整編/張磊

　　智能交通技術交叉與融合趨勢明顯

　　在城市化進程中，國內(nèi)多數(shù)城市的道路交通現(xiàn)階段都面臨著“路口事故、交通擁堵、停車難”等一系列問題。如何強化交通管理，解決、緩解這些交通“疑難雜癥”，為公眾提供準確、及時、可靠出行信息服務，是擺在交通管理部門的核心課題，包括現(xiàn)場執(zhí)法、事故處理、路網(wǎng)管理、特勤任務、交通服務、稽查布控。

　　圍繞著這些交通核心管理職能，各地交管部門大力推進智能交通系統(tǒng)建設(包括交通信號控制、卡口、交通視頻監(jiān)控等眾多智能交通子系統(tǒng))。隨著智能交通系統(tǒng)建設規(guī)模越來越大，設備之間、系統(tǒng)之間的技術交叉與融合趨勢越來越明顯，產(chǎn)業(yè)標準化工作也在穩(wěn)步“向前走”。如，卡口建設需要遵循《公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)通用技術條件》(GA/T497-2009)，而電子警察建設需要遵循《闖紅燈自動記錄系統(tǒng)通用技術條件》(GA/T496-2014)，視頻傳輸需要遵循《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術要求》(GB/T28181-2011)。

　　重新出發(fā)，加快布局智能交通

　　作為安防整體方案提供商，?？低晸碛蓄I先的視頻監(jiān)控技術，在2014年交管業(yè)務領域重磅推出拳頭型產(chǎn)品——信號燈控制系統(tǒng)后,整個道路智能交通產(chǎn)品線已趨于完善，可以稱得上是名符其實的智能交通整體解決方案提供商。2015年，?？低曋匦鲁霭l(fā)，加速布局智能交通領域，推動國內(nèi)智能交通事業(yè)快速發(fā)展。

　　1、復合檢測卡口 捕捉車輛細節(jié)

　　傳統(tǒng)卡口采用虛擬線圈檢測，海康威視的卡口采用全畫面分析、多種技術復合式檢測，可以實現(xiàn)正反向檢測抓拍，并且可以區(qū)分機動車、非機動車以及行人分類檢測抓拍，包括對逆行、壓線、變道、違法這些常見的違法行為進行自動抓拍和捕獲。

　　對于卡口的抓拍識別來說，現(xiàn)在的業(yè)務點不僅關注違法行為，更多的是關注于違法行為上所呈現(xiàn)的細節(jié)，基于這些細節(jié)我們可以做更多的后端功能開發(fā)。

　　?？低曂瞥龅目谠O備支持多樣化識別，比如針對車輛遮陽板、11種車身顏色、1000多種車輛子品牌、7種車型等進行識別。另外，我們還正在開發(fā)可自動識別出司機開車打電話、不系安全帶功能。目的就是希望通過這些畫面細節(jié)的檢索和識別，擴展圖片區(qū)分度和可檢索度，加強系統(tǒng)中對車輛違章和車型識別的檢索，提升系統(tǒng)的運行速度，同時對車輛的違法行為進行更細致的篩選。

　　2、電警、卡口聯(lián)動迎合新標準、新業(yè)務

　　新的GA/T496-2014標準完全針對于人臉像素要求做了明確要求(50×50)，這條規(guī)定一方面提升了用戶對前端攝像機像素的要求，另一方面也提高了對系統(tǒng)聯(lián)動性的要求。以往的電子警察不具備人臉抓拍功能，主要是針對車輛尾部進行抓拍捕獲。隨著違法事件的增多，交警在執(zhí)法過程中發(fā)現(xiàn)存在“買分賣分”的現(xiàn)象，于是現(xiàn)在交警也在加大對這種行為的打擊力度。

　　?？低暤碾娮泳煜到y(tǒng)為迎合交警新業(yè)務的趨向，已實現(xiàn)電警與卡口系統(tǒng)融合，并由之前的四張車輛違章照片增加到了六張。通過我們的終端服務器把六張照片進行疊加，達到人臉取證的執(zhí)法目的。

