基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通檢測與應(yīng)急管理系統(tǒng)

1、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通檢測與應(yīng)急治理系統(tǒng)上海博超聯(lián)石智能科技晉勝國傅福林摘要：本文從物聯(lián)網(wǎng)和智能交通建設(shè)的實際現(xiàn)狀出發(fā),在對交通事件智能檢測分析和應(yīng)急治理決策技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究的根底上,提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的交通智能檢測與應(yīng)急治理系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)及子系統(tǒng)平臺設(shè)計思路,為新形勢下城市智能交通與應(yīng)急治理系統(tǒng)的理論研究提供了新思路、新技術(shù)、新方法,對于交通智能化和智慧城市建設(shè)都具有重要的實踐意義.關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)智能交通事件檢測應(yīng)急治理1概述隨著城市化進(jìn)程不斷深入,城市人口和車輛迅速增多,汽車保有量逐年增長,道路擁擠、交通不暢、環(huán)境污染、事故頻發(fā),因此,開展智能交通系統(tǒng)理論研究和技術(shù)創(chuàng)新,對于解決城市交通平安

2、、交通堵塞及環(huán)境污染等問題,最大限度地滿足老百姓交通出行需要,提升人民群眾生活質(zhì)量顯得十分迫切.研究發(fā)現(xiàn),通過技術(shù)手段實現(xiàn)對交通事件進(jìn)行智能檢測,并對檢查到的各種數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行有效治理,可以有效地縮短事件發(fā)現(xiàn)、響應(yīng)和去除所花費的時間,大大提升事件的處理效率.越快對事件進(jìn)行處理,就越能減少交通事件所造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失；越能改善與事件有關(guān)的當(dāng)事人、事件的處理人以及相關(guān)道路使用者的平安性；越能有效地使用各種應(yīng)急資源,提升治理部門的工作效率.智能化的交通事件治理不僅可以減少事件所持續(xù)的時間、縮短事件所造成的延誤、降低偶發(fā)性交通擁堵的程度,從而有效地預(yù)防二次事件的發(fā)生；而且可以通過發(fā)布內(nèi)容更豐富的出

3、行者信息來節(jié)省駕駛?cè)藛T的運行費用,從而更高效靈活地使用人力和道路設(shè)施.因此,研究新形勢下基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通事件自動檢測與應(yīng)急治理的新技術(shù)、新思路、新方法,不僅可以提升道路交通治理的智能化水平,促進(jìn)道路交通的應(yīng)急救援治理工作上一個新臺階,而且具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益.2關(guān)鍵技術(shù)2.1 車牌識別技術(shù)車牌識別算法采用高度模塊化的設(shè)計,根據(jù)車牌識別過程所包含的環(huán)節(jié)進(jìn)行劃分,一個環(huán)節(jié)對應(yīng)一個相對獨立的模塊,這些模塊既相互獨立又相互聯(lián)系,它們共同作用實現(xiàn)對車牌的準(zhǔn)確識別.一般包括：車輛的檢測和跟蹤：主要是對視頻流進(jìn)行圖像分析,根據(jù)圖像中車輛的位置,實現(xiàn)對其中的車輛進(jìn)行跟蹤,當(dāng)車輛在最正確位置時,抓拍

4、車輛的特寫圖片.而對車輛的跟蹤是為了更好地克服來自外界的各種干擾,使識別的結(jié)果更加合理.車牌的定位：車牌定位對后續(xù)環(huán)節(jié)顯得十分重要,因此它是車牌識別的根底,車牌定位的準(zhǔn)確性直接影響到整體系統(tǒng)的性能.本系統(tǒng)引進(jìn)的車牌定位算法是一種完全基于學(xué)習(xí)的、多種特征融合的新算法,由于它摒棄了傳統(tǒng)的算法思路,因此特別適用于各種復(fù)雜的場景以及拍攝角度.車牌的矯正和精確定位：考慮到受現(xiàn)場安裝條件的影響,攝像機的安裝角度會受到一定的限制,抓拍到的車牌會出現(xiàn)一定程度的傾斜.需要對車牌圖像進(jìn)行矯正處理,以提升車牌圖像的質(zhì)量,也是為后續(xù)對車牌進(jìn)行切分和識別做準(zhǔn)備工作.我們采用通過精心設(shè)計的圖像快速處理濾波器,對圖像中車牌

