基于車輛檢測(cè)的稽查系統(tǒng)研究

廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院　黃　柱　蔡延光　謝湘平

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基于車輛檢測(cè)的稽查系統(tǒng)研究

廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院黃柱蔡延光謝湘平

【摘要】通過(guò)綜合運(yùn)用RFID技術(shù)、背景減除法、光流法，圖像識(shí)別、視頻處理、無(wú)線傳感器、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，形成一個(gè)智能化、便捷化、自動(dòng)化的智能交通稽查網(wǎng)絡(luò)，避免到處出現(xiàn)假牌車、套牌車、無(wú)牌車、走私車、克隆車等不正當(dāng)現(xiàn)象，規(guī)范整個(gè)交通秩序，使不合法行為、違規(guī)行為得到大力緩解，并能最大程度地減少交通運(yùn)營(yíng)單位管理成本、提高整個(gè)智能交通環(huán)境下的稽查效率，最終達(dá)到有目的的、合理的文明交通監(jiān)管目的。

【關(guān)鍵詞】車輛檢測(cè)；稽查系統(tǒng)；數(shù)據(jù)加密；圖像識(shí)別；RFID

0　引言

目前，我國(guó)公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已進(jìn)入快速發(fā)展階段，汽車保有量也呈現(xiàn)很好的發(fā)展勢(shì)頭。隨著高速公路聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，車輛單次繳費(fèi)金額增大，從而導(dǎo)致高速公路偷逃通行費(fèi)行為的增加，收費(fèi)稽查就成為減少財(cái)產(chǎn)損失的必要手段。現(xiàn)有的收費(fèi)稽查工作缺乏對(duì)偷逃通行費(fèi)行為和收費(fèi)稽查工作的系統(tǒng)研究，而且主要依靠人工稽查，缺乏技術(shù)手段支持。因此，尋求一種智能識(shí)別手段或方法來(lái)解決這些問(wèn)題是相關(guān)部門(mén)的迫切需求[1~3]。

基于車輛檢測(cè)的稽查系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)全省聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)、全省非現(xiàn)金客戶信息數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、加載，建立疑點(diǎn)信息庫(kù)和異常特征信息庫(kù)，然后采用各種挖掘算法，獲得各種有用信息并在共享平臺(tái)中進(jìn)行展示，用于規(guī)范和指導(dǎo)收費(fèi)稽查工作，提高稽查工作的效率，提升聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)稽查管理的水平，能極大程度地減少交通管理的稽查成本、提高整個(gè)交通環(huán)境下的稽查效率，實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的、人性化的文明交通監(jiān)管，為智能交通的發(fā)展和推廣夯實(shí)基礎(chǔ)[4]。

車輛智能稽查系統(tǒng)[5~6]是針對(duì)車輛等營(yíng)運(yùn)存在的問(wèn)題專用系統(tǒng)，既可以通過(guò)手持稽查系統(tǒng)和車載稽查系統(tǒng)對(duì)駐停實(shí)施無(wú)驚擾稽查，又可以通過(guò)車載稽查系統(tǒng)和固定稽查系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)實(shí)施即時(shí)稽查；既可以對(duì)非法和問(wèn)題進(jìn)行有效監(jiān)管，又可以對(duì)執(zhí)法人員的稽查行為進(jìn)行有效監(jiān)控，具有全方位、全天候、及時(shí)性、穩(wěn)定性、安全性、便捷性和人性化的優(yōu)點(diǎn)。

1　關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)組成

1.1數(shù)據(jù)采集、清洗、加載

因從各種系統(tǒng)采集來(lái)的數(shù)據(jù)“雜質(zhì)”太多，不能直接利用，必須研究使用ETL工具對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、規(guī)約、加載，建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。

1.2數(shù)據(jù)挖掘、存儲(chǔ)及處理技術(shù)

研究各類主流數(shù)據(jù)處理技術(shù)及分析算法，如數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析、數(shù)據(jù)異常判別等。特別是基于公路收費(fèi)稽查業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)所具有的多源、多維和海量特點(diǎn)，尋求能恰當(dāng)處理不同類型數(shù)據(jù)的分析算法，并根據(jù)平臺(tái)所提供的支撐服務(wù)，確定這些算法之間的應(yīng)用銜接和數(shù)據(jù)傳遞。考慮到本系統(tǒng)涉及到的數(shù)據(jù)信息具有多源、多維和海量等特征，結(jié)合不同類型數(shù)據(jù)的分析算法，有效挖掘和識(shí)別漏費(fèi)、逃費(fèi)等嫌疑車輛和情況。

1.3建立疑點(diǎn)信息庫(kù)和異常特征信息庫(kù)

根據(jù)所記錄的車型信息以及車輛通行圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、整理和分析等技術(shù)處理工作。收費(fèi)數(shù)據(jù)稽查系統(tǒng)通過(guò)分析處理全省各收費(fèi)站執(zhí)行相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的情況，建立疑點(diǎn)信息庫(kù)和交費(fèi)車輛通行情況異常特征信息庫(kù)。

1.4信息發(fā)布平臺(tái)

