根据大修工程总体实施安排，2012年1月1日起，S5沪嘉高速公路停止收费，并实施收费设施迁(改)建工程(即一期工程)。一期工程竣工后，原S5沪嘉高速公路道路和桥梁将按照双向6车道快速路标准实施必要的改造(即二期工程)，主要内容包括桥梁下部结构加固、绿化分隔带处理、硬路基翻挖补强、老路面损坏整治，全线沥青加罩等。
需求分析
由于沪嘉大修二期工程是在开放交通的状态下进行的，第一阶段的中央绿化隔离带改造施工，需封闭中分带两侧各一根车道，第二阶段的两侧硬路肩改造施工，需封闭双向紧急停车带。封交后，对于原本只有双向4车道规模的沪嘉高速公路而言，车辆通行压力增大，车流量时常处于饱和状态，早晚高峰时段呈现常发性拥堵，周边道路也会出现车辆积压现象。
为了缓解车道数减少、车道变窄所带来的交通拥堵状况，交管部门需要对沪嘉高速公路(南门-S20段)实施限流的交通管理措施，主线禁止5吨以上货运车辆通行，禁行时段是每天6时至22时。
除了采取措施减少车辆数外，路政、交警部门还需要掌握沪嘉大修二期工程施工期间道路现场实时交通状况，能及时发现交通隐患，快速处理交通事故，保证施工期间的道路交通安全。
解决方案
针对交警部门、路政部门所提出的管理需求，在沪嘉大修二期工程施工期间，采取将高清电子警察监控技术和无线视频监控技术两者结合使用的解决方案。前者使交警部门的限流措施得到很好的落实，后者使路政、交警部门实时监控道路交通状况。
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高清电子警察监控技术
在沪嘉大修二期工程施工期间，在所有主线入口处均设置高清电子警察，共计10处，对驶入的5吨以上货运车辆进行违法抓拍。具体布设位置如表1所示。
高清电子警察系统主要由高清成像设备、辅助照明设备、车辆检测设备、前端管理设备组成，以及立杆、通讯传输、供电、防雷接地等其他辅助设施，其基本组成框图如图1。
高清成像设备主要包含高清抓拍摄像机、光学处理模块、综合控制模块、室外防护罩等部件;辅助照明设备主要包含窄脉冲智能补光灯;车辆检测设备采用高清视频多重检测方式，触发高清成像设备进行智能抓拍;前端管理设备主要包含设备机箱、输入输出控制模块、接线模块、供电模块、通讯模块等部件;前端控制软件主要包含特征识别软件、视频分析软件、抓拍控制软件、通讯传输软件等。
S5沪嘉高速公路高清电子警察系统实现的功能
机动车辆卡口抓拍功能
在各种时段、各种环境光及各种天气下，对以200km/h内速度行驶的所有机动车辆进行抓拍，选择保存全景图片和号牌特写图片。系统消灭卡点视场盲区，保证在交通堵塞、小型车辆间前后距离较小的情况下也不漏拍。高清抓拍摄像机配备偏振镜等光学处理设备，在智能补光灯辅助下，确保在太阳强反光等情况下，抓拍图片能清楚地反映完整的车辆尾部信息、牌照信息。
货车闯禁令违法行为抓拍功能
对于进入禁令区域大型号牌车辆进行违法抓拍。记录车辆经过的时间、行驶方向、行驶速度、号牌号码等关键的违法举证要素。记录的机动车占道的违法图片至少包括三张全景图片和一张号牌特写图片，并且两张图片全天候都可以看清机动车尾牌信息，实现违法证据的有效关联，并且提供不少于5秒的高清违法视频录像，清晰的反映车辆的整个违法过程，作为违法处罚的有力佐证。
车辆特征信息自动识别功能
系统通过对机动车号牌定位，字符切分，字符匹配和图像预处理实现号牌自动识别功能，满足《机动车号牌图像自动识别技术规范》(GA/T 833-2009)要求。断面车辆同时经过时，断面车辆识别时间小于100ms。
自适应补光功能
为保证全天候条件下的图片效果及识别结果，系统具备多种补光手段，保证全天候情况下同时保证车牌、车身痕迹的高清晰率。系统配备环境感应单元模块，提供实时自适应精确补光设备，夜间降低补光能量，减少能耗及光污染，并根据环境条件的变化对摄像机底层参数进行自适应设置。
