園區(qū)車輛運(yùn)行安全智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

孫曉東 秦?zé)? 梁志軍 鄧永宏 蘆永紅

【摘 要】對(duì)于一些工廠、居民小區(qū)、物流園、停車場(chǎng)等園區(qū)，由于園區(qū)道路相對(duì)比較狹窄、道路兩側(cè)阻擋物較多、有許多的道路視覺死角、且存在許多錯(cuò)位路口，再加上園區(qū)交通管理未配置專人指揮管理等方面的因素，許多園區(qū)路口和路段成為車輛事故高發(fā)區(qū)域。本文根據(jù)目前激光雷達(dá)測(cè)距、測(cè)速技術(shù)和視頻圖像識(shí)別技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合園區(qū)車輛運(yùn)行安全管理的需求和控制事故發(fā)生，重點(diǎn)闡述實(shí)現(xiàn)園區(qū)車輛運(yùn)行安全智能管理的功能和框架設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】園區(qū)微路口;激光雷達(dá)測(cè)距測(cè)速;視頻圖像識(shí)別;智能管理

中圖分類號(hào)： TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）04-0001-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.001

Design of Vehicle Intelligent Security Management System in Park

SUN Xiao-dong QIN Huan-liang LIANG Zhi-jun DENG Yong-hong LU Yong-hong

（CNOOC （Huizhou） Logistics Co.，Ltd.Huizhou Guangdong 516000，China）

【Abstract】For some factories， residential quarters， logistics parks，parking lots and other parks，the parks are relatively narrow， there are many obstacles on both sides of the road，there are many roads with dead angles， and there are many misplaced intersections， plus the park. Traffic management is not equipped with special personnel command management and other factors， and many park intersections and road sections have become high-risk areas for vehicle accidents. Based on the current development status of laser radar ranging， speed measurement technology and video image recognition technology， this paper combines the needs of vehicle safety management in the park and control the occurrence of accidents， focusing on the function and framework design of realizing the safe and intelligent management of vehicle operation in the park.

【Key words】Park micro intersection;Lidar ranging speed measurement;Video image recognition;Intelligent management

0 引言

對(duì)于一些工廠、居民小區(qū)、物流園以及一些企業(yè)內(nèi)部的道路建設(shè)，因不同企業(yè)內(nèi)部建設(shè)和使用的差異性，國家沒有過多的進(jìn)行要求和規(guī)定，包括執(zhí)法權(quán)限也是由企業(yè)向執(zhí)法部門進(jìn)行申報(bào)，由交通執(zhí)法部門進(jìn)行執(zhí)法。因此企業(yè)在其園區(qū)內(nèi)部進(jìn)行車輛運(yùn)行管理方面，普遍存在著取證手段比較落后、證據(jù)甄別周期較長(zhǎng)、處理判斷不及時(shí)等情況，以至一些園區(qū)道路和路口成為事故高發(fā)區(qū)域，也成為違章和事故處理的難題，且目前社會(huì)對(duì)企業(yè)不同程度的“反恐”要求，實(shí)現(xiàn)園區(qū)車輛運(yùn)行安全智能化管理，越來越受到社會(huì)的重視。

1 園區(qū)道路的技術(shù)分析

園區(qū)道路是指非市政建設(shè)和管理、由工廠、企業(yè)、房地產(chǎn)開發(fā)公司等單位負(fù)責(zé)規(guī)劃、建設(shè)的區(qū)域級(jí)道路交通系統(tǒng)，其一般具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）園區(qū)道路比較狹窄、道路路口較多、轉(zhuǎn)彎較多、路旁障礙物較多、人車混流情況較多、對(duì)一般車輛要求低速運(yùn)行;

（2）多數(shù)園區(qū)建設(shè)是分期進(jìn)行的，由于設(shè)計(jì)變動(dòng)和建設(shè)需求等方面因素，非標(biāo)路口較多;

（3）由于園區(qū)使用和管理的不同，許多路段使用的差異性較大;

（4）缺少固定專職的管理人員管理;

（5）管理取證設(shè)備和管理手段較缺乏;

（6）無交通管理執(zhí)法權(quán)，多為批評(píng)教育作為處罰手段;等

2 園區(qū)道路交通監(jiān)測(cè)的技術(shù)手段

2.1 雷達(dá)測(cè)速、測(cè)距技術(shù)

雷達(dá)測(cè)速的原理是應(yīng)用多譜勒效應(yīng)，即移動(dòng)物體對(duì)所接收的電磁波有頻移的效應(yīng)，雷達(dá)測(cè)速儀是根據(jù)接收到的反射波頻移量計(jì)算而得出被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)速度。因此，具有以下特點(diǎn)：

