高速公路高清視頻防沖卡逃費應用方案

楊婷

[摘要]隨著廣東省高速公路建設的不斷發展，投入運營里程的不斷增加，車流量亦日益增長，全省高速公路超過5000公里并分為四大區域聯網收費，許多司機由于利益驅使，在過收費站時直接沖卡逃費的情況越來越多。據省交通集團統計數據，目前全省高速公路每年沖卡車輛超過10萬車次。以此估算，全省每年沖卡逃費金額超過億元。因此配備完善的收費車道監控系統勢在必行。現時的高清視頻發技術展得很快，應用高清視頻技術來解決沖卡逃費問題成為趨勢，在每個出入口安裝高清攝像機，實時記錄經過車輛。能夠有效記錄和管理通信車輛信息，防止惡意沖卡逃費。

[關鍵詞]高速公路 高清視頻 防沖卡

[中圖分類號]U412.36+6 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0086-02

一、高清視頻技術分析

1、高清技術特點

高清的才是時代發展的趨勢，在如今這個高清時代，網絡攝像機的高清技術決定了它的發展方向，高清時代下，高清網絡攝像機的技術優勢有以下方面：

◇網絡化，可多人同時上網，監看不受時間、地點限制。

◇語音和視頻數字化，畫質清晰且壓縮比高，已經遠遠的超越了一般傳統CCTV所攝影的畫面品質。

◇監控功能強大，并可以集成辨識、搜索、追蹤等科技。

◇錄像文件管理及儲存容易，可同時異地備份。

◇安裝容易，可放置在任何地方（無線網絡傳輸或PoE供電）。

2、應用系統特點及關鍵技術：

高清圖像識別系統主要包括觸發模塊、成像模塊、識別模塊、通信模塊和應用模塊五部分，除外另加后補拍模塊以使得整個系統趨于完美，該模塊是可選模塊。其中成像自動觸發模塊、識別模塊是圖像識別系統的關鍵。

觸發模塊：自動檢測車輛在指定區域的存在，常用的觸發方式有：線圈觸發、視頻觸發、紅外觸發、雷達觸發、激光觸發。目前，收費系統中使用最多的觸發方式為線圈觸發。

目前沖卡的方式主要有以下兩種方式：

（1）直接沖卡。

（2）緊跟繳費車沖卡。

成像模塊：用成像控制和補光技術，使得攝像機全天候成像清晰。定向反射與自然光相結合的識別原理，提高了圖像識別率和定位率，定位率高。攝像機二次開發和智能補光技術，確保了成像質量不受大燈和光線明暗的影響，使得成像清晰、識別率高。

專門針對目前幾種沖卡情況分析：

（1）如果直接沖卡，前面沒有車輛遮擋，一般高清攝像機都能拍得很清晰，只要觸發模塊給到信號，就會觸發其錄像系統作出索引標記，重點保存以備日后搜查。

（2）針對于跟車情況，目前欄桿機線圈的前后距離約1.5米，再考慮到感應靈敏度的問題，實際跟車至少不超過1米就能有效沖過去。車牌高度約為300～500mm，最高的車箱約為5000mm，由此可以計算得出，在車道跟車情況下，如從頂部抓拍，攝像機的角度需≥atan（（5000 3000）/1000）=80。才能夠成功抓拍到車牌而不被遮擋。

識別模塊：采用成熟的車牌識別模塊，抓拍車輛圖像，采用圖像處理和模式識別技術對抓拍的圖像分析、識別。

通信模塊：根據通信協議，識別模塊跟與之相連的設備進行數據交互。通常情況下，觸地模塊檢測到車輛屬于逃費，發出信號給車牌識別系統及NVR等，標志當前時間信息，應用程序把車牌、沖卡圖片記錄記錄數據庫，重點保存前后一段時間的錄像等。

應用模塊：根據車輛信息化管理的需要，對車輛相關信息進行存儲、查詢、分析等，以達到應用的目的。通過車牌識別實時查詢數據庫是否為黑名單，如就進行提醒，并列舉之前沖卡的證據（如圖1）。

后抓拍模塊：鑒于前方案的局限性，總會有些情況無法很好地抓拍，為此特增加一套后抓拍模塊，可安裝在收費大棚反向雨棚燈后面，作為前抓拍的有效補充。

二、收費車道攝像機實施要求

1、高速公路收費車道攝像機需滿足以下技術要求：

◇JTG B01-2003《公路工程技術標準》

◇JTG D80-2006《高速公路交通工程及沿線設施設計通用規范》

◇JTG F80/2-2004《公路工程質量檢驗評定標準》第二冊（機電工程）

◇GB 50198-94《民用閉路監視電視系統工程技術規范》

◇GB 50395-2007《視頻安防監控系統工程設計規范》

◇GB 50054-95《低壓配電設計規范》

◇GB 50055-95《通用用電設備配電設計規范》

◇GB J65-3《工業與民用電力裝置的接地設計規范》

◇GB 14050-93《系統接地的型式及安全技術要求》

2、實施要求

（1）施工前，應檢查車道攝像機原有的供電及接地等條件符合標準規定參數的范圍內。

（2）所有設備的安裝應做到整齊、牢固、正確，標志明確，外觀良好，內外清潔。

（3）施工前，應檢查車攝像機原有的線纜是否可靠，不應有損壞、扭絞、壓扁和保護層斷裂等；

（4）連接設備的電源線和信號線應排列整齊，捆扎固定，長度留有余量，并做編號。

（5）當設備安裝（包括視頻線、信號線和電源線）完成后，應進行一系列測試，包括單一設備測試、設備間連接測試及系統運行測試，以保證系統正常運行；

（6）所有測試和調整工作應按有關計算機、網絡設備與機電設備安裝的技術規范進行。

三、高清視頻防沖卡逃費實施方案

1、高清圖像抓拍+軟件黑白名單攔截防逃費方案

高清圖像抓拍在入口抓拍高清車輛圖像并將采集到現場圖像轉為數字信號送到監控主機進行錄像，各類車輛信息及時上傳至中心服務器，以作存儲、查詢；視頻通過解碼分一路上傳至電視墻，以便全程監控；出口同樣抓拍高清車輛圖像、精確提取各類車輛信息，與車輛黑名單數據庫和通行卡內記錄人口車輛信息對比，如果發現是黑名單庫里的車或卡內的車輛信息與原先不符，軟件會自動彈出提示，進行有效攔截。軟件會自動發是警報用以防止車輛中途倒卡、換卡、阻塞漏費、舞弊。對黑名單車輛通過進行舉報并提供高清車輛圖像和高清視頻作為有力的處罰依據，有效處理了車輛沖卡，逃避車費和躲避查詢的現象。以達到更好的實時監控和規范管理進出收費區域內車輛的目的。

2、系統主要功能及特點

（1）后臺歷史數據查詢

（2）黑白名單的功能

結束語

目前廣東省內大部分高速公路收費車道使用的是傳統的模擬攝像機，雖然技術很成熟穩定，但本身依然存在有技術的局限性。一股情況下抓拍到的車輛，尤其是沖卡車的圖像質量不佳，看不清楚細節特征。隨著高清技術的發展，針對這種情況，很多的廠商專門研究出相應的技術，包括專門的車牌抓拍等，但總不太理想，無法系統地進行聯合取證，提供相關有效證據信息。根據廣東省內某些高速公路采用高清視頻技術試點試驗及成功案例，結合綜合技術資源，針對高速公路防沖卡逃費采用高清視頻技術解決方案，可以有效地制止、震懾逃費者，追收漏收費，維持正常營運秩序。