公共交通是現(xiàn)代都市最高效的交通方式，幾乎所有國家和地區(qū)在經(jīng)歷了痛苦曲折之后，都鮮明地選擇了優(yōu)先發(fā)展公共交通的政策。我國城市用地緊張，人口密度高，適宜于公共交通運(yùn)輸，雖然國家早就制定了優(yōu)先發(fā)展公共交通的政策，但因?yàn)榉N種原因，公共交通服務(wù)水平仍然不高，運(yùn)行效率低下，城市公交疲于應(yīng)付，發(fā)展總體滯后。

　　機(jī)動(dòng)車非法占用公交專用道已經(jīng)嚴(yán)重影響了公交車的正常運(yùn)行，為了更好了落實(shí)“公交優(yōu)先”策略，確保公交車道暢通無阻，迫切需要對(duì)占用公交車道的社會(huì)車輛進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果上傳到交管部門的執(zhí)法系統(tǒng)進(jìn)行處罰，以減少或杜絕此類違法行為的產(chǎn)生，從而提高公交車道運(yùn)行效率。

　　新應(yīng)用模式分析

　　1、系統(tǒng)現(xiàn)狀及問題分析

　　公交專用道因其投資省、見效快、技術(shù)要求低等特點(diǎn)，已經(jīng)被各大城市所采用;然而，公交專用道經(jīng)常有被社會(huì)車輛占用的情況。所以在建立公交專用道的基礎(chǔ)上建立一套占用公交車道違法監(jiān)測系統(tǒng)顯得尤其必要。

　　目前，對(duì)占用公交車道違法的檢查主要是采用固定式方式，即在路邊安裝監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)占用公交車道的社會(huì)車輛進(jìn)行抓拍。但由于系統(tǒng)位置是固定不變的，時(shí)間長了司機(jī)很容易辨識(shí)，從而繞開監(jiān)測區(qū)域，這便起不到對(duì)違法車輛進(jìn)行監(jiān)測的目的。

　　基于此種情況，目前最好的解決辦法是在公交車上安裝檢測系統(tǒng)，在公交車行駛前方有社會(huì)車輛出現(xiàn)的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行抓拍。該解決辦法將保證公交車行駛前方?jīng)]有社會(huì)車輛阻攔，真正做到公交車在專道上暢行無阻，充分發(fā)揮公交車道的作用。

　　2、新應(yīng)用模式分析

　　移動(dòng)公交抓拍系統(tǒng)使用智能攝像機(jī)檢測違法占道行為，利用智能分析算法追蹤車輛行駛軌跡，識(shí)別違法車輛的號(hào)牌，靈活設(shè)定占道車輛時(shí)間的閾值;并根據(jù)設(shè)定進(jìn)行抓拍和自動(dòng)視頻錄像，為執(zhí)法和處罰提供強(qiáng)而有力的證據(jù)。

　?。?）抓拍系統(tǒng)的智能化

　　移動(dòng)公交抓拍系統(tǒng)自動(dòng)判別機(jī)動(dòng)車進(jìn)入違法行駛車道，當(dāng)車輛駛?cè)牍卉嚨篮筮M(jìn)行自動(dòng)抓拍，自動(dòng)記錄機(jī)動(dòng)車在公交車道內(nèi)行駛的圖像、時(shí)間等數(shù)據(jù)，并自動(dòng)過濾非公交車道內(nèi)的機(jī)動(dòng)車輛。

　　系統(tǒng)對(duì)非法占用公交車道的車輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和抓拍，每次違法記錄4幅圖片，第一至三幅為遠(yuǎn)景圖片，并能反應(yīng)車輛在公交車道內(nèi)連續(xù)行駛的軌跡;抓拍圖片能清晰辨別車輛類型、車牌號(hào)碼、車身顏色、標(biāo)志標(biāo)線位置及顏色。第四幅為車輛特寫圖片，特寫圖片能清晰辨別車輛號(hào)牌。遠(yuǎn)景圖片能夠反映違法地點(diǎn)的場景，圖片橫向覆蓋至少兩條車道。