　　新標還要求抓拍的第二張圖片必須識別所需要的各種車牌圖片，而傳統(tǒng)的電警通常在第一張圖片中識別車牌。因為第一張離攝像機更近，所以照片能提供的有效像素點比較高，識別率相對比較準確。而第二張圖片車輛行駛距離里我們的抓拍點位比較遠，這也對系統(tǒng)和攝像機像素提出了更高的要求。

　　針對GA/T496-2014標準新規(guī)定，?？低曂瞥隽?00萬、600萬像素攝像機型號，其中采用600萬像素高清攝像機抓拍三車道和300萬像素高清攝像機抓拍兩車道高清圖片。高像素的前端設備可以為后端的分析處理，包括交警的業(yè)務應用提供更高的執(zhí)法依據(jù)和取證依據(jù)。

　　另外，電子警察新標對于錄像和捕獲行為，包括交通參數(shù)提出了更多要求。GA/T496-2014標準要求前端錄像必須保留7天，以往是通過在前端加SD卡存儲錄像，經(jīng)過我們的計算，前端四方向路口在標準要求下，每7天的數(shù)據(jù)總量會達到2.8T，而現(xiàn)有的存儲卡是無法滿足這一要求的，于是必須增強前端存儲設備的應用。

　　同時，車輛捕獲功能明確要求，記錄車輛逆行、不按導向線行駛等違法行為。另外，新的標準提出的擴展功能要求里面最后一條是關于車流量檢測的功能。我們認為新的電子警察標準明顯向路口級應用傾斜。因為原本的電警的職責是闖紅燈等行為捕獲，其后可能會同交通信號聯(lián)動,用以違章抓拍。通過前端攝像機一方面抓拍，一方面提供有效的交通參數(shù)采集，然后把參數(shù)傳輸?shù)胶蠖诵盘枡C以及平臺。作為交通路口有效數(shù)據(jù)反饋，經(jīng)過大數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計功能，給信號控制機提供智能化“建議”，通過信號機實現(xiàn)路口智能管控，提高道路通行能力和運營效益。

　　3、違停抓拍與3D聚焦自動捕獲

　　為了更好的解決違停違法事件，海康威視近期推出兩大視頻檢測設備產(chǎn)品。第一部分是違停一體抓拍球，另一部分是手自抓拍一體球。違停一體抓拍球為了解決路面違停違法行為。違停會造成路面擁堵，誘發(fā)交通事故，干擾應急救援，威脅人身財產(chǎn)安全;手自抓拍一體球的定位是為了改善原來模擬球機的分辨率不高的弊端，但手動抓怕又是交警的基本業(yè)務需求，要對多樣化違法行為進行人工抓拍取證。而高清化球機存在網(wǎng)絡延遲，每發(fā)送一次命令存在200ms以上的延時，不能對車輛進行很好的抓拍，因此還推出我們的手自抓拍一體球。

　　(1)違停一體抓拍球

　　違停一體抓拍球是利用球機的預置位功能實現(xiàn)單個設備超大范圍的監(jiān)管，球機可實現(xiàn)前后左右全部道路的監(jiān)管，本方案采用300萬30倍球機可更大范圍擴展球機監(jiān)管范圍，同時利用球機的變倍取證功能實現(xiàn)違法車輛號牌的取證。先通過球機識別出一段時間內(nèi)，畫面中違停的車輛，對其進行變倍拉伸和抓拍。抓拍后還原點位，一段時間后再次對車輛進行相同操作，達到一定時間范圍內(nèi)取證要求，避免了單時間點取證執(zhí)法爭議。

　　違停抓拍球還能對于逆行、壓線、違停等另外一些違章行為進行取證。近期?？低曔€將推出星光級違停取證球，主要針對光線較弱的路口，達到很好的監(jiān)控范圍。

　　(2)手自抓拍一體球

　　手動抓拍高清一體球，通過3D聚焦技術，包括球機的自動捕獲功能，對畫面車輛的框選，達到前端球機的自動跟蹤捕獲，球機在跟蹤到以后會對相關車輛進行一段時間的視頻錄制。我們將車牌取證中的變像拉伸、聚焦工作交由智能球機完成，取證專員只需要在畫面中用鼠標框出違法車輛即可。同時結合平臺的動態(tài)抓拍子系統(tǒng)可以實現(xiàn)違法圖片的截取，和整條違法業(yè)務進行串聯(lián)。

