SORPASSOMETRO DIVISIONE SICUREZZA STRADALE SORPASSOMETRO SEMAFORO ROSSO CORSIA D EMERGENZA ZONA TRAFFICO LIMITATO VELOCITA : START & STOP

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1 SORPASSOMETRO Sistema automatico di controllo della viabilità per sanzionare manovre di sorpasso non autorizzate (Ministero dei Trasporti - Decreto di Omologazione n ) k n o w l e d g e t o k n o w VIDEO KNOWLEDGE MANAGEMENT DIVISIONE SICUREZZA STRADALE SORPASSOMETRO SEMAFORO ROSSO CORSIA D EMERGENZA ZONA TRAFFICO LIMITATO VELOCITA : START & STOP SISTEMA DI ACQUISIZIONE, ELABORAZIONE, RICONOSCIMENTO, ARCHIVIAZIONE E TRASMISSIONE A DISTANZA DELLE IMMAGINI DIGITALI DEI VEICOLI CHE TRANSITANO IN VIOLAZIONE ALLE PRESCRIZIONI DEL NUOVO CODICE DELLA STRADA. (IN CONFORMITÀ ALLA NORMA UNI 10772) 1

2 SORPASSOMETRO Soluzione totalmente automatica ed intelligente, in grado di interpretare informazioni eterogenee prodotte da reti di telecamere per capirle e pianificare azioni di protezione. Il sistema è in grado di documentare sorpassi non consentiti dal Codice Stradale ed è in grado di inviare alerts al distretto di competenza. Il sistema permette il: Monitoraggio del territorio Rivelamento dell infrazione al codice della strada relativa al sorpasso. Riconoscimento della targa dell automezzo che commette l infrazione. L impianto, fornito di telecamere di ultima generazione, è in grado di produrre un filmato ad alta definizione che registra i cinque secondi precedenti ed i dieci successivi all infrazione commessa, individuando il numero della targa della vettura e i dati del conducente. Il sistema è in grado di operare in condizioni di scarsità di luce ed in notturna, consentendo un aumento e valorizzazione delle prestazioni dei sistemi di monitoraggio tramite un integrazione semplice e modulare. Il sistema permette l acquisizione di eventi generici mirati alla capacità di osservare la dinamica del traffico e del contesto al fine di una loro conoscenza e classificazione: 1. porre in relazione la fluidità del traffico in funzione di eventi accaduti in quadranti geografici limitrofi 2. inviare un alert in presenza di rallentamenti, blocchi o anomalie predeterminate (es. scorrimento contromano in presenza di tamponamento su una corsia) 3. controllare ancora le variazioni delle condizioni ambientali al variare di parametri predefiniti GIADA PIATTAFORMA SOFTWARE DI VIDEO KNOWLEDGE MANAGEMENT Si fonda sulla competenza umana registrata nella cosiddetta base di conoscenza (ad esempio sotto forma di regole), aggiornabile in base all esperienza. L utilizzo di algoritmi genetici e l apprendimento automatico sono il metodo euristico di ricerca ed ottimizzazione del nostro sistema esperto. Software di Analisi Intelligente della scena totalmente italiano. Sorpassometro MODULO SW DI GIADA IN GRADO DI DOCUMENTARE SORPASSI NON CONSENTITI DAL CODICE STRADALE ED INVIARE ALERTS ALL OPERATORE PREPOSTO. Il sistema permette, senza alcuna operazione di addestramento Il rilevamento auto matico dell infrazione al Codice della Strada relativa al sorpasso l archiviazione dell in tera manovra di sorpasso, l archiviazione della targa dell automezzo che commette l infrazione. SICUREZZA DEI DATI GARANZIA DI AUTENTICITÀ, SICUREZZA E RISERVATEZZA DEI DATI Il sistema d autenticazione delle immagini di Skyset spa è stato testato e certificato dall Università di Roma Tre Dipartimento di Ingegneria Elettronica Gruppo Misure Elettriche ed Elettroniche,