5、的整體信息進(jìn)行快速處理,不僅可以預(yù)防因局部噪聲所帶來的影響,而且通過在算法中對多個中間結(jié)果進(jìn)行比較分析,實現(xiàn)對車牌的精確定位,以減少非車牌區(qū)域所造成的影響.車牌的切分：車牌的切分是根據(jù)車牌上文字的顏色、灰度、邊緣分布等一系列特征來設(shè)計切分算法.該算法不僅可以有效抑制車牌周圍其它噪聲的影響,而且可以容忍車牌有一定程度的傾斜,特別是針對車牌圖像噪聲較大的應(yīng)用,比方移動式稽查車牌識別,這一算法更具有明顯的優(yōu)勢.車牌的識別：為了更有效地提升字符識別的正確率,本系統(tǒng)設(shè)計了多個識別模型,多個識別模型相結(jié)合形成一種層次化的字符識別算法.同時,為了盡可能地保存圖像信息,在對字符進(jìn)行識別之前,先使用一些智能算法

6、對字符圖像做一些預(yù)處理,一方面可以提升圖像的質(zhì)量,同時也可以保證相似字符更好區(qū)分,提升字符的識別率.車牌識別結(jié)果的決策：所謂識別結(jié)果的決策,就是根據(jù)車牌的歷史記錄,當(dāng)一輛車經(jīng)過視野時,對識別到的結(jié)果進(jìn)行智能化的比擬分析,并作出決策.這種比擬分析決策可以通過計算觀測幀數(shù),判斷識別結(jié)果、軌跡、速度等的穩(wěn)定性,估算平均可信度、相似度等幾方面進(jìn)行綜合評價,最后決定是繼續(xù)跟蹤該車、輸出識別結(jié)果還是拒絕該結(jié)果.這種方法不同于傳統(tǒng)的基于單幅圖像的識別算法,它綜合利用了所有幀的信息,減少了偶然性,大大提升了識別率,使識別結(jié)果更加正確、可靠.車牌的跟蹤：車牌跟蹤基于各種歷史信息數(shù)據(jù)庫以及運動模型和更新模型實現(xiàn)的

7、.歷史信息數(shù)據(jù)庫中記錄了車輛行駛過程中每一幀所包含的該車車牌的位置信息、外觀信息、識別結(jié)果、可信度等信息.運動模型、更新模型由于具有一定的容錯水平,因此可以保證那些短時間被遮擋或者瞬間比擬模糊的車牌仍能夠被正確地跟蹤和預(yù)測,并在最終只輸出一個識別結(jié)果.下列圖1為車牌識別的工作流程圖:一視頻輸入車輛檢測跟蹤kk_一車牌定位一【車髀僻正精確定位:車牌切分:在城學(xué)習(xí)一車羯步別：一識前翁果斷策卜結(jié)果輸出治理圖1智能交通車牌識別工作流程圖2.2 交通事件應(yīng)急治理與決策技術(shù)一般地,交通事件應(yīng)急治理是指借助計算機技術(shù)、通信技術(shù)等現(xiàn)代最新技術(shù),根據(jù)交通事件應(yīng)急指揮流程,來建立一套智能交通應(yīng)急治理決策系統(tǒng),以實

8、現(xiàn)人、制度、機械和技術(shù)等各種資源的有機整合和相互協(xié)調(diào),通過有效地減少交通事件的碰撞程度、持續(xù)時間等指標(biāo),來提升相關(guān)人員如：事件受害者、司乘人員、事件響應(yīng)者等的安全水平.通過該系統(tǒng)還可以縮短發(fā)現(xiàn)和查證一起事件所需的時間,通過適當(dāng)響應(yīng),即可實現(xiàn)提升事件操作效率,保證事件平安程度,最終平安去除事件現(xiàn)場的目標(biāo).概括地,智能交通應(yīng)急治理決策系統(tǒng)應(yīng)涵蓋以下幾個根本流程：首先是對事件進(jìn)行檢測,然后是對事件進(jìn)行辨識,針對不同的事件作出決策,提出應(yīng)急方案,并立即實施方案,同時發(fā)布事件信息,最后還要對實施效果進(jìn)行評估,評估結(jié)果存放到應(yīng)急治理知識庫中.智能交通應(yīng)急治理決策系統(tǒng)主要流程如下列圖2所示：效果評佶知識庫圖

