道路交通信号设备投标方案

 

 

 

 

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第一章 概述与项目关键诉求

第一节 项目背景

一、交通信号系统种类详解

城市交通管理手段繁多，其分类方法依据视角各异，呈现出多元化的分类特性。

1.从控制策略的角度可分为三种类型：

(1)定时控制：交通信号按事先设定的配时方案运行，配时的依据是交通量的历史数据。一天内只用一个配时方案的称为单时段定时控制，一天内不同时段选用不同配时方案的称为多时段定时控制。现在最常用的信号配时方法有：韦尔伯特法、临界车道法、停车线法、冲突点法。定时控制方法是目前使用最广的一种交通控制方式，它适应于车流量规律变化、车流量较大（甚至接近于饱和状态）的路口。但由于其配时方案根据交通调查的历史数据得到，而且一经确定就维持不变，直到下次重新调整。很显然，这种方式不能适应交通流的随机变化，因而其控制效果较差。

信号感应控制：其工作原理基于入口处的车辆检测器，绿灯启动阶段会设定一个"初始绿灯持续时间"。当初始时间结束后，系统会附加一段预设间隔，期间若无后续车辆，即刻切换信号；若有车辆经过，每次都会延长绿灯时长，直到达到"最大绿灯时间"。若已达到最大时长但仍检测到车辆，信号将强制切换。感应控制根据检测器配置分为半感应和全感应：仅交叉口部分通道装有检测器的是半感应，所有通道均配备的是全感应。感应控制凭借其能根据交通动态调整信号配时，相较于定时控制，具有更佳的控制效果，尤其适用于车流量变化大且无规律、主次相位流量差异显著的路口。然而，感应控制的局限性在于，它仅依据绿灯相位的车辆信息决策，无法综合考虑其他红灯相位的车辆情况，因此难以全面响应各相位的交通需求，从而可能无法实现车辆总延误的最小化。

自适应调控：连续监控交通流量，将其与预设的动态性能进行对比，通过计算偏差来调整系统的可调节参数或生成控制策略，确保在各种环境下实现最优化的控制效果。自适应控制系统主要分为两种类型：实时参数调整系统和交通状况模拟控制系统。  实时参数调整系统在系统启用前，预先建立一套与交通流量级别相对应的配时参数设定，针对不同级别的交通流量，选择最适合的配时参数组合。这些预设的参数与流量对应关系存储在中央控制系统中。系统利用部署在路口的车辆探测器收集的实时车流量数据，自动选择并执行相应的配时参数控制，以实施对道路交通信号的即时管理。  相比之下，实时交通状况模拟系统无需预先存储固定方案，也不需预设配时参数与流量的固定关联。它依赖中央计算机中的交通数学模型，对实时反馈的交通数据进行分析，动态优化配时参数。优化过程以综合目标函数（如延误时间、停车频率、拥堵程度以及燃油消耗）的预测值为导向。  总体而言，自适应系统的效能高度依赖于实时的交通流量数据采集，因此对交通检测设备和数据传输设施的精度和稳定性有着极高的需求。相较于定时控制系统，自适应系统的设备配置复杂，初期投资显著增加。

根据其组织架构，控制系统可分为集中式管控、分布式控制以及分级层次控制。

在集中管理模式下，控制中心对各子系统实施直接调控，每个子系统仅获取系统整体的部分信息，各控制目标相对独立。此模式的优势在于提升系统的运行效率，便于系统剖析与设计；然而，中心一旦发生故障，可能导致全局运作受阻。

分散控制系统中，中央控制单元负责管理众多分散控制器。每个控制器专司其职，监管特定的子系统，这样的架构优点在于局部故障不会波及整体运作，然而在全局的协调执行上可能存在一定挑战。

在递阶控制系统设计中，若系统由多个相互关联且可分解的子系统组成，决策单元可根据优先级和层级关系有序排列。每一级的单元既接受上一级的调控，又向下一级施加影响。这种架构的优势在于它兼顾了全局和局部控制器的高效性能，同时展现出良好的灵活性与可靠性。

根据操控手段的划分，可细分为方案抉择与方案创造两个类别。

控制系统采用方案选择式的控制策略，其中储备了适用于不同交通流量状态的多种信号配时方案。系统依据实时传来的交通流量及占有率数据，从预设的方案库中动态选取最适宜的信号灯操作模式。尽管这种方式在计算处理上具有较低的在线负担和快速响应优势，但受限于方案库存储容量有限，选取的往往是与当前交通状况较为匹配的方案，而非最佳优化方案。

方案生成式控制技术能够依据实时交通流量的变化动态调整信号周期、绿灯比例、相位差（乃至相序）等关键参数，以求在考虑到目标函数的前提下实现最优化控制。这种控制策略虽然增加了在线计算的复杂性，但其对交通流量适应性的提升显著，支持多种优化形式，例如自适应最优控制和最优化控制方法。