3 OBIETTIVI LA SICUREZZA Il sistema è in grado di mantenere continuamente attivo un processo automatico di riconoscimento delle immagini per identificare e classificare situazioni comportamentali e/o ambientali diverse dal solito. INCREMENTARE IL LIVELLO DI SICUREZZA DELLA VIABILITÀ DIMINUIRE L INDICE DEGLI INCIDENTI STRADALI E LA MORTALITA OFFRIRE UN SERVIZIO AL CITTADINO FUNZIONI BASE EROGAZIONE DELLE INFORMAZIONI Il sistema di gestione permette ad un operatore remoto di visualizzare in diretta un tratto stradale, ripreso attraverso sistemi di video ripresa e trasmesso alla sala operativa. L operatore remoto potrà in tal modo monitorare il territorio rilevando sia le violazioni al codice della strada sia particolari situazioni ambientali del contesto ripreso. SVILUPPARE LA GESTIONE CON SINERGIE OPERATIVE, L ACCESSO E L EROGAZIONE COORDINATA DELLE INFORMAZIONI ATTUALMENTE ESISTENTI ALL INTERNO DELLA PUBBLICA AMMINISTRAZIONE., IN MATERIA DI CIRCOLAZIONE FUNZIONI BASE VISUALIZZAZIONE - ACQUISIZIONE VERBALIZZAZIONE Le immagini trasmesse in una sala di comando e controllo sono visualizzate in diretta dall operatore. Il sistema permette anche l utilizzo delle informazioni provenienti dai sistemi di video ripresa a fini conoscitivi quali: IDENTIFICARE E CLASSIFICARE SITUAZIONI COMPORTAMENTALI E/O AMBIENTALI CONTROLLARE LE VARIAZIONI DEL CONTESTO INQUADRATO MONITORARE L ANDAMENTO DEL TRAFFICO SISTEMA DI ACQUISIZIONE, ELABORAZIONE, RICONOSCIMENTO, ARCHIVIAZIONE E TRASMISSIONE A DISTANZA DELLE IMMAGINI DIGITALI DEI VEICOLI CHE TRANSITANO IN VIOLAZIONE ALLE PRESCRIZIONI DEL NUOVO CODICE DELLA STRADA. (IN CONFORMITÀ ALLA NORMA UNI 10772)

4 01 SORPASSOMETRO ARCHITETTURA DEL SORPASSOMETRO Telecamera Ip ad alta risoluzione per l acquisizione dei flussi video e delle immagini. PC di elaborazione. Scheda di rete. Dispositivo di memoria non volatile dove risiede il Sistema Operativo e la Piattaforma software Giada di Analisi Intelligente della Scena con il Modulo sw Sorpassometro per il riconoscimento automatico delle manovre di sorpasso. Firma Digitale. Doppio Hard Disk dedicato alla registrazione degli allarmi (sorpassi) e alla loro generazione. Masterizzatore: permette la memorizzazione degli allarmi, protetti da firma digitale, su CD-ROM/DVD-ROM non riscrivibili. Doppio modem per il trasferimento dei dati. k n o w l e d g e t o k n o w