　　手自抓拍一體球前端部分主要由高清網(wǎng)絡智能取證球組成。高清網(wǎng)絡智能取證球傳輸高清網(wǎng)絡視頻信號，同時球機內(nèi)嵌智能跟蹤算法，可對選定的目標車輛進行自動跟蹤和車牌取證。

　　高清網(wǎng)絡智能取證球架設在禁停區(qū)、重要路段、各類交通違法行為多發(fā)的場所。前端部分通過視頻光纖網(wǎng)絡向中心實時傳輸高清畫面，由監(jiān)控中心的取證專員根據(jù)畫面觀察情況在平臺軟件界面選擇需要跟蹤的目標車輛，球機自動完成目標車輛違法過程跟蹤取證。

　　1) 車輛動態(tài)半自動智能跟蹤取證

　　手自抓拍一體球能夠?qū)?ldquo;違法壓線、違法變道、違法逆行、違法掉頭、闖禁左、闖禁右、闖禁行區(qū)、機動車非法占用非機動車道”等車輛動態(tài)違法行為進行半自動跟蹤取證。取證專員通過客戶端PC和串口鍵盤控制前端云臺，對監(jiān)控場景進行切換和多角度實時預覽。當發(fā)現(xiàn)上述違法行為時，取證專員通過平臺客戶端遠程設置前端智能取證球為“城市道路取證”模式，然后人工手動框選違法目標車輛，前端智能取證球以該目標車輛為中心進行實時跟蹤，通過自動調(diào)焦、自動變倍等方式逐漸放大目標車輛細節(jié)。當球機識別出車輛號牌信息、或者超出取證時限、或者目標丟失、或者人工停止取證時，結束取證過程，生成違法過程片段錄像。取證專員可通過中心管理平臺動態(tài)抓拍系統(tǒng)客戶端完成違法錄像調(diào)閱、截圖取證、違法圖片合成、違章錄入、違法審核等一系列后續(xù)操作流程。

　　2) 車輛靜態(tài)3D定位跟蹤取證

　　當發(fā)現(xiàn)違停行為時，取證專員首先在客戶端點選“3D定位”，然后人工框選目標車輛，前端智能取證球會以目標車輛為中心進行3D定位，根據(jù)框選規(guī)則和比例(正向畫框，放大變倍;反向畫框，縮小變倍;框越小，變倍比例越大，反之變倍比例越小)，進行自動調(diào)焦、變倍，并根據(jù)當?shù)剡`停處罰管理規(guī)定依次進行遠景和特寫抓圖，完成抓圖后，結束取證。后續(xù)通過中心管理平臺動態(tài)抓拍系統(tǒng)客戶端完成違法圖片合成、違法錄入、違法審核等一系列操作流程。

　　3) 操作便捷、避免延時、環(huán)境適應性強

　　人工操作只需要選擇目標車輛，剩余違法行為跟蹤取證過程完全由球機智能接管，無需人工干預。本方式大大簡化了手動抓拍取證操作的復雜度，同時也避免傳統(tǒng)模式“控制與視頻不同步”而造成的目標丟失率高的情況。

　　采用高清視頻成像技術，視頻分辨率高達1920*1080，取證數(shù)據(jù)高清，大大降低處罰爭議。兼容原有的全人工手動取證方式，業(yè)務操作流程與傳統(tǒng)的手動抓拍系統(tǒng)完全一致，可避免部分用戶對新型手動抓拍模式的不適應，形成有效過渡。

　　先進的背景建模與運動前景提取技術，支持復雜場景下的跟蹤取證，避免了陰影，相機抖動帶來的誤檢影響。同時本系統(tǒng)采取的圖像處理技術，有效改善了低對比度情況下目標的檢測率，提升了在霧天，雨天等惡劣天氣條件下的系統(tǒng)違章檢測的可靠性。

