سامانه ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز در تقاطع ها جهت نظارت بر توقف خودروها پشت خط عابر پیاده نصب می‏گردد و با استفاده از الگوریتم های پردازش تصویر خودروها تشخیص داده و رهگیری می‏نماید. در صورت بروز تخلف سیستم به صورت هوشمند دو عکس شاهد که در هر دوی آن ها تصویر وضعیت چراغ راهنمایی و مکان خودروی متخلف مشخص است تهیه می‏نماید. این دو عکس به گونه ای انتخاب شده اند که عکس اول متعلق به زمانی است که خودرو وارد وضعیت تخلف گردیده است و عکس شاهد دوم مربوط به مدتی بعد از عکس شاهد اول است که تخلف محرز شده و خودرو در حال خروج از تقاطع می‏باشد. کاربرد دوربین هوشمند embedded کارابین در این پروژه تشخیص خودروها و فواصل آن هاست به گونه ای که با عبور خودرو از خط ایست، سیستم به طور هوشمند تخلف را تشخیص داده و تصاویر مربوطه به همراه پلاک خودرو ثبت می‏گردد. سیستم توانایی فعال نمودن فلاش برای متنبه کردن راننده خاطی و یا کار با نور پیوسته پالسی برای نامحسوس بودن را دارد.

همچنین در صورتی که خودرو روی خط عابر پیاده نیز توقف نماید در سیستم تشخیص داده شده و برای آن تخلف توقف روی خط عابر پیاده ثبت می گردد. همچنین لحظه وقوع تخلف در نمودار زمانی گرافیکی مشخص می‏گردد. این سیستم قابلیت ثبت همزمان چندین تخلف برای خودروهای مختلف را دارا می‏باشد و تک تک خودروها به صورت اتوماتیک توسط سیستم پلاک خوانی می‏شوند. همانطور که در عکس فوق مشاهده می کنید در تصاویر شاهد، روند حرکت خودرو و وضعیت چراغ  قابل مشاهده می باشد و همچنین خودروی متخلف از سایر خودروها در تصویر متمایز شده است. لازم به ذکر است یکی از قابلیت های سامانه ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز، ضبط فیلم مربوط به هر یک از تخلفات می باشد که به صورت کم حجم و با کیفیت مناسب به کمک شناسه تخلف حتی روی اینترنت قابل دسترسی است. این فیلم از چند ثانیه قبل از تخلف تا چند ثانیه بعد از تخلف، تقاطع را نمایش می دهد و یکی از قابلیت های جانبی و منحصر به فرد این سیستم به شمار می آید.

یکی از بخش های اصلی سامانه ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز، نرم افزار قرائت پلاک می باشد که به صورت کاملا بومی با توجه به ویژگی های خاص انواع پلاک های ایران طراحی و پیاده سازی شده است. عکس تهیه شده از خودروی متخلف در این سیستم در شب و روز کاملا رنگی بوده و پلاک و نوع خودرو در آن مشخص می باشد.

دقت پلاک خوانی تست شده این سیستم 96.5 درصد در شرایط واقعی و برای تمامی خودروهای عبوری تا فاصله 35 متری می باشد. این پلاک خوان توانایی قرائت تمام انواع پلاک ایران شامل پلاک های خصوصی، دولتی و عمومی را دارا می باشد. همچنین هسته این پلاک خوان تاکنون در پروژه های مختلفی مورد بهره برداری قرار گرفته و در شرایط مختلف کاری تست گردیده است. به عنوان مثال برخی از سیستم های خارجی که به طور خاص برای پلاک های ایران طراحی نشده اند دقتی بیش از 96% در تشخیص کاراکترها دارند که با توجه به اینکه پلاک های ایران دارای 8 کاراکتر است در نتیجه آن سیستم در نهایت 72% از خودروها را به صورت صحیح تشخیص خواهد داد و حاشیه امنی به لحاظ روانی برای تخلف حدود یک چهارم از خودروها فراهم می شود. این موضوع وقتی جدی تر می شود که قانون شکنان با دستکاری های ساده ای مثل تمیز کردن بخشی از پلاک و یا قراردادن طلق روی آن که لزوما از دید ماموران پلیس، غیر مجاز نیست اطمینان خاطر برای انجام تخلفات خطرناکی مثل عبور از چراغ قرمز را بدست می آورند.

وضعیت چراغ راهنمایی به صورت سیگنال الکترونیکی وایرله و یا با پردازش تصویر قابل تشخیص است .