5 ARCHITETTURA DEL SORPASSOMETRO LA TELECAMERA GESTIONE DEI FLUSSI VIDEO IL PC ELABORAZIONE DEI DATI MODEM TRASMISSIONE DEI DATI Il flusso video proveniente dalla telecamere di video controllo è elaborato nel seguente modo: Per ciascun flusso video (telecamera) è necessario un PC di elaborazione con le caratteristiche riportate nel presente documento. Il PC di elaborazione stabilirà una connessione di rete, richiedendo l attivazione dello streaming relativo alla telecamera. Il PC di elaborazione è munito di software in grado di: Rilevazione della presenza dei veicoli Acquisizione delle immagini dei veicoli Gestione dei dati quali data, ora e luogo del rilevamento Archiviazione dei dati elaborati relativi alle infrazioni rilevate e certificate nel contesto di uso del dispositivo. Doppio modem per il trasferimento dei dati Il primo è dedicato al trasferimento degli allarmi all operatore preposto. Il secondo invece è dedicato al trasferimento in tempo reale del flusso video che acquisisce la telecamera. SOFTWARE IN DOTAZIONE Windows XP Pro Sp2 Sistema Operativo Piattaforma Giada Piattaforma base di elaborazione immagini ed analisi intelligente della scena. Modulo Sorpasso Motore per il riconoscimento automatico dell infrazione del sorpasso. FireDaemon OEM Gestione ed installazioni servizi di sistema. NTP server per windows Sincronizzazione oraria del PC con tutte le periferiche collegate ad esso. OpenSSH Software server per gestire connessioni sicure in SSH2 con chiave pubblica e privata. PdUpdouble (o PdUpStatic) WatchDog connessioni GPRS dei due modem più controllo del dispositivo completo keepalive telecamera e reboot del PC. PSTOOLS Script ed exe per il controllo del pc da remoto da utilizzare solo per assistenza remota. AutoDVDBurn Software satellite alla piattaforma giada con la funzione di backup automatico dei dati (allarmi sorpassi) su supporto dvd-rom o cd-rom

6 02 SORPASSOMETRO LA TECNOLOGIA SOFTWARE GIADA : Genetic Intelligent Adaptive Analisys: piattaforma software di Video Knowledge Management (Analisi Intelligente della Scena) IL SORPASSOMETRO : Modulo della piattaforma software Giada capace di riconoscere,in modo automatico, tutte le manovre di sorpasso. AIS - L Analisi Intelligente della Scena è in grado di evidenziare contenuti concettualmente significativi estraendone automaticamente il significato, sia da contenuti in forma non-strutturata o semi-strutturata, sia da fonti quali le telecamere. ALLARMI/ALERTS: Manovra di sorpasso non consentita. k n o w l e d g e t o k n o w

7 LA TECNOLOGIA SOFTWARE GIADA VIDEO KNOWLEDGE MANAGEMENT SVILUPPO GLI ALGORITMI APPRENDIMENTO AUTOMATICO EVOLUZIONE DEGLI ALGORITMI Giada è il Sistema Integrato per l Analisi Intelligente della Scena ideato, sviluppato e prodotto da Skyset spa. Produce regole di funzionamento dinamiche che a loro volta danno vita ad una pluralità di processi al fine d individuare le regole di costruibilità dei sistemi di Analisi Intelligente della Scena. Giada possiede le regole per generare un evento, renderlo esistente per un determinato intervallo di tempo e successivamente raggiungere la sua piena conoscenza. La particolarità della tecnologia consiste nell elevata velocità degli algoritmi di patternmatching, ovvero la capacità di analizzare una scena e di identificare i concetti chiave all interno del filmato attraverso l analisi della frequenza delle ricorrenze e delle relazioni tra le stesse rispetto al significato. Gli algoritmi genetici di Giada partono da un certo numero di possibili soluzioni (individui) chiamate popolazione e provvedono a farle evolvere nel corso dell esecuzione: a ciascun ciclo, esso opera una selezione di individui della popolazione corrente, impiegandoli per generare nuovi elementi della popolazione stessa, che andranno a sostituire un pari numero d individui già presenti, ed a costituire in tal modo una nuova popolazione per il ciclo (o generazione) seguente. Tale successione di generazioni evolve verso una soluzione ottimale del problema assegnato. La loro evoluzione viene ottenuta attraverso una parziale ricombinazione delle soluzioni, ogni individuo trasmette parte del suo patrimonio genetico ai propri discendenti e con l introduzione di mutazioni casuali nella popolazione di partenza. Nascono, quindi, individui con caratteristiche non comprese tra quelle presenti nel corredo genetico della specie originaria. Finita la fase di evoluzione la popolazione delle soluzioni viene analizzata e sono tenute solo le soluzioni che meglio risolvono il problema: gli individui, con le qualità più adatte all ambiente in cui si trovano, hanno quindi maggiori possibilità di sopravvivere e riprodursi. Queste soluzioni subiranno una nuova fase di evoluzione e cosi via. 01. Riconoscimento automatico del background e filtraggio del rumore di fondo 02. Calcola distanze, curve di spostamento e velocità degli oggetti (plug-in) 04. Rimuove automaticamente le ombre prodotte da oggetti in movimento (plug-in) 05. Applica restrizioni e permessi in base alla direzione (sensi vietati) 06. Ricostruisce il filmato relativo all allarme 07. Autodiagnosi del sistema 08. Analisi dell immagine ad alta risoluzione 09. Indipendente dal tipo di sorgente video 10. Scalabilità ed integrazione in sistemi preesistenti 11. Espandibilie attraverso nuovo hardware e plug-in 12. Regolazione automatica dei parametri di sensibilità della telecamera 13. Funzionalità di accesso remoto e di gestione allarmi tramite portale di rete

