城市交通視頻智能化技術(shù)應用分析

　　一、引言

　　隨著(zhù)社會(huì )科技的進(jìn)步與經(jīng)濟發(fā)展，現代化的交通出行方式與出行工具極大地提高了城市生活的速度，方便了人們的日常生活與工作。與此同時(shí)，隨著(zhù)城市機動(dòng)車(chē)數量的不斷攀升，有限的城市道路資源與居民駕車(chē)出行需求之間的矛盾也更加突出。交通擁堵、交通事件以及由此引發(fā)的交通環(huán)境污染等問(wèn)題日益嚴峻，并逐漸上升為引發(fā)廣泛關(guān)注的社會(huì )問(wèn)題，如何解決城市道路交通擁堵問(wèn)題成為了擺在相關(guān)交管部門(mén)面前的一大難題。在此背景下，大規模推廣應用智能交通技術(shù)來(lái)提高道路交通管理水平和交通系統運行質(zhì)量便成為了實(shí)現道路交通系統良性運行的大勢所趨。

　　作為整個(gè)智能交通系統的重要技術(shù)支撐，視頻智能化分析技術(shù)已得到大規模的應用?；谝曨l分析技術(shù)的道路綜合違法監測系統，可以實(shí)時(shí)對道路中的車(chē)輛進(jìn)行檢測分析，一方面，其可以對車(chē)輛違法行為進(jìn)行抓拍，起到規范駕駛員駕駛行為與緩解交通擁堵問(wèn)題的作用。另一方面，其也可以得到實(shí)時(shí)的交通流量信息，供城市交通管理部門(mén)進(jìn)行參考，這將在最大程度上起到合理建設道路網(wǎng)絡(luò )體系、及時(shí)進(jìn)行交通疏導等作用。

　　二、視頻分析技術(shù)在城市交通體系中的應用

　　圍繞整個(gè)城市交通體系，視頻分析技術(shù)大致可以應用在三個(gè)道路區域：十字路口、道路路段、以及移動(dòng)行駛的公交車(chē)，這種設計可以實(shí)現對整個(gè)道路交通體系的全方位覆蓋。通過(guò)對城市路口、路段和移動(dòng)式三種覆蓋方式的綜合違法監測，使建立城市無(wú)縫覆蓋的交通違法監測網(wǎng)、交通流量采集網(wǎng)與智能感知信號控制系統成為可能，這在直接為交通信息發(fā)布、交通誘導和交通執法提供有力技術(shù)手段的同時(shí)，必然將更好的提高交警執法效率和城市交通整體管理水平。

　　圖

　　物聯(lián)網(wǎng)的核心概念是物品的自動(dòng)識別和信息的互聯(lián)和共享、并實(shí)現實(shí)時(shí)管理和控制。這一特點(diǎn)非常符合交通違法監測、交通流量監測與誘導、交通信號控制等智能交通應用的特征。

　　 感知層：一般安裝在實(shí)際的道路現場(chǎng)，感知層設備主要是對道路交通信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監測采集。

　　 傳輸層：只要實(shí)現數據的傳輸，負責將感知層采集到的數據傳輸到交管中心。在實(shí)際應用中可以選用光纖、網(wǎng)絡(luò )、無(wú)線(xiàn)等方式。

　　 應用層：應用層主要涉及到同交管人員的交互，如果將前端獲取的交通信息顯示給交管人員。對于違法信息，需要將數據寫(xiě)違法管理平臺。方便對違法車(chē)輛進(jìn)行違法后處理。對于交通流量信息需要通過(guò)電子地圖的方式顯示給客戶(hù)，另一方面可自動(dòng)的講信息反饋給道路交通誘導系統，方便交通信息的發(fā)布。

　　1、城市路口綜合違法監測

　　城市道路路口作為城市交通的重要節點(diǎn)，是影響整個(gè)城市交通的關(guān)鍵。在十字路口安裝基于視頻分析技術(shù)高清電子警察系統，可實(shí)時(shí)對路口通行車(chē)輛進(jìn)行監測。首先，系統可以檢測出道路交通流量、車(chē)道占有率、排隊長(cháng)度、平均車(chē)速等交通參數信息。通過(guò)和路口信號控制機相連可以更加有效的進(jìn)行道路信號控制，使得紅綠燈時(shí)長(cháng)更加合理，減少車(chē)輛等待時(shí)間;其次，系統可以對路口車(chē)輛違法行為進(jìn)行監測，從而起到規范駕駛員駕駛行為的目的。這不但可以減少路口突發(fā)事件，進(jìn)一步減輕道路的擁堵情況，還能增強駕駛員的安全。

