黑烟车电子抓拍系统项目方案

第一章 黑烟车排气污染的危害

一.1.汽车保有量增加使大气污染加剧

汽车的使用范围之广，使用频率之高，使其已成为我们日常生活中不可或缺的组成部分，但汽车的快速发展付出了资源和环境的代价，尤为可怕的是，汽车使用过程中排放的尾气，其含部分有毒有害物质，严重的影响着空气质量和人类的健康，给社会经济的可持续发展造成极为不利的影响。2018年，全国机动车保有量达到3.27亿辆，同比增长5.5%；机动车排放的尾气在直接危害人体健康的，还会对人类生存环境产生深远影响。

一.2.全国尾气污染综合情况

生态环境部日前发布《中国移动源环境管理年报（2019）》（以下简称《年报》），公布了2018年全国移动源环境管理情况。《年报》显示，我国已连续十年成为世界机动车产销第一大国，机动车等移动源污染已成为我国大气污染的重要来源，移动源污染防治的重要性日益凸显。2018年, 全国机动车四项污染物排放总量初步核算为4065.3万吨。其中，一氧化碳（CO）3089.4万吨，碳氢化合物（HC）368.8万吨，氮氧化物（NOx）562.9万吨，颗粒物（PM）44.2万吨。汽车是机动车大气污染排放的主要贡献者，其排放的CO、NOx和PM超过90%，HC超过80%。按车型分类，货车排放的NOx和PM明显高于客车，其中重型货车是主要贡献者；客车CO和HC排放量明显高于货车。按燃料分类，柴油车排放的NOx接近汽车排放总量的70%，PM超过90%；汽油车CO和HC排放量较高，CO超过汽车排放总量的80％，HC超过70%。占汽车保有量7.9%的柴油货车，排放了60.0%的NOx和84.6%的PM，是机动车污染防治的重中之重。

一.3.治理黑烟车是治理尾气排放的重点

由于汽油和柴油燃烧性质的差异，PM的排放主要来自柴油车，各城市中型、重型2类柴油车的排放占总排放的约70％～90％。因此，现阶段柴油车排放黑烟现象仍十分严重，在起步、加速、上坡、超载等阶段更是司空见惯，有的柴油车穿城而过，形同一路放毒，老百姓深恶痛绝，也严重影响城市形象，2012年国际卫生组织已证实并公布柴油车排放的颗粒物是强致癌物，因此管好高污染黑烟车是重中之重。一个城市80％的机动车污染物是由20％的高污染车排放的，其中中重型柴油车是排放大户。

根据国家公布的排放清单计算，一辆重型国0载货柴油车，平均每年排放PM310公斤，排放N01140公斤，一辆国1重型柴油车，平均每年排放PMl44公斤，排放N0639公斤，而一辆新上牌小型轿车排放的PM可以忽略不计，排放的N0约l公斤多，如此折算多种污染物，一辆重型柴油车排放的污染物相当于300～500辆小型轿车的排放量。一个城市管好了1万辆的重型柴油车就相当于管好了300—500万辆小型汽车，查处一辆高污染黑烟车相当于查处了300—500辆排放超标的小型汽车。

第二章 黑烟车污染防治现状

二.1.法律法规

二.1.1.《中华人名共和国大气污染防治法》

第五十一条：机动车船、非道路移动机械不得超过标准排放大气污染物。

第五十三条：在用机动车应当按照国家或者地方的有关规定，由机动车排放检验机构定期对其进行排放检验。经检验合格的，方可上道路行驶。未经检验合格的，公安机关交通管理部门不得核发安全技术检验合格标志。

县级以上地方人民政府生态环境主管部门可以在机动车集中停放地、维修地对在用机动车的大气污染物排放状况进行监督抽测；在不影响正常通行的情况下，可以通过遥感监测等技术手段对在道路上行驶的机动车的大气污染物排放状况进行监督抽测，公安机关交通管理部门予以配合。