8 03 SORPASSOMETRO L HARDWARE DEL SORPASSOMETRO Telecamera IP di acquisizione in sequenza delle immagini. PC (unità locale) con Piattaforma Giada con il suo modulo Sorpassometro. per l elaborazione dei flussi video e generazione degli allarmi (sorpassi). Doppio Modem per l invio del pacchetto dati (sorpassi) con firma digitale. Sistemi di comunicazione alternativi: Fibra ottica,rame (Ethernet, ADSL,..), Ponte Ottico, Wi-Fi, Wi-Max, UMTS, EDGE, GPRS Custodia stagna in tecnopolimero per proteggere la telecamera. Armadio TLC in caso di elaborazione locale dei dati SKYCTRL k n o w l e d g e t o k n o w

9 I COMPONENTI HARDWARE DEL SORPASSOMETRO LA TELECAMERA MEGAPIXEL IL PC UNITA LOCALE DI ELABORAZIONE SKYCTRL IL CONTROLLO La telecamera IP, utilizzata nel Sorpassometro, si è dimostrata molto efficace, affidabile e con prestazioni di elevato livello. Ideale per le applicazioni dove sono richieste riprese di elevata risoluzione, stabilità di esercizio ed alta qualità. La telecamera è dotata di una procedura di autenticazione digitale e crittazione dei dati tramite Hashing MD5. In questo modo si escludono tutti i problemi legati alla manipolazione del registrato e si garantisce l autenticità delle immagini elaborate ed archiviate. Ogni telecamera è collegata ad un PC avente le seguenti caratteristiche fisiche ed ambientali: Dispositivo prodotto da Skyset in formato industriale standard DIN per la monitorizzazione, la segnalazione, l automazione ed il telecontrollo remoto di ambienti e apparecchiature. Il controllo e la segnalazione sono supportati dai seguenti mezzi trasmissivi: SMA, Ethernet, RS232/RS485, X10 su rete elettrica. La rivelazione dello stato delle apparecchiature avviene tramite rete Ethernet (l apparecchiatura deve supportare metodo http get/post oppure PING), RS232/RS485, X10 su rete elettrica. Fig.3 telecamera e relativa Custiodia Fig.1 Armadio TLC Sezione Frontale e Sezione Laterale Fig.2 Armadio TLC Sezioni interne/frontali con e senza PC Fig.4 Illuminatore

10 04 SORPASSOMETRO INSTALLAZIONE DEL SORPASSOMETRO Procedura di installazione Hardware e delle apparecchiature necessarie al corretto funzionamento della piattaforma software Giada - Sorpassometro. In particolare verranno descritte le varie tipologie di installazione della telecamera di visualizzazione, compenente fondamentale del dispositivo. Sia l installazione hardware che l installazione software prevedono l utilizzo dei relativi manuali con le istruzioni e le procedure d uso esplicate in dettaglio. k n o w l e d g e t o k n o w

