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解決方案
高速公路超速抓拍測速系統方案
時間: 2017-05-18 16:08 瀏覽次數:
就目前高速公路違章超速抓拍系統實施的目的、系統的構成及其關鍵技術做了簡單介紹,同時也就今后的發展趨勢作了闡述。

    近幾年,我國高速公路建設有了飛速發展,但是隨著新建高速公路的開通,高速公路交通事故發生率卻急劇上升。有關數據表明,違章超速已成為高速公路交通事故的主要隱患,輕者造成“追尾”,車輛受到損壞,重者導致人身傷亡,為社會和家庭帶來很大損失。因此,必須有有效的手段,嚴肅治理高速公路上的違章超速行駛現象,在這種情況下高速公路違章超速抓拍系統應運而生,在國內外得到了廣泛的應用。

1、超速抓拍系統的功能
根據我國高速公路自身的特點,違章超速圖像抓拍系統主要安裝在特殊路段(如隧道、特大橋梁、交通事故易發地段或特殊地質路段),用于對進出這些路段的車輛進行!#.全天候不間斷監測和記錄。
若發現超速違章時,設置在高速公路各個出入口處(一般為收費站)的執法人員即對相應的駕駛人員進行違章處理。
超速抓拍系統的功能包括如下幾點:
(1)通過在高速公路特殊路段設置超速圖像抓拍系統,能在一定程度上對駕駛員產生威懾作用,從而降低交通事故的發生率。
(2)進行速度的檢測,抓拍違章超速車輛的圖像并記錄車速等數據,為處罰打擊超速、逆行等嚴重違章現象提供有力證據。
(3)系統可以對通過監控點的每一輛車進行圖像記錄和牌照自動識別,為偵破交通肇事逃逸案、各種利用機動車作為犯罪工具的刑事案、以及搶劫車輛、破壞高速公路設施等惡性案件提供線索和證據。
(4)建立動態數據庫,自動查找被盜、被搶以及違章拒罰車輛。
(5)系統可實現按照時段、車型、車道等方面進行交通流量統計,監視高速公路車輛流情況,為提高高速公路的營運管理水平提供科學依據。

2、超速抓拍系統構成
筆者現就單獨一條高速公路上的違章超速圖像抓拍系統的構成作簡單介紹。系統主要由前端圖像抓拍識別子系統、數據傳輸子系統、收費站卡口執法處理子系統、路段警務信息中心子系統4部分組成。
超速抓拍系統構成如圖1所示。
2.1、前端抓拍識別子系統
前端抓拍識別子系統完成車輛車速檢測、抓拍、識別、存儲、傳輸等功能,是整個超速抓拍系統的基
礎。
主要設備包括車輛檢測和測速裝置、采集控制設備、智能補光設備以及前端識別管理設備。子系統構成框圖見圖2。
(1)車輛檢測和測速設備
現今車輛測速專用設備主要有線圈、激光和雷達及視頻4種。具體采用何種方式應根據實際情況而定。
(2)采集控制設備
采集控制設備主要包括攝像機、工控機、圖像采集卡以及控制軟件等,采集控制裝置主要功能是負責采集過往車輛的圖像,并壓縮存儲,同時記錄下車

速、時間及其它相關數據。
關于攝像機的設置一般按照以下原則進行:每個車道需要個攝像機,一個為“全景攝像機”,用于拍攝全景及車輛全貌;另一個為“牌照攝像機”,用于拍攝車輛牌照及前部特征。如果同一方向需要監視多個車道則全景攝像機可以共用,而牌照攝像機必須每個車道個。
(3)前端識別管理設備
前端識別設備主要負責車輛圖片中牌號碼的自動實時識別,并且對本點內所有工控機上的圖片、數據等進行管理和處理,同時把異常數據、報警信息(包括超速車輛、嫌疑車輛、系統故障、逆行等情況)上傳到中心服務器,并對中心服務器發出的請求進行處理。
識別軟件應能夠對現行的 式機動車車牌進行實時識別,同時也能對某些省市(如浙江)試行的個性化車牌進行自動識別。
(4)補光設備
本超速抓拍系統采用智能補光技術:使用壽命高達萬次以上的專用閃光燈,結合專門的攝像機與閃光燈的同步控制系統,實現同步精確閃光。
2.2、報警數據傳輸子系統
一般情況下,高速公路建立有專用通信系統(一般為 系統),報警數據傳輸子系統的功能可在該通信系統中完成,也可利用備用光纜纖芯來進行數據的傳輸。數據傳輸系統負責前端設備數據向中心的上傳以及報警列表從中心向收費站卡口設備的下傳。
2.3、收費站卡口執法處理設備
根據高速公路的特點,對于超速的車輛一般在高速公路出口收費站處進行處罰??谠O備包括工控機、攝像機、圖像采集卡、車輛檢測器、閃光燈、報警系統。該系統負責采集駛出該卡口的車輛的數據圖像,并對圖像處理,對車牌進行自動識別,同時接受信息中心的報警列表(超速、違法等),對比報警列表,發現報警車輛,進行聲光報警,提醒執法人員進
行處理。
2.4、路段警務信息中心
路段警務中心系統主要由中心服務器、操作終端、數據庫軟件、管理軟件、報警監控軟件、 瀏覽軟件等組成。中心主要完成以下任務:
(1)負責接收前端違章車牌信息;
(2)將比對識別的車牌同報警列表進行比較;
(3)將報警列表發送到卡口執法設備;
(4)圖像數據備份管理;
(5)圖像信息查詢;
(6)打印車輛違章照片。