第六十一条：城市人民政府可以根据大气环境质量状况，划定并公布禁止使用高排放非道路移动机械的区域。

第一百一十三条：违反本法规定，机动车驾驶人驾驶排放检验不合格的机动车上道路行驶的，由公安机关交通管理部门依法予以处罚。

二.1.2.公安部交通管理局《关于增加交通违法行为代码的通知》

为贯彻落实《中华人民共和国大气污染防治法》第113条规定，公安部交通管理局增加了“驾驶排放不合格的机动车上道路行驶的”交通违法行为代码。“上道路行驶的机动车未按规定期限进行安全技术检验的”、“驾驶机动车违反禁令标志通行的”交通违法行为按照原代码执行。新的交通违法行为代码自2017年5月1日起启用。《通知》明确“驾驶排放不合格的机动车上道路行驶的”处罚代码为6063，违反《中华人民共和国大气污染防治法》第113条，处罚依据《中华人民共和国道路交通安全法》第九十条。

第九十条：机动车驾驶人违反道路交通安全法律、法规关于道路通行规定的，处警告或者20元以上200元以下罚款。本法另有规定的，依照规定处罚。

二.2.相关政策与国标

二.2.1.《打赢蓝天保卫战三年行动计划》

六、实施重大专项行动，大幅降低污染物排放

（二十三）打好柴油货车污染治理攻坚战。制定柴油货车污染治理攻坚战行动方案，统筹油、路、车治理，实施清洁柴油车（机）、清洁运输和清洁油品行动，确保柴油货车污染排放总量明显下降。加强柴油货车生产销售、注册使用、检验维修等环节的监督管理，建立天地车人一体化的全方位监控体系，实施在用汽车排放检测与强制维护制度。各地开展多部门联合执法专项行动。（生态环境部、交通运输部、财政部、市场监管总局牵头，工业和信息化部、公安部、商务部、能源局等参与）

二.2.2.《柴油货车污染治理攻坚战行动方案》

（六）加大在用车监督执法力度。建立完善监管执法模式。推行生态环境部门检测取证、公安交管部门实施处罚、交通运输部门监督维修的联合监管执法模式。

加强重污染天气期间柴油货车管控，在机动车集中停放地和维修地开展入户检查，并通过路检路查和遥感监测，加强对高排放车辆的监督抽测。

二.3.检测标准（国标）：

《在用柴油车排气污染物测量方法及技术要求（遥感检测法）》（HJ845-2017）第6条：连续两次及以上同种污染物检测结果超过排放限值（不透光度30%，林格曼黑度1级，NO体积浓度1500×10-6），且测量时间间隔在6个自然月内，则判定受检车辆排放不合格。

GB 3847-2018 《柴油车污染物排放限值及测量方法（自由加速法及加载减速法）》附录D 林格曼烟度图：

二.4.治理的重点与难点

当前黑烟车治理已成为突出问题，这些问题的根本原因是缺乏实用且科学有效监控技术和手段，使黑烟车车主怀有侥幸心理。不主动自觉对车辆进行维修处理。若能像交警闯红灯抓拍一样，通过有效的监控管理手段，对车辆进行抓拍取证，必能很好压制黑烟车排污情况。

与乱停车、闯红灯等容易界定的违法行为相比，“黑烟车”由于时间短、速度快、移动距离长，出现地点不规则等原因。导致取证管理困难。传统的模式在一定程度上减少了黑烟车的污染，但由于机动车保有量的急剧增长，交通的繁忙，传统模式效率低下，而且存在诸多困难，黑烟车监测亟待自动化程度高的在线监控模式。

二.5.黑烟车电子抓拍系统

黑烟车智能抓拍监控是指:自动的分析和抽取视频源中的“黑烟车”关键信息。如果把摄像机看作人的眼睛,而抓拍系统或设备则可以看作人的大脑；黑烟车抓拍视频技术借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析,过滤掉不关心的信息,仅为监控者提供有用的“黑烟车”关键信息。黑烟车抓拍监控以数字化、网络化视频监控为基础,但又有别于一般的网络化视频监控,它是一种更高端的视频监控应用。黑烟车抓拍监控系统能够识别道路中尾气冒黑烟的车辆视为“异常现象”,发现监控画面中的异常情况,并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息,从而能够更加有效地协助人员发现异常情况和处理高污染车,并最大限度的降低误报和漏报现象。

