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      道路監控:電子警察前景淺析與技術詳解

      目前,交通擁堵和交通事故已成為我國道路交通中頗受困擾的突出難題。為緩解這一矛盾,“電子警察”系統已在我國近30個大中城市“上崗”,為城市交通的暢通發揮了不可忽視的作用。本文主要介紹了電子警察系統應用中發揮主要作用的系統、核心技術以及未來仍需提高的地方等,同讀者共同探討。

      電子警察發展前景

      據公安部交管局統計,截至2011年8月底,全國機動車保有量達到2.19億輛。機動車保有量的急劇膨脹,在拉動國民經濟繼續向前邁進的同時,也給我國道路交通帶來無盡的煩擾——機動車違法、違章行為是造成交通事故和影響正常交通秩序的主要原因之一。為緩解這一矛盾,“電子警察”系統開始在全國各地的一些主要路口陸續上崗。

      近年來,我國社會經濟和城市建設等方面都已得到飛速發展,與此同時,隨著機動車總量的逐年增加,機動車交通事故和違法行為也明顯增多。機動車違章行為已成為造成交通秩序混亂、交通堵塞及引發交通事故的重要原因。如何加強對機動車駕駛員的管理是交通工程工作中的重大課題,同時使得公安管理部門對交通管理和治安防控面臨嚴峻的挑戰。

      作為城市交通智能管理的重要組成部分,電子警察對事故的判斷更準確,捕捉更迅速,在黑夜和惡劣環境下仍能正常工作;在規范行車安全、增強安全駕駛意識、杜絕闖紅燈現象和打擊違法犯罪行為等方面具有重要的意義。對駕駛員來講,它可以提高遵紀守法意識,避免事故發生,保障人身安全;對交通管理者而言,它是“向科技要警力”的體現,可以提高執法水平,對違章行為能夠快速反應,能提升人員素質,強化交警管理責任制,建立長效管理機制,樹立交通管理文明形象;對于扭轉交通管理消耗、疲于應付的被動局面具有不可估量的作用。

      對社會來說,它可以確保交通安全、行車暢通,維護良好交通秩序和保障人民的生命財產安全,從而使得交通成為經濟建設的動脈,對社會發展和人們日常生活產生深遠影響。

      電子警察技術詳解

      多系統應用:發揮優勢,各顯神“通”

      從采訪中筆者了解到,“電子警察”系統主要分為兩種類型,一是固定式,二是流動式。在固定式“電子警察”中,應用較多的系統主要為機動車闖紅燈違章視頻監測系統與機動車超速檢測系統,而流動式“電子警察”中應用較多的系統則為移動式車輛稽查系統,它們都各有優勢,為保道路交通順暢發揮著很大的作用。

      闖紅燈違章監測系統

      闖紅燈違章監測系統是一個基于網絡的分布式系統,系統分為前端視頻檢測與抓拍系統、路口局部數據處理系統、遠程數據傳輸系統、中心數據管理與處罰系統四大部分。該系統主要安裝于交通路口,全天候地對闖紅燈的違章機動車輛進行監測,不僅能對違章車輛拍照,還能夠實時對違章車輛的牌照和違章軌跡進行自動判斷識別。

      據亞洲視覺附屬公司智慧光科技(深圳)有限公司技術部人員介紹,闖紅燈違章監測系統在具體工作時,是需要紅綠燈信號采集器配合進行實時視頻檢測和實時數據傳輸的。交通信號控制系統輸出路口紅綠燈信號,確定放行車道和禁行車道。當車輛檢測單元檢測到有車輛通過禁行車道時,便通過主控機控制闖紅燈違章抓拍單元拍攝違章車輛號牌圖片和該方向的全景圖片。所有處理結果都將存儲于主控機(工控機)的存儲單元中,同時系統具有硬盤錄像功能,可以將違章事件的視頻數據記錄在硬盤上。

      另外,存儲信息可通過通信子系統由人工控制下載給筆記本計算機,或自動通過光纖、無線等傳輸方式傳給中心端數據管理子系統。這樣對于違章闖紅燈行為既有違章抓拍圖片,又有視頻圖像,避免了違章處罰引發的爭議,同時對于一些交通事故引發原因、責任判定提供了有力的證據。

      超速檢測系統

      除了闖紅燈外,在道路中超速行駛等違章行為,也是引發交通事故的一個重要原因。利用超速檢測系統,則能很好地處理這一問題。據了解,機動車超速檢測系統是實時響應系統,它利用視頻圖像處理技術,對公路車道上的汽車進行非接觸式監控,獲得超速車輛車速、車牌號碼、違章照片等運行狀態信息,每車道僅架設一臺CCD(攝像頭),便可對高速公路或城市道路上的超速車輛信息進行準確、穩定、全天候的檢測和記錄。

      “當發現有車輛駛入監測區域,該系統則會立刻啟動識別模塊。在獲取了實時車牌圖像數據后,系統在極短時間(1秒左右)則完成車速檢測、圖像識別、車輛數據入庫、圖像數據入庫、道路信息分析、檢索數據等處理。同時,與黑名單中的‘稽查車輛’進行比對,可以很好地輔助治安監控管理。系統還可以將違章車輛信息送回指揮中心以及收費站,便于存檔和對違章車輛進行處罰?!敝腔酃饪萍脊炯夹g部人員說道。