　　（2）抓拍系統(tǒng)的一體化

　　移動(dòng)公交抓拍系統(tǒng)主要由嵌入式一體化高清攝像機(jī)、3G通訊模塊、GPS定位模塊和中心管理等部分組成，前端抓拍系統(tǒng)為一體化高清攝像機(jī)，集抓拍、錄像、壓縮、傳輸于一體;對(duì)視頻圖像進(jìn)行逐幀識(shí)別，自動(dòng)匹配對(duì)應(yīng)公交車道，對(duì)過往公交車專用道前、后視域內(nèi)的社會(huì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，將抓拍的違法圖片、數(shù)據(jù)和錄像上傳到后臺(tái)。

　?。?）執(zhí)法證據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)性

　　按照國標(biāo)GA/T497-2009、GA/T832-2014、GB/T28181-2011等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)違法行為圖像取證的要求，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保抓拍圖片作為執(zhí)法證據(jù)無爭議。

　?。?）系統(tǒng)安全接入

　　外場無線傳輸設(shè)備，采用協(xié)議認(rèn)證與IP保護(hù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)設(shè)備到系統(tǒng)的合法接入，采用數(shù)字證書與用戶名、口令相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)用戶身份認(rèn)證，從而確保系統(tǒng)的安全性。在穩(wěn)定性方面，可以采用自動(dòng)檢測、監(jiān)控、報(bào)警、冗余配置、負(fù)載均衡等技術(shù)有效保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。

　　典型案例分析

　　項(xiàng)目簡介

　　截止2014年底，濟(jì)南市在46條道路設(shè)置了86條公交專用道，道路總里程158.644公里，公交專用道總里程310.7公里;近幾年來，在市區(qū)各條公交專用道上增設(shè)了固定公交車道抓拍設(shè)備151套。前端點(diǎn)位覆蓋面不夠，已建系統(tǒng)也不能完全滿足公交專用道的保障需求。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　1、前端高清抓拍攝像機(jī)(Vcam301-BRT)采用DSP智能攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控、全景圖片和近景圖片的抓拍;前端高清抓拍攝像機(jī)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)車輛，視頻分析模塊由車輛檢測模塊、車輛抓拍控制模塊和違法證據(jù)生成模塊組成。

　　車輛檢測模塊：采用先進(jìn)的視頻檢測技術(shù)，可對(duì)多目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和跟蹤，對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行綜合分析，檢測違法占道車輛;

　　車輛抓拍控制模塊：自動(dòng)控制攝像機(jī)抓拍違法占道車輛，實(shí)現(xiàn)違法占道行為的取證抓拍;

　　違法證據(jù)生成模塊，負(fù)責(zé)生成和存儲(chǔ)違法證據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸至中心平臺(tái)管理服務(wù)器。

　　2、抓拍單元集成GPS/北斗模塊，根據(jù)GPS/北斗來判別預(yù)設(shè)的公交行駛線路以及行駛方向，自動(dòng)啟用或關(guān)閉違法檢測功能。

　　3、抓拍單元集成無線傳輸模塊，通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)、圖片、視頻傳輸檢測至中心。

　　系統(tǒng)功能

　　 1、違法占用公交車道檢測

　　通過GPS模塊輔助定位以及黃線檢測算法，檢測視頻中的車輛是否在公交車道行駛。每次違法記錄4幅圖片，第一至三幅有明顯的位移過程，抓拍圖片能清晰辨別車輛類型、車牌號(hào)碼、車身顏色、標(biāo)志標(biāo)線位置及顏色。第四幅為從第一或三幅圖片(視檢測車頭或車尾方向而定)中截取的車輛特寫圖片，能清晰辨認(rèn)車輛號(hào)牌。設(shè)備所抓拍的位移圖片場景能夠反映出公交車道的特征。