9、2智能交通應(yīng)急治理決策系統(tǒng)事件檢測：智能交通檢測技術(shù)需要解決高檢測率事件檢測算法的高靈敏度與高誤報率的矛盾,檢測率、誤報率與平均檢測時間之間的矛盾.檢測的準(zhǔn)確率與所采用的自動檢測算法有著密切的關(guān)系.因此,要提升檢測的準(zhǔn)確率,除了提升硬件檢測精度外,關(guān)鍵要對檢測算法進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計.事件檢測算法的設(shè)計十分重要,它不僅關(guān)系到能否最大限度地發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)硬件局部的作用,特別是對事故的處理也顯得非常地重要.比方：事故發(fā)生后所需的快速檢測,事故發(fā)生后采取交通限制措施,對事故進(jìn)行快速處理,以預(yù)防二次事故的發(fā)生,有效降低事故帶來的損失等,都和事件檢測算法設(shè)計有著直接的關(guān)系.下列圖3為智能交通事件檢測的關(guān)鍵流程：國

10、像分析圖3智能交通事件檢測流程事件辨識：一旦事件檢測模塊檢測到已發(fā)生或?qū)l(fā)生的交通事件后,系統(tǒng)會將與此事件相關(guān)的原始信息、事件發(fā)生地的環(huán)境信息、四周的交通信息進(jìn)行匯總,進(jìn)入到事件分析模塊,進(jìn)行事件辨識包括過濾、比對分析等.實際上系統(tǒng)在內(nèi)部,一方面會根據(jù)事件的類型、事件的嚴(yán)重程度、導(dǎo)致事件發(fā)生的原因等因素來進(jìn)行事件辨識,更進(jìn)一步,它還會通過對事件所導(dǎo)致的瓶頸處通行水平的下降程度、事件可能造成的阻塞及其擴(kuò)散程度等幾個方面做出分析和預(yù)測,為接下來的應(yīng)急決策提供根本的依據(jù).考慮到事件檢測模塊會有一定的誤報率,而且事件檢測所提供的與事件有關(guān)的屬性數(shù)據(jù)可能很不全面,因此,事件辨識的過程首先是對事件進(jìn)行確認(rèn)

11、的過程,也即是首先要對事件的有無進(jìn)行判斷.然后才是借助預(yù)先設(shè)計好的各種模型和預(yù)案包括數(shù)學(xué)算法來對事件進(jìn)行歸類并分析,最終得到與事件的有關(guān)特征信息、事件的嚴(yán)重程度、事件影響指數(shù)等一些重要參數(shù).當(dāng)然,要是當(dāng)檢測模塊所提供的與事件有關(guān)的數(shù)據(jù)不夠完善或者是有殘缺時,系統(tǒng)內(nèi)部會應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合等技術(shù)算法對與事件有關(guān)的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行更進(jìn)一步的處理.應(yīng)急決策：決策分析是交通事件應(yīng)急治理的難點,它一方面要負(fù)責(zé)生成救援方案,同時還要負(fù)責(zé)通知相關(guān)救援部門派遣救援資源.決策模塊利用檢測模塊所采集到的信息,通過具體的決策算法和優(yōu)化算法生成包括車道限制、匝道限制等救援策略.在生成這些策略時,不僅要考慮相關(guān)交通路網(wǎng)的

12、通行水平和各交通路段通行水平之間的匹配情況以及各交通路段預(yù)測的行駛時間,還應(yīng)考慮生成相關(guān)救援部門實施事故救援的具體過程.決策分析的好壞對于應(yīng)急決策的效果有直接的影響,因此,在設(shè)計交通事件的決策分析算法時,不僅要考慮從事件分析模塊所得到與交通事件的有關(guān)信息,還要來自輔助決策和資源維護(hù)兩個外部模塊的信息.輔助決策模塊主要涉及、氣象、環(huán)境等幾個方面的內(nèi)容,可以為決策分析提供所需的地理、環(huán)境、氣象預(yù)測等方面的信息；資源維護(hù)模塊可以提供有關(guān)應(yīng)急資源的配置和補給等方面的信息,這些信息對于決策方案的制定以及執(zhí)行過程都有著直接的影響.此外,交通事件的歷史信息和應(yīng)急預(yù)案也都是系統(tǒng)在進(jìn)行決策分析時的有效依據(jù).交通