3、超速抓拍系統關鍵技術分析
高速公路超速抓拍系統在測速、夜間補光、自動抓拍、車牌自動識別等技術上有特殊的要求。測速技術現今測量車輛速度的專用設備主要有線圈、激光和雷達及視頻 種,筆者現將這 種檢測方式的優缺點作比較。

關于采用何種檢測方式,應根據各高速公路的實際情況進行選擇,目前國內選擇較多的為線圈檢測方式,國外采用較多的是視頻檢測方式,視頻檢測也將成為今后的一個發展趨勢。

 

3.2、夜間補光技術
在夜間,攝像機要得到清晰的圖像,需要進行合適的補光。目前主要的補光方式有大功率長明輔助光源、紅外線燈補光、普通閃光燈補光、專用閃光燈補光。
大功率長明輔助光源日耗電 ·,提高了營運成本,同時在沒有路燈的路面上,從具有較高亮度的監測點高速駛離時對司機的視覺有影響,再者目標過于明顯,對超速車輛的威懾作用減小。紅外線拍攝的圖片沒有色彩,圖像發白,顆粒很粗,邊界不清,在汽車大燈的照射下很難拍攝清楚汽車牌照,用計算機識別汽車牌照也更加困難。
普通閃光燈,圖像效果好,適當地控制鏡頭光圈能完全壓住汽車大燈造成的光暈。但普通閃光燈壽命短,回電時間長,容易漏拍,維護工作量大,不適于在高速公路上使用。專用閃光燈具有超長的壽命(要求大于 萬次),極短的回電時間(要求小于 ),采用專門的攝像機與閃光燈的同步控制系統,可精確實現同步閃光。對駕駛員的影響較小。

通過上述比較,顯然專用閃光燈是最佳的選擇。抓拍及識別技術根據實際統計,在高速公路上違章超速車輛的最大時速可高達 ,即每毫秒車行 。制式的攝像機每幀需要花費 ,也就是說為了等待一幀的開始,最大的等待時間為 ,此時車輛已經沖出檢測線圈 。因此攝像機必須在第一幀就將圖片抓拍下來,不然車輛再通過,就有可能沖出攝像機的拍攝范圍?;谏鲜鲈?,抓拍系統的前端方案應是采用1輛車1張照片,1張全景,1張車牌特寫,從而增加抓拍的可靠性。
在車牌識別過程中,有人使用模糊數學理論判別車牌在圖像中的位置和字符,也有用神經元網絡的算法識別車牌中的字符。目前車牌識別的理論已經成熟,離線算法識別率已經達到很高水平。

4、超速抓拍系統未來發展趨勢

隨著高速公路的迅猛發展,以及車輛超速違章抓拍系統在各條高速公路上的實施,聯網違章處理必將成為發展的趨勢,未來的聯網處罰系統構成如圖所示。
通過全省聯網,并參照城市道路交通執法的手段,完全可以大大提高高速公路違章處罰力度,從而降低高速公路的事故發生率,提高高速公路營運水平。

5、結束語
集束鋼管混凝土拱橋由于自身結構的特殊性和人們對其結構受力認識的不統一,目前在國內的建設實例與其它鋼管混凝土拱橋相比并不多?;谶@一情況,本文探討加固方法及其結構分析,主要目的是能為鋼管混凝土拱橋的結構分析和設計施工技術做些補充,同時進行了一些探索性的工作。從完成的研究工作來看,主要有以下幾點體會:
(1)采用外包混凝土方法對鋼管混凝土拱圈進行加固,其理論分析計算表明是行之有效的方法。
(2)扣索張拉力值的計算是設計過程中的重點,應結合施工的難易程度和結構加固過程中的安全性來綜合考慮。
(3)加固完成后拱軸線比原設計拱軸線略有降低,但是能夠滿足加固設計的承載力要求。
(4)與新建橋梁施工相比,舊鋼管混凝拱圈加固過程中扣索力大小隨溫度變化的調整更應該引起重視。 



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