1. 問(wèn)題的由來(lái)

　　交通動(dòng)態(tài)信息采集系統(tǒng)是智能化交通管理/控制/指揮系統(tǒng)和交通信息服務(wù)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)子系統(tǒng)，車(chē)輛檢測(cè)器是交通動(dòng)態(tài)信息采集系統(tǒng)的關(guān)鍵的前端設(shè)備。目前通常采用的交通信息采集技術(shù)包括微波檢測(cè)技術(shù)、超聲波檢測(cè)技術(shù)、環(huán)形線圈檢測(cè)技術(shù)、視頻檢測(cè)技術(shù)等，而只有環(huán)形線圈檢測(cè)技術(shù)具有相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

　　2003 年3 月，國(guó)家ITS 中心在北京組織了“視頻車(chē)輛檢測(cè)器通用技術(shù)條件”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)，與會(huì)的專(zhuān)家和各個(gè)廠家的代表就標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題進(jìn)行了熱烈的討論，就標(biāo)準(zhǔn)所涉及的問(wèn)題提出了許多意見(jiàn)。本文將對(duì)其中的某些問(wèn)題談一些看法，供專(zhuān)家們參考。

　　2. 視頻車(chē)輛檢測(cè)器的內(nèi)涵與外延

　　車(chē)輛檢測(cè)所采用的技術(shù)有多種，但沒(méi)有任何一種技術(shù)像視頻這樣具有多種功能以及多種功能的組合能力，最顯著的是圖像捕獲與存儲(chǔ)能力，使得視頻檢測(cè)技術(shù)不僅能夠完成通常意義上的車(chē)輛檢測(cè)，而且可以完成某些交通事件的檢測(cè)。

　　2.1.交通流參數(shù)檢測(cè)功能

　　交通流檢測(cè)功能是車(chē)輛檢測(cè)器的基本功能，所檢測(cè)的主要參量包括：交通流量、速度、占有率、車(chē)頭時(shí)距、車(chē)頭間距、車(chē)長(zhǎng)度分類(lèi)，對(duì)于視頻檢測(cè)技術(shù)而言，還可以檢測(cè)排隊(duì)長(zhǎng)度。

　　2.2.交通事件檢測(cè)功能

　　交通事件檢測(cè)是視頻車(chē)輛檢測(cè)器所具有的獨(dú)特功能，這些事件包括事故檢測(cè)、逆行檢測(cè)、非法變線、違章停車(chē)、闖紅燈等。

　　這些檢測(cè)功能有些是相容的，有些是相悖的。所謂相容與相悖是指兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上的指標(biāo)不能從同一個(gè)圖像源獲得，即使能夠同時(shí)獲得，也由于檢測(cè)參數(shù)的精度下降而失去使用價(jià)值。但又不能因此來(lái)衡量視頻車(chē)輛檢測(cè)器是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

　　正因?yàn)檫@個(gè)矛盾，所以在視頻車(chē)輛檢測(cè)器的標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)該對(duì)視頻檢測(cè)器的內(nèi)涵與外延進(jìn)行明確的規(guī)定。

　　綜合以上理由，我們認(rèn)為可以將視頻車(chē)輛檢測(cè)器作如下定義，即：視頻車(chē)輛檢測(cè)器是指采用視頻圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)交通流參數(shù)檢測(cè)或者某項(xiàng)交通事件檢測(cè)的設(shè)備。

　　3. 視頻車(chē)輛檢測(cè)器功能以及技術(shù)指標(biāo)的確定原則

　　1) 符合用戶需求

　　作為一種檢測(cè)設(shè)備，其功能、技術(shù)指標(biāo)和檢測(cè)精度應(yīng)該能夠滿足用戶的工程需要，防止指標(biāo)過(guò)高或者偏低。指標(biāo)過(guò)高將增加產(chǎn)品的制造成本、造成資源浪費(fèi);指標(biāo)片地將導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差太大、系統(tǒng)出現(xiàn)偏差甚至無(wú)法正常使用。

　　因此應(yīng)該根據(jù)不同的使用方向確定不同的指標(biāo)體系或者標(biāo)準(zhǔn)體系，比如用于交通信息服務(wù)、交通流統(tǒng)計(jì)和分析的視頻車(chē)輛檢測(cè)器的指標(biāo)要求與用于交通信號(hào)控制的視頻車(chē)輛檢測(cè)器的指標(biāo)要求會(huì)有不同，應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)中給予明確的界定。

　　2) 檢測(cè)方法科學(xué)合理，具有可操作性

　　某些工程應(yīng)用要求視頻車(chē)輛檢測(cè)器必須具有某項(xiàng)功能，原則上應(yīng)該對(duì)所涉及的功能進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，這就要求對(duì)描述該功能的指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)估。對(duì)于某些指標(biāo)來(lái)說(shuō)，能夠進(jìn)行定量的檢測(cè)，比如交通流量、車(chē)輛違章事件捕獲率等等;但是對(duì)于某些指標(biāo)而言，想要做到客觀的評(píng)價(jià)是比較困難的，比如車(chē)輛行駛的點(diǎn)速度。應(yīng)該根據(jù)不同的使用方向制訂不同的測(cè)試方法。對(duì)于可以定量檢測(cè)的指標(biāo)要在標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定檢測(cè)方法;對(duì)于不能定量檢測(cè)的指標(biāo)可以進(jìn)行定性的描述、或者提出參考的比對(duì)方案。

