利用激光透視儀檢測(cè)中小客車超載解決方案

□ 文/余建平

超載的定義

在百度百科上，超載的定義是指交通運(yùn)輸工具的實(shí)際裝載量超過(guò)核定的最大容許限度，貨運(yùn)超載通常是指機(jī)動(dòng)車運(yùn)輸?shù)呢浳锍^(guò)貨運(yùn)機(jī)動(dòng)車的裝載能力。而超員，意思是超過(guò)定員。

現(xiàn)狀描述

超員及超載

無(wú)論是對(duì)于貨運(yùn)汽車還是客運(yùn)汽車，超載都是非常危險(xiǎn)的一種行為。不但會(huì)被交通管理部門處罰，一旦發(fā)生交通事故，便極有可能造成金額巨大的財(cái)產(chǎn)損失，更有可能導(dǎo)致讓人追悔莫及的群死群傷事故。

大多數(shù)情況下，超載行為都發(fā)生在大型貨運(yùn)或客運(yùn)汽車上。為了應(yīng)對(duì)運(yùn)輸途中高昂的過(guò)路過(guò)橋費(fèi)成本，不少駕駛員都會(huì)采取超限載貨、載客的方式來(lái)彌補(bǔ)。尤其是對(duì)于大型貨車，超載使得它們的車身變得異常沉重，常常出現(xiàn)壓壞路面、橋梁的現(xiàn)象，造成數(shù)額巨大的社會(huì)財(cái)產(chǎn)損失；另外，超載令大貨車的行駛速度變慢，尤其是在爬坡時(shí)難以達(dá)到正常車速，很容易對(duì)后方車輛造成阻礙，降低道路的通行效率。

而對(duì)于客車來(lái)說(shuō)，因?yàn)槌瑔T載客所導(dǎo)致的交通事故更是非常容易演變成重大群死群傷事件，給無(wú)數(shù)家庭造成無(wú)法彌補(bǔ)的傷痛。

超員的危害

危害一：會(huì)讓車不穩(wěn)定

超員導(dǎo)致車輛超出其載重量，會(huì)增加司機(jī)在行車過(guò)程中的不穩(wěn)定性，使得車輛慣性加大、制動(dòng)距離加長(zhǎng)，危險(xiǎn)性也相應(yīng)增大。

危害二：容易爆胎、失控

如果嚴(yán)重超員，車輛極易因輪胎負(fù)荷過(guò)重、變形過(guò)大引發(fā)爆胎、突然偏駛、制動(dòng)失靈、轉(zhuǎn)向失控等。

危害三：讓逃生和搶救變難

特別是發(fā)生交通事故、車輛自燃等意外情況時(shí)，客車超員給乘客逃生、搶救傷員帶來(lái)極大困難。

危害四：更易鋌而走險(xiǎn)

超員車輛往往躲避檢查，和執(zhí)勤交警“捉迷藏”，不是超速行駛就是夜間行駛。

危害五：無(wú)座乘客最危險(xiǎn)

超員的那部分乘客幾乎沒有任何安全設(shè)施保護(hù)，一旦發(fā)生緊急情況如車輛側(cè)翻等，將是首先傷亡的人員。

超員的檢測(cè)

對(duì)于客車超員目前大部分解決方式分為車內(nèi)和車外兩種類型的檢測(cè)方式，分為車內(nèi)檢測(cè)系統(tǒng)和公路檢測(cè)系統(tǒng)。

車內(nèi)檢測(cè)系統(tǒng)：是通過(guò)在客車上安裝檢測(cè)系統(tǒng)（比如客車超載監(jiān)控系統(tǒng)等），都是利用單片機(jī)+傳感器的方式，通過(guò)視頻、紅外、稱重傳感器的檢測(cè)。其中，視頻和紅外的檢測(cè)是對(duì)乘客上下車動(dòng)作做的智能檢測(cè)、識(shí)別等技術(shù)分析上下車的具體人數(shù)，如果超過(guò)客車預(yù)定載客量就會(huì)提示和報(bào)警。這種解決方案是對(duì)車內(nèi)人數(shù)準(zhǔn)確的監(jiān)視，才能判斷出是否超載，來(lái)避免交通事故的發(fā)生，從而達(dá)到防患于未然的現(xiàn)實(shí)意義。稱重傳感器的解決方案是利用視頻判斷乘客上車或者下車的行為，同時(shí)在車輛門口安裝稱重傳感器從測(cè)量每個(gè)經(jīng)過(guò)門口的乘客和行李的重量，根據(jù)乘客的上下車來(lái)增加或者減去乘客的重量，計(jì)算出客車的裝載重量，如果超載會(huì)報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)超載現(xiàn)象的控制。