13、事件應(yīng)急預(yù)案一般包括事發(fā)路段的如何進(jìn)行交通治理、如何對出救資源種類進(jìn)行選擇、如何選擇出救資源點、如何合理配置應(yīng)急資源、如何保證救援路徑最優(yōu),止匕外,還要考慮對事發(fā)路段上游流入交通如何進(jìn)行迂回誘導(dǎo)和限制、如何緊急治理事發(fā)路段的關(guān)聯(lián)平面道路以及如何發(fā)布信息等方面的預(yù)案.決策實施與信息發(fā)布：決策實施即是應(yīng)急決策的執(zhí)行,它包括交通事件救援行動的全過程.其有效性主要取決于兩個方面：一是交通事件的開展趨勢,一是可供調(diào)度的用于救援的資源狀態(tài).在應(yīng)急救援過程中,需要應(yīng)急指揮人員不斷從系統(tǒng)中實時獲得事件的最新狀態(tài)和事件的開展趨勢,并據(jù)此作出處置決策,這些處置決策以指令的形式通過系統(tǒng)下達(dá)給有關(guān)行動部門,行動部門收

14、到指令后立即組織應(yīng)急救援人員實施救援和處置,并負(fù)責(zé)隨時通過系統(tǒng)將指令的執(zhí)行結(jié)果是否正常完成以及不能完成的原因等反應(yīng)給回傳給指揮中央的應(yīng)急指揮人員,以幫助指揮人員作出下一步的決策.指揮人員發(fā)布的指令一般包括：指令編號系統(tǒng)生成、指令發(fā)布人、發(fā)布指令的時間、行動部門、行動人員、行動內(nèi)容任務(wù)、協(xié)助部門、協(xié)助人員等內(nèi)容.指令的執(zhí)行結(jié)果需要根據(jù)指令編號、任務(wù)完成情況是否完成了指令預(yù)定的任務(wù)、結(jié)果的描述、完成時間等的字段記錄保存到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)根據(jù)執(zhí)行結(jié)果記錄可提供事后分析,便于進(jìn)行經(jīng)驗的總結(jié)或事后責(zé)任的追查.除了通過系統(tǒng)反應(yīng)指令的執(zhí)行結(jié)果外,行動部門還需通過系統(tǒng)將反應(yīng)事件開展的及時狀態(tài)報告,也即是將事件

15、開展的最新狀態(tài)信息通報給平級的有關(guān)部門,或者上報給上級的領(lǐng)導(dǎo)部門.根據(jù)事件開展的不同階段,狀態(tài)報告一般分為三類：初報即首次報告一份、續(xù)報即進(jìn)程報告可能多份、中報即結(jié)案報告一份.報告的內(nèi)容除了要記錄報告人、時間、事件狀態(tài)、事件性質(zhì)外,還有一項重要內(nèi)容是對事件的開展趨勢要進(jìn)行預(yù)測描述.智能交通決策實施與應(yīng)急救援流程如圖4所示.1應(yīng)急決策上:下達(dá)指令,分發(fā)指令卡cii:I:空施救援和處置CSSaJ；:結(jié)果反應(yīng)圖4智能交決策實施與應(yīng)急救援流程圖效果評估：交通事件處理結(jié)束后,應(yīng)對整個事件處理的效果進(jìn)行評估.效果評估可以通過從系統(tǒng)中調(diào)出從事件開始到處理結(jié)束整個過程中的記錄.假設(shè)要對整個交通事件的處理過程進(jìn)

16、行總結(jié)和回憶,只需讓系統(tǒng)按照時間順序升序來顯示這些過程記錄；假設(shè)要對行動部門在該事件處理過程中的表現(xiàn)進(jìn)行評價,可以讓系統(tǒng)按行動部門進(jìn)行分類顯示.系統(tǒng)中所存儲的行動記錄一方面可以作為責(zé)任追查的依據(jù),同時也可以用作今后同類事件發(fā)生時的決策依據(jù),有利于對預(yù)案的修訂和不斷改進(jìn).2.3其它關(guān)鍵技術(shù)止匕外,本系統(tǒng)設(shè)計研究還涉及了多項最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),包括：智能識別技術(shù)、無線傳感技術(shù)、智能卡口技術(shù)、入口匝道限制技術(shù)、路面破損檢測技術(shù)等等.由于這些技術(shù)采用硬件和軟件的標(biāo)準(zhǔn)接口形式,在此不作詳述.3系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)基于物聯(lián)網(wǎng)的交通事件智能檢測與應(yīng)急治理系統(tǒng)從技術(shù)架構(gòu)上分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層.感知層：通過磁、射頻

