淺談移動智能抓拍技術在城市公交中的應用

文｜北京文安科技發(fā)展有限公司 周 立

1 前言

發(fā)展公共交通是緩解城市交通擁堵最重要的手段。《北京市實施〈中華人民共和國道路交通安全法〉辦法》第三十六條規(guī)定：在道路劃設的公交專用車道內，在規(guī)定的時間內只準公共汽車、電車通行，其他車輛不得進入該車道行駛；遇交通管制等特殊情況時，按照交通警察指揮或者交通標志指示，可以借用公交專用車道行駛。第九十六條中規(guī)定，凡駕駛機動車違反規(guī)定在公交專用車道內行駛的，將被依法處以200元罰款。如何及時有效地對占用公交車道的社會車輛進行管理，杜絕私家車非法占用公交車道、車輛亂停亂放等違法行為，將這些規(guī)定落到實處，是相關管理部門重點關心的問題。應用移動智能抓拍技術是解決這一問題的最佳方案。

2 系統簡介

隨著IP智能監(jiān)控技術的迅速發(fā)展、計算機圖像處理技術的革新，IP智能公交監(jiān)控逐漸成為了交通監(jiān)控的主流。特別是近年來，由于3G無線通信技術的迅速發(fā)展，使公交監(jiān)控系統集合數字影像采集，影像壓縮、存儲，數據處理，報警信號采集，無線網絡遠程數據傳輸等功能，通過GPS對公交車所在的地理位置進行定位，獲取車輛的地理位置信息，然后將前端的高清實時圖像傳輸到3G無線網絡中，實現對公交車道的移動監(jiān)控成為了可能。在這種背景下，移動智能抓拍運用當前先進的計算機視覺與圖像處理技術，以高清智能攝像機為載體，借助3G無線網絡進行數據傳輸，便可以輕松實現對行駛在公交車道上的車輛進行有效管理。

3 系統構成

移動智能抓拍系統主要包括前端采集、網絡傳送、后端中心三大組成部分。前端采集設備即在每輛公交車上安裝的高清攝像機；網絡傳送系統將各個前端高清攝像機所采集到的數據通過無線3G網絡傳輸至指揮中心；后端中心是集計算機網絡、通信網絡以及智能化管理系統為一體的綜合信息化平臺，是實現公交管理的基礎設施。

移動智能抓拍系統整體結構，如圖1所示。

圖1 系統整體結構圖

4 系統特點

（1）高清智能監(jiān)控

移動智能抓拍系統采用高清智能攝像機。高清智能攝像機是高清網絡攝像機與嵌入式分析芯片有機結合的產物，它將圖像的采集、處理與通信功能集成于單一攝像機內，因此能夠支撐多功能、模塊化、高可靠性、易于實現的機器視覺解決方案。

高清智能攝像機外表看起來與其他普通的攝像機一樣。但是，其內嵌抓拍軟件，能在內部進行圖像采集、圖像分析、物體軌跡跟蹤、車牌識別等運算，從而實現對公交車道上的違法車輛的抓拍，并同時簡化系統硬件接線方式，省去很多中轉的設備線路，大幅降低系統的整體故障率。

（2）綜合違法抓拍

系統可以實現對車輛的檢測、對車牌的識別、對車輛行駛方向的判別、對違法占用公交車道的車輛的抓拍，還可以實現實時錄像。

①車輛檢測

移動智能抓拍系統能夠對公交車道上行駛的所有車輛進行檢測，識別車輛類型。如果對象車輛為公交車，系統將自動過濾其信息，無需人工手動挑選，真正實現智能化。

②車牌識別

當檢測到車輛時，系統會對車輛進行目標跟蹤，并自動過濾外在的氣候、風雪、強光等環(huán)境因素的影響，快速實現對車輛車牌的識別。

③自動識別公交車道

系統可以自動識別公交車道，并通過GPS正確定位公交車所在的具體位置。

④逆行車輛抓拍

系統可以識別出不按規(guī)定的行駛方向行駛的車輛，并對“逆行”違法車輛進行抓拍。

⑤違法占用公交車道行為的抓拍

公交車道是供公交車通行的專用車道，但由于城市機動車輛過多，違法占用公交車道的現象在早晚高峰期間屢禁不止，嚴重影響了城市公交車的運營。移動智能抓拍系統可以在設定的早晚高峰時間段內對違法占用公交車道的車輛進行抓拍，基本上可以保證所有違法占用公交車道的車輛無一漏網。

⑥實時錄像

高清智能攝像機內有獨立的視頻編碼芯片，可輸出基于H.264格式的1080p或720p的高清視頻流。視頻幀率可達到8幀/秒，畫面清晰流暢，可以在事后回訪中清晰顯示違法行為的細節(jié)，為針對肇事逃逸等違法行為的執(zhí)法提供證據。錄像數據存于前端攝像機的SSD盤上。

（3）全自動抓拍傳送

移動智能抓拍系統按照交管局的統一設置，全自動地進行抓拍、傳輸。即使是坐在一旁的公交車司機，也無法控制移動電子眼的抓拍過程，因此不存在由公交司機取證的問題。

（4）易安裝、易維護

移動智能抓拍系統采用“低功耗供電+3G無線傳輸+GPS定位”的模式，易安裝、易維護。其設備安裝絲毫不存在布網、取電的難題，設備遷移也不存在固定抓拍系統設備遷移時影響道路交通的問題。

（5）網絡建設、運營成本低

3G無線傳輸簡單、靈活、方便。與光纖傳輸相比，在圖片傳輸帶寬相等的條件下，3G無線傳輸更具成本低、易維護的優(yōu)勢。

5 移動智能抓拍的具體應用

目前，已有410套車載違法占用公交車道抓拍系統部署在京通快速路、長安街等路段運行的公交車上。

北京市交管局透露，公交車探頭“上班”的前6天，拍攝到違法占用公交車道行為71起。公交車上安裝監(jiān)控探頭之后，長安街、前三門大街等4條主要干線上，社會車輛違法進入公交車道的行為明顯減少。各大媒體也一再報道：北京公交車配備違章占道攝像頭，違章下降八成多。移動智能抓拍系統投入運行后，確實較好地解決了違法車輛侵占公交專用道并繞行現有電子警察固定抓拍設備逃避處罰的行為，解決了“非法占用公交車道”執(zhí)法難、取證難的問題，使公交專用道的侵占率大幅降低。

6 結束語

基于3G網絡的移動智能抓拍系統，與傳統的模擬監(jiān)控、有線監(jiān)控相比，具有可移動的顯著特點。就城市公交來說，應用移動智能抓拍系統實現了在移動的公交車輛上對公交專用車道限行時段內的使用情況的“全天候”監(jiān)控，以及對社會車輛占用公交車道的違法行為的實時拍攝。這種“全天候”的監(jiān)控在交通法規(guī)約束力的基礎上進一步確保了公交車輛的安全、準點運行，保障了公交車優(yōu)先的戰(zhàn)略得以貫徹，規(guī)范了駕駛員的駕駛行為，提高了駕駛員的道德素養(yǎng)，更重要的是切實保障了廣大群眾的合法權益和根本利益，為廣大群眾的出行創(chuàng)造了一個良好的交通環(huán)境。而城市公交監(jiān)控只是移動式智能抓拍的典型應用領域之一；隨著技術的不斷革新、各行業(yè)技術的不斷相互滲透，相信在其他的領域，如公安執(zhí)法車、道路卡口等有線網絡難以覆蓋位置的監(jiān)控，移動式智能抓拍都可以得到廣泛的應用。