11 TIPOLOGIE DI INSTALLAZIONE INTRODUZIONE INSTALLAZIONE INSTALLAZIONE OTTIMALE CENTRO CARREGGIATA INSTALLAZIONE CLASSICA BORDO STRADA La telecamera ed il relativo contenitore, camera house, devono essere installati tenendo conto della tipologia di strada da monitorare. Le tipologie sono: Installazione centro carreggiata (installazione ottimale) Installazione bordo strada In entrambi i casi la telecamera deve essere posizionata ad una altezza che può variare tra i 4,5 e 8,5 mt dal manto stradale. Altezze maggiori sono possibili ma tendono a far diminuire l efficienza del sistema. Per efficienza del sistema si intende la maggior percentuale di sorpassi rilevati dal dispositivo (tendente al 100%). Considerando che l efficienza del sistema è direttamente proporzionale alla bontà dell installazione della telecamera è necessaria la massima attenzione durante questa fase al fine di garantire il funzionamento del sistema al massimo delle sue capacità. L installazione ottimale della telecamera del dispositivo Sorpassometro è l installazione al centro della carreggiata, possibile sia su strade ad una corsia per senso di marcia che su strade ad alto scorrimento, più corsie per senso di marcia. La telecamera deve essere installata al centro carreggiata dove per centro carreggiata si intende: Strade ad una corsia per senso di marcia: al centro dell area composta dalla corsia di marcia e la corsia utilizzata impropriamente per effettuare manovre di sorpasso non consentite. Strade ad alto scorrimento (più corsie per senso di marcia): sulla linea di divisione tra la corsia di sorpasso e la corsia di marcia Questo posizionamento ortogonale elimina il problema prospettico dato dalle altre tipologie di installazioni facendo tendere il successo del dispositivo al 100%. Questo tipo di installazione può essere effettuata qualora per motivi tecnico logistici non è possibile realizzare la struttura di un portale o di un semi portale per collocare la telecamera al centro della carreggiata. L installazione a bordo strada risente dell effetto prospettico e tende quindi a diminuire l efficienza del sistema, ma non ne pregiudica in alcun modo l utilizzo. L efficienza del sistema e inversamente proporzionale all aumentare della distanza della collocazione della telecamera dal centro carreggiata.

12 05 SORPASSOMETRO LA GESTIONE DEGLI ALLARMI (SORPASSI) Gli allarmi archiviati su CD-ROM/DVD-ROM on trasmessi al dipartimento di competenza sono visualizzabili dall Applicativo GIADA VIEWER mentre quelli trasmessi tramite comunicazione TCP/IP sono visualizzati dal Portale di Gestione e Controllo AllarmI (GIADA PORTAL) Prima di poter consultare l allarme, in entrambi gli applicativi di visualizzazione, il dispositivo di Skyset prevede la verifica delle immagini, ovvero controllare che i dati non siano stati corrotti e che non abbiamo subito manipolazioni. La verifica della Firma Digitale per ogni immagine avviene in questo modo: Decompressione e decrittazione del pacchetto zip contenente gli allarmi attraverso la chiave privata conosciuta soltanto dal ricevente abilitato. Creazione della Firma digitale dell immagine ricevuta in MD5 Verifica che la firma digitale calcolata e quella presente sul file Key.txt coincidano. Se tale verifica va a buon fine l allarme viene archiviato, altrimenti ne viene richiesto il rinvio alla sorgente. k n o w l e d g e t o k n o w