17、識別、全球定位系統(tǒng)、雷達(dá)、視頻傳感器等手段,可以感知車流、客流,檢測車牌,監(jiān)測車輛行為等,采用智能交通高清攝像機、智能交通終端治理設(shè)備、智能交通測速儀、輔助設(shè)備車檢器、信號檢測器、雷達(dá)、補光燈等智能硬件設(shè)備,建立物理世界和虛擬世界的聯(lián)系.網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換傳輸,可以將傳感器采集到的信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中央,網(wǎng)絡(luò)層可以是局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng),也可以是3G、4G或其他方式的網(wǎng)絡(luò).應(yīng)用層：應(yīng)用層基于云存儲和云計算的各種應(yīng)用開發(fā),通過對存儲在云端的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,提升應(yīng)用層對物質(zhì)世界的感知度,通過決策和限制,來實現(xiàn)交通治理的各種應(yīng)用.其系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如下列圖5所示:胎用屋,蹴MJ知林控：伯

18、皿i/法瞋堆/pr限制3,、二訃臺同與烷一的槃散用交換傳摘Lf:%魚?鼠*jMZMi1-./-M,M2周匕備-,鼻用,*,W即V4*,*,魯I,；*,管,一f一*電*,-1感氣層智能空力數(shù)惻米型智就交通高精隹像機智能交通堤瑞治理設(shè)番補光燈智能交通測速儀軍檢器信號栓惻器雷達(dá)圖5系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)圖4平臺系統(tǒng)及子系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用層由多個功能模塊子系統(tǒng)組成,融合了公安信息治理業(yè)務(wù)、智能交通應(yīng)用、視頻圖像監(jiān)控、高速網(wǎng)絡(luò)傳輸、高性能比對計算等多技術(shù)、多系統(tǒng),形成一套基于物聯(lián)網(wǎng)的交通事件智能檢測與應(yīng)急治理的“智能交通治理綜合平臺.該平臺通過智能交通高清攝像機、智能交通終端治理設(shè)備、智能交通測速儀、輔助設(shè)備車檢器、信

19、號檢測器、雷達(dá)、補光燈等,對采集到的靜態(tài)與動態(tài)數(shù)據(jù)分析加工處理,實施治安監(jiān)控、事件檢測、交通治理限制和誘導(dǎo)等功能.平臺系統(tǒng)按其功能設(shè)計可以分為交通監(jiān)控模塊、交通參數(shù)模塊、事件檢測模塊、違法取證模塊、高清卡口模塊、入口匝道限制模塊、信息誘導(dǎo)發(fā)布模塊、路面狀況檢測模塊等模塊組成.平臺各子系統(tǒng)的總體設(shè)計框圖如下列圖6所示:4.1 交通監(jiān)控模塊交通監(jiān)控模塊由通信鏈路、監(jiān)控中央設(shè)備、監(jiān)控遠(yuǎn)端設(shè)備和外場攝像機設(shè)備等構(gòu)成,完成視頻治理、報警治理、設(shè)備治理、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)處理等交通監(jiān)控工作.攝像機可對區(qū)域內(nèi)的交通、氣象狀況進(jìn)行實時的監(jiān)視,并對報警、事故等進(jìn)行確認(rèn),同時用以監(jiān)視該區(qū)域的交通效勞狀況.系統(tǒng)具有視頻

20、監(jiān)控、圖片抓拍、電子地圖、視頻上墻等功能.設(shè)備治理包括設(shè)備的增、刪、改等設(shè)備維護(hù)以及設(shè)備的在線巡檢,設(shè)備在線巡檢是指對系統(tǒng)中所有的硬件設(shè)備的運行狀態(tài)自動進(jìn)行監(jiān)測,以保證系統(tǒng)7X24小時正常平安平穩(wěn)地運行.這種基于視頻監(jiān)控的智能交通系統(tǒng),一方面可以提供比擬豐富的交通視頻信息,實現(xiàn)道路交通的準(zhǔn)確、可靠、高效的監(jiān)視和限制；另一方面,由于監(jiān)控攝像機的安裝方便、快捷、經(jīng)濟(jì)、實惠,很容易在原有攝像機監(jiān)控系統(tǒng)根底上進(jìn)行升級和移植,不僅維護(hù)方便,而且可以大大節(jié)省整個工程的人力物力；止匕外,隨著計算機技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)和模式識別技術(shù)等的不斷開展以及處理器性能的迅速提升,能夠很好地滿足視頻交通參數(shù)的提取對于實