A、雷達(dá)波束較激光光束（射線）的照射面大，測(cè)速易于捕捉目標(biāo)，無須精確瞄準(zhǔn)。

B、雷達(dá)測(cè)速、測(cè)距精度高，滿足對(duì)交通違章查處取證的要求;

C、雷達(dá)發(fā)射的電磁波波束有一定的張角，測(cè)速距離和范圍較大。

D、雷達(dá)測(cè)速裝置可以輸出不同需求的控制信號(hào)，滿足對(duì)照相機(jī)、攝像頭、道路閘口等取證、管理設(shè)備的控制需要。

E、雷達(dá)測(cè)速、測(cè)距因技術(shù)成熟穩(wěn)定，價(jià)格適中，而廣受歡迎。

目前激光雷達(dá)單獨(dú)用于道路管理的主要方式是固定限值測(cè)速抓拍模式，由于道路交通的復(fù)雜性，需要在管理后臺(tái)配專人進(jìn)行二次甄別，處理信息量較大，管理應(yīng)用效率較低。

2.2 視頻圖像監(jiān)測(cè)技術(shù)

視頻監(jiān)控技術(shù)，屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，就是說其依賴構(gòu)建在計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展之上。從系統(tǒng)模塊來看，其涉及到起碼包括：

光電成像技術(shù)（攝像機(jī)）

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（信號(hào)傳輸）

處理器芯片（信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換、編碼壓縮、解碼顯示等）

計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)（視頻抓拍、錄制存儲(chǔ)）

計(jì)算機(jī)視覺（圖像分類、物體檢測(cè)）

典型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端設(shè)備和后端設(shè)備這兩大部分組成，前端設(shè)備通常由攝像機(jī)、手動(dòng)或電動(dòng)鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、監(jiān)聽器、報(bào)警探測(cè)器和多功能解碼器等部件組成，并通過有線、無線或光纖傳輸媒介與中心控制系統(tǒng)的各種設(shè)備建立相應(yīng)的聯(lián)系。系統(tǒng)具有：

A.先進(jìn)性與繼承性，可形成完整的城市視頻圖像聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控;

B.升級(jí)與維修便捷;

C.可靠性與穩(wěn)定性;

D.實(shí)用與可擴(kuò)展性;

E.管理功能易操作;

F.可支持二次開發(fā)

G.系統(tǒng)安全程度高

H.兼容性與標(biāo)準(zhǔn)化

2.3 圖像智能識(shí)別技術(shù)與智能雷達(dá)測(cè)速抓拍

充分發(fā)揮視頻監(jiān)控技術(shù)對(duì)被檢測(cè)物體的行為分析功能、同時(shí)利用視頻圖像識(shí)別技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)，將視頻圖像識(shí)別彌補(bǔ)雷達(dá)測(cè)速系統(tǒng)固定限值檢測(cè)的缺陷，同時(shí)利用智能雷達(dá)控制視頻抓拍攝像頭進(jìn)行抓拍取證，確保對(duì)違規(guī)行為取證的及時(shí)性和有效性。使智能圖像分析系統(tǒng)和智能雷達(dá)測(cè)速、測(cè)距系統(tǒng)成為更加智能化的系統(tǒng)。

3 園區(qū)車輛運(yùn)行安全智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)管理流程設(shè)計(jì)

通過分別建立的園區(qū)車輛運(yùn)行安全培訓(xùn)考核系統(tǒng)、視頻圖像行為分析和形態(tài)分析系統(tǒng)、智能雷達(dá)測(cè)速抓拍系統(tǒng)、門閘專家管理系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成園區(qū)車輛運(yùn)行安全管理系統(tǒng)平臺(tái)，并將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息、系統(tǒng)自我學(xué)習(xí)機(jī)制、運(yùn)行管理專家的知識(shí)和規(guī)則、多媒體培訓(xùn)和考核內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)和管理。

建立多媒體音視頻培訓(xùn)和考核應(yīng)用軟件系統(tǒng)，依據(jù)專家設(shè)定車輛運(yùn)行安全管理規(guī)則，進(jìn)行口頭警告、強(qiáng)制培訓(xùn)、強(qiáng)制考核、禁止入園、交執(zhí)法部門等手段進(jìn)行處罰。