　　2、車輛號(hào)牌識(shí)別功能

　　被抓拍車輛的車牌傾斜角度不超出識(shí)別要求時(shí)，系統(tǒng)可進(jìn)行自動(dòng)車牌號(hào)碼識(shí)別。

　　可識(shí)別“92式”“02式”民用車牌和軍車、警車等特殊號(hào)牌。

　　號(hào)牌結(jié)構(gòu)識(shí)別

　　a)單排字符結(jié)構(gòu)的號(hào)牌，如軍隊(duì)用小型汽車號(hào)牌、GA36-2007中的小型汽車號(hào)牌、港澳入出境車號(hào)牌、教練汽車號(hào)牌等;

　　b)武警用小型汽車號(hào)牌;

　　c)警用汽車號(hào)牌;

　　d)雙排字符結(jié)構(gòu)的號(hào)牌，如軍隊(duì)用大型汽車號(hào)牌、武警用大型汽車號(hào)牌、GA36-2007中的大型汽車號(hào)牌、掛車號(hào)牌、低速汽車號(hào)牌等。

　　號(hào)牌字符識(shí)別

　　系統(tǒng)具備對(duì)民用、警用、軍用、武警等汽車號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別的能力，所能識(shí)別的字符包括:

　　a)阿拉伯?dāng)?shù)字：0～9;

　　 b)英文字母：A～Z;

　　 c)省、自治區(qū)、直轄市簡稱：滬、京、津、晉、冀、蒙、遼、吉、黑、蘇、浙、皖、閩、贛、魯、豫、鄂、湘、粵、桂、瓊、川、貴、云、藏、陜、甘、青、寧、新、渝;

　　d)軍牌用漢字：軍、海、空、北、沈、南、蘭、廣、成、濟(jì)、京;

　　e)號(hào)牌分類用漢字：警、學(xué)、領(lǐng)、試、掛、港、澳、超、使;

　　 f)武警號(hào)牌特殊字符：WJ、00～34、練。

　　3、高清視頻錄像

　　系統(tǒng)可對(duì)整個(gè)車輛的違法行為過程進(jìn)行錄像，并以2分鐘為時(shí)間段，進(jìn)行實(shí)時(shí)滾動(dòng)存儲(chǔ)。錄像畫面清晰流暢，可滿足取證要求。當(dāng)使用3G通信傳輸設(shè)備時(shí)，可將視頻設(shè)置為存儲(chǔ)低分辨率、低幀率的格式的能力，以供采用3G實(shí)時(shí)視頻傳輸使用。

　　4、前端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

　　系統(tǒng)相機(jī)采用SSD硬盤存儲(chǔ)，支持高清圖片存儲(chǔ)以及高清200W視頻存儲(chǔ)，保證前端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的完整性。

　　5、時(shí)鐘校對(duì)

　　系統(tǒng)自帶GPS模塊，具有時(shí)鐘校準(zhǔn)功能，并設(shè)置專門的時(shí)鐘校準(zhǔn)策略。24h內(nèi)計(jì)時(shí)誤差不超過1.0s，每日至少時(shí)鐘同步一次(參考《道路交通安全違法行為圖像取證技術(shù)規(guī)范》中的計(jì)時(shí)誤差要求)。

　　6、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測

　　系統(tǒng)具有運(yùn)行監(jiān)測和設(shè)備故障記錄功能，可以對(duì)開機(jī)、啟動(dòng)、視頻信號(hào)丟失等諸多運(yùn)行事件進(jìn)行監(jiān)測。如發(fā)現(xiàn)有變化或工作不正常，可以記錄并報(bào)警。

　　系統(tǒng)特點(diǎn)

　　1、系統(tǒng)穩(wěn)定性及易維護(hù)性

　　前端抓拍系統(tǒng)采用一體化集成設(shè)計(jì)，將高清攝像機(jī)、光學(xué)鏡頭、偏振鏡、存儲(chǔ)設(shè)備、3G模塊、GPS模塊等設(shè)備集成在護(hù)罩中，可實(shí)現(xiàn)違法行為檢測抓拍、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能的高度集成。