根据控制区域的多样性，可分为点状控制、线性控制和全面控制。

交通信号的单点控制策略，简称"点控制"，适用于信号机间距较大的独立交叉口，或者当各相位交通流量变化显著，导致线性控制难以达到理想效果时。作为基础的交通管理手段，单个交叉口信号调控的核心目标是通过精心设计的信号周期配置和绿灯分配，最大限度地减少交通流之间的冲突，同时优化行人和机动车辆的整体通行效率。单路口信号控制主要包括定时调度、感应触发和实时自适应控制等多种方式，其中定时控制和感应控制作为基础手段起着关键作用。

主干道线控策略：作为调控焦点，此方法针对连续交叉路口的交通流量进行管理，旨在优化各路段间的协调控制，兼顾整体路网的运行效率。

面控策略：作为城市交通体系中的一种高级管理手段，面控涵盖了区域内所有信号交叉路口的联动调控，旨在优化整体性能，比如降低总停车频率、减少旅行时间以及节能减排等关键指标。鉴于交叉路口与城市交通网络的紧密关联，未来的研究趋势倾向于多路口协同控制，包括线控和面控的集成。在实际应用中，中小城市的交通信号控制将继续侧重于点控制和线控制的结合，而大型城市则更倾向于采用网络化的智能交通管理模式，这将是智能化交通系统研究的焦点所在。

二、交通信号控制参数

信号周期：定义为信号灯各灯色依次呈现并循环所需的时间总和，是影响点控制定时信号交通效率的核心参数。通常，信号灯的最小周期不得少于36秒，以确保各方向车流能顺畅通过交叉口。最大周期一般不宜超过120秒，否则可能导致司机等待焦虑或误解信号系统。合理的周期设定对优化路口交通流量和缩短车辆等待至关重要。  从疏解交通流量的角度考虑，随着需求增大，周期应相应加长，以确保周期内的车辆能在绿灯期内顺利通行，防止拥堵。另一方面，过短或过长的周期都会产生问题：周期过短易引发交通阻塞；周期过长则可能使某方向的绿灯时间超过实际需求，同时延长其他方向的红灯时间，增加不必要的等待。  理想的周期长度应确保每个相位的绿灯时间足以让相应入口处的排队车辆完全通过。

绿信比定义：指有效绿灯时段与信号周期之间的比率。这一指标对优化道路交通流和缩短交叉路口总体等待时间具有关键影响。通过精细调节各行车方向的绿灯配时（即绿信比），可以有效地降低各方向的停车次数并减短等待延误时间。

计算有效绿灯周期：有效绿灯时间等于实际绿灯时段加上黄灯时段，减去信号启动延误时间。

定义与构成：绿灯间隔时段指的是前一交通信号阶段绿灯结束至下一阶段绿灯启动的时长，又称作路口车辆清除时间。通常情况下，它涵盖了黄灯闪烁加全红灯或者仅全红灯状态。某些交通信号相位可能不存在绿灯间隔期。

定义与计算：起动损失时间主要分为两部分。首先，绿灯初始阶段（绿初损失时间），即车辆启动期间未能实际利用的绿色信号时段，据统计为相位绿灯开始时的实际延误。其次，黄灯阶段的末端（黄末损失时间），尽管在黄灯初期仍允许车辆通行，但后期则禁止，因此黄灯结束前的短暂时间亦计入此范畴，经实测约为0.13秒。两者合并，统称为起动损失时间。

特定相位的绿灯持续时间：指在信号周期内，某一相位能够显示绿灯的时段，亦即相位绿灯的有效使用时间。

7.最短绿灯时间：最短绿灯时间是对各信号阶段或者各个相位规定的最低绿灯时间限值。即不论任何信号阶段或任何相位一次绿灯时间，都不得短于规定的最短绿灯时间。规定这个绿灯时间的目的是为了保证交叉行车安全。

最大绿灯时限设定：此规定明确了每个信号阶段或相位所能分配的最长绿色信号时段。任何情况下，绿灯时长均须遵循此限，旨在最大限度地减少信号周期内的绿灯空置时间。

信号控制机制根据预设的相位策略，依次激活不同的信号指示，轮流分配通行权限给各个道路方向的车辆与行人。在信号交叉路口，每一个控制状态，即对各入口车道针对不同方向展现出的信号灯组合，被定义为一个信号相位。所有可能的信号相位及其执行序列统称为相位方案，通常包括双相位和多相位（三相位及以上）模式。

三、交通信号控制指标

交通信号控制的核心在于优化配时策略，旨在提升单一交叉口或整个交通网络的整体效率。衡量其效果的关键指标包括通行能力、饱和度、排队长度、延误、停车次数、停车率以及能耗与平均行驶时间等。在实践中，常见的效益评估指标着重于延误减少、排队现象缓解和通行效率的提升，而具体的选择评价函数则由设计者根据特定需求来定制。

延误评估指标：延误时间定义为车辆在无交通信号及排队情况下的理论行驶时间与实际耗时之间的差额，它包括两个主要维度——平均延误与总延误。总延误是指所有进入交叉口通道的车辆累计的延误，而平均延误则是指每辆车在进出交叉口时的平均延误情况。

