加功能:
确定全天不同时段车辆阴影的方向
纪录每次检测参数调整的时间、取值等信息
(3)事件自动检测及警告功能
为了使检测的事件类型更广、精度更高,本系统在视频检测上端软件中加入了“事件自动检测及警告”模块,采用了车辆跟踪检测与事件算法检测相结合的方法。事件检测的基本原理如图9所示。停车、排队与逆向行驶是高速公路发生频率较高的几种事件。当视频处理器得到的检测信息中包含停车、排队与逆向行驶信息时,上端软件除记录事件的发生位置外,还将发出警告信号;这些事件都是由视频处理器根据车辆跟踪技术直接检测到的,因此称为“车辆跟踪事件检测”。此外,上端软件中还加入了事件检测算法模块,只要以某时段内检测的交通流量、车辆速度及时间占有率作为输入,在分析其是否发生异常变化的基础上,就能判断是否发生了事件,如果有事件,就发出警告;由于这种事件的判断是由上端软件中的事件检测算法完成的,因此称为“事件算法检测”。除检测事件外,该软件还能对每次事件的发生、地点、类型等进行纪录,方便以后的查询。通过这些功能,监控中心可以及时发现并处理各路段的事件。
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