高速公路自動(dòng)發(fā)卡機(jī)防作弊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

孫少瑾

摘要：本文對(duì)自動(dòng)發(fā)卡機(jī)作弊現(xiàn)象進(jìn)行了說明，介紹了一種利用視頻分析技術(shù)的自動(dòng)發(fā)卡防作弊系統(tǒng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)發(fā)卡機(jī)；防作弊；視頻檢測；事件分析

一、概述

近年來，高速公路入口應(yīng)用了很多自動(dòng)發(fā)卡系統(tǒng)，代替人工發(fā)卡，自動(dòng)發(fā)卡機(jī)的應(yīng)用縮短了發(fā)卡時(shí)間，減少了發(fā)卡人員的占用，極大提高了車輛通行效率。但是由于技術(shù)的不完備，已經(jīng)出現(xiàn)了很多利用發(fā)卡系統(tǒng)漏洞非法取得通行卡的現(xiàn)象，這些非法的現(xiàn)象造成了通行卡的丟失、非法換卡等現(xiàn)象，給高速公路運(yùn)營帶來了很大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)造成不良的社會(huì)影響。

為了解決這一現(xiàn)象和問題，本方案設(shè)計(jì)一種利用視頻分析技術(shù)的自動(dòng)發(fā)卡防作弊系統(tǒng)的解決方案，通過視頻分析技術(shù)與自動(dòng)發(fā)卡系統(tǒng)結(jié)合，記錄與杜絕非法取卡的現(xiàn)象。

二、系統(tǒng)特點(diǎn)

本方案可對(duì)以下作弊行為進(jìn)行分析檢測和記錄

（1）車輛駛?cè)胱詣?dòng)發(fā)卡車道，按鍵取卡后，未駛?cè)敫咚俟?，攜卡退出車道，造成通行卡流失。

（2）車輛駛?cè)胱詣?dòng)發(fā)卡車道，按鍵取卡后，倒出車道，在進(jìn)入車道，反復(fù)多次取卡，造成通行卡流失。

（3）當(dāng)現(xiàn)有取卡感應(yīng)線圈被金屬物觸發(fā)，或出現(xiàn)故障被屏蔽時(shí)，按取卡鍵后非法取走通行卡。

（4）通行卡中無法記錄車牌識(shí)別信息，在收費(fèi)站出道口換卡作弊的現(xiàn)象。

三、解決方案

1）收費(fèi)稽查系統(tǒng)。收費(fèi)稽查系統(tǒng)是通過計(jì)算機(jī)手段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析處理，實(shí)現(xiàn)高速公路收費(fèi)稽查電子化，達(dá)到打擊各種偷逃高速公路通行費(fèi)違法、違規(guī)行為的信息化管理系統(tǒng)。

通過將本方案的視頻分析與事件檢測系統(tǒng)和原有收費(fèi)稽查系統(tǒng)結(jié)合，從而完善對(duì)各種偷逃高速公路通行費(fèi)違法、違規(guī)行為的分析。

2）發(fā)卡及外設(shè)設(shè)備控制系統(tǒng)。發(fā)卡及外設(shè)設(shè)備控制系統(tǒng)是現(xiàn)有的無人值守自動(dòng)發(fā)卡系統(tǒng)。

通過將本方案的視頻分析與事件檢測系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的車輛駛?cè)霗z測、駛離檢測、車型檢測、車牌識(shí)別、視頻記錄、違規(guī)行為檢測等功能。

3）車輛識(shí)別與事件檢測系統(tǒng)。車輛識(shí)別與事件檢測系統(tǒng)是本方案中新建設(shè)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過部署在車道前端的攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集車道內(nèi)的視頻圖像，分析采集的視頻圖像，實(shí)現(xiàn)車型檢測、車牌識(shí)別、車輛駛?cè)肴】▍^(qū)域檢測、車輛駛離發(fā)卡車道檢測、車輛違規(guī)倒車檢測、非車輛取卡檢測等功能。

4）視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)。視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)是本方案中新建設(shè)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)存儲(chǔ)前端攝像機(jī)采集的視頻圖像和系統(tǒng)判定為違法、違規(guī)行為事件的錄像片段。

四、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)分為五層結(jié)構(gòu)：

1）視頻采集層。視頻采集成是通過車道前端布設(shè)的高清/標(biāo)清攝像機(jī)，實(shí)時(shí)采集車道內(nèi)圖像的模塊。

2）車輛行為分析層。車輛行為分析層是通過視頻分析技術(shù)，分析車輛牌照、車輛車型、車輛駛?cè)肴】▍^(qū)域、車輛駛離抬桿區(qū)域、車輛倒車行為等車輛行為的功能層。

3）作弊行為分析層。作弊行為分析層是通過車輛行為分析層的結(jié)果，進(jìn)行更深層次的分析，實(shí)現(xiàn)非法取卡行為分析、攜卡逃離行為分析、多次取卡行為分析、非法倒車行為分析以及取卡車輛備案等功能。

4）存儲(chǔ)層。存儲(chǔ)層是本方案中所涉及的視頻、圖片、事件等內(nèi)容的存儲(chǔ)功能層。

5）應(yīng)用功能層。應(yīng)用功能層是本方案與外部系統(tǒng)、人機(jī)交互的接口以及界面層。

五、結(jié)束語

利用視頻分析技術(shù)的自動(dòng)發(fā)卡防作弊系統(tǒng)，通過視頻分析技術(shù)與自動(dòng)發(fā)卡機(jī)軟件及管理手段的結(jié)合，可以大大打擊利用發(fā)卡機(jī)作弊的行為，為提高高速公路的自動(dòng)化服務(wù)水平提供有力的技術(shù)保障。

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