3.2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

3.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

A.車輛捕獲

利用雷達(dá)測(cè)速儀，一旦有車輛即將通過，測(cè)速檢測(cè)的響應(yīng)時(shí)間小于5ms。

B.實(shí)時(shí)監(jiān)控

對(duì)運(yùn)行車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，利用視頻圖像分析預(yù)警功能，首先實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行車輛的形態(tài)進(jìn)行分析，通過智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)給出合理的測(cè)速限值，提供給雷達(dá)測(cè)速系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)運(yùn)算比對(duì)，一旦超過限值，立即進(jìn)行抓拍處理。同時(shí)視頻監(jiān)控對(duì)車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦有占道、壓線、違停、闖紅燈立即實(shí)施抓拍;

C.記錄車輛信息

對(duì)于經(jīng)過監(jiān)測(cè)點(diǎn)正常行駛的機(jī)動(dòng)車，檢測(cè)的車輛通過的信息，包括時(shí)間、地點(diǎn)、方向、牌照號(hào)、車型、車速等信息進(jìn)行存儲(chǔ)管理;違章抓拍的車輛信息（包括圖像），自動(dòng)歸類存儲(chǔ)并統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果同時(shí)發(fā)往各門閘管理系統(tǒng)進(jìn)行閘口處理管理。系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間不大于30秒。

D.自動(dòng)識(shí)別牌照：

對(duì)車牌照號(hào)碼進(jìn)行自動(dòng)定位、識(shí)別;

號(hào)牌識(shí)別準(zhǔn)確，白天不低于90%，夜晚不低于85%的識(shí)別率;

號(hào)牌捕獲及識(shí)別時(shí)間不高于500ms。

E.聯(lián)網(wǎng)布控：

攔截點(diǎn)主控機(jī)除了識(shí)別每一輛過往車輛，對(duì)超速車輛到來時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警外，還可進(jìn)行治安聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)布控。

F.自動(dòng)傳輸、接收數(shù)據(jù)：

系統(tǒng)檢測(cè)的車輛信息數(shù)據(jù)保存在本地的數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)向指揮中心傳遞數(shù)據(jù)。如果遇到網(wǎng)絡(luò)故障，則在網(wǎng)絡(luò)通訊恢復(fù)時(shí)自動(dòng)將未傳遞的數(shù)據(jù)上傳到指揮中心。

系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際情況采用有線/無線傳輸方式，自動(dòng)將路段監(jiān)測(cè)所獲取的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)并傳輸，管理中心自動(dòng)讀取數(shù)據(jù)，無需人工插、拔硬盤，數(shù)據(jù)信息傳輸、接收完全實(shí)時(shí)、自動(dòng)化;

G.統(tǒng)計(jì)查詢功能：

所有超速行駛的車輛，系統(tǒng)都會(huì)在數(shù)據(jù)庫中記錄下通過時(shí)間、牌照號(hào)、車型、車類、車輛圖片等，用戶可通過輸入相關(guān)字段信息，查詢到相關(guān)車輛的記錄。

H.遠(yuǎn)程自助登記、培訓(xùn)、查詢功能

駕駛員可以方便地利用手機(jī)、IPAD、筆記本電腦登錄系統(tǒng)進(jìn)行入場(chǎng)培訓(xùn)、考核和進(jìn)行自助式車輛違章信息查詢。

I.設(shè)備運(yùn)行智能監(jiān)控管理功能

系統(tǒng)可通過監(jiān)控端對(duì)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行管理，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽和查詢。

同時(shí)，提供遠(yuǎn)程維護(hù)功能。在控制中心通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行管理，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)維護(hù)的復(fù)雜度、節(jié)約了系統(tǒng)維護(hù)的人力、物力。

J.故障自動(dòng)恢復(fù)：

主機(jī)設(shè)備中設(shè)置有硬件看門狗，如果遇到系統(tǒng)因意外而死機(jī)的情況，則看門狗會(huì)發(fā)揮作用，自動(dòng)重新引導(dǎo)系統(tǒng)，進(jìn)入工作狀態(tài)。

系統(tǒng)斷電引起的意外死機(jī)，不會(huì)對(duì)操作系統(tǒng)產(chǎn)生影響，系統(tǒng)重新開機(jī)后，仍能正常工作。

4 總結(jié)與展望

園區(qū)道路做為市政道路的輔助，隨車輛數(shù)量的增多，事故和糾紛數(shù)量的增多，正逐漸受到園區(qū)管理者的高度重視，由于園區(qū)車輛安全運(yùn)行的復(fù)雜性，更加智能便捷的管理系統(tǒng)和手段，將會(huì)成為車輛運(yùn)行安全管理的一個(gè)越來越重要的課題。

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