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视频监控在智能交通的三大应用
时间:2013-09-05    作者:ASTR    查看次数:1287
    早期由于高速公路分段投资、分段建设等原因,高速公路监控系统在设计上基本是以单路段作为独立的监控网络,一般采取“光端机+视频矩阵”的监控模式。但由于其资源无法实现共享,设备陈旧,不能满足对全国高速公路进行自动监控的需求。在此背景下,高速公路的三级管理架构方式应运而生。

  在一个庞大的城市路网中,同时行驶着几万甚至数十万的车辆,时而顺畅,时而拥堵,交通状况瞬息万变。每当遇到由交通事故等意外事件造成的堵车时,我们都希望路口的监控系统能及时、智能地探测事故并上传至系统后台,使相关人员进行快速响应和处理。为此,业内企业开发了智能交通监控系统,它能使人、车、路、交通管理部门之间实现信息的实时交换。

  一、视频监控是智能交通的重要组成部分

  近年来,大中型城市的道路拥堵不堪,人们期待交通智能化建设能改善现有的交通难题。根据近期出台的《道路交通安全“十二五”规划》、《道路交通科技发展十二五规划》,有权威人士预测,未来十年我国在智能交通领域的投入将达1820亿元,其巨大的发展机遇是前所未有的。

  道路监控系统是智能交通的重要组成部分,主要分为城市公路监控和高速公路监控两部分。城市道路监控包括:交叉路口电子警察管理,关口及收费站的信息采集等。高速公路监控包括对立交、隧道等重点路段以及高速公路主干线违章车辆的监视,并记录图像依据,以便交管部门处理。

  二、全国高速公路网实现全路段自动监控

  早期由于高速公路分段投资、分段建设等原因,高速公路监控系统在设计上基本是以单路段作为独立的监控网络,一般采取“光端机+视频矩阵”的监控模式。但由于其资源无法实现共享,设备陈旧,不能满足对全国高速公路进行自动监控的需求。在此背景下,高速公路的三级管理架构方式应运而生。

  1、三级管理的架构方式

  高速公路自动监控系统由国家高速公路监控中心(总中心)、省高速公路监控中心(分中心)以及沿高速公路设立的高速公路监控站点(监控站)组成。

  监控站负责对其所覆盖路段的监控信息进行收集,并根据分中心和总中心的指令对行驶的车辆发出调度、安全、查询、路况等信息。沿途的车辆可以根据接收来自监控站的指令发出响应信息,同时可以按照预先设置的程序定时或自动发出信息,这些信息包括GPS定位信息、车辆状况信息、报警信息、应答信息、路况查询、与公司或用户的联络信息等。监控站将信息存储在数据库中,并将监控信息转发到分中心,对报警及应急事件信息进行及时处理。

  分中心负责对来自省内高速公路沿线各个监控站的信息进行收集和分析,将相关信息存储在数据库中,并在电子地图上显示车辆位置、车辆状况、车辆报警及路况等信息,将有关的监控信息转发到国家高速公路监控总中心。分中心通过计算机网络传递用户与车辆之间的联络信息,并根据车辆位置将用户发往车辆的查询、指令和联络信息通过监控站发给相关的车辆。

  国家高速公路监控总中心负责收集来自各省分中心的有关各个高速公路路段的监控信息,将信息存贮在数据库中提供有关部门分析处理,在电子地图上显示全国高速公路的监控情况,可以随时调出某条高速公路的车辆、路况、告警等信息并进行显示。总中心可以通过分中心向各条高速公路发出指令、安全、调度等信息,并转发用户与车辆的联络信息。

  2、监控设备和通信技术

  国家高速公路监控总中心和各省分中心通过Internet和远程拨号PSTN方式与陆地网络连接,用户可以接入网络访问和查询车辆及路况信息,并可以向车辆发送用户指令、调度信息等,监控中心也可以将来自车辆的信息发送给用户。登记注册到高速公路自动监控系统的车辆,都安装电子监控设备(车载终端),它含有内置有GPS接收机和系统分配的特殊识别编码,监控系统可以通过编码对车辆进行监控。

  在监控系统的监控站、分中心、总中心分别配置车辆管理数据库,存储车辆的登记管理信息。沿高速公路的各个监控设施安装电子监控设备(固定终端),连接路况检测感应装置,并分配系统特殊识别编码,系统可以通过编码查询路况检测感应装置,获得有关信息的采集。

  高速公路电子监控设备包括车载终端和固定终端,采用800Mhz集群通信系统与各个监控站联接,监控站作为集群系统的基站,按照集群系统的无线覆盖距离,沿高速公路每30-50公里设置一个,只要车辆安装了车载终端,在此范围内随时可以发送查询、应急求助等信息,随时接收来自监控站的路况、安全信息和用户对车辆的指令。

三、卡口监控走向高清化与智能化

  从治安卡口应用和技术发展趋势来看,集中体现在卡口监控的智能化和高清化。高清卡口成为市场主流是目前我国治安卡口行业的最大的变化,各大城市治安卡口监控系统招标书上都明确标明高清两字。

