目前高速公路安防解決方案主要依托省級高速公路通訊網(wǎng)，采用高清監(jiān)控設(shè)備建設(shè)全數(shù)字化解決方案。其主要包括道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)站卡口系統(tǒng)、超速卡口系統(tǒng)、交通流量檢測系統(tǒng)、交通事件監(jiān)控系統(tǒng)等核心子系統(tǒng)。用戶的需求和關(guān)注點(diǎn)主要在收費(fèi)站卡口實(shí)現(xiàn)對過往車輛的信息記錄，沿途針對交通違法行為的監(jiān)控報(bào)警以及針對交通異常狀況的指揮調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)等。當(dāng)前高速公路安防建設(shè)正如天地偉業(yè)的于鋒杰所說的，涌現(xiàn)出了各類智能分析技術(shù)，譬如車牌自動(dòng)識別、車輛軌跡跟蹤、流量檢測分析等新技術(shù)。通過這些新技術(shù)可擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)對沿途超速車輛抓拍，具體區(qū)間的車輛測速和流量統(tǒng)計(jì)等功能;可實(shí)現(xiàn)對大車非法占用小車車道抓拍功能;可實(shí)現(xiàn)車輛非法占用應(yīng)急車道、隨意停車、逆行等抓拍功能;可實(shí)現(xiàn)針對高速公路重要出入口擁堵檢測、客車非法上下客檢測和抓拍錄像;可針對交通事故檢測抓拍錄像。
智能視頻識別 三種形態(tài)互補(bǔ)
“智能視頻識別系統(tǒng)一般包含視頻圖像數(shù)據(jù)采集模塊、圖像智能分析處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、后臺處理軟件模塊四部分。智能分析在車輛抓拍和車輛信息提取上的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，交通事件檢測通常包含車輛停駛、車輛減速、車輛超速、車輛低速或停車、車輛逆行、車輛排隊(duì)長度超過閾值、交通擁堵、行人違章、車龍、拋灑遺棄物、煙霧和火災(zāi)等;并且還可提供相應(yīng)的流量、速度、占有率、車頭間距、隊(duì)列長度、車輛類型等實(shí)時(shí)檢測的交通數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)生交通車輛事故時(shí)，系統(tǒng)能夠快速地自動(dòng)報(bào)警和錄像，為道路的交通安全管理和道路運(yùn)營提供保障。在隧道監(jiān)控中，事件檢測分析系統(tǒng)檢測到有煙霧超過警戒時(shí)即發(fā)出報(bào)警，系統(tǒng)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，指揮通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和消防滅火系統(tǒng)立刻聯(lián)動(dòng); 對于監(jiān)控信息自動(dòng)采集，其通過智能視頻分析技術(shù)分析和判斷并輸出結(jié)果。”天津亞安科技股份有限公司研發(fā)中心智能交通組產(chǎn)品經(jīng)理郗勝奎如是介紹。
作為道路監(jiān)控智能化的重要手段，視頻識別技術(shù)越來越得到行業(yè)的關(guān)注，也被大量地應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中來。就目前來說，道路視頻智能識別系統(tǒng)架構(gòu)主要有三種方式：
智能分析攝像機(jī)：這是目前的主要實(shí)現(xiàn)方式，即將智能視頻分析算法嵌入到前端專業(yè)設(shè)計(jì)的攝像機(jī)中，當(dāng)有行駛的車輛觸發(fā)攝像機(jī)抓拍后，攝像機(jī)即刻通過內(nèi)嵌算法對視頻信息進(jìn)行檢索和分析，然后將圖片及分析結(jié)果傳送到后臺聯(lián)動(dòng)處理中心。該種前端識別方式有兩大優(yōu)點(diǎn)：一是處理效率高;二是只輸出分析的結(jié)果，其傳輸?shù)男畔⒘髁亢蛶捳加新实?。?dāng)然也可根據(jù)需求輸出雙碼流。