21、時性和可靠性的要求.交通監(jiān)控模塊的功能主要包括：一是要實現(xiàn)交通車輛、治安車輛、布控車輛和臨時車輛的監(jiān)視和限制；另一是根據(jù)識別到的車牌信息,再參照數(shù)據(jù)庫中的黑名單信息進(jìn)行比對,以判斷通過的車輛是否是非法車輛,如果是系統(tǒng)會立即發(fā)出報警,以便提醒相關(guān)人員及時做出相應(yīng)處理.4.2 交通參數(shù)模塊交通參數(shù)包括交通流量、平均車道占有率、密度、平均車速、行程時間、平均車頭間距等；車輛信息識別包括車型、車身顏色、號牌、車牌顏色等信息.車輛通行信息包括公交車專用車道限制行駛、城市快速公交線路限制行駛、路段單雙號牌限制行駛、分道分車型限駛等信息.車輛通行告警信息包括黑名單核對與報警、套牌車檢測與報警、闖紅燈車輛檢測

22、與記錄、不按導(dǎo)向行駛車輛的檢測與記錄、騎壓實線車輛檢測與記錄、逆行車輛檢測與記錄等.要實現(xiàn)如車流量、車速、車道占有率等交通參數(shù)的提取,首選是要實現(xiàn)車輛檢測,即要鎖定目標(biāo)車輛.而像車速、車的離開量和離開速度、車隊的長度以及車輛是否逆行、是否超速、是否闖紅燈、是否壓黃線、是否發(fā)生意外事故等交通參數(shù)那么是來自交通流信息,它也是交通信號限制、交通違法處理、車輛定位、交通的組織與規(guī)劃等的重要參考指標(biāo).通過這些交通流特征參數(shù),事故發(fā)生時的交通流狀況就可以比擬準(zhǔn)確地加以描述.當(dāng)然,考慮到某些特征參數(shù)在事故發(fā)生時會產(chǎn)生突變,因此,在實現(xiàn)自動事故檢測算法時,這些參數(shù)可以被用做算法的限制變量.4.3 事件檢測模塊

23、交通事件是指任何偶發(fā)性的非正常事件,它能引起車道通行水平的下降,無法正常滿足通行的需求.交通事件不僅包括像車輛的追尾、車輛的停滯、貨物的拋灑等,也包括像正常的公路維護(hù)、工程的重建或其它特殊的非緊急事件對車道通行水平會造成明顯影響的情況或局面或其它事件等.由于交通事件是引起偶發(fā)性交通擁擠的關(guān)鍵因素,因此,對城市交通事件進(jìn)行準(zhǔn)確檢測和有效治理,不僅可以減少交通擁擠,而且可以減少城市交通事故的發(fā)生,降低事故損失.交通事件視頻檢測系統(tǒng)通過對攝像機采集的視頻圖像進(jìn)行智能分析處理,能夠?qū)崿F(xiàn)對各種交通事件的自動檢測,包括車輛停駛、車輛逆行、交通擁堵、車輛慢行、行人穿越、遺棄物等.主要包括：1車輛擁堵檢測.自

24、動根據(jù)平均車速與排隊長度檢測道路擁堵情況并報警.2車輛逆行檢測.自動檢測車輛逆行事件并報警.3非法停車檢測.系統(tǒng)自動檢測車輛停駛狀態(tài)和停駛時間,當(dāng)停駛時間超過設(shè)定閥值后,系統(tǒng)發(fā)出車輛非法停車事件并報警.4拋灑物檢測.系統(tǒng)自動檢測車道中各種目標(biāo),當(dāng)檢測到車道中出現(xiàn)長時間不動靜態(tài)目標(biāo)時,經(jīng)分類為可疑物并持續(xù)一定時間以上的,認(rèn)為為拋灑物,系統(tǒng)觸發(fā)報警信息.5行人闖入檢測.系統(tǒng)對進(jìn)入車道的移動物體進(jìn)行分類檢測,分類結(jié)果中如果出現(xiàn)行人特征目標(biāo),系統(tǒng)自動檢測并報警.此外,系統(tǒng)支持檢測效勞器事件錄像和視頻治理平臺事件錄像兩種方式,并具有事件錄像存儲和治理功能,可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行優(yōu)化配置,如中央組網(wǎng)效勞

25、器和前端組網(wǎng)智能盒兩種檢測部署方案,方便用戶根據(jù)實際組網(wǎng)和工程需求進(jìn)行選擇部署.4.4 違法取證模塊違法取證模塊應(yīng)用于道路路口,可有效地預(yù)防闖紅燈、逆行、軋線、變道行駛等交通違法、違章行為,減少由此引發(fā)的交通事故.該模塊采取非現(xiàn)場交通執(zhí)法模式,利用高清攝像機、設(shè)備等方式收集反映現(xiàn)場事實的視頻資料,對交通違法/違章行為實施記錄.當(dāng)違法/違章行為發(fā)生時,該模塊會非常直觀地將視頻資料記錄下來,而此時在違法、違章現(xiàn)場,行為人并不知曉自己的違法/違章行為已被記錄.一旦視頻資料經(jīng)審查確認(rèn)無誤,就成了違章/違法的處分證據(jù),行為人將按程序接受調(diào)查,并接受相應(yīng)處分.該模塊由前端采集/數(shù)據(jù)處理設(shè)備、傳輸鏈路、限制