نرم افزار این سیستم بدون نیاز به اتصال به چراغ قرمز توانایی تشخیص وضعیت چراغ راهنمایی را بر اساس پردازش تصویر دارا می باشد. این قابلیت، نصب آن را در بسیاری از تقاطع ها سهولت می بخشد و نیاز به سیم کشی اضافی را مرتفع می نماید.

همچنین تشخیص وضعیت چراغ از طریق کنترلر چهار راه نیز ممکن است که برای این امر نیز قطعه ای فرستنده در کنار کنترلر تقاطع قرار گرفته و وضعیت چراغ راهنمایی را به صورت بی سیم به سیستم ارسال می نماید و بدین ترتیب در معماری سیستم سعی شده است که تا حد ممکن از سیم کشی جدید در چهار راه جلوگیری شود. همچنین می توان در صورتی که چندین سیستم در یک چهار راه نصب شده باشد با بکارگیری تنها یک فرستنده در محل کافوی چهار راه، سیگنال تمامی چراغ ها را به سیستم ها ارسال نمود.

در این پروژه، سخت افزاری در هر چهار راه نصب می گردد که علاوه بر کارکرد اصلی ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز می توان قابلیت های نرم افزاری دیگری را نیز برای آن تعریف نمود که به آن اضافه گردد.

با توجه به اینکه دوربین های سیستم به صورت پیوسته و بلادرنگ (RealTime) در حال تصویر برداری و پردازش خودروهای عبوری در محدوده چهار راه هستند می توان اطلاعات ارزشمند دیگری را نیز استخراج و برای ایجاد قابلیت های جدیدی به کار گرفت از جمله:

در این سیستم تمامی خودروهای عبوری به همراه سرعت تک تک آن ها استخراج می گردند که می توان از این اطلاعات، آمار ترافیکی متنوعی تهیه نمود که ورودی خام ارزشمندی برای مدیریت کلان ترافیک شهری خواهد بود. از جمله:

• سرعت میانگین در چهار راه در ساعات مختلف شبانه روز
•  حجم ترافیک و نرخ عبوری خودروها

تمامی خودروها توسط سیستم در تمامی حالات سبز، زرد و قرمز در سیستم سرعت سنجی شده و بنابراین می توان خودروهایی که با سرعت غیر مجاز خصوصا در شب از چهار راه عبور می نمایند را نیز به طور جداگانه ثبت نمود.  همچنین با تجمیع اطلاعات سیستم ها در مرکز می توان سرعت میانگین تردد خودرو ها را نیز اندازه گیری نمود.

از آنجایی که برای ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز و یا توقف روی خط عابر پیاده نیاز به تشخیص وضعیت چراغ راهنمایی می باشد می توان وضعیت هر لحظه چراغ راهنمایی را پایش نمود و تمامی زمان های تغییر حالت آن را در دیتابیس ثبت نمود. همچنین در صورت خرابی کنترلر چراغ و بروز حالت های غیر معمول از جمله خاموشی ها، روشن بودن همزمان چراغ ها و یا چشمک زدن های غیر مجاز، این سیستم توانایی تشخیص اتوماتیک وضعیت نامتعارف را داشته و هشدار مربوطه را صادر می نماید.

هر کدام از سیستم ها در سامانه ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز، قابلیت اتصال مستقیم تحت شبکه به صورت web base را دارا می باشند. بدین ترتیب می توان علاوه بر ساز و کارهای مراکز مانیتورینگ گسترده، به عملکرد هر تک سیستم نیز نظارت نمود. برای این منظور کافی است که IP سیستم مورد نظر در مرورگر اینترنت وارد شده و پس از تایید سطح دسترسی و رمز مربوطه نمایش وضعیت سامانه، گزارش های آماری و دسترسی به تخلفات برای کاربر فراهم خواهد شد. کاربرد این ویژگی در مرحله نظارت و نگهداری سیستم ها چشمگیر می باشد.