　　系統(tǒng)嵌入SSD固態(tài)硬盤，有效防止震動(dòng)、灰塵、潮濕，提高了系統(tǒng)的集成性和穩(wěn)定性。

　　3G/GPS模塊與相機(jī)結(jié)為一體，節(jié)省了護(hù)罩的空間。

　　護(hù)罩鏡片采用鍍膜技術(shù)以及雙面多層增透設(shè)計(jì)，可有效避免灰塵、霧氣、冰霜的吸附，保障圖片的抓拍效果不受灰塵、天氣等環(huán)境因素的影響。

　　護(hù)罩采用全鋁材、接觸式的散熱設(shè)計(jì)，導(dǎo)熱性能較高;導(dǎo)熱硅膠片在散熱的同時(shí)，還起到了減震的作用。

　　2、先進(jìn)的視頻分析技術(shù)

　　復(fù)雜場景下的高性能指標(biāo)

　　視頻處理算法可降低光照、陰影、攝像機(jī)抖動(dòng)對(duì)檢測抓拍的影響，保證在各種復(fù)雜場景下，達(dá)到高捕獲率和高識(shí)別率。

　　穩(wěn)定的噪聲過濾技術(shù)

　　采用獨(dú)特的背景過濾技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)：

　　 夜晚有路燈的光照條件下，達(dá)到較高的有效抓拍率;

　　能夠避免因尾燈、逆光而導(dǎo)致的誤抓。

　　復(fù)雜場景下的車牌識(shí)別

　　采用了獨(dú)創(chuàng)的識(shí)別技術(shù)，識(shí)別車牌種類多，具有自適應(yīng)學(xué)習(xí)升級(jí)能力，對(duì)于車輛的前、后牌均能有效地識(shí)別，并對(duì)模糊、傾斜的車牌進(jìn)行有效矯正，對(duì)車牌中不能正確識(shí)別的漢字具有自學(xué)習(xí)能力，能很快適應(yīng)環(huán)境變化。

　　項(xiàng)目意義

　　1、流動(dòng)抓拍、覆蓋面廣

　　該抓拍系統(tǒng)可以在整個(gè)公交線路上流動(dòng)抓拍，其點(diǎn)位覆蓋面廣，對(duì)已建系統(tǒng)進(jìn)行有效的補(bǔ)充，可以充分發(fā)揮建設(shè)效益;更有效地規(guī)范社會(huì)車輛行車，保證公交車道的暢通。

　　2、準(zhǔn)確檢測、嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)法

　　違法圖片清晰有效，采用全程GPS定位，能準(zhǔn)確定位車輛抓拍路段;違法數(shù)據(jù)圖片實(shí)時(shí)上傳支隊(duì)非現(xiàn)場執(zhí)法平臺(tái)。抓拍系統(tǒng)取證嚴(yán)格遵守國標(biāo)，積極發(fā)揮非現(xiàn)場執(zhí)法的作用。

　　3、高效智能化

　　 以視頻檢測分析為技術(shù)手段，建設(shè)移動(dòng)公交抓拍系統(tǒng)，對(duì)可視區(qū)域內(nèi)的違法行為自動(dòng)檢測抓拍，為非現(xiàn)場執(zhí)法管理提供依據(jù)，將“公交優(yōu)先”政策落到實(shí)處。

　　總結(jié)：

　　城市公共交通發(fā)展和完善，是一個(gè)系統(tǒng)性的工程。這其中包括城市長遠(yuǎn)發(fā)展的規(guī)劃，公共交通在城市綜合交通中的主體性。公交抓拍系統(tǒng)只是規(guī)范行車手段的第一步，它的“落地生根”，更需要政府、企業(yè)、社會(huì)各界的共同努力，全力推進(jìn)，真正做到公交車在專道上暢行無阻，充分發(fā)揮公交車道的作用。