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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(tǒng)已在我國近30個大中城市“上崗”，為城市交通的暢通發(fā)揮了不可忽視的作用。本文主要介紹了電子警察系統(tǒng)應(yīng)用中發(fā)揮主要作用的系統(tǒng)、核心技術(shù)以及未來仍需提高的地方等，同讀者共同探討。
電子警察發(fā)展前景
據(jù)公安部交管局統(tǒng)計，截至2011年8月底，全國機(jī)動車保有量達(dá)到2.19億輛。機(jī)動車保有量的急劇膨脹，在拉動國民經(jīng)濟(jì)繼續(xù)向前邁進(jìn)的同時，也給我國道路交通帶來無盡的煩擾——機(jī)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(tǒng)開始在全國各地的一些主要路口陸續(xù)上崗。
近年來，我國社會經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)等方面都已得到飛速發(fā)展，與此同時，隨著機(jī)動車總量的逐年增加，機(jī)動車交通事故和違法行為也明顯增多。機(jī)動車違章行為已成為造成交通秩序混亂、交通堵塞及引發(fā)交通事故的重要原因。如何加強(qiáng)對機(jī)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(yán)峻的挑戰(zhàn)。
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(zhǔn)確，捕捉更迅速，在黑夜和惡劣環(huán)境下仍能正常工作;在規(guī)范行車安全、增強(qiáng)安全駕駛意識、杜絕闖紅燈現(xiàn)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(jì)守法意識，避免事故發(fā)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(xiàn)，可以提高執(zhí)法水平，對違章行為能夠快速反應(yīng)，能提升人員素質(zhì)，強(qiáng)化交警管理責(zé)任制，建立長效管理機(jī)制，樹立交通管理文明形象;對于扭轉(zhuǎn)交通管理消耗、疲于應(yīng)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(hù)良好交通秩序和保障人民的生命財產(chǎn)安全，從而使得交通成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的動脈，對社會發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
電子警察技術(shù)詳解
多系統(tǒng)應(yīng)用：發(fā)揮優(yōu)勢，各顯神“通”
從采訪中筆者了解到，“電子警察”系統(tǒng)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(yīng)用較多的系統(tǒng)主要為機(jī)動車闖紅燈違章視頻監(jiān)測系統(tǒng)與機(jī)動車超速檢測系統(tǒng)，而流動式“電子警察”中應(yīng)用較多的系統(tǒng)則為移動式車輛稽查系統(tǒng)，它們都各有優(yōu)勢，為保道路交通順暢發(fā)揮著很大的作用。
闖紅燈違章監(jiān)測系統(tǒng)
闖紅燈違章監(jiān)測系統(tǒng)是一個基于網(wǎng)絡(luò)的分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)分為前端視頻檢測與抓拍系統(tǒng)、路口局部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、中心數(shù)據(jù)管理與處罰系統(tǒng)四大部分。該系統(tǒng)主要安裝于交通路口，全天候地對闖紅燈的違章機(jī)動車輛進(jìn)行監(jiān)測，不僅能對違章車輛拍照，還能夠?qū)崟r對違章車輛的牌照和違章軌跡進(jìn)行自動判斷識別。
據(jù)亞洲視覺附屬公司智慧光科技(深圳)有限公司技術(shù)部人員介紹，闖紅燈違章監(jiān)測系統(tǒng)在具體工作時，是需要紅綠燈信號采集器配合進(jìn)行實時視頻檢測和實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。交通信號控制系統(tǒng)輸出路口紅綠燈信號，確定放行車道和禁行車道。當(dāng)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(jī)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(jié)果都將存儲于主控機(jī)(工控機(jī))的存儲單元中，同時系統(tǒng)具有硬盤錄像功能，可以將違章事件的視頻數(shù)據(jù)記錄在硬盤上。
另外，存儲信息可通過通信子系統(tǒng)由人工控制下載給筆記本計算機(jī)，或自動通過光纖、無線等傳輸方式傳給中心端數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)。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(fā)的爭議，同時對于一些交通事故引發(fā)原因、責(zé)任判定提供了有力的證據(jù)。
超速檢測系統(tǒng)
除了闖紅燈外，在道路中超速行駛等違章行為，也是引發(fā)交通事故的一個重要原因。利用超速檢測系統(tǒng)，則能很好地處理這一問題。據(jù)了解，機(jī)動車超速檢測系統(tǒng)是實時響應(yīng)系統(tǒng)，它利用視頻圖像處理技術(shù)，對公路車道上的汽車進(jìn)行非接觸式監(jiān)控，獲得超速車輛車速、車牌號碼、違章照片等運(yùn)行狀態(tài)信息，每車道僅架設(shè)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(jìn)行準(zhǔn)確、穩(wěn)定、全天候的檢測和記錄。
“當(dāng)發(fā)現(xiàn)有車輛駛?cè)氡O(jiān)測區(qū)域，該系統(tǒng)則會立刻啟動識別模塊。在獲取了實時車牌圖像數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)在極短時間(1秒左右)則完成車速檢測、圖像識別、車輛數(shù)據(jù)入庫、圖像數(shù)據(jù)入庫、道路信息分析、檢索數(shù)據(jù)等處理。同時，與黑名單中的‘稽查車輛’進(jìn)行比對，可以很好地輔助治安監(jiān)控管理。系統(tǒng)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(jìn)行處罰?！敝腔酃饪萍脊炯夹g(shù)部人員說道。
