視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造可視化“智慧交通”

□文/周為鋼馮陽

視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將使智能交通產(chǎn)生革命性變革，讓整個智能交通系統(tǒng)變得可視化，催生新的技術(shù)和管理形態(tài)，增強(qiáng)對城市交通的管控能力

交通是衡量一個城市現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一，交通通暢程度也決定著城市居民的生活質(zhì)量。我國的智能交通應(yīng)用最早起步于上世紀(jì)70年代中至80年代初，經(jīng)過幾十年的發(fā)展目前已建立起了較為完善的智能交通系統(tǒng)。在智能交通系統(tǒng)中，前端交通信息檢測是整個智能交通應(yīng)用的最基礎(chǔ)部分，而隨著交通體系的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)檢測方式難以滿足實際應(yīng)用要求。近幾年來，視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測方式的缺陷，通過對視頻的智能分析，能夠有效提取所需要的交通信息并對視頻中的違法行為進(jìn)行記錄，令整個智能交通系統(tǒng)可視化且更加智慧。

杭州智能交通應(yīng)用現(xiàn)狀

截至2011年8月，杭州老城區(qū)機(jī)動車保有量已達(dá)77.8萬輛，連續(xù)23個月的月增量突破萬輛大關(guān)。與此同時，杭州老城區(qū)地少人多，地鐵未通，加之東西各有水系相隔，道路面積有限，隨著機(jī)動車的快速增長，“行車難、停車難”的城市交通擁堵問題日益凸顯出來，顯然依靠傳統(tǒng)管理模式無法適應(yīng)交通結(jié)構(gòu)在數(shù)量與質(zhì)量上的突變。在這種背景下，把車輛和道路綜合起來考慮，運用各種高新技術(shù)，系統(tǒng)地解決道路交通問題，智能交通由此而生。

智能交通(IntelligentTransportation System，簡稱ITS)是將智能傳感技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等有效地集成并運用到整個交通系統(tǒng)中，在更大的時空范圍內(nèi)發(fā)揮作用的綜合交通體系。它實現(xiàn)了對城市道路全天候、大范圍的管理要求，利用科技手段實現(xiàn)對違章行為進(jìn)行有力的治理，既能有效地監(jiān)管闖紅燈、逆行等交通違章行為，減少由此引起的事故，又能通過交通誘導(dǎo)、交通預(yù)測、公共車輛調(diào)度等手段，促進(jìn)交通秩序向良性循環(huán)，真正體現(xiàn)“向科學(xué)技術(shù)要警力”的宗旨。

杭州市智能交通建設(shè)一直走在全國的前列。目前，市區(qū)已建立了較為完善的智能交通系統(tǒng)，然而由于建設(shè)時間較早，系統(tǒng)在技術(shù)上集成度較低，各子系統(tǒng)之間無法有效協(xié)同整合，應(yīng)用上處于分隔獨立狀態(tài)，只能進(jìn)行簡單的信息采集、處理。同時各子系統(tǒng)的功能也相對單一，以電子警察為例，普遍采用線圈、地磁、雷達(dá)等觸發(fā)方式，輔以攝像機(jī)進(jìn)行抓拍、錄像取證，對于實線變道、壓雙黃線、單雙號限行、未按導(dǎo)向行駛等違法行為還無法做到有效的監(jiān)管，整個城市的交通管理無法真正做到“智慧”。

基于視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“智慧交通”

物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的涌現(xiàn)為智能交通提供了新的發(fā)展空間，融合人工智能、云計算、移動計算等新一代的先進(jìn)技術(shù)，在智能交通各個應(yīng)用領(lǐng)域都發(fā)生了徹底變革。在物聯(lián)網(wǎng)的大背景下，強(qiáng)調(diào)交通信息系統(tǒng)最大限度地與其他各類信息系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通，進(jìn)而催生了智能交通全新的應(yīng)用和服務(wù)方向，引導(dǎo)智能交通向“智慧交通”轉(zhuǎn)變。

視頻檢測分析是物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)手段之一。將視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在智能交通前端交通信息檢測，它相當(dāng)于為整個智能交通系統(tǒng)添加了“眼睛”，讓整個系統(tǒng)可視化，并通過對視野內(nèi)的場景信息進(jìn)行智能分析，提取交通流量、車輛行為、車速、道路占有率、車間距、車輛類型、車牌等信息，從而實現(xiàn)監(jiān)管、分析、預(yù)測、誘導(dǎo)、決策和調(diào)度等管控方式。

