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当前页面:首页>>“电子警察”系统应用——交通管理的新革命
[2011-3-7]
 
【安防知识网】多系统应用:发挥优势,各显神“通”
  从采访中笔者了解到,“电子警察”系统主要分为两种类型,一是固定式,二是流动式。在固定式“电子警察”中,应用较多的系统主要为机动车闯红灯违章视频监测系统与机动车超速检测系统,而流动式“电子警察”中应用较多的系统则为移动式车辆稽查系统,它们都各有优势,为保道路交通顺畅发挥着很大的作用。
  闯红灯违章监测系统
  闯红灯违章监测系统是一个基于网络的分布式系统,系统分为前端视频检测与抓拍系统、路口局部数据处理系统、远程数据传输系统、中心数据管理与处罚系统四大部分。该系统主要安装于交通路口,全天候地对闯红灯的违章机动车辆进行监测,不仅能对违章车辆拍照,还能够实时对违章车辆的牌照和违章轨迹进行自动判断识别。
  据亚洲视觉附属公司智慧光科技(深圳)有限公司技术部人员介绍,闯红灯违章监测系统在具体工作时,是需要红绿灯信号采集器配合进行实时视频检测和实时数据传输的。交通信号控制系统输出路口红绿灯信号,确定放行车道和禁行车道。当车辆检测单元检测到有车辆通过禁行车道时,便通过主控机控制闯红灯违章抓拍单元拍摄违章车辆号牌图片和该方向的全景图片。所有处理结果都将存储于主控机(工控机)的存储单元中,同时系统具有硬盘录像功能,可以将违章事件的视频数据记录在硬盘上。
  另外,存储信息可通过通信子系统由人工控制下载给笔记本计算机,或自动通过光纤、无线等传输方式传给中心端数据管理子系统。这样对于违章闯红灯行为既有违章抓拍图片,又有视频图像,避免了违章处罚引发的争议,同时对于一些交通事故引发原因、责任判定提供了有力的证据。
  超速检测系统
  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。
  “当发现有车辆驶入监测区域,该系统则会立刻启动识别模块。在获取了实时车牌图像数据后,系统在极短时间(1秒左右)则完成车速检测、图像识别、车辆数据入库、图像数据入库、道路信息分析、检索数据等处理。同时,与黑名单中的‘稽查车辆'进行比对,可以很好地辅助治安监控管理。系统还可以将违章车辆信息送回指挥中心以及收费站,便于存档和对违章车辆进行处罚。”智慧光科技公司技术部人员说道。
  另外,如果系统发现通过的车辆超速或是交警、公安机关需要查找的车辆(如被盗抢车辆),系统可通过远程数据网络向“指挥中心”和“拦截站”发出告警信息,通知有关部门或有关人员。对于存放于数据库中的过车记录,可以随时进行检索,掌握车辆的去向,以作为违章处罚的根据或对破案提供帮助。
  移动式车辆稽查系统
  移动式车辆稽查系统是将车辆视频检测、雷达测速、车牌自动识别和车辆稽查数据库实时比对等先进技术集于一体的实时稽查系统。该系统可对行驶车辆进行测速、牌照抓拍、识别和比对,在不影响正常交通的情况下,能自动实时稽查违规车辆,有效地进行交通执法。据了解,在北京、上海、天津、合肥、长春等许多城市的交警部门都配备了类似的移动式车辆稽查系统,应用效果也比较良好。
  该系统既可以借助专用的夹持件安装在车上移动使用,也可以方便地架设在指定地点。“当车辆进入摄像机视野后,系统对车牌进行抓拍识别,并与黑名单数据库进行比对,发现违章车辆,及时给出告警信息,警察可对该车进行截停和处罚,相关信息通过无线网络送回中心数据库,并通过对其他移动稽查装置的数据库进行刷新,避免出现一辆车被多次拦截处罚的情况。”甘肃某交通科技有限公司工程师说道。
  两大核心技术:持续竞争力的关键
  “电子警察”系统具有高技术含量,可以对“超速、逆行、闯红灯、禁停、压黄线、抢占公交车道等一系列违章现象进行自动、全天候的监控、执法和处罚。从采访中笔者了解到,能实现这一系列功能的核心技术主要是车辆视频检测技术与车牌识别技术。
  车辆视频检测技术