　　 闖紅燈違法檢測：系統可直接對路口車(chē)輛進(jìn)行檢查，當紅燈狀態(tài)時(shí)如果有車(chē)輛經(jīng)過(guò)便對其進(jìn)行捕獲抓拍。

　　 不按車(chē)道行駛違法檢測：直行車(chē)道左右拐、右拐車(chē)道直行與左拐、左拐車(chē)道直行與右拐等違法行為。

　　治安卡口：在進(jìn)行路口違法行為檢測的同時(shí)，系統還能起到綠燈卡口的作用。

　　車(chē)牌識別：對于違法車(chē)輛的車(chē)牌，系統可自動(dòng)進(jìn)行號牌識別，識別結果可以直接寫(xiě)入數據庫。

　　交通參數統計功能：系統可以對路口過(guò)往車(chē)輛實(shí)時(shí)進(jìn)行統計，得到的數據實(shí)時(shí)發(fā)送交通控制信號機，信號機可以根據實(shí)時(shí)的車(chē)輛信息對紅路燈進(jìn)行合理控制。

　　數據上傳：通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )系統可將違法數據以及交通參數數據實(shí)時(shí)上傳到交通指揮中心。對于違法數據交管中心可以對違法數據進(jìn)行下一步處理，而交通流量信息可實(shí)時(shí)在指揮調度平臺上顯現，通過(guò)交通信息發(fā)布系統可以實(shí)時(shí)的發(fā)布出去。

　　2、路段綜合違法監測

　　相比于路口的交通狀況，路段中的情況要好一些，需要的功能也比路口簡(jiǎn)單。同樣也是交通參數統計、道路違法檢測兩個(gè)方面。其中主要的違法行為是不按車(chē)道行駛，例如“加塞”、占用應急車(chē)道、壓實(shí)線(xiàn)等。這些違法很容易造成路段中的交通事故，從而加重道路的擁堵情況。

　　基于智能視頻分析技術(shù)的道路綜合違法檢測系統，可以實(shí)現對路段交通的實(shí)時(shí)監測。另外，采用嵌入式智能一體機作為成像以及控制設備的系統，可以采用太陽(yáng)能方式供電、3G無(wú)線(xiàn)數據傳輸，可方便的進(jìn)行遷移，從而達到了可以在路段靈活布控的目的。這將大大增加電子警察系統的覆蓋范圍，無(wú)論是從成本還是工程角度考慮都是系統的應用變得更加合理。

　　不按車(chē)道行駛違法檢測：路段中的車(chē)輛違法行為主要包括：壓實(shí)線(xiàn)違法、車(chē)輛逆向行駛、占用應急車(chē)道違法等。系統可直接分析出各種路段車(chē)輛違法行為對其進(jìn)行抓拍，抓拍之后可對違法車(chē)輛號牌實(shí)時(shí)進(jìn)行車(chē)牌識別。

　　交通流量參數統計功能：通過(guò)實(shí)時(shí)的圖像分析，系統可以得到路段中的交通參數信息，包含車(chē)道占有率、平均車(chē)速等。

　　同路口綜合違法監測系統一樣，路段系統得到的交通參數信息和車(chē)輛違法信息可以實(shí)時(shí)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )上傳到中心交管平臺。

　　3、移動(dòng)式綜合違法監測

　　大力發(fā)展公共交通體系，已經(jīng)成為緩解城市道路擁堵問(wèn)題的有效解決方式之一。而公交專(zhuān)用道因其投資省、見(jiàn)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，在實(shí)際中公交專(zhuān)用道經(jīng)常有被社會(huì )車(chē)輛占用的情況，這種情況下建立一套占用公交車(chē)道違法監測系統顯得尤其必要。

　　基于智能視頻分析技術(shù)的移動(dòng)式綜合違法檢測系統利用高清智能設備對占用公交車(chē)道的車(chē)輛進(jìn)行檢測，一旦檢測到有公共車(chē)輛進(jìn)入便對其抓拍。系統采用GPS車(chē)輛定位已經(jīng)3G無(wú)線(xiàn)傳輸，可方便的安裝在公交車(chē)的車(chē)頭或車(chē)尾，對車(chē)輛運行全程進(jìn)行監控實(shí)時(shí)得到車(chē)輛的位置信息，并將車(chē)輛的違法數據以及位置信息一同上傳到交管中心。