視頻場景內(nèi)包含了大量的交通信息，包括車輛信息(車牌號、車型、顏色等)、車流量信息、車速信息、道路占有率及密度等。除此之外，通過對場景內(nèi)進(jìn)行智能分析，還可以進(jìn)行事件檢測，如闖紅燈、實線變道、未按導(dǎo)向行駛、斑馬線不禮讓行人等。與其他檢測技術(shù)相比，視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)只需要一套設(shè)備便可進(jìn)行上述所有交通信息的采集，而且智能視頻檢測可以對當(dāng)前場景進(jìn)行錄像保存并進(jìn)行離線處理，保證了24小時不間斷執(zhí)法需要。

如在交通誘導(dǎo)指揮中的應(yīng)用，視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以前端攝像機(jī)的視頻流作為檢測信息來源，通過對視頻內(nèi)容進(jìn)行智能分析提取所需要的交通信息。通過對采集的多樣化數(shù)據(jù)進(jìn)行更深層次的挖掘和分析，按交通需求進(jìn)行分類，可將剛性和柔性交通需求進(jìn)行區(qū)分，對交通組織和交通規(guī)劃進(jìn)行實施前的論證，從而為領(lǐng)導(dǎo)的決策提供準(zhǔn)確、詳實的數(shù)據(jù)支撐和模擬。通過交通誘導(dǎo)指揮系統(tǒng)，在信息融合處理之后可以為城市交通信號控制系統(tǒng)、城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)提供實時動態(tài)的路網(wǎng)交通信息，通過可變信息板、互聯(lián)網(wǎng)等群體誘導(dǎo)方式或者車載誘導(dǎo)裝置及時的發(fā)布給出行者，引導(dǎo)大家選擇最佳路徑，從而緩解交通擁擠。

在電子警察非現(xiàn)場執(zhí)法中的應(yīng)用

近幾年，“堵車”不知不覺成了杭州市民的一個“心病”。通過調(diào)查顯示有60%左右的人每天堵車時間在30分鐘以上，交通擁堵問題嚴(yán)重影響著居民的工作和生活。

交通事故是引發(fā)道路擁堵的重要因素，而城市道路上的交通違法行為則加大的交通事故的發(fā)生概率，尤其是早晚高峰期發(fā)生的交通事故往往會引起長時間的道路擁堵。建設(shè)非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)主要目的是對在城市道路上的違法車輛進(jìn)行監(jiān)督。

在道路交叉口主要采用“地感線圈+高清攝像機(jī)”的模式進(jìn)行違法記錄，其功能相對單一且維護(hù)頻繁，而基于視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型電子警察系統(tǒng)必將成為一種趨勢。該系統(tǒng)是通過視頻分析來實現(xiàn)車輛的動態(tài)跟蹤以及紅綠燈的檢測，根據(jù)車輛運動軌跡智能判斷車輛行駛方向，并根據(jù)紅綠燈指示，自動識別車輛的違章過程。

斑馬線一直被稱作城市的“文明線”、“素質(zhì)線”。如今，無論是在主城區(qū)還是在景區(qū)，“禮讓斑馬線”已成為杭州傳遞文明的一道風(fēng)景線。據(jù)統(tǒng)計，目前市區(qū)主要道路上斑馬線前的禮讓率已經(jīng)達(dá)到93.91%，公交車“禮讓斑馬線”率達(dá)到99%，出租車在人行橫道前讓行的比率比之前提高了15%，但仍有很多私家車未能做到禮讓行人甚至加速搶過。

目前，交警采用手持DV拍照設(shè)備現(xiàn)場抓拍對斑馬線不禮讓行為進(jìn)行取證，這需要耗費大量的警力，而且覆蓋范圍有限。基于視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型電子警察系統(tǒng)利用智能視頻分析技術(shù)對道路情況進(jìn)行分析，實時檢測是否有行人和車輛通過，并自動判斷處于人行道上的機(jī)動車輛是否存在不讓行人的行為，一旦檢測存在違法行為即進(jìn)行抓拍取證，記錄機(jī)動車違法前中后整個過程的圖像和短視頻作為違法憑證，有效地對斑馬線不禮讓行人的行為進(jìn)行監(jiān)督。

視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為一項新興的技術(shù)手段，其在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用，將使智能交通產(chǎn)生了革命性的變革，讓整個智能交通系統(tǒng)變得可視化，催生了新的技術(shù)和管理形態(tài)，提升了智能交通系統(tǒng)的實際應(yīng)用性能，增強(qiáng)了對整個城市交通的管控能力。視頻物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將在浙江城市智能交通領(lǐng)域獲得更加廣泛的應(yīng)用，打造可視化“智慧交通”。