饱和度定义为：特定交叉口入口的车辆流量与其最大可通过流量的比例，即实际到达的交通量与该进口的通行能力的比率，反映了该进口的拥堵程度。

道路交通容量分析：道路交通容量实质上定义为在现实道路状况、交通动态和管制要素下，单位时间内经由交叉口停车线可达的最大车辆流量。交叉口的容量并非仅受限于调控策略，它紧密关联于道路物理特性（如引道宽度、车道数量、转弯半径、弯道长度及坡度）以及交通构成（包括车流量、车辆类型分布、转弯车辆比例、车辆速度、非机动车与行人的干扰，以及车道功能的划分）。作为衡量交叉口拥堵状态的关键指标，优化过程中需兼顾效率与效益。  在特定的道路配置下，信号控制交叉口的容量会直接受信号周期的影响。在常规的周期长度范围内，周期越长往往意味着更大的通行能力，然而这伴随着车辆等待时间延长和燃油消耗的增加。特别是在接近饱和程度较低的阶段，单纯追求通行能力提升可能会徒增不必要的能耗和延误，对于整体交通效益的改善并不显著。

信号周期内车道排队长度平均值：此指标衡量的是各车道在信号周期内的平均最长排队长度，通常指的是当车道开始绿灯阶段时的车辆排队长度平均值。

四、信号控制系统详解

(一)交通信号机

概述：作为现代城市交通体系的关键元素，交通信号机担当着调控与管理城市道路信号的重要职责。其硬件结构包括主液晶显示屏、CPU板、控制板、集成光耦隔离的灯组驱动板、开关电源和按钮板在内的六个功能性插件模块，以及配电板和接线端子排等组件。信号机主体通常选用优质铝合金型材制造，这种材料以其坚固的结构、优雅的外观和优良的散热性能见长。

2.主要功能：

智能调度：依据实时交通流量数据动态调整信号灯绿灯时长。每个相位确保执行最短基本绿灯周期，如有车辆经过，会增加额外的延长时间。在延长绿灯阶段，只要持续有车辆通过，便会延续此状态，直到达到最长绿灯时限。借助感应技术，可实现相位停留、行人一次性过街等特色功能优化。

智能自适应信号调控：通过实时监测交通流量动态，自动优化信号控制参数，以顺应并适应交通流的变化策略。

周期性调控：依据预设的控制策略稳定输出相位信号。在实施阶段，控制周期保持恒定，绿信比及相序参数不受道路条件变动的影响，保持一致性。

灵活调度策略：鉴于交通状况随时间波动，针对不同的时段采取针对性控制措施至关重要。信号系统可将一日24小时划分为若干相异时段，每时段内执行特定的周期管理和绿灯分配比例（绿信比）方案。

方案选择的动态管理：依托于方案选择模型，实时依据交通实际情况，动态筛选并执行方案表中最为适宜的策略。

一种基于路口实时交通状况的单点优化控制策略：该方法通过对周期性和绿信比实施动态调整，利用感应及战略检测器提供的5分钟数据，对交通流量进行周期性优化，并依据进口道感应检测器的流量精细调整绿灯配时。此控制手段每五分钟执行一次周期和绿信比优化，新控制方案与旧方案切换时无需过渡阶段，实现平滑过渡。

协调控制技术：无缆线协调控制作为传统有线协调的革新，其特点在于信号机间无需直接通信。对于所有信号机，系统要求它们的时间同步精确无误，并在时段表配置中统一采用同一时段策略。通过设置相位差，实现了多交叉口交通信号的无缝协同管理。

智能感应路口信号调控：通过感应技术，信号灯依据交叉口各关键时段的车辆流量动态响应，实时调整各相位的绿灯配时，确保协调相位亮灯时机的稳定，从而保持理想的相位差一致性，达成主干道绿波行驶和次级道路高效通行的目标。相较于传统有线方案，无缆感应式线控具有以下优势：

在确保整体绿波带稳定性的前提下，我们提议适度拓宽部分绿波带的宽度。

能够灵活调控各相位的绿灯配时，从而有效地降低绿灯空置时间的浪费。

优化交叉口运作流程，旨在减少车辆在交叉口的滞留时间，提升通行效率。

紧急优先管理：信号系统接纳硬件I/O输入的紧急优先信号。一旦接收到，系统依据预先设定的优先策略实施控制，通过一系列步骤包括延迟响应、状态转换、轨道清理、暂停及退出，确保对紧急车辆的即时响应与优先处理。

交通策略：公交优先通行策略是一种旨在确保公交车辆在穿越交叉路口时享有时间优势的管理手段，适用于常规公交车辆和BRT车辆的优先控制。它建立在周期性协调控制的基础之上，兼顾了公交优先与交叉相位的同步效应。该策略的主要目标包括：