　　4、非主干道路智慧監(jiān)控

　　道路智慧監(jiān)控系統(tǒng)主要應用于城市非主干道，卡口和電警等抓拍設備覆蓋不到的路面。因為交通案件的排查過程，更多依賴車輛信息的捕獲和提取，包括車輛軌跡還原的實現(xiàn)是通過記錄過往車牌特征對其進行軌跡還原。如果城市當中布置的點位很少，在軌跡還原中的有效點位也會很少，那么還原出的軌跡很可能不是實際的違法事件軌跡。

　　通過前端道路智慧監(jiān)控單元的覆蓋，一方面增加卡口捕獲的點位，另一方面節(jié)約了建設成本，因為傳統(tǒng)卡口與電警建設成本很高，所以我們在成本以及系統(tǒng)的可靠性方面進行了綜合，推出了智慧監(jiān)控單元。智慧監(jiān)控系統(tǒng)可以橫向覆蓋六車道，縱伸200米。能夠?qū)χ腔郾O(jiān)控單元最近的三車道進行有效車牌捕獲，最近的車道捕獲率達可達90%以上。提供了更廣闊的監(jiān)控視野和車輛覆蓋，敏銳的車輛捕獲和精準的車牌識別功能。

　　智慧監(jiān)控產(chǎn)品有豐富的選型，包括槍機和200萬、300萬球機，針對前端原有點位不帶智慧監(jiān)控功能的設備，可通過后端服務器給予前端普通攝像機增加抓拍捕獲、違反行為分析功能。目前在臺州有比較成功的案例。

　　5、信號控制實現(xiàn)互聯(lián)互通

　　針對新的GA/T496-2014標準，我們關注到經(jīng)常會有前端電子警察設備對于信號控制的聯(lián)動功能要求。目前電子警察建設的違法抓拍和信號控制是兩個不同系統(tǒng)，但是這兩個系統(tǒng)的聯(lián)動在很多項目當中會出現(xiàn)一定的問題，信號控制系統(tǒng)的硬件和軟件是由不同廠家生產(chǎn)的,軟件接口、硬件接口、通信協(xié)議沒有統(tǒng)一的標準,往往只能和本廠家的產(chǎn)品兼容。不同廠家之間的系統(tǒng)對接存在很大的問題，系統(tǒng)對接開發(fā)量大。

　　針對這一問題，?？低曇餐瞥隽俗约旱慕煌ㄐ盘柨刂葡到y(tǒng)，包括信號協(xié)議轉(zhuǎn)換，為違法抓拍設備實現(xiàn)更好的互聯(lián)互通，同時對于信號機的應用提供了更豐富的功能，如：定周期控制、感應控制、線協(xié)調(diào)控制、區(qū)域自適應以及一些特殊控制，通過各路口采集到的數(shù)據(jù)信息，信號機可以對信息進行自學習。對路口道路車輛情況進行判斷，數(shù)據(jù)量匯總后會給信號燈路口狀態(tài)控制命令，通過控制命令可以針對道路口車流情況調(diào)節(jié)紅綠燈放行時間。同時，?？低暚F(xiàn)在應用比較多的是綠波控制技術，將同一條道路上的信號燈組成一局域網(wǎng)進行統(tǒng)一調(diào)度管理,可縮短車輛通行等候時間。

　　挖掘業(yè)務需求 為交管執(zhí)法排憂解惑

　　?？低暉o論在智能交通的新標準、新業(yè)務需求、新應用等方面的技術研發(fā)都具備一定的前瞻性，可謂駕輕就熟。然智能交通實戰(zhàn)業(yè)務應用非常廣泛，隨著產(chǎn)業(yè)技術的不斷發(fā)展與提升，智能交通行業(yè)的競爭也會愈加激烈，如何不斷挖掘出用戶深層次的業(yè)務需求，最大程度解決交警及管理部門的執(zhí)法困惑，提高其執(zhí)法效率和便捷度，也是我們現(xiàn)階段以及未來很長一段時間內(nèi)都需要思考的問題。