  目前,在各城市“电子警察”系统中主要使用的车辆检测器是线圈感应器和视频检测器。“地埋感应线圈检测器因其可靠性高,准确率较高,而且价格低,一直被广泛使用。不过,随着电子技术和大规模、超大规模集成电路的发展,以及功能强大的数字处理芯片的出现,车辆视频检测技术也开始迅速发展起来,与线圈检测技术相比所具有的优越性和高性价比也已渐渐得到业内人士的公认。”深圳市安安科技开发有限公司总经理章弘涛说道。
  所谓车辆视频检测器,其实是一种基于视频图像分析和计算机视觉技术对路面车辆运行情况进行检测分析的集成系统。它能实时分析输入的交通图像,跟踪图像中的车辆,以获得各种交通数据。
  对于视频车辆检测器的优势,智慧光科技公司技术部人员认为主要有4点:
  1、采用全景摄像机作为视频传感器,它无需切割破坏路面,乃至铺设很长的线圈电缆,最大程度的缩短了封闭道路的时间。另外,视频虚拟线圈的位置可以根据需要任意放置,而感应线圈安装在一个位置后就不能根据路况的变化而任意移动,否则重复切割路面会严重影响道路的使用寿命。
  2、视频虚拟线圈的位置摆放可以根据路况任意调整,其线圈功能属性也可以根据需要进行设置,如:存在、延时、延迟、脉冲和计数。选用不同属性的线圈可以实现不同的控制需求,每路视频图像可以设置多个这样的虚拟线圈。
  3、感应线圈的寿命大约在2-5年(根据交通量及路面温度而定),而视频检测器的使用寿命要超过10年。
  4、采用了数字信号处理技术(DSP)和先进算法,视频检测能够面对路面反光、车辆阴影、恶劣气候及各种光照条件的挑战,它都能够精确、可靠检测数据,真正实现全天候的检测控制。
他还提出,目前在闯红灯、超速、禁行移动“电子警察”系统中,都开始采用了视频车辆检测技术,在不久的将来,传统的地埋感应线圈将逐渐被取代。
  车牌识别技术
  车牌识别作为“电子警察”系统的另一核心技术,应用在多项子系统中,如闯红灯监测系统、超速监测系统、逆行监测系统、禁行监测系统、公交车道监测系统、非机动车道行车监测系统、压双黄线监测系统、紧急停车带行车监测系统、移动式车辆稽查系统等。
  据了解,车牌识别的流程可分为车牌定位、车牌预处理、字符分割和字符识别四个步骤。“车牌识别系统采用先进的模糊图像处理技术,能很好地实现对于车牌的整体倾斜、文字倾斜、污损和模糊等的处理,将人眼都很难辨别的车牌号识别出来。”天津天地伟业数码科技有限公司智能交通产品经理肖勇说道。
  当然,在车牌识别系统中,识别率并非是百分之百。“一般的车牌识别技术只能达到90%左右。因为在进行车牌识别中,还存在一些难点,比如一些过于脏污、破损、扭曲的车牌,会造成车牌定位和字符分割的难度。另外,由于中国省份众多,形相近的汉字很多,再加之受分辨率的制约,每个字符的信息量很小,也会造成字符识别部分的难度。当然,如果再有一些车牌光照不均匀、车牌反光、车牌逆光等自然因素,车牌识别的难度就更大了。”罡扇联行智能系统有限公司副总经理杨广伟说道。
  亟待解决问题
  目前,“电子警察”系统已经成为公安交通管理工作中重要的装备,并且发展迅速,应用越来越广泛。不过,在硬件设备的质量与兼容性方面,还是需要进一步提高与完善。
  应用环境恶劣,硬件质量有待提高
  由于“电子警察”设备安装在室外,每天24小时、每年365天不间断运行,这就要求组成设备的部件符合全天候工作要求,设备能够在较宽温度范围和较宽的湿度范围工作,且不需维护或只需少量维护。
  但是,由于目前全国生产、经销“电子警察”设备的公司、厂家很多,产品质量技术水平良莠不齐,较多的产品并未通过有关检测,尤其在使用安全方面存在较大隐患。“比如完整的车辆及车牌抓拍率不高、车牌识别率不高、夜间车辆抓拍与识别率较差、安全防护措施不够完善、系统的稳定性不高、全天候工作能力有限、运行维护水平不高等。”罡扇联行公司副总经理杨广伟说道。所以,厂家们在对电子警察系统硬件方面的可靠性与稳定性方面还值得继续加强。
  资源浪费,系统未能有效整合
  除了硬件的提高外,“电子警察”系统标准各异、彼此不能兼容也是一个尚待解决的问题。虽然目前国内已经****了“电子警察”相关的规范与标准,但主要是规定了一些图片及数据的传输格式,对于“电子警察”的系统设计方面还未进行规范。“由于电子警察设备各自的信息无法实现共享,影响了系统整体效益的全面发挥,这是整个行业的发展并未成熟造成的。”安安科技公司总经理章弘涛如是说。