①公交相位的绿灯时间延长。

②公交相位的绿灯提前启亮。

在实施公交优先政策后，我们维持交叉口的周期和相位差的原有设定。

确保非公交相位的绿灯时间通过参数设置得以优化，同时实施策略控制非公交相位的排队长度限制。

灵活地通过参数设置，赋予公交车辆各异的优先等级，体现出高效的操作性。

信号源通道的闪光管理：根据预设的闪光模式及频率，各个信号源的通道执行相应的闪光操作。

当信号机完成供电启动后，遵循安全规程，首先实施一段闪烁周期以确保初始化过程中的视觉警示。

实现夜间照明需求：通过在时间规划表中设定的特定时段闪光策略，满足部分区域的夜间照明要求。

命令闪光：中心系统、信号机维护工具、遥控器或手动面板均可向信号机发出闪光指令，该操作具有最高优先级，即时取代任何低优先级控制，实现闪光控制。

在系统运行遭遇严重故障或配置失误的应急情况下，系统会自动切换至闪光控制模式，并即刻启动相应的应对措施。

在全红控制模式下，各个信号源所对应的通道将输出红色信号指示。

在信号机加电启动完成后，遵循安全原则，设备会经历一个启动闪光后的全红清空时段，确保操作稳妥无误。

实现全面管控：通过对时段表实施的全红时段配置策略，满足全部时段的控制需求。

全红控制指令执行：系统通过中心控制系统、信号机维护工具、遥控器及手动面板对信号机实施全红控制命令。无论当前运行的是何种低优先级控制任务，该命令一旦发出，将立即执行全红状态。

通道信号管理：当切换至关灯控制模式时，所有信号源对应的通道将不会输出信号，相应信号灯组的状态将显示为熄灭。

实现路口定时熄灯：通过设定并配置于时段表中的特定关闭照明时间方案，达成节能与交通管理目标。

中心系统及信号机维护工具通过发送指令执行灯光关闭操作，该命令无论何时信号系统执行着何种低优先级控制任务，都将立即切换至关灯模式。

信号机的步进控制功能：能够接受来自手动面板步进按钮、中心系统以及信号机维护工具的指令，促使各个阶段按照预设的相序执行灯色变换操作。

(14)特殊功能：

功能特性：信号机具备驱动可变标志的能力。作为一种特殊的信号阶段，通常情况下，可变标志与其他阶段同步运作。在执行其可变标志功能时，输出信号会定向至相应阶段的绿色信号输出端，并受制于时段表设定的参数调控。

实时通信兼容信号机的倒计时显示器：配备RS-485标准接口及通信协议

时间同步接口：信号机配备有GPS时间同步接口，以便通过GPS校准确保系统时钟的极高精准度。

(二)交通信号灯

1.定义：交通信号灯是指挥交通运行的信号灯，一般由红灯、绿灯、黄灯组成。在十字路口，四面都悬挂着红、黄、绿、三色交通信号灯，它是不出声的“交通警察”。红绿灯是国际统一的交通信号灯。红灯是停止信号，绿灯是通行信号。交叉路口，几个方向来的车都汇集在这儿，有的要直行，有的要拐弯，到底让谁先走，这就是要听从红绿灯指挥。红灯亮，禁止直行或左转弯，在不碍行人和车辆情况下，允许车辆右转弯；绿灯亮，准许车辆直行或转弯；黄灯亮，停在路口停止线或人行横道线以内，已经继续通行；黄灯闪烁时，警告车辆注意安全。

早期交通信号仅限红绿两色，随着技术提升，增设了黄色信号灯。红灯象征停止，黄灯指示预备，绿灯则表示通行。选用这三种色彩，源于人类的视觉生理特性。视网膜包含杆状细胞和三种锥状细胞，其中杆状细胞对黄光特别敏感，而锥状细胞分别对应红、绿、蓝光。考虑到人眼对红绿辨别最为直观，尽管黄蓝也可辨识，但蓝色感知相对较弱。依据光学原理，红色光波长较长，穿透性强且易于吸引注意力，因此作为禁行标志选用红色，而绿色作为提示信号，因其与红色差异显著，便于识别（红绿色盲的情况相对少见）。此外，颜色还承载特定的情感暗示：红色象征危险，黄色预警，绿色则传递安全的信号。

3.信号光源：LED(发光二极管)是开发生产的一种新型光源，具有耗电小（电流只有10-20mA）、亮度高（光强可达上万个mcd)、体积小（直径最小可达3mm）、重量轻(一颗发光二极管仅重零点几克)、寿命长（平均寿命10万小时)等优点。现已逐步代替白炽灯、低压卤钨灯制作道路交通信号灯。

4.分类：

(1)机动车信号灯和非机动车信号灯：

机动车的交通指示由一组包含红色、黄色和绿色无图案圆形灯组成，负责引导机动车辆的行驶方向。

一组由三个圆形信号灯构成，内部绘有自行车标识，分别为红、黄、绿三种颜色，专为引导非机动车行驶的交通指示设备。

当交通信号灯转为绿色时，车辆享有通行权，但在转弯过程中，必须确保不妨碍直行车辆及行人的正常行驶与通行。

当黄灯亮起，对于已经越过停车线的车辆，其行驶权限仍可延续。

3)红灯亮时，禁止车辆通行。

在缺乏专用非机动车信号灯与人行横道信号的交叉口，非机动车与行人的交通行为应遵循机动车信号灯的指导。当红灯亮起时，右转车辆如无阻碍被放行的车辆与行人，可在确保安全的前提下行驶。