图片信息处理功能
系统对通过每辆机动车至少采集1张特写图片。图片格式采用JPEG格式，图片分辨率1600×1200(200W像素)，图片编码遵照ISO/IEC 15444:2000，单张图片大小≤300KB。数据信息自动叠加到图片下方，包括时间、地点、方向、车道、车牌号码、车辆速度等。
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前端存储功能
前端采集信息(图片信息和视频信息)主要采用存储控制器进行大容量存储，图片信息存储≥15天，当存储达到最大储存容量时，自动进行循环覆盖。
现场防盗报警功能
为了防止违法犯罪分子破坏，机箱门锁及把手采用内嵌式双锁设计，同时设备具备防盗检测功能，系统配备先进防盗报警装置，实时监测机箱外部状况，当机箱被强烈敲打或者非正常打开时，防盗报警装置会发出高分贝的报警声音，阻吓不法分子。
图片记录防篡改功能
遵循《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(GA/T 832-2009)要求，前端高清智能摄像机对采集的图片进行防篡改处理，通过加入原始防伪信息，防止原始图片在传输、存贮和校对过程中被人为篡改，保证数据的有效性。
无线视频监控技术
除了采用高清电子警察监控技术，为了加强交通管理，同时不影响道路和桥梁改造施工的正常进行，在沪嘉大修二期工程施工期间主线设置无线视频监控，共计10处，实时监控施工期间沪嘉高速公路上的交通状况，避免交通隐患。具体布设位置如下：K17+530、K18+100、K19+300、K19+800、K22+400、K23+300、K24+400、K25+200、K25+900、K26+800。
无线视频监控系统主要由全方位摄像机、视频编解码器、工业接入交换机、无线AP、防雷器、馈线、大功率天线、工业三层交换机、视频工作站组成，其系统结构图2所示。
工业接入交换机连接无线AP接入点，无线AP接入点再连接防雷器、馈线和大功率天线，通过无线电波进行桥接和中继，组成基于无线传输的网络系统，前端全方位摄像机经过视频编码器编码后接入该无线传输网络系统，将外场视频信号传输至南翔监控中心。
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采用无线视频监控的优势分析
S5沪嘉大修二期工程施工期间采用无线视频监控有很多优点，与有线视频监控相比较具体有以下几点：
易架设：在对端分别架设无线AP接入点和天线，两端只要在可视范围内就可以，信号以无线电波的方式传输，支持点对点和点对多点的桥接功能，保证高效快捷的无线连接。
工期短：摆脱线缆的束缚，不用破土，不破坏现场施工环境，安装周期短。
易维护：在网络上任何节点进行远程管理维护，配置和软件升级，支持快速设备替换和配置。
方便转移：根据大修工程进度，设备很方便的转移到其他监控点，灵活性强。
开放交通状态下进行施工的沪嘉大修二期工程令沪嘉高速和周边道路车辆通行压力增大，时常出现交通拥堵现象，给交管部门的现场管理工作提出了很高的要求。而在施工期间高清电子警察监控技术和无线视频监控技术的应用帮助管理部门有效提高了管理效率，前者使交警部门的限流措施得到很好的落实，后者使路政、交警部门实时监控道路交通状况，及时掌握处理现场突发状况，两者结合使用，相辅相成，共同保障S5沪嘉大修二期工程施工期间的道路交通安全。沪嘉大修工程对将进行改扩建的高速公路监控系统有参考意义。
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