　　從用戶需求出發(fā)，實現(xiàn)對交通智能化管控

　　朱明初/a&s編輯咨詢委員、國家一級安全防范設計評估師、上海市公安局技防專家?guī)斐蓡T、上海保安服務總公司原高級工程師,熟悉行業(yè)標準驗收規(guī)范,擁有豐富的項目評審驗收經(jīng)驗。

　　朱明初：我感覺海康威視對于智能交通公安行業(yè)的相關應用有深刻的理解，特別是能夠從用戶業(yè)務需求出發(fā)，來實現(xiàn)道路交通智能化管控。智能交通行業(yè)目前競爭較為激烈，現(xiàn)在做得好的企業(yè)也越來越多，而且重視研發(fā)平臺的提升，注重產(chǎn)品和軟件的升級。?？低曂瞥隽俗约旱慕煌ㄐ盘柨刂葡到y(tǒng)，并使信號控制設備與違法抓拍設備實現(xiàn)了互聯(lián)互通，推出了定周期控制、感應控制、線協(xié)調(diào)控制、區(qū)域自適應等六方面的特殊控制，通過控制命令對道路口紅綠燈放行時間進行調(diào)節(jié)來控制車流量。這個功能很實用。那么?？低晫τ谲囕v在十字路口綠燈堵塞問題應該有很好的防治辦法?有無案例?因為這一問題在好多地方都沒有很好的解決方法，在信號控制上要與線協(xié)調(diào)控制，區(qū)域自控，還有感應控制三者相結合。還要與路口視頻的智能分析相結合。實際操作難度也很大，涉及到橫縱向的路口有一片。個人認為不但是技術上要解決，還要和交警的指揮等進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。

　　?？低暎阂话闱闆r下，通過視頻分析儀對道路車輛的流量統(tǒng)計，分析出路面橫向以及縱向的車流量狀況，如果車流過多會對紅綠燈時間進行控制。?？低暚F(xiàn)有的信號控制產(chǎn)品先解決單個點的問題，然后再解決整體路面的問題?，F(xiàn)階段，線協(xié)調(diào)控制的比對和計算還沒有很完美的配置方案。我們正在嘗試，也有試點案例。

　　朱明初：剛才介紹的智能交通系統(tǒng)視頻分析選擇在前端還是后端?

　　?？低暎汉唵蔚闹悄芊治龉δ苋邕`法停車檢測、抓拍、識別，我們是在前端實現(xiàn)的(包括軟件都嵌入在前端一體機中)。前端攝像機內(nèi)就實現(xiàn)部分智能視頻分析處理,以減輕后端系統(tǒng)壓力。與此同時，也能提高系統(tǒng)的響應速度。

　　朱明初：?？低暤臉屒蚵?lián)動等智能化鏡頭跟蹤產(chǎn)品和系統(tǒng)比較符合現(xiàn)在的實戰(zhàn)需求，但是在眾多路口的情況下智能跟蹤分析如何實現(xiàn)?比如，交管部門從A路口跟蹤到某車輛，并要在整個片區(qū)的路口進行持續(xù)跟蹤。調(diào)用的攝像機圖像數(shù)據(jù)計算量比較大。在這方面海康威視是怎么做的。當然是要通過云存儲、云計算來解決的。目前主要通過手動來調(diào)取圖像查看，工作量很大。如果完全通過智能化檢索就要便捷很多，且對于公安、交警具有很強的實戰(zhàn)意義。我認為在實際應用的過程，?？低暱梢园堰@個實用的功能與當?shù)氐慕痪块T進行聯(lián)動。

　　海康威視：這方面我們目前還沒有實現(xiàn)，但是通過區(qū)域有反應過這樣的需求，前端攝像機捕獲車輛信息后，通過平臺把其可能經(jīng)過的路面進行布控，對其進行自動跟蹤。

　　朱明初：在車輛駕駛員的人臉識別方面，?？颠€是走在前列的，包括車輛特征識別、遮陽板、司機打手機等的特征分析。目前，電警并沒有在這塊進行廣泛的捕捉和處罰。但是日后隨著交通管理制度和技術手段的完善，會對這方面的行為進行處罰的。人臉識別按照新的496標準如何進行取樣?當要對50*50像素人臉取樣并能正確識別時，在晚上和白天等各種不同環(huán)境下需要補充多少lux光照度和其他相應措施。大部分廠家對最低要求的臉部補光都不能提供數(shù)據(jù)，對車窗玻璃的折射和太陽的偏光等也都沒有數(shù)據(jù)說明。現(xiàn)在使用的爆閃燈燈光太強，影響交通安全和環(huán)境。