13 G I A D A P O RTAL E GIADA VIEWER GIADA VIEWER VIEWER DEGLI ALLARMI GIADA PORTAL Il PORTALE DI GESTIONE ALLARMI FUNZIONI PRINCIPALI SCHEDA ALLARME (SORPASSO) L applicativo di Viewer degli allarmi permette, all operatore in possesso della chiave privata della firma digitale, di poter compiere le seguenti operazioni: 1) Selezionare la cartella con gli allarmi da visualizzare dal CDROM/DVD/ROM prelevato dalla PC di elaborazione. 2) Selezionare l allarme e controllarne la validità tramite la chiave privata in possesso. 3) Se la verifica della firma digitale ha avuto esito positivo, potranno essere visualizzate le seguenti informazioni: a. Le immagini relative all intera manovra di sorpasso. b. L immagine del dettaglio della targa relativa al veicolo che ha commesso l infrazione. Se la chiave privata inserita dall operatore non supera il test di validazione, l applicativo viewer visualizzare un messaggio di allarme comunicando che le immagini potrebbero essere state manipolate oppure la chiave inserita non è corretta. Il sistema è in grado di visualizzare in automatico eventuali scenari anomali ad un operatore congiuntamente alla tipologia di alerts ricevuti. L applicativo di Gestione e Controllo mantiene la traccia storica degli allarmi ricevuti e delle cause scatenanti. Livelli di autenticazione multipli. Visualizzazione della Scheda di dettaglio per ogni allarme: Data e ora allarme (hhmmss). Categoria allarme. Sorpasso (con dettaglio dell intera manovra di sorpasso). Numero univoco di identificazione della telecamera di provenienza. Numero univoco del dispositivo che ha generato l allarme con relativa georeferenzazione. Link al video (sequenza di fotogrammi) dell allarme (nel pieno rispetto della normativa sulla privacy). Campo note dove il personale preposto inserisce commenti sull accaduto. Ricerca degli allarmi per le chiavi sopra citate. Ricezione allarmi L operatore è abilitato, tramite un account di accesso al portale, al controllo di una o più aree ed a ricevere gli allarmi relativi alle postazioni di competenza. La ricezione dell allarme avviene tramite un segnale audio/video e la comparsa sul monitor di un immagine che attira l attenzione dell operatore. Selezionando l immagine dell allarme, si apre la schermata relativa alla scheda di dettaglio dell allarme. Gestione schede allarme L operatore ha la possibilità di gestire le schede allarmi scrivendo nel relativo campo note l intervento effettuato ed i commenti necessari. Ricerca e analisi nell archivio storico _% genetic intelligent adaptive analysis

14 La tecnologia del sorpassometro è brevettato ed interamente sviluppata da Skyset spa e si basa sull utilizzo di algoritmi genetici, probabilistici ed adattativi di tipo matematico (Prodotto Italiano). La piattaforma è in grado di analizzare, riconoscere, capire ed archiviare tutte le manovre di sorpasso non consentite ed allertare il personale preposto alla sorveglianza, nel caso accadano gli eventi per i quali è stata programmata: accertare automaticamente il comportamento, quale la manovra di sorpasso, ove questa è vietata, nel rispetto delle previsioni e dei limiti di cui all art. 201, comma 1 bis, lettera f del Nuovo Codice della Strada. Il dispositivo della Skyset spa è a norma per quanto riguarda la non interferenza dei campi elettromagnetici irradiati dal dispositivo stesso sulla elettronica di bordo degli autoveicoli ed è a norma sotto il profilo elettromagnetico con dispositivi che possono influire sulla salute dell uomo, quali stimolatori cardiaci, protesi acustiche, metalliche ed in particolare è conforme alle seguenti normative : Decreto del Ministro dell Ambiente n. 381 del in materia di tutela di radiofrequenza compatibile con la salute umana; Raccomandazione del Consiglio dell Unione Europea del relativa alla limitazione dell esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici da Hz.; Linee guida formulate dalla Commissione Internazionale in materia di protezione dalle radiazioni non ionizzanti (ICNIPR). *S/N A 1002* w w w. s k y s e t. c o m VIA DI VIGNA MURATA ROMA, ITALIA TEL FAX

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