26、中央等組成,并采用高清視頻檢測方法對機動車和信號燈燈色進(jìn)行實時檢測.一旦檢測到有闖紅燈、逆行、軋線等違法/違章行為時,前端高清攝像機會接連抓拍多張圖片存儲到限制器,通過限制器處理后再上傳至限制中央.限制中央的平臺系統(tǒng)接收到外場設(shè)備的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)處理后存入數(shù)據(jù)庫.系統(tǒng)還可對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的各種車輛進(jìn)行實時捕捉,連續(xù)抓拍多張車輛過程圖片,并通過車牌自動識別功能,構(gòu)建更加完整的取證數(shù)據(jù)信息.信號燈燈色視頻檢測方法可自動判斷環(huán)境亮度,自動調(diào)節(jié)攝像機的曝光參數(shù),使圖像處于最正確狀態(tài),到達(dá)最正確的識別和監(jiān)控效果.同時,采用衛(wèi)星定位模塊,精確的經(jīng)緯度定位可解決動態(tài)違法抓拍的證據(jù)爭議問題.4.5 高清卡口模塊卡口

27、自動監(jiān)測模塊作為交通違章非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)的一局部,有利于提升交通路網(wǎng)的通行水平,保證車輛的快速通行和平安行駛,提升治理整個交通系統(tǒng)的效率.對該模塊的設(shè)計,由嵌入式高清一體化攝像機、平板窄波雷達(dá)、頻閃燈、閃光燈、智能終端治理設(shè)備、交換機、光傳輸設(shè)備等組成.采用雷達(dá)檢測與高清視頻檢測雙重模式對過往車輛進(jìn)行檢測,當(dāng)某一模式出現(xiàn)故障時,系統(tǒng)可自動切換至另一檢測模式.該模塊可應(yīng)用于公路要道實現(xiàn)通行車輛、超速車輛等的監(jiān)控與報警,應(yīng)用于省際或市際出入口實現(xiàn)車輛監(jiān)控與報警,應(yīng)用于重要治安卡口實現(xiàn)通行車輛監(jiān)控與報警等,并對車輛監(jiān)控記錄與報警記錄進(jìn)行有效治理.同時,它也可以為交管部門處理肇事逃逸車輛、打擊盜搶機動車

28、犯罪以及交通違章處分等實時提供準(zhǔn)確的車輛信息和有效證據(jù).該模塊工作原理如下：前端數(shù)據(jù)采集模塊通過在路口建立的視頻監(jiān)控子模塊,實現(xiàn)對所在的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)通行的所有過往車輛進(jìn)行實時監(jiān)視和限制,包括實時監(jiān)看、圖片抓拍、車牌識別、聲光報警以及車輛通行信息的記錄和檢索等功能.然后,將所采集到的通過各車道的所有車輛的識別信息,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊上傳到中央治理平臺,再由中央治理平臺進(jìn)行集中、有效、綜合治理.前端設(shè)備的主要功能是完成車輛的抓拍和違法監(jiān)測,同時將抓拍的圖像連同車輛通過時間、速度、車長、車道號、轄區(qū)等信息寫入本地數(shù)據(jù)庫并通過網(wǎng)絡(luò)上傳.處理中央系統(tǒng)可將違法信息并入公安部統(tǒng)一的“道路交通違法信息治理系統(tǒng)和“

29、車駕管業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺,并自動進(jìn)行信息發(fā)布、布控和撤控.4.6 入口匝道限制模塊城市快速路具有全程無交叉口、只允許機動車行駛、車輛行駛速度高等特點,在城市交通中起著主導(dǎo)性的作用.為了保證城市快速路道路容量的有效使用,進(jìn)一步改善整個城市交通系統(tǒng),對入口匝道進(jìn)行有效限制顯得十分必要.入口匝道限制一般可以實現(xiàn)以下幾個目標(biāo)：減少甚至消除交通擁擠的發(fā)生；降低事故發(fā)生率；提升交通平安水平；減少總的旅行時間；提升交通效勞水平.該模塊的工作原理如下：通過引進(jìn)技術(shù)手段對入口匝道到快速路交通流量進(jìn)行有效地調(diào)節(jié),使得快速路主線的交通需求,盡可能不要超出它的通行水平范圍,這樣就能保證快速路主線的交通始終處在一個最正確狀態(tài)