      另外,如果系統發現通過的車輛超速或是交警、公安機關需要查找的車輛(如被盜搶車輛),系統可通過遠程數據網絡向“指揮中心”和“攔截站”發出告警信息,通知有關部門或有關人員。對于存放于數據庫中的過車記錄,可以隨時進行檢索,掌握車輛的去向,以作為違章處罰的根據或對破案提供幫助。

      移動式車輛稽查系統

      移動式車輛稽查系統是將車輛視頻檢測、雷達測速、車牌自動識別和車輛稽查數據庫實時比對等先進技術集于一體的實時稽查系統。該系統可對行駛車輛進行測速、牌照抓拍、識別和比對,在不影響正常交通的情況下,能自動實時稽查違規車輛,有效地進行交通執法。據了解,在北京、上海、天津、合肥、長春等許多城市的交警部門都配備了類似的移動式車輛稽查系統,應用效果也比較良好。

      該系統既可以借助專用的夾持件安裝在車上移動使用,也可以方便地架設在指定地點?!爱斳囕v進入攝像機視野后,系統對車牌進行抓拍識別,并與黑名單數據庫進行比對,發現違章車輛,及時給出告警信息,警察可對該車進行截停和處罰,相關信息通過無線網絡送回中心數據庫,并通過對其他移動稽查裝置的數據庫進行刷新,避免出現一輛車被多次攔截處罰的情況?!备拭C某交通科技有限公司工程師說道。

      兩大核心技術:持續競爭力的關鍵

      “電子警察”系統具有高技術含量,可以對“超速、逆行、闖紅燈、禁停、壓黃線、搶占公交車道等一系列違章現象進行自動、全天候的監控、執法和處罰。從采訪中筆者了解到,能實現這一系列功能的核心技術主要是車輛視頻檢測技術與車牌識別技術。

      車輛視頻檢測技術

      目前,在各城市“電子警察”系統中主要使用的車輛檢測器是線圈感應器和視頻檢測器?!暗芈窀袘€圈檢測器因其可靠性高,準確率較高,而且價格低,一直被廣泛使用。不過,隨著電子技術和大規模、超大規模集成電路的發展,以及功能強大的數字處理芯片的出現,車輛視頻檢測技術也開始迅速發展起來,與線圈檢測技術相比所具有的優越性和高性價比也已漸漸得到業內人士的公認?!鄙钲谑邪舶部萍奸_發有限公司總經理章弘濤說道。

      所謂車輛視頻檢測器,其實是一種基于視頻圖像分析和計算機視覺技術對路面車輛運行情況進行檢測分析的集成系統。它能實時分析輸入的交通圖像,跟蹤圖像中的車輛,以獲得各種交通數據。

      對于視頻車輛檢測器的優勢,智慧光科技公司技術部人員認為主要有4點:

      1、采用全景攝像機作為視頻傳感器,它無需切割破壞路面,乃至鋪設很長的線圈電纜,更大程度的縮短了封閉道路的時間。另外,視頻虛擬線圈的位置可以根據需要任意放置,而感應線圈安裝在一個位置后就不能根據路況的變化而任意移動,否則重復切割路面會嚴重影響道路的使用壽命。

      2、視頻虛擬線圈的位置擺放可以根據路況任意調整,其線圈功能屬性也可以根據需要進行設置,如:存在、延時、延遲、脈沖和計數。選用不同屬性的線圈可以實現不同的控制需求,每路視頻圖像可以設置多個這樣的虛擬線圈。

      3、感應線圈的壽命大約在2-5年(根據交通量及路面溫度而定),而視頻檢測器的使用壽命要超過10年。

      4、采用了數字信號處理技術(DSP)和先進算法,視頻檢測能夠面對路面反光、車輛陰影、惡劣氣候及各種光照條件的挑戰,它都能夠準確、可靠檢測數據,真正實現全天候的檢測控制。

      他還提出,目前在闖紅燈、超速、禁行移動“電子警察”系統中,都開始采用了視頻車輛檢測技術,在不久的將來,傳統的地埋感應線圈將逐漸被取代。

      車牌識別技術

      車牌識別作為“電子警察”系統的另一核心技術,應用在多項子系統中,如闖紅燈監測系統、超速監測系統、逆行監測系統、禁行監測系統、公交車道監測系統、非機動車道行車監測系統、壓雙黃線監測系統、緊急停車帶行車監測系統、移動式車輛稽查系統等。

      據了解,車牌識別的流程可分為車牌定位、車牌預處理、字符分割和字符識別四個步驟?!败嚺谱R別系統采用先進的模糊圖像處理技術,能很好地實現對于車牌的整體傾斜、文字傾斜、污損和模糊等的處理,將人眼都很難辨別的車牌號識別出來?!碧旖蛱斓貍I數碼科技有限公司智能交通產品經理肖勇說道。

      當然,在車牌識別系統中,并非是完全能夠識別?!耙话愕能嚺谱R別技術只能達到90%左右。因為在進行車牌識別中,還存在一些難點,比如一些過于臟污、破損、扭曲的車牌,會造成車牌定位和字符分割的難度。另外,由于中國省份眾多,形相近的漢字很多,再加之受分辨率的制約,每個字符的信息量很小,也會造成字符識別部分的難度。當然,如果再有一些車牌光照不均勻、車牌反光、車牌逆光等自然因素,車牌識別的難度就更大了?!鳖干嚷撔兄悄芟到y有限公司副總經理楊廣偉說道。

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