基于上述研究成果，將各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和服務(wù)功能通過(guò)平臺(tái)形式進(jìn)行整合，從而研制出一套具有較強(qiáng)實(shí)用性的疑點(diǎn)信息及異常特征信息發(fā)布平臺(tái)，并確保平臺(tái)具有如下特點(diǎn)：

（1）在對(duì)高速公路打逃業(yè)務(wù)特點(diǎn)的調(diào)研和分析基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地分析、收集和研究平臺(tái)所面向的各類用戶群體及其各自所需的平臺(tái)支撐服務(wù)需求，以確保所建平臺(tái)具有一定的普適性和實(shí)用性。

（2）考慮到用戶所分享的逃費(fèi)車輛名單、異常車輛名單等信息的有效性必須進(jìn)行監(jiān)管，為此在本項(xiàng)目中還將研究平臺(tái)對(duì)用戶所提供信息真實(shí)性的核查和追訴機(jī)制，特別是具備可行的追訴渠道以對(duì)不實(shí)信息進(jìn)行有效監(jiān)管和處理。

（3）根據(jù)平臺(tái)用戶群體的顯性和隱性需求，研究和制定各類有助于平臺(tái)推廣和擴(kuò)展的多類服務(wù)，如信息推送服務(wù)、數(shù)據(jù)共享服務(wù)等。

（4）根據(jù)平臺(tái)信息共享和交互的對(duì)象及需求，重點(diǎn)研究和制定共享數(shù)據(jù)的接口標(biāo)準(zhǔn)、傳輸機(jī)制和交互方式等。

系統(tǒng)組成圖如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)組成圖

2　系統(tǒng)特點(diǎn)

該系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）特有的信息安全技術(shù)。每臺(tái)車對(duì)應(yīng)一塊RFID防偽頂燈。電子標(biāo)簽型采用全球唯一的RFID序列號(hào)以及特殊的加密算法和芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式，能非常有效地避免出現(xiàn)內(nèi)存信息被破解或篡改的現(xiàn)象，對(duì)RFID防偽頂燈內(nèi)電子身份信息卡中的信息來(lái)說(shuō)，有一定的安全保障能力。同時(shí)，每一個(gè)電子標(biāo)簽都和ID號(hào)一一映射，且和車輛信息一一對(duì)應(yīng)，避免復(fù)制導(dǎo)致了錯(cuò)誤。

（2） “雙電子眼”識(shí)別技術(shù)。車載稽查系統(tǒng)和固定稽查系統(tǒng)既可以進(jìn)行圖像識(shí)別，又可以進(jìn)行RFID射頻識(shí)別，通過(guò)這樣的手段，能非常準(zhǔn)確地獲取到車主的相關(guān)特征及個(gè)性化信息，并快速便捷地與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)里面的信息進(jìn)行一個(gè)智能比對(duì)，對(duì)異常情況進(jìn)行播報(bào)，如采用即時(shí)發(fā)出語(yǔ)音與數(shù)字顯示報(bào)警信息等，以保證能實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)解決稽查問(wèn)題。同時(shí)稽查人員通過(guò)手持設(shè)備可以對(duì)可疑進(jìn)行干預(yù)。

3　結(jié)語(yǔ)

本稽查系統(tǒng)采用光流法、幀差法、紅外圖像識(shí)別、視頻采集檢測(cè)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，可以對(duì)違規(guī)及欠費(fèi)車輛進(jìn)行處理，這一功能可滿足各交通運(yùn)營(yíng)單位及車輛規(guī)費(fèi)征收部門(mén)的要求，而且具有成本不高、易于實(shí)現(xiàn)、功能齊全的特點(diǎn)。具有一定的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]王圣男,郁梅,蔣剛毅.智能交通系統(tǒng)中基于視頻圖像處理的車輛檢測(cè)與跟蹤方法綜述[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2005,22(9):9-14.

[2]劉東.ITS中的車輛檢測(cè)技術(shù)[J].公安大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2000,(04):36-39.

[3]王瑋,沈繼忠,董利達(dá).自供電磁阻車輛檢測(cè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)[J].傳感技術(shù)學(xué)報(bào),2014,(12):1734-1739.

[4]杜榮義,彭仲仁.無(wú)人機(jī)逆向車輛檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)效性分析[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,2014,14(1):34-40.

[5]陳力.機(jī)動(dòng)車超速自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中環(huán)形線圈車輛檢測(cè)器測(cè)量誤差分析[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2014,(2):65-68.

[6]王相海,秦鉅鰲,方玲玲.基于感興趣區(qū)域AdaBoost分類器的視頻車輛檢測(cè)研究[J].遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2014,(01):52-62.

黃柱（1992—），男，廣東廣州人，碩士研究生，研究方向：車輛檢測(cè)及交通安全研究。

蔡延光（1963—），男，湖北咸寧人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事組合優(yōu)化、人工智能、決策支持系統(tǒng)等研究。

作者簡(jiǎn)介：

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（61074147，61074185）；廣東省自然科學(xué)基金（S2011010005059，8351009001000002）；廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目（2012B091000171，2011B090400460）；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2012B050600028，2010B090301042）。