公路檢測(cè)系統(tǒng)：是在道路上修建“稱重系統(tǒng)檢測(cè)區(qū)域”，通過(guò)動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)可自動(dòng)檢測(cè)到車輛的速度、軸重、軸數(shù)、軸距、整車重和通過(guò)時(shí)間等信息，并自動(dòng)分離車輛，形成一條完整的車輛稱重信息，上傳至上位機(jī)系統(tǒng)。車輛在駛?cè)雱?dòng)態(tài)稱重區(qū)的同時(shí)已進(jìn)入車牌識(shí)別檢測(cè)區(qū)，車牌識(shí)別系統(tǒng)對(duì)車輛車牌進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果上傳至檢測(cè)站軟件系統(tǒng)。檢測(cè)站軟件系統(tǒng)匹配上傳的車輛稱重?cái)?shù)據(jù)和車輛車牌等數(shù)據(jù)，并按照超限車輛判別標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)置超限限值,自動(dòng)判別車輛是否超重、是否超速并顯示在公路前方情報(bào)板；根據(jù)用戶設(shè)置，可向外部顯示設(shè)備提供提示信息。每輛車都會(huì)形成一條完整的過(guò)車信息，包括車輛速度、軸重、軸數(shù)、軸距、整車重、車牌、車速、通過(guò)時(shí)間、是否超限，并上傳至分中心數(shù)據(jù)庫(kù)，方便對(duì)過(guò)車記錄的查找、共享和分析。

車內(nèi)超載監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案往往都具有一定的主觀性或積極性，都是在客運(yùn)公司和客車司機(jī)積極配合的情況下，實(shí)現(xiàn)在車內(nèi)安裝。安裝后從被動(dòng)監(jiān)控到主動(dòng)控制，使得客車司機(jī)及乘務(wù)人員從主觀上認(rèn)識(shí)到超員、超載的危害，在開車前會(huì)主動(dòng)檢查車輛狀況、座位狀況、安全帶狀態(tài)，要求乘客必須系好安全帶才上路。這樣的車輛即使遇到道路上的交警或者“稱重系統(tǒng)檢測(cè)”也不會(huì)視而不見或者逃之夭夭。但是當(dāng)人多車少，乘客坐車心切,加之客車司機(jī)被利益驅(qū)使的時(shí)候,客車超載成了一種普遍現(xiàn)象，尤其是沒有安裝車內(nèi)超載監(jiān)控系統(tǒng)的各類中小型客車。

據(jù)公安部交管局?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年以來(lái)，全國(guó)共接報(bào)涉及人員傷亡的旅游客運(yùn)車輛道路交通事故189起，造成 87 人死亡、377 人受傷。

分析

客車分類：客車按總體結(jié)構(gòu)可分為單車和列車。單車是基本車型，按客車總重或設(shè)置座位數(shù)常分為大、中型（車長(zhǎng)小于6m，乘坐人數(shù)大于9人且小于20人）、小型（車長(zhǎng)小于6m，乘坐人數(shù)小于等于9人）、微型。

客車超員是引發(fā)群死群傷事故的罪惡根源，每年的重特大事故多與超員載客有關(guān)。交管部門披露，客車超員在客車發(fā)生的交通事故中，所占總量在七成以上。

中小客車的超員車輛中私家車車輛占了一定的比例，往往都是：搭個(gè)順風(fēng)車或者距離比較近，而且抱著僥幸的心理。還有就是家庭轎車是5座車坐滿5名大人再抱著一個(gè)小孩，7座的SUV坐了8個(gè)人等等……

客車的超員的大多數(shù)車輛是一些我們俗稱的“藍(lán)牌車”也就是黑車，因?yàn)樘幱凇白杂?、游擊”狀態(tài)，認(rèn)為沒有任何約束、監(jiān)管機(jī)制而更加的變本加厲了。超員超載是客運(yùn)司機(jī)直接獲得最大利潤(rùn)的手段，在同樣遠(yuǎn)的路程、油耗相差不大的情況下，多載一個(gè)乘客就多增加一份收入，但危險(xiǎn)也由此產(chǎn)生?？蛙嚦瑔T給機(jī)動(dòng)車的性能、操作帶來(lái)相當(dāng)大危害，剎車制動(dòng)方向難以控制，容易引發(fā)重大群體性傷亡事故。特別是接送上學(xué)孩子的黑面包車，本來(lái)規(guī)定也就是十個(gè)人左右，最后能裝下20甚至更多個(gè)孩子的新聞報(bào)道比比皆是。

超載都是為了受到了利益的驅(qū)使，而我國(guó)對(duì)于超載的處罰力度明顯還不夠之外，就是監(jiān)察力度和數(shù)量不夠……尤其后者在我國(guó)廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村道路上顯得更為突出。