(2)人行横道信号灯：

一组指示行人通行的信号灯，其内部设计包含红色站立图案及绿色行走图案。

②绿灯亮时，准许行人通过人行横道。

当交通信号灯显示红色时，任何行人不得穿越人行横道。然而，若已身处人行横道内，可继续前行或在道路中央安全线区域内暂停等待。

(3)车道信号灯：

本车道内的车辆行驶指示由构成的叉形与箭头图案信号灯严格遵循。

当绿色箭头信号灯亮起时，本车道的车辆应遵循指示方向行驶。

当红色叉形信号灯或箭头指示灯亮起时，该车道的车辆行驶被禁止。

(4)方向指示信号灯：

左转、直行和右转分别对应箭头的指向为左、上和右。

一组由红色、黄色和绿色箭头图案构成的方向指示信号灯，专为引导机动车辆按照指示方向行驶而设计。

持续闪烁的黄灯作为闪光警告信号，其功能是提醒车辆与行人在通行时务必保持警觉，确保自身安全后再行穿越。

(6)道路与铁路平面交叉道口信号灯：

信号装置于道路与铁路交叉口，专设于两盏或单盏红灯处，旨在指挥道路交通参与者，包括车辆和行人的顺畅通行。

当红灯交替闪烁或单个红灯亮起时，交通限行规则为车辆与行人均需停止前行；反之，红灯熄灭则意味着通行权限开放，车辆和行人可正常行动。

以下是控制方法的分类： 1. 定时控制： 2. 感应控制： 3. 自适应控制： 详细阐述如下。

1. 定时控制机制：所有交通信号机遵循预先配置的计时计划，即周期性控制。若每日仅采用一种方案，则称为单段定时控制；针对不同时间段流量变化，采用多个方案的则称作多段定时控制。基础形式包括单一交叉口的定时管理。此外，线级控制与区域控制也可采用定时控制策略，统称为静态线级控制系统和静态区域控制系统。

车辆检测与动态信号优化：在路口入口道部署车辆检测设备，信号灯的配时策略由计算机或智能信号控制系统实时运算，依据检测器捕捉的车流量变化自动调整，这是一种基于感应的交通管理方法。其基础形式为单一交叉口的感应控制，简称为单点感应控制。根据检测器的安置模式，单点感应控制又分为半感应控制和全感应控制两种类型。

自适应控制原理：作为动态的交通管理系统，通过连续监控关键指标如车流量、停车频率、延误时长及排队长度，逐步理解和优化系统特性。通过对目标性能与实际运行状况的对比，通过调整可变参数或实施控制策略，确保在各种环境变化下实现最优化或近似最优的控制效果。

①行人：

遵循规定，在设有人行道的路段应行走在人行道内；若无专用人行道，则需沿道路边缘安全侧行走。

2)横过车行道，须走人行横道。

3)不准穿越、倚坐道口护栏。

任何人员不得在道路上实施扒乘、追逐车辆、强行拦截或投掷物品击打车辆的行为。

当队伍沿道路行进时，要求每横向排列不得超过两人，且儿童队列需在人行道上整齐行进。

②乘车人：

乘客应遵循在公交或电车站台及指定区域有序候车的规定，确保车辆停稳后再依次上下车，维持乘车秩序。

2)不准在车行道上招呼出租汽车。

严禁在乘坐公共交通工具，如公共汽车、发电厂、出租车及长途汽车时携带易燃、易爆等危险品。

在车辆行驶过程中，严禁将身体任何部位暴露于车窗外，禁止实施跳跃下车的行为。

在货运机动车的运输过程中，乘客应始终保持坐姿，严禁站立或倚靠于车厢栏板上。

③自行车、三轮车：

在转弯操作前，务必实施减速并谨慎驾驶，同时进行后方视野检查，通过手势示意，严禁突发大幅度转向。

在面临陡坡路段、需穿越四条及以上机动车道，或者遭遇车闸临时失效的情况下，建议采取下车推行的方式以确保安全行驶。

驾驶过程中，严禁双手脱离方向盘，不得攀附其他车辆或者手持任何物品。

4)不准牵引车辆或被其他车辆牵引。

5)不准扶身并行，互相追逐或曲折竞驶。

6)骑三轮车不准并行。

任何年龄未满十六周岁的人员，均不得在公共道路执行驾驭畜力车的工作。

任何年龄未满十二周岁的孩童，不得在公共道路行驶中骑行自行车、三轮车或推行、牵引人力车。

6.信号灯规则：

所有来自机关、军队、企事业单位、教育机构的员工，机动车辆驾驶员，市民，以及在城市间暂住或过客，均须遵循本规程，并遵从交通警察的指导。

任何机关、军队、团体、企业、学校的车辆管理部门及其乘车人员，均不得促使或姑息驾驶人员违反本规程。

对于未在本规则中明确的情形，车辆与行人的通行须遵循不影响交通安全的基本准则进行。

所有机动车辆及骑行牲畜的行为均需遵循右侧通行原则。

任何未经当地公安机关批准的行为，不得擅自占用人行道、车行道，或者实施任何可能影响道路交通的活动。

在铁路与街道相交的交叉口，必须设置安全防护栏等必要设施。

(三)电子警察

1.定义：

该系统狭义定义为：专指部署于交通信号调控的交叉路口及路段，针对特定车道内的机动车辆，实施持续不断的红灯违规行为自动监测与记录的设备，通常被称为‘闯红灯自动记录系统’。

