基于車輛檢測的稽查系統研究

廣東工業大學自動化學院　黃　柱　蔡延光　謝湘平

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基于車輛檢測的稽查系統研究

廣東工業大學自動化學院黃柱蔡延光謝湘平

【摘要】通過綜合運用RFID技術、背景減除法、光流法，圖像識別、視頻處理、無線傳感器、移動互聯網技術，形成一個智能化、便捷化、自動化的智能交通稽查網絡，避免到處出現假牌車、套牌車、無牌車、走私車、克隆車等不正當現象，規范整個交通秩序，使不合法行為、違規行為得到大力緩解，并能最大程度地減少交通運營單位管理成本、提高整個智能交通環境下的稽查效率，最終達到有目的的、合理的文明交通監管目的。

【關鍵詞】車輛檢測；稽查系統；數據加密；圖像識別；RFID

0　引言

目前，我國公路基礎設施建設已進入快速發展階段，汽車保有量也呈現很好的發展勢頭。隨著高速公路聯網規模的擴大，車輛單次繳費金額增大，從而導致高速公路偷逃通行費行為的增加，收費稽查就成為減少財產損失的必要手段。現有的收費稽查工作缺乏對偷逃通行費行為和收費稽查工作的系統研究，而且主要依靠人工稽查，缺乏技術手段支持。因此，尋求一種智能識別手段或方法來解決這些問題是相關部門的迫切需求[1~3]。

基于車輛檢測的稽查系統采用數據挖掘技術對全省聯網收費數據庫、全省非現金客戶信息數據庫的數據進行清洗、加載，建立疑點信息庫和異常特征信息庫，然后采用各種挖掘算法，獲得各種有用信息并在共享平臺中進行展示，用于規范和指導收費稽查工作，提高稽查工作的效率，提升聯網收費稽查管理的水平，能極大程度地減少交通管理的稽查成本、提高整個交通環境下的稽查效率，實現有針對性的、人性化的文明交通監管，為智能交通的發展和推廣夯實基礎[4]。

車輛智能稽查系統[5~6]是針對車輛等營運存在的問題專用系統，既可以通過手持稽查系統和車載稽查系統對駐停實施無驚擾稽查，又可以通過車載稽查系統和固定稽查系統對移動實施即時稽查；既可以對非法和問題進行有效監管，又可以對執法人員的稽查行為進行有效監控，具有全方位、全天候、及時性、穩定性、安全性、便捷性和人性化的優點。

1　關鍵技術及系統組成

1.1數據采集、清洗、加載

因從各種系統采集來的數據“雜質”太多，不能直接利用，必須研究使用ETL工具對各種數據進行清洗、規約、加載，建立數據倉庫。

1.2數據挖掘、存儲及處理技術

研究各類主流數據處理技術及分析算法，如數據預處理、數據關聯分析、數據異常判別等。特別是基于公路收費稽查業務數據所具有的多源、多維和海量特點，尋求能恰當處理不同類型數據的分析算法，并根據平臺所提供的支撐服務，確定這些算法之間的應用銜接和數據傳遞。考慮到本系統涉及到的數據信息具有多源、多維和海量等特征，結合不同類型數據的分析算法，有效挖掘和識別漏費、逃費等嫌疑車輛和情況。

1.3建立疑點信息庫和異常特征信息庫

根據所記錄的車型信息以及車輛通行圖片進行數據挖掘、整理和分析等技術處理工作。收費數據稽查系統通過分析處理全省各收費站執行相關規定和標準的情況，建立疑點信息庫和交費車輛通行情況異常特征信息庫。

1.4信息發布平臺

基于上述研究成果，將各項關鍵技術和服務功能通過平臺形式進行整合，從而研制出一套具有較強實用性的疑點信息及異常特征信息發布平臺，并確保平臺具有如下特點：

（1）在對高速公路打逃業務特點的調研和分析基礎上，有針對性地分析、收集和研究平臺所面向的各類用戶群體及其各自所需的平臺支撐服務需求，以確保所建平臺具有一定的普適性和實用性。

（2）考慮到用戶所分享的逃費車輛名單、異常車輛名單等信息的有效性必須進行監管，為此在本項目中還將研究平臺對用戶所提供信息真實性的核查和追訴機制，特別是具備可行的追訴渠道以對不實信息進行有效監管和處理。

（3）根據平臺用戶群體的顯性和隱性需求，研究和制定各類有助于平臺推廣和擴展的多類服務，如信息推送服務、數據共享服務等。

（4）根據平臺信息共享和交互的對象及需求，重點研究和制定共享數據的接口標準、傳輸機制和交互方式等。

系統組成圖如圖1所示。

圖1　系統組成圖

2　系統特點

該系統主要有以下幾個特點：

（1）特有的信息安全技術。每臺車對應一塊RFID防偽頂燈。電子標簽型采用全球唯一的RFID序列號以及特殊的加密算法和芯片內部數據存儲模式，能非常有效地避免出現內存信息被破解或篡改的現象，對RFID防偽頂燈內電子身份信息卡中的信息來說，有一定的安全保障能力。同時，每一個電子標簽都和ID號一一映射，且和車輛信息一一對應，避免復制導致了錯誤。

（2） “雙電子眼”識別技術。車載稽查系統和固定稽查系統既可以進行圖像識別，又可以進行RFID射頻識別，通過這樣的手段，能非常準確地獲取到車主的相關特征及個性化信息，并快速便捷地與系統數據庫里面的信息進行一個智能比對，對異常情況進行播報，如采用即時發出語音與數字顯示報警信息等，以保證能實時現場解決稽查問題。同時稽查人員通過手持設備可以對可疑進行干預。

3　結語

本稽查系統采用光流法、幀差法、紅外圖像識別、視頻采集檢測、無線傳感器網絡等技術，可以對違規及欠費車輛進行處理，這一功能可滿足各交通運營單位及車輛規費征收部門的要求，而且具有成本不高、易于實現、功能齊全的特點。具有一定的實用價值。

參考文獻

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[3]王瑋,沈繼忠,董利達.自供電磁阻車輛檢測節點設計[J].傳感技術學報,2014,(12):1734-1739.

[4]杜榮義,彭仲仁.無人機逆向車輛檢測數據時效性分析[J].交通運輸系統工程與信息,2014,14(1):34-40.

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[6]王相海,秦鉅鰲,方玲玲.基于感興趣區域AdaBoost分類器的視頻車輛檢測研究[J].遼寧師范大學學報：自然科學版,2014,(01):52-62.

黃柱（1992—），男，廣東廣州人，碩士研究生，研究方向：車輛檢測及交通安全研究。

蔡延光（1963—），男，湖北咸寧人，教授，博士生導師，主要從事組合優化、人工智能、決策支持系統等研究。

作者簡介：

基金項目：國家自然科學基金（61074147，61074185）；廣東省自然科學基金（S2011010005059，8351009001000002）；廣東省教育部產學研結合項目（2012B091000171，2011B090400460）；廣東省科技計劃項目（2012B050600028，2010B090301042）。