  高清治安卡口系统不仅能看清车牌,还利用高清晰摄像机的高像素优势,使图像信息更加丰富,抓拍下来的图片可以清楚反映出驾驶员以及副驾驶座人员的面部特征,利于公安部门对嫌疑车辆二次排查,解决了嫌疑车辆摘除牌照或者套牌等躲避检查的难题,治安卡口有着高清的视频源,也为智能分析技术的应用提供了充足条件。

  城市卡口系统除了高清之外,还需要以下智能化的技术配合才能发挥更好的公安实战效果。

  高性能嵌入式处理系统:在高清模式下系统将相机拍的图片发送给工控机等处理系统进行识别处理和存储等操作,这样对传输和处理设备的要求非常高,因此需要高性能嵌入式处理技术。

  图像采集处理一体化设计:高清摄像机内部集成了工业级逐行扫描CCD/COMS和高速DSP芯片,具有智能化的可独立完成整个图像抓拍、车牌识别、车身颜色识别、车速获取等功能,车辆信息获取完成后由结果装配与通讯模块打包通过以太网上传给终端服务器。这种治安卡口监控智能化处理能力,使得系统结构简洁,扩展非常方便。

  反馈控制的全天候高清晰成像:智能化的高清治安卡口是一个由智能高清摄像机、智能补光灯和成像控制软件组成的精密系统,它们之间的有序配合和反馈控制使得白天和晚上抓拍的车辆图像清晰度高,确保车身、车牌和车辆前排司乘人员面部特征都清晰可辨。

 车身颜色识别:可自动对车身颜色的深浅和10种常见车身颜色进行识别,为公安稽查和刑侦案件侦破提供了科技新手段。

  视频辅助触发、辅助测速:采用视频触发作为辅助触发方式,在线圈触发失效的情况下,能够在较短的时间内报警,同时取代线圈进行触发工作。这样,用户可以在第一时间得到故障信息,在问题解决前仍然可以有效地监控道路运行状况,可以做到无间断的监控和及时的反应。

  前端、后端独立的专有网络结构:采用两个独立的网络结构,即终端服务器与智能高清摄像机之间的网络和终端服务器与中心之间的网络相互独立。这样可以减少对公安网IP地址的占用,监测点内的设备增加或IP变更更加方便,网络安全性也大大提高。

  非机动车、行人抓拍功能:通过视频检测方式,24小时不间断捕获所有经过非机动车道的非机动车图像和行人信息,非机动车和行人图像捕获率大于99%。在捕获的图片中,能清晰辨别非机动车特征、非机动车驾驶人和行人脸像。

  视频事件检测技术应用,进一步挖掘卡口智能化功能:提供压黄线、逆行、违章占道、违章停车等违章检测功能,为公安管理提供更多科技新手段。

  四、功能升级,新型电子警察受青睐

  电子警察也是目前交通管理部门应用较多的系统。这类系统与传统安防的视频监控有所不同,主要使用照相机或者摄像机,触发控制器配合视频识别系统组成。当驾驶员有超速行车、闯红灯、逆行等违章行为时,电子警察可以将车辆违章图像抓拍下来,传输到交通监控中心,为交警部门提供执法依据。

  另外,由于电子警察系统有视频虚拟线圈检测功能,可以将控制主机直接安放在控制中心,这种方式使前端摄像机既可用于道路监控又可用于电子警察检测取证。对于一些资金紧张的项目,可以用一套电子警察系统通过人工切换对多个路口进行轮流使用,这样既可对违章驾驶员有震慑作用,又缓解了资金紧张的困境。

  由于目前监控行业高清及智能化发展十分迅速,对电子警察的升级起到了极大的促进作用。高清技术的应用,使得采集的图像在清晰度上有了大幅提升,与原有的“电子警察”监控设备相比,这些高清抓拍摄像头还实现了360度旋转,监控的内容也从闯红灯信号、压黄线等,扩展到车牌识别、违法停车、闯禁行、违法调头、违法变道、违法超车等数十种,同时还能通过调拉焦距实现对路面的动态监控,甚至连驾车司机都能看清。鼠标“拖拽”着画面来回移动,周围几个方向的状况一览无余。

  此外,电子警察系统采用智能识别算法与软件平台数据挖掘相结合的技术,保证车牌识别准确率((含车牌号码与车牌颜色)、车身颜色识别准确率的前提下,将大量的车辆关联记录(高清照片、高清视频、过车信息、识别结果)构造数据库,并通过软件平台的数据挖掘技术进行挖掘分析。

  目前,上海、武汉及广州等各大城市纷纷对原有的老式电子警察进行升级,太原交管部门也相继投入使用50台移动“电子警察”,监控所有交通违法行为。

  因此,现在市场上对升级后的电子警察需求量非常巨大,随着国家对道路交通的治理力度不断加大,为广大安防企业提供了一展身手的好机会。安防企业应适时根据市场的特点,加速开发出升级换代的行业高尖端产品,把城市交通建设演变成技防产品的大卖场。

  五、结束语

  城市道路上天天都是车水马龙,尤其在上下班的高峰期最为繁忙。如何做到繁而有序,忙而不乱,是交通管理部门最为关心的事情。安防监控在交通领域的应用必将成为解决交通拥堵的重要手段之一。