一种自动监测与记录系统，适用于安装于交叉路口和道路路段，专用于连续监控并记录指定车道内机动车辆的行驶活动。

2.工作原理：

抓拍技术手段主要包括两种：其一是通过地下铺设感应线圈，配合横杆上的数码相机，专门针对闯红灯行为实施捕捉；另一种则是设置高清摄像机，实时监控并记录超速、闯红灯及违规停车等行为。无论采用何种方法，违章车辆都会被拍摄到至少三张照片：一张捕捉到违章瞬间的画面，一张用于车牌识别的特写，还有一张完整的全景图。这两种设备均全天候运行，拍摄的图片通常保存时间为一周。

流程如下：指挥中心在接收到图片后，首先将拍摄到的车牌号码数据与车管所的记录进行核对，借此获取车辆的详细资料，包括车主身份、车型型号以及车身颜色等。随后，这些信息由专门的信息处理人员输入至XX市公安交通管理局官方网站，以便违章车主能够方便地查询相关记录。

信息识别局限：并非所有违规车辆都能完整捕捉，唯有当车牌图像清晰时，方可由信息录入人员准确录入数据库进行后续管理。

拍摄视角设定：通常情况下，一个摄像机负责捕捉单侧两个车道的画面，特殊情况可能涵盖三个车道，主要设置于车道自左至右的第一和第二序列。相比之下，数码相机的视野更为广阔，因此在城市内部，大部分能覆盖所有同向车道的拍摄。

3.技术详解：

系统架构：闯红灯违规监控体系构成一个基于网络的分布式单元，具体划分为前端视频捕获与识别模块、路段局部数据处理单元、远程数据传输模块以及中心的数据管理和处罚管理层。此系统专为交通交叉口设计，实现24小时不间断对闯红灯的机动车违规行为进行监控。其功能不仅包括对违规车辆的实时拍摄，还具备对车牌信息和违规行驶路径的自动识别能力。

(2)超速检测：除了闯红灯外，在道路中超速行驶等违章行为，也是引发交通事故的一个重要原因。利用超速检测系统，则能很好地处理这一问题。据了解，机动车超速检测系统是实时响应系统，它利用视频图像处理技术，对公路车道上的汽车进行非接触式监控，获得超速车辆车速、车牌号码、违章照片等运行状态信息，每车道仅架设一台CCD(摄像头)，便可对高速公路或城市道路上的超速车辆信息进行准确、稳定、全天候的检测和记录。

先进车辆监控体系：移动式车辆稽查系统融合了视频检测技术、雷达测速功能、车牌自动识别以及与车辆稽查数据库的即时比对，构成一个高效的实时监控平台。它能够在维持交通流畅的同时，对过往车辆实施动态速度测量、牌照拍摄、识别并进行违规数据比对，从而实现精确的交通执法效能。

4.主要优缺点：

(1)光学相机电子警察：

优势亮点如下： 1. 系统设计简洁且稳定，维护需求低。 2. 运营成本经济，使用寿命长久。 3. 车牌图像清晰度高，辨识度强。 4. 控制单元构造精简，便于操作与管理。 5. 配备电子闪光灯，确保夜间拍摄效果优良。 6. 单台相机兼容多车道拍摄，提高效率.

挑战与局限： 1. 照片介质为胶卷，存储容量有限，导致照片数量受限。 2. 更换胶卷过程繁琐，增加了人工操作的工作量。 3. 照片需经过冲洗步骤，增加了后期处理的成本。 4. 不支持图片电子传输，限制了即时分享的可能性。 5. 缺乏连拍功能，错过快速连续拍摄的场景。

(2)视频摄像机电子警察：

产品特性概述： - 作为工业级设备，摄像机支持不间断拍摄； - 系统架构由工控机（或嵌入式计算机）配合图像卡及I/O卡构成，具备照片传输功能； - 配备牌照识别软件后，能实现对车牌号的自动识别； - 进一步升级为高清摄像技术，提升影像质量； - 支持远程登录与后台维护，操作便捷，维护高效。

挑战与缺陷概述： - 在强烈阳光照射下，识别红灯的能力受限，证据支持度不高； - LED补光照明在夜间的效果不佳，导致照片质量低下，且包含大量无效图像。 - 系统架构涉及多台摄像机，每个车道独立摄取，而全景捕捉则依赖单一设备，这成为识别红灯的关键障碍。 - 其他技术特性包括系统复杂性高，可靠性存疑，维护需求繁重，成本投入大，使用寿命有限，以及安装和调试过程中的技术难题。此外，视频电子警察设备常见于路口的工控机或嵌入式计算机，它们易受高温影响，引发性能故障，如死机问题。”