獨(dú)立式視頻分析設(shè)備：這是一種專用于道路智能視頻分析的獨(dú)立設(shè)備，其內(nèi)嵌智能分析算法，其從前端攝像機(jī)提供的視頻流中識別車輛和行車違規(guī)信息，并將分析結(jié)果發(fā)送到后臺。此種分析設(shè)備一般安裝在與前端攝像機(jī)距離較近的位置，其強(qiáng)大的智能視頻分析功能甚至可支持4路1080P高清視頻分析，同時(shí)可支持圖片和視頻流輸出。此獨(dú)立式設(shè)備方式具備兩大優(yōu)勢，一是分析性能強(qiáng)大;二是可與多種類高清攝像機(jī)匹配組合。
后臺處理方式：現(xiàn)在很多交通系統(tǒng)平臺一般都開發(fā)有道路信息智能檢測模塊，統(tǒng)一將前端攝像機(jī)的視頻流發(fā)送到后臺，再由后端平臺進(jìn)行分析。該模式的優(yōu)點(diǎn)是集中性很強(qiáng)，而且利用后端平臺硬件的超強(qiáng)的智能視頻分析性能，對識別的應(yīng)用也較多樣化。當(dāng)然，也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，如對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求非常高。當(dāng)大量前端攝像機(jī)需要同步分析時(shí)，即便平臺具備負(fù)載均衡功能，但由于前端攝像機(jī)傳回的信息量龐大，仍會對系統(tǒng)的處理性能和網(wǎng)絡(luò)帶寬造成影響。
上述三種方式各有優(yōu)劣，但都離不開前端的圖像捕捉單元。天津亞安的郗勝奎認(rèn)為：“對于視頻監(jiān)控而言，圖像清晰度是最關(guān)鍵、最基本的需求。視頻監(jiān)控圖像越清晰，畫面細(xì)節(jié)越完整，智能分析功能的準(zhǔn)確度也越高。當(dāng)目標(biāo)像素越多，識別越清晰，分析準(zhǔn)確度也更高。簡而言之，智能分析功能的使用都是在圖像識別清晰的前提下進(jìn)行過濾處理的。無論是針對智能前置的分析模式還是后端平臺分析處理，高清畫質(zhì)都是提高智能分析準(zhǔn)確性的重要因素。由此可見，高清畫質(zhì)不僅是單一的視覺效果上的滿足，同時(shí)，也能為智能分析提供更有用的分析環(huán)境。”
觸發(fā)方式多樣 技術(shù)各有優(yōu)勢
目前，采用200萬像素的高清攝像機(jī)，可管控1-2 車道;500萬像素?cái)z像機(jī)則可管控2-3車道。由于CMOS的先天夜視缺陷及制造工藝影響，目前車輛信息捕捉單元很少采用CMOS感光元件，多為CCD。近幾年國內(nèi)的識別單元技術(shù)發(fā)展越來越成熟，在功能性、穩(wěn)定性、性價(jià)比方面并不比國外產(chǎn)品差。同時(shí)不同廠家產(chǎn)品的功能雖然基本一致，但也有些細(xì)微的差別，如大華股份和信路威，小像素的識別上可做到60-80ppi/cm2;?？低晞t側(cè)重于識別精確鎖定等。
談到這，我們不得不提及抓拍單元的觸發(fā)方式，目前主要有以下幾種：
地感線圈：得益于其觸發(fā)靈敏和高可靠性優(yōu)點(diǎn)，仍是應(yīng)用的主流;
雷達(dá)探測：此方式也是比較精準(zhǔn)的探測技術(shù)，一般在移動(dòng)設(shè)備中應(yīng)用，并多用來探測車速;
視頻觸發(fā)：由于其不需要專用的硬件探測設(shè)備，故其有較好的易用性。該方式目前也在逐漸得到鋪張開來，但視頻觸發(fā)，尤其是夜間觸發(fā)在精確率上仍遠(yuǎn)不如地感線圈?，F(xiàn)在，一般多與地感線圈方式組合使用;
其它觸發(fā)方式：如激光等，由于技術(shù)、成本等方面原因，應(yīng)用較少。
2013年1月1日開始實(shí)施的《機(jī)動(dòng)車號牌自動(dòng)識別系統(tǒng)》(GB/T28649-2012)詳細(xì)規(guī)定了機(jī)動(dòng)車號牌自動(dòng)識別系統(tǒng)的技術(shù)要求，包括車輛圖像捕獲率、車輛圖像抓拍有效率、號牌識別正確率、號牌顏色識別正確率等。其各項(xiàng)指標(biāo)的要求，如白天車輛圖像捕獲率，視頻方式不小于95%，非視頻外部觸發(fā)(包括線圈、激光、微波)不小于99%;夜間，視頻方式不小于85%，非視頻外部觸發(fā)(包括線圈、激光、微波)不小于99%。而在高速公路應(yīng)用中，行為智能分析方面以視頻觸發(fā)方式為主，但車輛信息的抓拍，仍以地感線圈靈敏些。目前通過視頻檢測方式，一般可檢測的時(shí)速極限為250km/h，當(dāng)時(shí)速大于250km/h，其檢測的精確性就難以百分之百保證了。
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