前言
近幾年來,隨著經濟和社會迅速發(fā)展,城市規(guī)模不繼擴大,城市化的進程不斷加快,居民生活水平不斷提高,機動車擁有量迅速增長,交通需求極大增加,原有的交通供需平衡被打破,而相反城市的基礎設施、交通管理設施和管理能力的提高跟不上交通需求發(fā)展速度,原有基礎設施的缺陷和弊端不斷暴露出來,交通管理的科技水平越來越顯得不足,如何解決城市交通擁擠問題已經成為城市可持續(xù)發(fā)展的一個重要課題,城市道路交通管理工作也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。越來越高的交通需求是傳統交通運輸系統所難以滿足的,現代化城市交通管理對智能化交通管理系統的需求也日益突出。
智慧交通系統整體架構
智能交通應用系統由應用子系統、信息服務中心和指揮控制中心三部分構成。
應用子系統包括交通信息采集系統、信號燈控制系統、交通誘導系統、停車誘導系統;
信息服務中心包括遠程服務模塊、遠程監(jiān)測模塊、前期測試模塊、在線運維模塊、數據交換模塊和咨詢管理模塊六部分。
指揮控制中心包括交通設施數據平臺、交通信息數據平臺、GIS 平臺、應用管理模塊、數據管理模塊、運行維護模塊和信息發(fā)布模塊。指揮控制中心以 GIS 平臺為支撐,建立部件和事件平臺,部件主要指代交通設施,通過對各應用子系統的管理,以實現集中管理為目的,具有數據分析、數據挖掘、報表生成、信息發(fā)布和集中管理等功能。
智慧交通系統應用系統設計
系統總體設計
城市道路交通信息采集系統按功能結構劃分,主要由四部分組成,即:交通數據采集子系統、道路交通數據綜合處理平臺與地面道路視頻監(jiān)控控制交換平臺、通信系統、交通信息發(fā)布子系統。
電子警察系統
電子警察系統可以廣泛應用在無人值守的路口、單行線、禁行、限時道路、限車型車道、主輔路進出口、公交專用道、違章超速、壓線、變道等。能有效的防止此類交通違章行為,減少由此引起的事故,在一定程度上緩解警力不足的矛盾,同時也為交通管理部門執(zhí)法提供了科學依據。
主要技術優(yōu)勢及特點如下:
1.前端圖像采集單元
a)同方(深圳)云計算技術股份有限公司高清抓拍攝像單元全系列產品均采用一體化嵌入式設計,成像器件全部采用高靈敏度、高信噪比500萬像素CCD。
b)整機集圖像采集、視頻編碼、智能分析、智能存儲為一體,后端無需傳統工控機,功耗低,環(huán)境適應性強,系統穩(wěn)定可靠。
c)支持500萬高幀率H.264與MJPEG雙碼流輸出,可實現24小時抓拍錄像功能。
d)支持數字水印、圖片防篡改功能,充分保證了取證信息的準確可靠。
e)利用先進的數字圖像處理技術,高品質的圖像質量。
f)支持線圈車檢器、雷達、視頻觸發(fā)多種觸發(fā)方式的接入,可以滿足各種不同的需求。
g)高品質設計,可在-40℃~+80℃溫度范圍下保持正常工作,滿足全天候24小時工作的要求。
2.前端存儲單元
支持前端大容量存儲,緩解網絡壓力的同時還可以有效防止因網絡故障引起的視頻圖像數據丟失,有力保證系統的可靠性。
3.集成智能分析技術
自主開發(fā)全系列智能分析算法,利用基于車輛模型的檢測算法對過往車輛進行檢測,可實現對車輛交通行為的檢測,如禁左禁右,直闖紅燈,逆行,壓線,變道和斑馬線禮讓等行為的檢測。同時支持視頻測速、車身顏色識別、視頻觸發(fā)抓拍檢測、信號燈狀態(tài)檢測等功能。使用車輛模型算法的車輛檢測,有效的過濾路口的行人,自行車的干擾,抗噪能力強,有效解決攝像機抖動、雨雪天氣和環(huán)境光線變動引起的誤報,在復雜的情況達到較高識別率。
4.智能補光設計
同方(深圳)云計算技術股份有限公司自主開發(fā)的補光燈采用進口高亮度LED,具有較好的光效比,且平均使用壽命可達50000小時,分為頻閃和爆閃兩種方式,以滿足不同補光的要求。
高清卡口系統
高清卡口監(jiān)控系統對車牌的實時識別以及對司乘人員臉像的高清抓拍,可以迅速地捕獲交通肇事車輛、違章車輛、黑名單車輛等,為快速糾正交通違章行為,快速偵破交通事故逃逸和機動車盜搶案件以及違法責任人的認定提供重要的技術支持,同時也為未來更為先進的人像比對、特定人員追蹤定位提供重要的技術支持,對違法犯罪行為構成強大的威懾力。
主要技術優(yōu)勢及特點如下:
1.高捕獲率 :
在監(jiān)控區(qū)域內對0km/h~140km/h行駛的車輛圖像捕獲率應≥99%;在監(jiān)控區(qū)域內對140km/h~240km/h行駛的車輛圖像捕獲率應≥95%。
