初探數(shù)據(jù)分析在“電子警察”設(shè)備自動(dòng)化巡檢工作方面的應(yīng)用

杜德煜

摘要：本文通過對“電子警察”設(shè)備的某些關(guān)鍵數(shù)據(jù)、指標(biāo)進(jìn)行定量分析，自動(dòng)判斷該設(shè)備是否存在故障，提高設(shè)備故障的發(fā)現(xiàn)效率。

一、背景

“電子警察”作為交通違法行為的采集設(shè)備，已經(jīng)成為交通管理工作中重要的輔助裝備，在遏制交通違法方面成果顯著。在工況正常的情況下，可以24小時(shí)不間斷的對該地點(diǎn)的違法行為進(jìn)行監(jiān)控，大大節(jié)省警力。正因其諸多優(yōu)點(diǎn)，上海市公安局交通警察總隊(duì)在市財(cái)政的大力支持下，經(jīng)過近8年的建設(shè)，截至2018年1月，上海市交警總隊(duì)所轄“電子警察”設(shè)備已達(dá)3716套，分布于全市16個(gè)區(qū)的道路。

因此，面對如此大量卻分散的設(shè)備，如何應(yīng)用現(xiàn)代化管理手段及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，成為一個(gè)重要的課題。

二、面臨的問題

（一）單純的人工巡檢存在故障發(fā)現(xiàn)周期長的問題

現(xiàn)有的“電子警察”故障主要依靠人工巡檢發(fā)現(xiàn)，每套設(shè)備至少應(yīng)當(dāng)在1個(gè)季度內(nèi)被巡檢一次，但總量的提升縮短了平攤在每套設(shè)備上的巡檢時(shí)間；特別是諸如時(shí)間誤差、攝像頭黑屏等問題光靠人工查看往往無法快速發(fā)現(xiàn)。

（二）單純的人工巡檢存在效率較低的問題

上海市交警總隊(duì)的“電子警察”設(shè)備呈現(xiàn)“中心密、郊區(qū)疏”的形態(tài)，人工巡檢作業(yè)時(shí)需要花大量的時(shí)間用在趕點(diǎn)上；中心城的設(shè)備雖密度相對較高，但巡檢工作對交通的影響、城區(qū)較為擁堵等問題卻成為人工巡檢的新問題。

三、問題的解決思路

人工方式所面臨的弊端有兩種解決思路：第一種是加大人工投入，但實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，該方法投入過大，將使原本已經(jīng)拮據(jù)的經(jīng)費(fèi)雪上加霜；第二種是開發(fā)自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)，盡可能利用現(xiàn)有的條件，通過一定的算法判斷故障。

四、問題的解決方案

（一）軟硬件基礎(chǔ)

1.設(shè)備全聯(lián)網(wǎng)?？傟?duì)的“電子警察”設(shè)備散布于全市，若要對其進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測，勢必要求進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。租用上海聯(lián)通公司VPDN與4G無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)工作，并在后續(xù)建設(shè)中將無線聯(lián)網(wǎng)作為“電子警察”設(shè)備的標(biāo)配。

2.統(tǒng)一上傳的數(shù)據(jù)格式?？傟?duì)在進(jìn)行“電子警察”設(shè)備聯(lián)網(wǎng)工作時(shí)，規(guī)定了數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)膮f(xié)議格式，其中已經(jīng)包含了校時(shí)與時(shí)間偏差記錄、違法數(shù)據(jù)與圖片上傳功能、工控機(jī)系統(tǒng)硬盤剩余量等數(shù)據(jù)模塊。

3.建立設(shè)備檔案。總隊(duì)為所有的“電子警察”設(shè)備建立了基礎(chǔ)資料，較為全面的反應(yīng)了設(shè)備的所在地點(diǎn)、建設(shè)年份、抓拍的違法類型、建設(shè)與維護(hù)單位、IP信息、是否帶有高污染車輛黑名單功能等基本信息。

（二）監(jiān)測周期

選擇合適的監(jiān)測周期有利于客觀反應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。周期過短，則采樣點(diǎn)過密，一來增加設(shè)備的開銷，有悖于節(jié)省經(jīng)費(fèi)的初衷；二來眾多監(jiān)測數(shù)據(jù)樣本量不足，降低故障報(bào)告的準(zhǔn)確率。周期過長，則易引起信號丟失，降低故障報(bào)告的有效率。結(jié)合現(xiàn)有硬件設(shè)備的性能與巡檢、運(yùn)維需求，我們將監(jiān)測周期定為24小時(shí)。

（三）監(jiān)測維度

為客觀體現(xiàn)“電子警察”設(shè)備正常與否，選擇合適的監(jiān)測維度至關(guān)重要。選得過多，大量地錯(cuò)誤上報(bào)故障，會(huì)導(dǎo)致使用人員對系統(tǒng)喪失信心；選得過少，大量的故障沒有發(fā)現(xiàn)，則沒有體現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測對于人工巡檢的優(yōu)勢。經(jīng)過甄別，我將監(jiān)測維度分成了兩大類。