(3)数码相机电子警察：

亮点概述如下： - 高分辨率图片（400万至1000万像素），确保画面清晰度出众； - 夜间拍摄得益于电子闪光灯的补光技术，照片效果显著提升； - 单台设备可覆盖多车道抓拍，提高执法效率； - 成本效益高，同时保证了照片证据的充分性和说服力； - 支持现场下载，以及通过有线或无线方式进行数据传输； - 定焦数码相机方案满足电子警察的新需求，性价比突出，符合公安部规定； - 内置嵌入式计算机控制，操作系统稳定，适应复杂环境如高温、高湿及机械振动； - 系统稳定性及可靠性在恶劣环境下表现优异，易于改造且具备长久耐用性，使用寿命超过三年。

②缺点：定焦数码相机不能连续抓拍，而单反数码相机是可以连续抓拍的。但单反数码相机的价格是定焦数码相机的5-6倍。电子闪光灯的寿命没有LED补光灯长，需用经常更换(2-3个月)，但电子闪光灯的补光效果是最佳的。

(四)视频监控系统

系统构成概述：视频监控系统由摄像、传输、控制、显示与记录五大模块构成。摄像机通过同轴电缆、网络或光纤将视频影像传送到控制中心，进而将视频信号分配至各个显示器和录像设备，同时支持同步录音至录像机。在控制主机的操控下，操作员能够执行对云台（上下左右移动及镜头聚焦、变焦）的精确控制，并实现多路摄像机及云台间的灵活切换。通过特殊录像处理技术，可对画面进行录制、回放和优化处理，确保录像质量达到最优状态。

2.层次划分：

直观呈现的界面：作为首要感知元素，界面充分体现了整体的品质，包括监控电视墙、监视器、高音警报系统以及自动报警转接电话等均归为此类别。

核心组件：作为视频监控体系的中枢，控制层彰显出系统的技术先进性。常见的控制手段分为模拟控制与数字控制两种形态。早期采用的模拟控制，主要依赖于控制器或模拟控制矩阵，适用于小型局部监控系统，其成本低廉，故障发生率较低。然而，对于中大型监控网络，模拟控制的复杂操作和缺乏经济效益已不再适用。相比之下，数字控制更为优选，它以工业控制计算机为核心，将繁琐的模拟操作简化为直观的鼠标操作，将大量模拟控制器整合于一台计算机内，同时通过串行电话线取代众多电缆。数字控制实现了中远程监控的现实及互联网远程监控的潜力。然而，尽管如此，仍存在如高昂的控制主机价格、模块冗余、系统整体风险以及响应延迟等问题需关注。

音视频处理层：作为核心环节，此层负责对传输层传输的音视频信号进行包括分配、放大、分割等一系列操作，有效地桥接了表现层与控制层的交互。此类设备包括但不限于音视频分配器、音视频放大器、视频分割器以及音视频切换器等。

传输层：犹如监控系统的生命线。在小型系统中，常见的传输介质为视频线和音频线；然而，中远程监控则倾向于采用射频线与微波。远程监控普遍依赖于互联网这一经济的传输平台。值得注意的是，尽管网线和光纤作为新兴传输层介质被提及，但许多人对数字安防监控的理解有误，误以为控制层为数字控制即等同于全数字监控。实际上，真正的数字视频监控系统其传输介质限定为网线或光纤。信号自采集层生成后已转为数字形式，借助现今成熟的网络技术，理论上信号传输无损耗，从而确保远程监控画面清晰无损。然而，这种高性能的优势伴随着较高的成本投入，这也是纯数字视频监控系统普及受限的关键因素之一。

(5)执行层：执行层是我们控制指令的命令对象，在某些时候，它和我们后面所说的支撑诚、采集层不太好截然分开，我们认为受控对象即为执行层设备。顾名思义，支撑层是用于后端设备的支撑，保护和支撑采集层、执行层设备，它包括支架、防护罩等等辅助设备。

后端保障组件：支撑层的本质作用在于为采集层和执行层设备提供稳固的基础支持与保护，其中包括诸如支架和防护罩在内的各类辅助设施。

关键构成：品质优劣的根基在于采集层，其同时也是系统成本中占有显著份额的部分，涵盖了各类报警传感器等组件。

3.组成设备：视频监控系统包含光端机，光缆终端盒，云台，云台解码器，视频矩阵，硬盘录像机，监控摄像机，镜头，支架。视频监控系统组成部分包括监控前端、管理中心、监控中心、PC客户端及无线网桥，各组成部分的说明如下：

前端监控系统：承担收集监视点的实时数据职责，同时具备安装报警设备的功能。

基础架构：包含模拟或数字摄像头，其原始视频信号先传输至视频服务器。服务器接收后，对视频内容进行编码处理，然后通过网络将编码后的视频内容分发至其他设备。

高级摄像设备：集成了摄像、视频编码及Web服务功能的网络摄像头，内置TCP/IP协议栈，支持直接联网操作。

管理中心：统筹负责前端设备的全面管理，包括设备操控、警报处理、录像存储与回放，以及用户权限管理，各项职能由专门的服务器分担执行。

(3)监控中心：用于集中对所辖区域进行监控，包括电视墙、监控客户终端群组成，系统中可以有一个或多个监控中心。

远程监控亦可通过个人计算机（PC）客户端，实现对监控系统的接入，即使身处网络覆盖范围之外的监控中心外部。

技术应用：无线网桥作为数据网络的无线接入点，旨在实现互联网连接。它在监控系统中发挥关键作用，能够双向传输信息。一方面，它能将监控设备从IP网络接收的实时数据无线传输到移动终端；另一方面，也能将无线终端发送的控制指令准确传达给IP网络中的视频监控管理系统。常见的无线网络类型包括CDMA网络。