30、附近運行,從而保證快速路交通的暢通.該模塊主要由匝道限制主機、車輛檢測器、信號燈三局部組成1、匝道限制主機：是入口匝道限制的核心部件,主機中裝載入口匝道限制程序；2、車輛檢測器：包括主線檢測器快速路主線交通狀況檢測、排隊檢測器入口匝道的車輛排隊狀況檢測、檢入檢測器是否有車輛到達(dá)停車線前等待的檢測、檢出檢測器是否有車輛通過停車線的檢測、交匯檢測器車輛是否順利地交匯到快速路主線上的檢測；3、信號燈：用來指示車輛是否可以通行還是需要在停車線前等待.4.7 信息誘導(dǎo)發(fā)布模塊交通誘導(dǎo)系統(tǒng)通過對車輛采集系統(tǒng)、道路監(jiān)視系統(tǒng)、接處警系統(tǒng)、交通信號限制系統(tǒng)、人工采集以及相關(guān)部門提供的動態(tài)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并將交

31、通信息實時發(fā)送到室外顯示屏,為公眾出行提供信息服務(wù),包括：實時路況信息,如道路擁堵情況、交通流量、平均速度、交通管制、高速公路封堵等,以及動態(tài)交通信息,如公交車信息、出租車信息、停車位信息等等.交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是交通限制與交通疏導(dǎo)的主要技術(shù)手段,是智能交通綜合治理指揮決策的重要依據(jù).交警可以通過指揮中央或者直接在現(xiàn)場進(jìn)行限制并發(fā)布交通信息.由于室外顯示屏也具有存儲功能,因此,即使在室外顯示屏和指揮中央之間通信連接斷開時,室外顯示屏上也能夠自動循環(huán)顯示存儲在室外顯示屏中的信息,并能在現(xiàn)場對信息顯示進(jìn)行操作和限制,當(dāng)然這些信息只是一些通用信息.固化信息顯示：將通用的顯示信息固化在下端顯示屏中,用于顯示

32、屏與中央中斷時顯示,其內(nèi)容可以從限制中央下載,顯示時間也可通過限制系統(tǒng)進(jìn)行更改.人工誘導(dǎo)信息顯示：是指以人工的方式將誘導(dǎo)信息從限制系統(tǒng)發(fā)送到室外顯示屏進(jìn)行顯示.根據(jù)實際需要可選擇是發(fā)送后立即顯示還是由限制系統(tǒng)定時發(fā)送顯示.自動誘導(dǎo)信息顯示：是指由誘導(dǎo)軟件根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的算法自動計算來生成誘導(dǎo)信息,運算數(shù)據(jù)來自交通流實時動態(tài)信息檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)會收集實時的交通流數(shù)據(jù).誘導(dǎo)信息一經(jīng)生成并確認(rèn),誘導(dǎo)軟件便會自動將其發(fā)送到室外顯示屏上顯示.停車信息誘導(dǎo)發(fā)布：是指根據(jù)停車場系統(tǒng)檢測到的停車信息,自動對停車場剩余車位的進(jìn)行信息發(fā)布.4.8 路面狀況檢測模塊路面狀況檢測在道路建設(shè)和治理中不僅是一項根底性的工作,而且是一項至關(guān)重要的工作,它可以直接影響到對工程質(zhì)量的檢驗和控制,而且對于道路養(yǎng)護(hù)的決策是否科學(xué)以及養(yǎng)護(hù)資金的分配是否最優(yōu)也起著決定性的作用.該模塊需要對路面破損狀況設(shè)計自動檢測算法,可在各種行駛速度和各種環(huán)境條件下,對包括裂縫、坑梢、車轍等的各種破損路面進(jìn)行檢測和識別.路面破損檢測算法采用目前比擬前沿的技術(shù)不僅可以獲得路面三維變形破損數(shù)據(jù),比方：道路的平整度、路面的車轍、紋理、損壞度以及前方景觀圖像數(shù)據(jù)等等,而且還能通過對路面損壞圖像的識別和處理,自動對損壞路面的裂縫、坑梢等進(jìn)行分析和處理,找出裂縫、坑梢的具體位置坐標(biāo),計算出裂縫、坑梢的長度、寬度和深