解決方案

設(shè)計(jì)思路

雖然自上世紀(jì)九十年代以來(lái)到現(xiàn)今的十三五規(guī)劃，我國(guó)的交通系統(tǒng)建設(shè)隨著各類道路的建設(shè)，無(wú)論是道路交通管理、公共交通管理、高速公路管理還是出行信息服務(wù)、公交都市建設(shè)等方面都處于快速發(fā)展的狀態(tài)。但是交通安全的意識(shí)的普及依然無(wú)法追趕中國(guó)司機(jī)普遍的意識(shí)欠缺，同時(shí)智能交通系統(tǒng)的建設(shè)也暫時(shí)不能普及建設(shè)到我國(guó)廣闊疆土上的各類行政等級(jí)不同的公路（國(guó)道、省道、縣道、鄉(xiāng)道和村道）上。這就導(dǎo)致了各類“老司機(jī)”對(duì)以建設(shè)的各類智能交通設(shè)施的熟悉認(rèn)知和準(zhǔn)確應(yīng)對(duì)操作，比如：超速行駛的遇到卡口測(cè)速系統(tǒng)時(shí)候減速通過(guò)后繼續(xù)超速、超員車輛外貼反光膜逃避檢查或者行李箱藏人、繞道行駛規(guī)避所有存在的智能交通設(shè)施（卡口或者闖紅燈電子警察）的點(diǎn)位等。

針對(duì)本文中討論的中小客車超員問(wèn)題，有如下的解決思路。除了前面講過(guò)的客車超載監(jiān)控系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)外，其余的就是靠交警的現(xiàn)場(chǎng)檢查：通過(guò)對(duì)車輛的行駛狀態(tài)、輪胎狀態(tài)來(lái)判斷。但是交警的力量畢竟有限，如果使超員檢測(cè)成為一種常態(tài)的檢查措施，就必須具備現(xiàn)有智能交通系統(tǒng)中卡口或者電警的共性，可以以視頻或其他方式直觀的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)到超員車輛的內(nèi)部狀態(tài)。

基于軍品激光技術(shù)的車輛超員檢測(cè)系統(tǒng)主要使用激光透視儀作為檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備是依托航天科工集團(tuán)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)西南智慧交通創(chuàng)新中心研發(fā)孵化的產(chǎn)品，屬于軍民融合的產(chǎn)物。激光透視儀基于可見光/近紅外成像技術(shù)，結(jié)合激光主動(dòng)照明技術(shù)和玻璃透視成像技術(shù)研制。受2010年8月香港游客菲律賓遭劫持事件的影響與啟發(fā)，科員人員基于成熟的可見光、近紅外成像技術(shù)，結(jié)合激光主動(dòng)照明技術(shù)和玻璃透視成像技術(shù)，研制生產(chǎn)出了“激光透視眼”警用裝備，有效填補(bǔ)國(guó)內(nèi)視頻監(jiān)控空白。

主要性能：1.白天，“透視眼”可以在幾百米外隔空透視，入夜后，“透視眼”的視力更好，透視距離是白天的一倍以上；2.被監(jiān)測(cè)對(duì)象無(wú)感知、實(shí)時(shí)高清成像、畫面效果好、有效監(jiān)測(cè)距離遠(yuǎn)；3.晝夜全天時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，特別是對(duì)于封閉的玻璃幕墻室內(nèi)或車內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)，可在400米左右遠(yuǎn)距離穿透玻璃實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)封閉環(huán)境內(nèi)的狀況，并將實(shí)時(shí)視頻圖像傳回監(jiān)視器上，為事件處置決策提供相關(guān)信息。

應(yīng)用領(lǐng)域：在公安偵查破案、特警反恐防暴、邊防緝私、平安城市建設(shè)等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用前景，對(duì)警方使用人員也有具體的安全操作規(guī)范要求。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

利用激光透視儀檢測(cè)中小客車超員的解決方案，可使用固定式和便攜式兩種方式。固定式可以設(shè)計(jì)安裝在高速路及國(guó)道、省道等車流量大的地方；便攜式設(shè)備主要在一些不具備安裝條件的點(diǎn)位，以及臨時(shí)的、短期的檢查。

超載系統(tǒng)配合卡口系統(tǒng)建設(shè)，并與卡口系統(tǒng)形成有機(jī)的整體完成各類功能檢測(cè)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，前端系統(tǒng)可以一同設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)構(gòu)成

超載系統(tǒng)主要是安裝在路側(cè)，對(duì)車輛側(cè)面進(jìn)行檢測(cè)，卡口系統(tǒng)可以對(duì)車輛前、后端進(jìn)行檢測(cè)。前端示意圖如圖1。