سامانه ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز مجهز به سامانه ارتباطی با شبکه تلفن همراه می باشد که به طور خاص برای این سیستم طراحی گردیده است و در صورت بروز هرگونه خطری از جمله باز شدن غیر مجاز درب ها بدون کلید الکترونیکی و یا ضربه های شدید به طور اتوماتیک، از طریق بستر ارتباطی (فیبر و یا هر بستر مبتنی بر شبکه که برای پروژه در نظر گرفته شود) پیغام هشدار مقتضی به صورت آنی به مرکز مانیتورینگ مخابره می گردد. همچنین این سیستم به قابلیت ارسال هشدارهای مبتنی بر پیام کوتاه نیز مجهز بوده که در صورت بروز خطرات احتمالی و دسترسی غیر مجاز، پیغام کوتاه حاوی محل دوربین و نوع خطر پیش آمده بلافاصله به شماره افراد مسئول ارسال می گردد. همچنین می توان با استفاده از پیام کوتاه وضعیت کلی سامانه را نیز استعلام نمود که برای پرسنل نظارت و نگهداری کاربرد دارد.

بورد الکترونیکی خاص طراحی شده برای سامانه ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز، به صورت اتوماتیک همواره در حال چک و عیب یابی قسمت های مختلف سیستم می باشد و در صورت بروز هرگونه مشکل، به صورت اتوماتیک جهت رفع مشکل اقدام می نماید. در نتیجه برای عملکرد همیشگی و شبانه روز سامانه ثبت تخلف عبور از چراغ قرمز، بورد ناظر، پیوسته بر عملکرد سیستم نظارت کرده و تا حد ممکن نسبت به رفع مشکلات اقدام می نماید.

بکارگیری روش های watch dog در جهت کنترل بخش های نرم افزاری و پردازنده سیستم پیاده سازی شده است و بدین صورت حتی در صورت بروز مشکل هنگ در سیستم و یا هرگونه مشکل نرم افزاری که عملکرد سیستم را مختل نماید، بورد الکترونیکی به صورت اتوماتیک نسبت به reset نمودن سیستم و یا خاموش و روشن کردن آن اقدام می نماید.

در نگاه کلان به سامانه ثبت تخلفات عبور از چراغ قرمز، نرم افزارهای غیر پردازشی و واسطی وجود دارند که بر روی سامانه های سطح شهر پیاده شده و همچنین نرم افزارهایی که بر روی سرور مرکزی نصب شده و به انواع کاربران تحت شبکه، خدمات ارائه می دهند.

 با توجه به نحوه تعریف بکارگیری سامانه، شمای کلی سامانه و واحدهای کاربری به صورت زیر می باشد:

• ثبت و نگهداری اطلاعات مربوط به ترددها در دیتابیس
• ارتباط با بوردهای الکترونیکی و مانیتور وضعیت تجهیزات و سنسورها
• بکارگیری ماژول SMS برای گزارش وضعیت و خرابی
• انتقال اطلاعات به مرکز
• تخلیه اطلاعات به صورت محلی برای بکارگیری offline و تست دوره ای سیستم
• تهیه گزارش ها و آمار به صورت web base

نرم افزار مرکزی دارای بخش‏های ذیل می‏ باشد.

• تعریف گروه های کاربری سطوح دسترسی و تنظیمات آنها
• تعیین گروه های دوربین برای هر محور
• تعیین تعریف گروه های تنظیمات مربوط به دوربینها
• مشاهده log ها
• تنظیمات مربوط به راه اندازی قفل نرم افزار
• تعریف شماره موبایل برای اپراتورهای نگهداری جهت ارسال SMS

• مشاهده تصاویر تایید نشده (دسترسی به تخلفاتی که برگ جریمه برای آنها صادر شده نباید وجود داشته باشد، همچنین تخلفات قدیمی)
• امکان اصلاح پلاک خودرو و تایید تصاویر مربوط به تخلفات، پس از تایید اطلاعات تایید شده به همراه نام اپراتور در دیتابیس ذخیره می شود همچنین برای هر تخلف کد و بارکد رهگیری تولید می شود.
• تهیه log عملکرد شامل زمان ورود و خروج و تعداد عملکرد روزانه
• تفکیک تصاویر غیر قابل تایید در فولدر خاص و نیز ذخیره در دیتابیس برای گزارشات آماری به همراه نام کاربر مربوطه
• تعیین و تکمیل تخلف در یک تصویر در صورتی که سیستم این کار را به صورت ناقص انجام داده باشد.
• اختصاص کد وضعیت سامانه به هر یک از تصاوید (مثلا در صورتی که تصویر مربوط به سامانه ای است که فلاش خراب دارد این مورد با یک کد برای این تخلف ذخیره می شود)
• امکان چاپ تخلفات تایید شده (لازم است نرم افزار به صورت هوشمند از خطاهایی مانند چاپ چندباره یا عدم چاپ یکی از عکس ها اجتناب کند)