1.第一類：關(guān)鍵性數(shù)據(jù)。該類數(shù)據(jù)將對自動(dòng)監(jiān)測結(jié)果產(chǎn)生決定性作用。

設(shè)備在用狀態(tài)標(biāo)記：標(biāo)記設(shè)備是否在用。值為“正?！?、“停用”。

最大校時(shí)誤差：設(shè)備時(shí)間與中心平臺時(shí)間的差值，應(yīng)當(dāng)不大于10秒。值為實(shí)際數(shù)字與“無校時(shí)”。

高污染車名單下載：設(shè)備所載名單與中心同步情況。值為“成功下載”、“無需下載”、“未下載”。

違法類型匹配性：設(shè)備所傳的違法類型應(yīng)當(dāng)是預(yù)先登記的類型范圍的子集。值為“匹配”、“未匹配”。

限速值匹配性：設(shè)備所傳的測速值應(yīng)當(dāng)不小于預(yù)先登記的限速值。值為“匹配”、“未匹配”。

2.第二類：觀察類數(shù)據(jù)。該類數(shù)據(jù)不對自動(dòng)監(jiān)測結(jié)果產(chǎn)生決定性作用，作用是輔助操作人員通過觀察數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證自動(dòng)監(jiān)測的結(jié)果。

違法總量：所上傳的違法總數(shù)量。

卡口總量：所上傳的過車總數(shù)量。

網(wǎng)絡(luò)情況：設(shè)備對中心ping指令的響應(yīng)情況。每周期至少ping2次。

將上述維度列為觀察項(xiàng)的原因如下：

（1）只有當(dāng)監(jiān)視范圍內(nèi)有特定違法產(chǎn)生，“電子警察”設(shè)備才會(huì)進(jìn)行違法抓拍，并非所有點(diǎn)位都會(huì)在監(jiān)測周期內(nèi)產(chǎn)生違法數(shù)據(jù)。

（2）作為“電子警察”設(shè)備，且受限于技術(shù)、資金與實(shí)際工作需求，卡口功能僅為附帶功能，并非所有設(shè)備的標(biāo)配。

（四）系統(tǒng)運(yùn)行邏輯

將以上關(guān)鍵性監(jiān)測數(shù)據(jù)作為判斷條件，分別得出3種監(jiān)測結(jié)果：正常、搶修、客觀故障。并根據(jù)判斷做出相應(yīng)處理措施。

（五）判斷邏輯

為得到各個(gè)“關(guān)鍵性監(jiān)測數(shù)據(jù)項(xiàng)”，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集與碰撞。其中較為的復(fù)雜是“違法類型匹配性”這一項(xiàng)。

1.違法類型匹配性

（1）通過對設(shè)備建立“一點(diǎn)一檔案”，可以得到各個(gè)詳細(xì)的違法類型清單，并將所有登記的違法類型合并。

（2）將周期內(nèi)該設(shè)備上傳的違法類型進(jìn)行歸類。

（3）將每一個(gè)上傳的違法類型與登記的違法類型進(jìn)行比較。當(dāng)上傳類型不是登記類型的子集時(shí)，則標(biāo)記該上傳類型為“不匹配”；當(dāng)上傳類型是登記類型的子集時(shí)，則標(biāo)記該上傳類型為“匹配”。

（4）對各個(gè)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行匯總，凡是任意一個(gè)違法類型檢驗(yàn)為“不匹配”，則該套設(shè)備的上傳違法類型評判為“不匹配”。

（六）報(bào)表結(jié)果

通過上述一系列的邏輯判斷，可以得出周期內(nèi)每套設(shè)備的監(jiān)測結(jié)果，對報(bào)表結(jié)果進(jìn)行分析和處理。

五、自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢

（一）可靈活適應(yīng)設(shè)備規(guī)模。根據(jù)2018年市財(cái)政計(jì)劃，總隊(duì)每年新增“電子警察”設(shè)備約700套，其中更替老舊設(shè)備約200套，合計(jì)每年凈增約500套。通過設(shè)置合理的采樣周期和監(jiān)測維度，利用現(xiàn)有硬件設(shè)備完全可以勝任此項(xiàng)工作。

（二）算法調(diào)整優(yōu)化工作可持續(xù)。對今后工作中新的關(guān)注重點(diǎn)，只需要將新的檢測維度做定量分析，進(jìn)而加入到監(jiān)測系統(tǒng)中，即可完成本系統(tǒng)的算法調(diào)整工作。

（三）縮短故障的發(fā)現(xiàn)周期。該系統(tǒng)的故障判斷周期為24小時(shí)，相比純?nèi)斯ぱ矙z制度的短則7天長則3個(gè)月，有明顯進(jìn)步，可互為補(bǔ)充。

六、結(jié)語

上海公安在龔道安局長的帶領(lǐng)下正在著力打造“智慧公安”，如何利用好、分析好數(shù)據(jù)是其中非常重要的工作。本文所采用的自動(dòng)化巡檢思路，旨在拋磚引玉，希望能對各種信息采集終端的設(shè)備維護(hù)工作提供一定的想法或借鑒，為“智慧公安”時(shí)代下的規(guī)?；ㄔO(shè)工作與運(yùn)維工作提供有力的支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]上海市人民政府.《上海市城市總體規(guī)劃》（2017-2035年）：4-29