另外，如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)通過的車輛超速或是交警、公安機(jī)關(guān)需要查找的車輛(如被盜搶車輛)，系統(tǒng)可通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)向“指揮中心”和“攔截站”發(fā)出告警信息，通知有關(guān)部門或有關(guān)人員。對于存放于數(shù)據(jù)庫中的過車記錄，可以隨時進(jìn)行檢索，掌握車輛的去向，以作為違章處罰的根據(jù)或?qū)ζ瓢柑峁椭?/p>
移動式車輛稽查系統(tǒng)
移動式車輛稽查系統(tǒng)是將車輛視頻檢測、雷達(dá)測速、車牌自動識別和車輛稽查數(shù)據(jù)庫實時比對等先進(jìn)技術(shù)集于一體的實時稽查系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對行駛車輛進(jìn)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(guī)車輛，有效地進(jìn)行交通執(zhí)法。據(jù)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(tǒng)，應(yīng)用效果也比較良好。
該系統(tǒng)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(shè)在指定地點?！爱?dāng)車輛進(jìn)入攝像機(jī)視野后，系統(tǒng)對車牌進(jìn)行抓拍識別，并與黑名單數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)違章車輛，及時給出告警信息，警察可對該車進(jìn)行截停和處罰，相關(guān)信息通過無線網(wǎng)絡(luò)送回中心數(shù)據(jù)庫，并通過對其他移動稽查裝置的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行刷新，避免出現(xiàn)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(shù)：持續(xù)競爭力的關(guān)鍵
“電子警察”系統(tǒng)具有高技術(shù)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(xiàn)象進(jìn)行自動、全天候的監(jiān)控、執(zhí)法和處罰。從采訪中筆者了解到，能實現(xiàn)這一系列功能的核心技術(shù)主要是車輛視頻檢測技術(shù)與車牌識別技術(shù)。
車輛視頻檢測技術(shù)
目前，在各城市“電子警察”系統(tǒng)中主要使用的車輛檢測器是線圈感應(yīng)器和視頻檢測器?！暗芈窀袘?yīng)線圈檢測器因其可靠性高，準(zhǔn)確率較高，而且價格低，一直被廣泛使用。不過，隨著電子技術(shù)和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，以及功能強(qiáng)大的數(shù)字處理芯片的出現(xiàn)，車輛視頻檢測技術(shù)也開始迅速發(fā)展起來，與線圈檢測技術(shù)相比所具有的優(yōu)越性和高性價比也已漸漸得到業(yè)內(nèi)人士的公認(rèn)?！鄙钲谑邪舶部萍奸_發(fā)有限公司總經(jīng)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(jī)視覺技術(shù)對路面車輛運(yùn)行情況進(jìn)行檢測分析的集成系統(tǒng)。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(shù)據(jù)。
對于視頻車輛檢測器的優(yōu)勢，智慧光科技公司技術(shù)部人員認(rèn)為主要有4點：
1、采用全景攝像機(jī)作為視頻傳感器，它無需切割破壞路面，乃至鋪設(shè)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(jù)需要任意放置，而感應(yīng)線圈安裝在一個位置后就不能根據(jù)路況的變化而任意移動，否則重復(fù)切割路面會嚴(yán)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(jù)路況任意調(diào)整，其線圈功能屬性也可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，如：存在、延時、延遲、脈沖和計數(shù)。選用不同屬性的線圈可以實現(xiàn)不同的控制需求，每路視頻圖像可以設(shè)置多個這樣的虛擬線圈。
3、感應(yīng)線圈的壽命大約在2-5年(根據(jù)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(shù)字信號處理技術(shù)(DSP)和先進(jìn)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(zhàn)，它都能夠準(zhǔn)確、可靠檢測數(shù)據(jù)，真正實現(xiàn)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(tǒng)中，都開始采用了視頻車輛檢測技術(shù)，在不久的將來，傳統(tǒng)的地埋感應(yīng)線圈將逐漸被取代。
車牌識別技術(shù)
車牌識別作為“電子警察”系統(tǒng)的另一核心技術(shù)，應(yīng)用在多項子系統(tǒng)中，如闖紅燈監(jiān)測系統(tǒng)、超速監(jiān)測系統(tǒng)、逆行監(jiān)測系統(tǒng)、禁行監(jiān)測系統(tǒng)、公交車道監(jiān)測系統(tǒng)、非機(jī)動車道行車監(jiān)測系統(tǒng)、壓雙黃線監(jiān)測系統(tǒng)、緊急停車帶行車監(jiān)測系統(tǒng)、移動式車輛稽查系統(tǒng)等。
據(jù)了解，車牌識別的流程可分為車牌定位、車牌預(yù)處理、字符分割和字符識別四個步驟?！败嚺谱R別系統(tǒng)采用先進(jìn)的模糊圖像處理技術(shù)，能很好地實現(xiàn)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(yè)數(shù)碼科技有限公司智能交通產(chǎn)品經(jīng)理肖勇說道。
當(dāng)然，在車牌識別系統(tǒng)中，并非是完全能夠識別。“一般的車牌識別技術(shù)只能達(dá)到90%左右。因為在進(jìn)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(dāng)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?lián)行智能系統(tǒng)有限公司副總經(jīng)理楊廣偉說道。