  另外,由于每个省份的大多数“电子警察”系统是孤立的,不仅不能对交通违章现象及其发生的原因进行科学的分析,同其他的系统,如交通控制系统、交通流量数据采集系统等也未能进行有效地整合,造成了许多软硬件资源的浪费。“比如本地的电子警察对外地号牌的车辆违章就无能为力,即使是率先安装‘电子警察'设备的北京、上海、深圳等地也仅仅是实现省、市内联动,至于省市外,还没有实现联动。”北京市公安局公安交通管理局技术部人员赵敬华举例说道。
  除以上几点外,笔者还了解到,目前在一些设置了“电子警察”的交通干道,驾驶员行车还比较规矩,但在一些偏远路段,仍有相当一部分路口未设置“电子警察”系统,驾驶员超速、违章变道、乱停车等现象司空见惯,事故依然频发。
  维护:定期“体检”,积极“治疗”
  当然,在安装完“电子警察”系统后,也不能就此对它不管不顾了,还应该定期对它进行体检,实现良好的后期维护,才能保证设备能够高效稳定地运行。
  据广东省计量科学研究院2006年7月出具的一份检测报告显示,自2005年以来,广东全省公安交通管理部门送检的电子眼110多台,合格率难以让公众接受,甚至有很多未经质监部门检测的电子眼,却一直使用,并作为对车主实施处罚的依据。因此,一些偏僻路段的“电子警察”常挨“扭打”、石砸。在广东开阳高速江门段,一些“电子警察”因为测速与汽车GPS测速产生差异,因而成了被告,与车主对簿公堂。
  纵然,“电子警察”在使用过程中是会出现一些“误罚误判”,但它在交通管理上所做出的成绩也是毋庸置疑的。因此,有社会学者提出,不要一味纠缠“电子警察”的过错。社会公众尤其是交管部门应该积极面对的是,尽早给“电子警察”“治病”,让其更有成效地为社会公众服务才是最为重要的事情。
  那么,如何才能让“电子警察”“健康”稳定的工作呢?浙江大华技术公司高级产品经理李小村提出,电子摄像设备在安装后要确认是否进水、进粉尘;要避免将设备放在阳光直射点,或者加热器、暖气等热源附近,设备周边不能接触腐蚀性的化学物品。特别是镜头不能够直接对强光,否则会损坏感光器件。在运行后,需要定期检查线路是否暴露在容易损坏的地方、防护罩是否损坏、链接部位是否松动等。
  另外,定时清洁、注意散热也是保证设备稳定工作的方法之一。“一般设备损坏很大部分情况都是这些原因造成的,所以必须定期检查路口机柜及设备,查看机柜散热情况和干燥程度,并定期清洁摄像机防护罩的玻璃,以确保摄像机保持录像画面清晰。”安安科技公司总经理章弘涛说道。当然,要实现良好维护,在前期选择好的厂家与产品也是必要的。“选择能够提供安防行业全线产品的厂家,既可以保证产品兼容性,在后期维护上也可以避免产品提供商互相推脱责任的情况。”天地伟业智能交通产品经理肖勇建议道。
  未来:空间激增,前景广阔
  智能交通系统在我国是一个新的产业,国家和地方在财力上对智能交通领域的投资力度非常大。“电子警察”系统作为智能交通的一个分系统,在很多城市的应用中都取得了非常好的成效,它的发展已经从大中城市到中小城市,并已经成为安防行业的主要增长点。“2007年,我们公司的电子警察系统销量在1万套左右,销量比去年增长了40%以上。”天地伟业公司智能交通产品经理肖勇自豪地说。
  安安科技公司总经理章弘涛也认为,随着道路上行驶车辆的日益增多,国内许多沿海城市已经开始普及“电子警察”系统,而且在未来的3-5年内,将迎来内地电子警察市场的大好发展时期。
  此外,在技术方面,“电子警察”系统还将朝着网络化、便携化和简单化发展。“目前我们的电子警察设备已经能做到通过警用车载台,将管区内任何的车辆超速信息、闯红灯信息等,实时地传送给指定的执勤交警,并且通过交警手中的便携式处理终端,现场就可以进行处罚,并出具证据等。随着这个网络的完善,以后在任何城市、任何地点,我们都能为交管部门提供所需要的信息。”天地伟业智能交通产品经理肖勇说道。
  我们相信,随着科学技术的发展,“电子警察”系统的应用将更完善,运行模式也将更合理,更加适应交通管理的实际需求。

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