2.高別率 :
車輛車頭圖像的號牌識別率≥95%,號牌識別準確率(全天)≥93%,對車輛車尾圖像的號牌識別率≥90%,號牌后5位字符的識別準確率(全天)≥85%。針對摩托車號牌,識別準確率達到70%。
3.高抓拍率
當治安卡口每經過一臺車輛時,同一條記錄同時記錄同一臺車輛的車頭圖像和車尾圖像的準確率,同步抓拍率≥99%。當單車道增加攝像機時,系統支持同步抓拍。
4.精確測速
當車輛行駛速度在30 km/h≤v<120 km/h的速度范圍內,測速誤差在±5%以內;當車輛行駛速度在120 km/h≤v≤240 km/h的速度范圍內,測速誤差在±8%以內。
5.數據超長時間存儲
卡口系統過車圖片等信息存儲時間至少≥1年。
6.兼容原有卡口系統
對于原有卡口系統接入本期新建卡口平臺。
智能道路視頻監(jiān)控系統
智能道路視頻監(jiān)控系統是針對我國各類道路中普遍存在的各種危害社會安全的交通事故、異常停車、異物拋撒、車輛擁堵、車輛逆行、非法變道、道路塌陷等問題所設計,系統結合最前沿的智能視覺分析技術與模式識別技術,能夠通過純視頻的方式對路面上發(fā)生的各類異常事件進行檢測,不僅可對各類異常事件及時檢測與報警,將異常事件的檢測與發(fā)現由“事后”轉為“實時”,并可對通行車輛進行自動記錄、提取基本的車流量、車輛速度、密度、車道占有率等信息,并且根據監(jiān)控場景的安全級別發(fā)出相應級別的警報,使誤警率和漏警率降到最低。
其優(yōu)勢主要表現在以下幾個方面。
1.全天候可靠監(jiān)控
智能視頻監(jiān)控系統通過智能分析模塊或軟件對所監(jiān)控的畫面進行不間斷分析,實現對異常事件和疑似威脅的主動式編碼、報警和保存,徹底改變了以往完全由監(jiān)控人員對監(jiān)控畫面進行監(jiān)視和分析的方式。
2.更加精確的報警
智能視頻監(jiān)控系統通常具有強大的圖像處理能力和高級智能的算法,使安全人員可以更加精確的定義安全威脅的特征,有效地發(fā)現異常報警事件或是潛在的威脅,大大降低誤報和漏報現象的發(fā)生。
3.快速的響應
智能視頻監(jiān)控系統擁有比普通網絡視頻監(jiān)控系統更強的智能特性,它能夠識別可疑活動。例如當有人在公共場所遺留了可疑物體,或者有人在敏感區(qū)域停留時間過長時,能立即提示安全工作人員關注相關監(jiān)控畫面,這樣使安全部門有足夠的時間為潛在的威脅做好準備工作。
4.方便快捷的查詢
智能視頻監(jiān)控系統能夠比普通視頻監(jiān)控系統更加節(jié)省存儲空間,它可只存儲出現可疑情況或報警時的監(jiān)控圖像和場景信息,能減少大量無用數據的傳輸和存儲,并能夠對存儲的監(jiān)控信息提供基于內容的快速查詢。
智能信號燈控制系統
安裝在路口的電子警察系統具備車輛違章抓拍功能的同時還具有車輛擁堵信息分析功能,采集的信息通過以太網傳輸至紅綠燈信號控制系統分析后動態(tài)控制紅綠燈時間,從而保證道路的通暢性,增加時間的利用率,最大限度保證道路交叉口的通行順暢。
主要技術優(yōu)勢及特點如下:
交通誘導系統
城市動態(tài)交通誘導系統由交通信息采集平臺、交通數據綜合處理平臺和交通信息動態(tài)發(fā)布平臺組成。
交通信息采集平臺:主要由前端道路監(jiān)控攝像機實時采集道路上通行車輛的流量、占有率和平均車速等交通負荷視頻數據。
交通數據綜合處理平臺:主要完成實時路況的生成、交通事件的生成,通過對采集的實時交通參數進行處理,生成路網中各路段的實時交通狀態(tài)并保存在實時交通狀態(tài)數據庫中。
交通信息發(fā)布平臺:根據城市路網的交通流分布特征,制定常發(fā)性交通堵塞及突發(fā)交通事件時的交通流組織及疏導預案,針對不同的系統用戶設計不同的信息發(fā)布應用軟件,一般包括以下幾種發(fā)布方式:可變信息標志屏信息發(fā)布平臺、車載和移動終端的信息發(fā)布平臺、公共網絡信息發(fā)布平臺。
結語
上面簡單的介紹了智慧交通系統的初步設計方案,除了以上提到的功能,智慧交通系統還可以為其他交通行業(yè),社會部門提供大量幫助,在此只是簡單列舉了部分功能。同方(深圳)云計算技術股份有限公司在智慧交通行業(yè)擁有多年的積累經驗,并擁有從前端采集設備到中心云計算平臺全套解決方案,相信本文闡述的智慧交通管理系統能大幅度緩解現代化城市日常交通中發(fā)生的交通擁堵的問題。