• امکان تعریف عمر قطعات
• تهیه گزارشات قطعی و معایب سیستمها
• اعلام آلارم خرابی یا قطع بودن دوربینها
• اعلام آلارم پایان عمر یک قطعه
• مشاهده وضعیت فعلی هر یک از سیستمها
• اعلام آلارم سررسید سرویس نگهداری و کالیبراسیون دوربینها
• تهیه log عملکرد اپراتورهای نگهداری
• ارسال SMS به اپراتورهای نگهداری بر مبنای تعریف عیب و تنظیمات مدیریتی
• قابلیت عملکرد این بخش از طریق مودم و خط تلفن
• ثبت رکوردهای مربوط به رخداد خرابی و اصلاح آن به منظور گزارشگیری های بعدی
• قابلیت تست عملکرد قطعات و کلیت سیستم (پردازنده، دوربین، فلش، SMS و …)

• ارایه کلیه گزارشات آماری از اطلاعات سیستم به صورت جامع
• تخلیه دوربینها بر روی سرور و تجمیع و یکپارچه سازی اطلاعات
• ارایه کلیه گراف های مفید اپراتورها
• تهیه گزارش ها به صورت فرمت های استاندارد از جمله Excel
• ورودی قابلیت های فرمت استاندارد از سیستم صدور جرایم پلیس جهت تکمیل گزارشات
• تهیه گزارشات آماری ترافیکی به صورت لحظه ای بر روی GIS به صورت رنگی و ارایه یک فایل متنی با فرمت استاندارد پورت IIS جهت انتقال به I-map موجود در مرکز کنترل ترافیک
• ارایه گزارشات آماری online با قابلیت ارایه بر روی سایت اینترنتی
• قابلیت ارسال کلیه اطلاعات online لحظه ای که ایجاد بحران می کند مانند افزایش بیش از حد ترافیک

معماری کلی این بخش‏هایی که تا کنون ذکر گردید به صورت ذیل می‏باشد:

لازم به ذکر است طراحی بالا به صورت یک پیش فرض اولیه برای طراحی است و با توجه به پیوست فنی، خروجی های مرتبط با گروه‏های کاربری برای تعریف مشخصات این نرم افزار به صورت سفارشی بکار می رود.

امروزه با افزایش روزافزون جمعیت و به تبع آن افزایش وسایل نقلیه، تصادفات منجر به مرگ و میر افراد و جراحات ناشی از آن نیز افزایش یافته است. بخش قابل توجهی از تصادفات، مربوط به تخلفات عبور از چراغ قرمز و عدم رعایت حق تقدم در تقاطع می باشد. نتایج تحقیقاتی موسسه ایمنی بزرگراه ها در آمریکا نشان می دهد که نادیده گرفتن علامت چراغ قرمز و عبور غیرمجاز از تقاطع ها جزء شایع ترین علت وقوع تصادفات می باشد و بیش از 20%  تصادفات درون شهری را شامل می شود که به تنهایی بخش بزرگی از تصادفات تقاطع ها و چهار راه ها را شامل می شود. همچنین سالانه 800 نفر کشته و حدود 7 بیلیون دلار خسارات ناشی از آن شامل اتلاف اموال، هزینه درمان، می باشد.

بکارگیری دوربین در تقاطع ها جهت کنترل چراغ قرمز، قدمت 40 ساله دارند و در چند سال گذشته محبوبیت گسترده ای پیدا کرده است. ماموران پلیس در سراسر جهان ادعا می نمایند که این سیستم ها علاوه بر گسترش سیستم های ارتباطی، خود عاملی بازدارنده از بروز تخلفات رانندگی می باشد. علاوه بر آن این سیستم ها منبع درآمدی خوبی برای دولت می باشد.

به طور مثال در شهر تهران بیش از 1200 تقاطع، دارای چراغ قرمز می باشد، لذا “سیستم هوشمند ثبت تخلفات عبور از چراغ قرمز” به پلیس اجازه می دهد تا از تعداد ماموران خود در تقاطع ها بکاهد و در ماموریت های دیگر تمرکز یابد. همچنین اعمال قانون در مناطق متراکم شهری، علاوه بر درگیر نمودن بیش از اندازه پلیس، خود عاملی برای تشدید ترافیک می‏گردد.

کاهش بهره وری و پرداخت های شرکت های بیمه