第三章 黑烟车电子抓拍系统简介

三.1.黑烟车电子抓拍系统总体方案设计

三.1.1.名词解释

抓拍对象：本文所指的是道路行驶的黑烟车。

黑烟车定义：起步后正常行驶状态下，持续冒黑烟的车辆。

三.1.2.系统概述

黑烟车电子抓拍系统是通过设置在道路断面的高清摄像机，利用先进的光电技术、图像处理技术、模式识别和视觉识别等技术，识别并抓拍在道路上行驶的黑烟车的系统。

系统具备自动识别抓拍黑烟车，自动豁免无烟车辆，实现全天候无人监控，自动筛选、保存、传输、播放黑烟车视频片段等功能。

系统将车牌和黑烟排放录像通过网络上传至监控中心作后续跟踪处理，以期进一步减少城区黑烟车、提升城区空气质量，同时对经过监控点的车辆拍照，并形成卡口按数据，作为公安破案线索。

三.1.4.业务流程图

制定出一套切实可行的后续处理流程。具体举例如下：

1.抓拍后人工审核

由抓拍地的环境保护部门进行筛选判断，确认其为黑烟车后，及时将信息报抓拍地所在公安车管部门查验车辆信息。

2.查验黑烟车信息

公安车管部门在接到环境保护部门信息查验后，向环境保护部门提供车主或使用者信息、住址、联系电话及车辆注册登记所属行政区。

3.送检通知书

环境保护部门在接到公安车管部门信息反馈后，以挂号邮寄方式向被抓拍的黑烟车车主或使用者发出《机动车排气检测通知书》，责令其在《机动车排气检测通知书》送达之日起所限定的工作日内，到环境保护部门指定的地点进行排气检测。

4.媒体公告

因机动车登记信息不全或错漏、机动车所有者或使用者拒绝签收等原因导致《机动车排气检测通知书》无法送达的，环境保护部门要每月5日前通过本地区内主要媒介或环境保护部门网站，对上个月无法送达的车辆集中进行公开告知，公告之日为《机动车排气检测通知书》送达日期。

5.黑名单管理

检测不及格的车辆和逾期未送检的车辆，环境保护部门将其列入黑烟车黑名单并在本地区内主要媒介或环境保护部门网站曝光。

6.黑烟车黑名单处理

根据本地区相关法律法规对黑烟车进行处罚。

7.排气检测（黑烟车黑名单除名机制）

对被录入黑名单的车辆经维修后尾气排放检测达标的，环境保护部门将其在黑烟车黑名单中清除，并及时更新数据库。

三.2.采用黑烟车电子抓拍系统的必要性

三.2.1.符合对大气治理的相关政策要求

黑烟车电子抓拍系统，是机动车尾气控制的有效手段，完全符合政策要求。

举例一：佛山市从2017年9月18日起，采取“环保取证、公安处罚”的新模式。

举例二：北京市公安交管部门将依法对上路行驶的超标排放车进行处罚，并使用全国统一的处罚代码，环保部门将协助做好机动车排放现场监督抽测工作。为全国其他城市树立良好榜样。

而黑烟车电子抓拍系统则可以很好解决执法难的问题。在黑烟车抓拍监控系统建成后,每天能抓拍多辆黑烟车,治理效果相当于每天检出千辆超标的普通小车,视频相关数据自动传送环保部门,大大提高了执法效率。同时该系统可以远距离监控,不妨碍交通,实现全天在线值守,适应于双车道和多车道等多种道路环境,安装方便,适合城 市道路的大范围布控,更容易形成针对 高污染黑烟车的在线监控网络，满足对执法的要求。

三.2.2.有效解决黑烟车监管问题

黑烟车抓拍监控系统建成后,每天能抓拍大量违规排放的黑烟车,视频相关数据自动传环保部门,同时保留黑烟视频的牌照、过车地点、过车时间等证据,解决了黑烟车取证难的问题，并且大大提高了执法效率。该系统可以远距离监控,不妨碍交通,实现全天在线值守,适应于双车道和多车道等多种道路环境,安装方便,适合城市道路的大范围布控,容易形成针对高污染黑烟车的在线监控网络。