　　?？低暎鹤ヅ耐旰髸⑾鄳娜四樳M行細節(jié)化的摳圖，現(xiàn)在的人臉取證還是主要依托于爆閃燈，我們也有使用紅外閃光燈來避免光污染。我們有具體的方案，一旦要實現(xiàn)人臉識別，肯定需要大范圍的補光。至于具體的補光數(shù)據(jù)我們還沒有做測試，我們也是采用了折中紅外補光的方案，但是具體的效果還是比白光補光要差些。電警人臉取證一定是電警未來的發(fā)展趨勢，但是由于現(xiàn)有技術和政策原因很多廠家還不能完全滿足這方面的要求。以后我們相信對于光照、產(chǎn)品研究這方面需求能落到實處。

　　朱明初：前面有說到前端加SD卡存儲錄像，七天的數(shù)據(jù)總量會達到2.8T，而普通的SD卡只能達到32/64G容量，那如何實現(xiàn)更長時間的圖像存儲?

　　海康威視：主要還是通過硬盤存儲，前端有終端服務器，后端連接類似DVR的存儲設備。新的標準出臺以后，一方面存儲可以提供4塊硬盤16T的容量。還有一方面是人臉電子警察把卡口和電警合起來，安裝方式是在電子警察桿上反向安裝卡口，主要問題是卡口和電警要對于同一違法車輛圖片進行合成，合成比對在前端服務器里實現(xiàn)。

　　朱明初：可否再介紹一下手動抓拍高清一體球，即通過3D聚焦技術避免手動操作的延時的問題。這個技術具有廣泛的應用價值。

　　?？低暎阂酝ㄟ^遙感的方式確定圖片當中車輛的方向和位置，把鏡頭遞推進行拉伸與抓拍。由于網(wǎng)絡設備存在200ms以上的網(wǎng)絡延時，每進行一次移動操作需要過200ms才能進行響應。等到確定位置變倍獲取的時候又存在200ms延時，于是就存在多個200ms的累積，車可能已經(jīng)開走了，無法順利捕捉。通過前端網(wǎng)絡攝像機自動變倍、自動跟蹤功能直接框選車輛自動跟蹤，只做一次框選命令，提前跟蹤來彌補200ms的延時，而原來的操控是不斷推送遙感發(fā)送好幾次命令，每次都存在200ms的延時累加。

　　朱明初：槍球聯(lián)動的覆蓋范圍有多少?在路口是一個槍機進行覆蓋，然后用球機進行跟蹤，如果目標在跟蹤的時候移動出了槍機的監(jiān)視范圍，球機是繼續(xù)跟蹤還是直接放棄?

　　海康威視：槍機最多可覆蓋到3-4個車道，我們現(xiàn)在有魚眼式球機與球機聯(lián)動的方式，如果不是針對固定點位的抓拍，魚眼的覆蓋面會更廣。

　　朱明初：城市智能交通大范圍校時系統(tǒng)是如何實行的?因為所有的設備都必須有統(tǒng)一的時間。

　　?？低暎何覀冎饕€是通過中心的校時服務器進行時間控制與同步，網(wǎng)絡通暢的情況下誤差在毫秒內(nèi)。

　　朱明初：?？低曉谥悄芙煌ㄖ袑崿F(xiàn)混合車道和機、非、人抓拍等功能上還有哪些特色的應用?

　　海康威視：其實我們之前也做過一些特色的應用，比如針對人行通道，禮讓行人的系統(tǒng)，之前是針對車輛和行人分開識別，現(xiàn)在只用一個攝像機對人行橫道進行檢測，在系統(tǒng)后端增設智能分析服務器，服務器會判斷出行人和車輛的運動軌跡。因為交警的業(yè)務應用很多，專家說的這些可能也是我們未來開發(fā)的重點。