　　對(duì)于視頻檢測(cè)而言，最大的問(wèn)題是圖像源。對(duì)一種圖像源能夠達(dá)到指標(biāo)檢測(cè)要求的視頻檢測(cè)器，對(duì)于另一種圖像源可能出現(xiàn)嚴(yán)重的指標(biāo)下降，比較明顯的例子是白天與夜間、有陰影與無(wú)陰影的情況。因此圖像源應(yīng)該是一系列典型圖像的集合，對(duì)于某項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試應(yīng)該在典型圖像集合的所有對(duì)象上進(jìn)行，經(jīng)過(guò)檢測(cè)的產(chǎn)品能否適應(yīng)工程實(shí)踐就取決于圖像源集合的科學(xué)性、典型性和代表性。對(duì)于典型圖像源集合，應(yīng)該規(guī)定其最低的輸出信噪比、解析度、動(dòng)態(tài)范圍等關(guān)鍵參數(shù)。

　　3) 與國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家的技術(shù)水平相適應(yīng)

　　所制定的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該與國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家的技術(shù)水平相適應(yīng)。應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)門(mén)檻，使其既能夠促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，又能夠適應(yīng)國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展水平、吸引廠家投入到這個(gè)領(lǐng)域以建立市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，有利于產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

　　4) 體現(xiàn)視頻車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)的特征

　　視頻車(chē)輛檢測(cè)器是一種大區(qū)域、多功能的檢測(cè)器，它具有與其它車(chē)輛檢測(cè)器完全不同的特性和檢測(cè)能力，在標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)該體現(xiàn)它所獨(dú)有的檢測(cè)功能，比如排隊(duì)長(zhǎng)度、越線行駛等。

[nextpage]　　4. 視頻車(chē)輛檢測(cè)器的主要功能和指標(biāo)分析

　　視頻車(chē)輛檢測(cè)器的功能可以分成兩大類(lèi)，一類(lèi)是交通流參數(shù)檢測(cè)功能，另一類(lèi)是交通事件檢測(cè)功能。

　　4.1.交通流參數(shù)檢測(cè)功能

　　交通流參數(shù)檢測(cè)是視頻車(chē)輛檢測(cè)器的一個(gè)基本功能，其本質(zhì)是檢測(cè)車(chē)輛在某一特定檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的存在，并由此測(cè)量交通流的其他參數(shù)，這些參數(shù)可以是瞬時(shí)值，也可以根據(jù)瞬時(shí)值計(jì)算統(tǒng)計(jì)值。交通流參數(shù)包括：

　　1) 流量

　　2) 速度

　　3) 占有率

　　4) 車(chē)長(zhǎng)度分類(lèi)

　　5) 車(chē)頭時(shí)距與車(chē)頭間距

　　6) 排隊(duì)長(zhǎng)度

　　4.2.交通事件檢測(cè)功能

　　視頻車(chē)輛檢測(cè)器除了可以實(shí)現(xiàn)其它技術(shù)所提供的事件檢測(cè)類(lèi)型以外，可以檢測(cè)其它技術(shù)手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)的事件類(lèi)型，視頻車(chē)輛檢測(cè)器的事件檢測(cè)功能可以包括：

　　1) 事故檢測(cè)

　　2) 逆行檢測(cè)

　　3) 非法變線

　　4) 違章停車(chē)

　　5) 闖紅燈

　　4.3.其他特性

　　4.3.1.時(shí)間特性

　　時(shí)間特性是指檢測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間，它的確切涵義是指從車(chē)輛到達(dá)檢測(cè)器所設(shè)定的檢測(cè)區(qū)域那一時(shí)刻開(kāi)始，到檢測(cè)器確認(rèn)車(chē)輛存在那一時(shí)刻為止的一段時(shí)間間隔。反映了車(chē)輛檢測(cè)器的時(shí)間延遲。

　　對(duì)于交通流統(tǒng)計(jì)而言，這個(gè)參量并不重要;但對(duì)用于交通執(zhí)法的交通事件檢測(cè)而言，它具有一定的參考價(jià)值。比如對(duì)于電子警察抓拍，由于車(chē)輛的基本特征是運(yùn)動(dòng)，不同的時(shí)間延遲可以通過(guò)調(diào)整檢測(cè)點(diǎn)與拍攝區(qū)域的空間位置使得被檢測(cè)到的車(chē)輛能夠被抓拍系統(tǒng)捕獲，從這個(gè)意義而言，時(shí)間特性更多地體現(xiàn)了車(chē)輛檢測(cè)器所服務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)特性。

　　4.3.2.電氣特性

　　電氣特性主要涉及的是檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)接口。一般情況下設(shè)備可能具有兩種類(lèi)型的數(shù)據(jù)接口，一種是I/O 量，另一種是遵從某種協(xié)議的數(shù)據(jù)包。

　　對(duì)于 I/O 量接口，其電氣連接可以采用集電極或漏極開(kāi)路的方式，以便與不同供電系統(tǒng)的設(shè)備連接;對(duì)于數(shù)據(jù)包，其電氣特性應(yīng)該服從所采用的協(xié)議要求。

　　4.3.3.電氣安全

　　電氣安全應(yīng)該符合 GB4943《信息技術(shù)設(shè)備(包含電氣事務(wù)設(shè)備)的安全》的要求。

　　4.3.3.環(huán)境特性

　　環(huán)境特性包含電磁環(huán)境和氣候環(huán)境，主要有以下三個(gè)方面：

　　1) 電磁兼容

　　2) 電氣安全

　　3) 溫度與濕度

　　具體的等級(jí)確定可以參照 GA47——2002《道路交通信號(hào)機(jī)》的要求。