第四章 中心平台介绍

四.1.中心平台技术路线

由于监控中心系统需要部署的终端数不多，但要求能长期在线工作，和快速的用户交互体验。所以本系统采用C/S架构。在监控终端计算机安装原生态的应用程序。

四.2.中心监控系统组成

整个监控中心有视频监控、卡口抓拍、人工审核、送检通知书管理、黑名单管理、综合查询、统计分析、设备及网络管理、数据交互、系统设置等十大功能模块，这十个功能模块涵盖了招标档要求的所有功能。下表为部分功能清单：

第五章 设备介绍

五.1.前端设备部署

系统采用视频智能分析技术，依托前端的卡口与夜间全彩摄像机，能够主动识别出被检车辆的车牌信息，判别该车辆有无冒黑烟，解决环保部门用户在黑烟车电子抓拍监管工作中存在的耗时费力、监管效率低、取证难度大等问题，对违法上路的黑烟车车主形成有力震慑，减少黑烟车对大气环境造成的危害。

五.3.前端设备介绍

五.3.1.高清车牌摄像机

高清车牌摄像机，对车辆车头进行图片抓拍，获取车辆车牌、车型、品牌等基本信息。为后续黑烟车身份确认做准备。

五.3.2.LED频闪灯、LED补光灯

频闪灯：对车辆车头部分进行补光，由于拍摄车头。会对驾驶员造成一定干扰。要求在满足安全通行情况下，进行有效补光。

补光灯：对车辆车尾部进行补光，由于尾部不会对驾驶员造成干扰。要求在尽量在足够亮度和照射距离进行补光。

五.3.3.黑烟抓拍摄像球机

由于冒黑烟过程相比车牌，是一个发生时间和地点不确定的事件。不能通过图片进行抓拍。黑烟抓拍摄像机，对车辆尾部进行视频录像，并利用黑烟识别器进行分析。

五.3.4.黑烟识别仪

黑烟车抓拍智能分析要求：采集视频图像，进行算法分析。对黑烟车进行自动跟踪，自动识别。并通过环境因素对视频的黑烟林格曼黑度进行修正。

五.3.5.运程管理终端

考虑户外监控点环境恶劣和无人值守的情况。远程管理终端可以对现场设备进行远程检查、远程重启、远程调试。并对现场摄像枪视频进行24小时录像，避免视频丢失。

第六章 黑烟车电子抓拍系统的优势

黑烟车监控系统能克服天气、行人、自行车、环境背景变化等干扰，从而实现对机动车辆排放行为监督检测，并具有路况图像监控等功能。黑烟车监控系统具有以下优势：

(1)抓拍效率高：黑烟车电子抓拍系统可全自动24小时不停对路段所有车辆进行自动抓拍分析，并向相关部门提交处罚证据链,为黑烟车执法节省了大量的人力物力。相比传统路检，效率极大幅度提升倍以上。

(2)黑烟车处罚证据足：黑烟电子抓拍系统可对黑烟车的黑烟排放过程进行全程多角度录像，自动识别黑烟车车牌，并自动合成包含黑烟车车牌号码、抓拍地点、抓拍时间、黑烟车过车图等信息的黑烟车处罚证据链。其抓拍设备通过国家级计量部门认证。证据链充足，经得起质疑和推敲。

(3)不影响交通：无需封闭车道，车辆可以正常行驶，不影响交通。可在车流量大的地方进行抓拍，也能震慑交通违法行为。

(4)一物两用：黑烟车电子抓拍系统卡口所采用的抓拍设备均具有公安部的合格检验报告。采用公安部门主导的执行方式，该抓拍设备不仅可用于黑烟车抓拍工作，还可用于公安部门其他执法过程的取证，可谓是一物两用。

(5)夜间识别，使用范围更广：夜间专用监控摄像机，模仿人眼成像原理，采用双感光元件（sensor）构架，对可见光和红外光同时被感知，感光能力大幅提升，在微光环境下能够保证优质的画质。创新二代黑烟算法，通过黑烟的特征和夜间无关的色域坐标对黑烟进行重新描述，满足夜间抓拍。