▲圖1

系統(tǒng)流程（如圖2）

▲圖2

行駛車輛進(jìn)入到系統(tǒng)檢測(cè)區(qū)域后，同時(shí)觸發(fā)卡口系統(tǒng)檢測(cè)和超載系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。超載系統(tǒng)從車輛兩側(cè)對(duì)車型和車輛內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，查看并記錄車輛內(nèi)部情況，通過(guò)系統(tǒng)合成圖片后，對(duì)常規(guī)物品和人數(shù)以及人臉進(jìn)行識(shí)別。并判斷人數(shù)是否和座位數(shù)量相符，車內(nèi)物品是否符合正常規(guī)定等。如果發(fā)現(xiàn)人數(shù)或者物品違規(guī)現(xiàn)場(chǎng)和后端都可進(jìn)行報(bào)警提示，結(jié)合卡口系統(tǒng)對(duì)車輛前端的抓拍合成取證信息，通知進(jìn)行攔截檢查。

系統(tǒng)功能

l 超載檢測(cè)功能

具有非接觸性和非干涉性，可在400米外穿透玻璃帷幕等透光障礙，回傳實(shí)時(shí)畫面，全時(shí)監(jiān)測(cè)封閉環(huán)境內(nèi)的活動(dòng)狀況。

圖像提取：可以對(duì)單幅圖片或者視頻流兩種形式進(jìn)行識(shí)別，視頻流可以分解成一系列的單幅圖片，選擇有利于識(shí)別的圖像進(jìn)行處理。

場(chǎng)景分類：對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景檢測(cè)時(shí)檢測(cè)多個(gè)目標(biāo)，并精確區(qū)分機(jī)動(dòng)車/二輪車/三輪車/行人，分割出完整的目標(biāo)車輛。

輪廓識(shí)別：對(duì)所得到的車輛圖像進(jìn)行圖像對(duì)比度增強(qiáng)和二值化等處理，得到一幅完整的車輛輪廓圖像。

車型/車款/車身顏色識(shí)別：根據(jù)車輛輪廓的結(jié)果匹配度車輛，并根據(jù)人工智能深度學(xué)習(xí)的算法計(jì)算得出，系統(tǒng)可以根據(jù)結(jié)果進(jìn)行車型鑒定。

車輛分類：識(shí)別車輛的結(jié)果進(jìn)行車輛分類，包含車型、車子品牌、車年款，同時(shí)通過(guò)平臺(tái)合一了解更全面的車輛的資料，顯示車輛正常載客數(shù)量。車輛類型特征識(shí)別，包括：轎車、越野車（SUV）、商務(wù)車、小型貨車、大型貨車、輕客、小型客車、大型客車、微型面包車、皮卡等車輛類型。對(duì)提交的圖片中的車輛進(jìn)行車輛類型的識(shí)別，以判斷其為轎車、越野車（SUV）、商務(wù)車、小型貨車、大型貨車、輕客、小型客車、大型客車、微型面包車、皮卡等。

人頭檢測(cè)：圖像預(yù)處理（上述圖像對(duì)比度增強(qiáng)、二值化變換）后對(duì)人臉的正面和側(cè)臉進(jìn)行定位（包括：粗定位、精準(zhǔn)定位、特征定位等等），同時(shí)特征提取和識(shí)別。

物品檢測(cè)：對(duì)旅客行李物品之外的物品進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于超大、超高、超長(zhǎng)的物品進(jìn)行判別。

● 卡口相關(guān)功能

車輛捕獲功能

車輛圖像記錄功能

車型判別功能

圖片、視頻防篡改功能

全天候高清成像

支持超速抓拍模式

系統(tǒng)效果

利用此方式檢查、監(jiān)測(cè)中小客車超員、超載，不僅可以進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)和記錄，還可以通過(guò)圖片合成技術(shù)將原始的檢測(cè)抓拍圖片形成有效的追責(zé)依據(jù)。

中小客車超員檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并不是通過(guò)高科技手段“窺探”車內(nèi)的隱私，而是希望借助科技的力量，在檢查、檢測(cè)出超員行為的同時(shí)予以糾正，避免不幸的事故的發(fā)生。同時(shí)也希望每一位客運(yùn)司機(jī)（客車駕駛?cè)耍┮园踩珵榫V，嚴(yán)格落實(shí)安全主體責(zé)任，加強(qiáng)對(duì)客運(yùn)車輛的性能維護(hù)和運(yùn)行監(jiān)管，加強(qiáng)對(duì)自身（客車駕駛?cè)耍┑慕逃芾?，切勿為了短時(shí)利益而超員載客；更希望每一位客車駕駛?cè)藝?yán)格遵守交通法規(guī)，不要超員載客。