4.主要功能：

(1)常规功能：

本地视频监控录像资料将被系统化保存，支持设定特定时长，便于后续的检索与取证，作为事后调查的重要参考依据。

远程监控操作员能够通过远程手段访问并调取已存储的视频图像，同时实现对录像资料的智能化检索、实时回放，以及远程操控调整摄像机镜头焦距和云台进行全方位巡查或对特定区域进行详尽观测。

为了确保隐私保护和录像资料的安全，系统实施了严谨的操作权限管理机制，对系统登录与操作执行严格的权限控制，从而强化了系统的安全性。

实现全天候远程监控，所有经授权的用户，无论身处何地，只需通过本地计算机与监控站点建立联网连接，即可实时查看并按需录制任意监控点的画面，从而消除了地理距离对监督管理的限制。

系统具有卓越的可扩展性，只需在服务器端增添相应的节点信息和设备配置，即可轻松增设新的监控点。

保障体系严密：运用先进的图像掩码技术，严密防范未经授权的录像资料篡改，仅授权用户方可执行备份操作，从而有效抵御恶意侵害。强化的日志管理系统确保了专用系统安全无忧。所有在服务器端与采购方端间传输的数据均经过严谨加密处理，确保数据传输过程中的信息安全。

(2)特殊功能：

灵活多样的监控视图：支持自定义显示模式选择，允许对摄像机视角进行实时调控，同时优化视频和音频输出质量，极大地提升了监控人员对远程监控画面的集中管理便利性。

定制化的电视墙显示设置：旨在确保用户的计算机屏幕操作与电视墙的实际显示保持同步，支持多种灵活的周期性显示模式，从而优化观览体验。

多样化的报警联动策略：支持自定义设定触发警报的条件，实现远程事件报警提醒与联动。报警信息可通过屏幕显示、电子邮件通知、联动响应以及指定录像分享等多种途径传达给其他用户。

录制策略的多样性：系统内置有预设的默认模式，用户可自定义设置，还具备智能化选项。涵盖录像资料的定时自动备份与便捷检索查询功能，全面满足档案管理需求。针对用户的点播请求，系统支持在线观看和下载权限，方便存档查阅。

移动目标识别功能详解：该功能通过精密分析并比较图像数据的变化，以识别现场活动，进而触发监控系统的联动响应，依托于对监控源位置图像动态的深入剖析实现这一目标。

创新的视频会议整合功能：支持将任一流或多流监控画面无缝接入，实现实时多方位讨论，达成监控与通信的深度集成。

第二节 详细项目规格与要求

一、项目概况

(注：以下内容根据项目实际情况填写)

1.项目名称：

2.采购单位：

3.项目地址：

二、详细采购项目列表

序号	名称	技术参数及要求	数量	备注
1	交通信号灯及其配套设备
2	交通信号机及其配套设备
3	电子警察系统及配套设备
4	视频监控系统及配套设备

三、项目整体规范与标准

货物的安装、维修、检验与验收须遵循如下规定：当适用国家标准时，遵照国家标准执行；缺乏国家标准则参照行业标准；若无行业标准，则依据地方性标准；在无适用地方标准的情况下，应遵循企业自行制定的标准操作规程。

所有货物（含配套部件）应为全新且未经使用的原厂正品，其主要技术规格、功能性能及配置需严格符合招标文件的规定。相关的主要技术参数、功能及配置的详细信息，需由我方公开发布的权威技术文档予以支持。

3.技术支持：

我们将向招标人保证全面、及时且高效的的技术支持与服务供应。

(2)我方负责供货、安装调试完毕。

在交付货物的过程中，我们将严格遵循招标人的指示，提供所有相关的技术文件，包括操作手册、质保书、保修证明、维护指南，以及与设计、制造、检验、安装和技术指导相关的所有资料。此外，我们还将确保根据中国法律法规，提供制造、销售报价货物（含主要部件和材料）所需的所有必要证书，一并整理成册供采购方查阅。

4.质保及售后服务：

根据合同约定，在货物得到恰当的使用、操作与维护的前提下，我方承诺自安装调试并通过验收合格之日起提供三十六个月的质量保证期，此期限内需经买方确认。其他详细条款遵照我方与买方之间的协议执行。在质保期内，如发生质量问题，我方将为买方无偿提供服务，包括免费更换故障设备及元器件，确保质量保障和维护工作得以顺利进行。

(2)质保期内我方提供免费上门服务，在质保期内每周设置7天小时技术支持热线电话（固话、手机），我方在接到买方的故障报告后，2小时内作出响应，急修需6小时内到达现场，普通故障需12小时内到达现场，24小时内对故障处理完毕。

我们承诺为招标方提供无偿的现场安装与调试技术培训，直至其能够独立且熟练地执行操作、日常维护与保养，以及基本故障的诊断与排除。