機動車安全技術檢驗業務信息系統

張立成 周 洲 尚旭明

(長安大學信息工程學院 陜西 西安 710064) (陜西省道路交通智能檢測與裝備工程技術研究中心 陜西 西安 710064)

機動車安全技術檢驗業務信息系統

張立成 周 洲 尚旭明

(長安大學信息工程學院 陜西 西安 710064) (陜西省道路交通智能檢測與裝備工程技術研究中心 陜西 西安 710064)

汽車安全性能檢測是保證道路交通安全的重要措施之一。針對目前汽車安全性能檢測過程中存在的運行不規范、信息不共享等問題，國家發布了機動車安全技術檢驗業務信息系統及聯網規范國家標準，對機動車安全技術檢驗業務信息系統提出了總體要求。在深入理解標準的基礎上，提出一種基于WebService和視頻圖像技術的機動車安全技術檢驗業務信息系統詳細設計思路。對涉及的關鍵技術進行研究與實現，開發了一套完整的汽車安全技術檢驗業務信息系統并進行了工程應用。應用表明，所開發的系統有助于加強汽車安全技術檢驗工作的監管力度，提高汽車檢驗工作的有效性和真實性，有效防止汽車檢驗過程中作弊行為的發生。

監管平臺 機動車安全性能檢測 WebService 視頻圖像

0 引 言

隨著我國經濟社會持續快速發展，汽車保有量呈快速增長趨勢，據公安部交管局統計，截至2015年底，全國機動車保有量達2.79億輛，其中汽車1.72億輛，2015年新注冊登記的汽車達2 385萬輛，保有量凈增1 781萬輛，新注冊量和年增量均達歷史最高水平[1]。機動車數量的迅速增長，給人們生產生活帶來便捷的同時，也帶來不容忽視的道路交通安全問題。汽車安全性能檢測是保證道路交通安全的重要措施之一，對此國家相關部門高度重視道路交通安全問題。于2004年5月1日起施行的中華人民共和國道路交通安全法，規定機動車申請登記時，應當接受對該機動車的安全技術檢驗，同時對登記后上道路行駛的機動車，需要根據車輛用途、使用年限等不同情況，定期進行安全技術檢驗[2]。2012年，國家質量監督檢驗檢疫總局與國家標準化管理委員會聯合發布了新一版的GB7258-2012《機動車運行安全技術條件》，對大型客、貨車輛的運行安全技術提出了更高的要求[3]。2015年，國家對新修訂的GB21861-2014《機動車安全技術檢驗項目和方法》進行了宣貫，這不僅是為了與GB7258-2012標準相協調，而且提高了針對性，強化了校車、大中型客車、重中型貨車、掛車的安全技術檢驗要求，新標準雖然對某些車型的檢驗項目進行了調整，但是新標準刪除了建議維護項，即送檢機動車所有檢驗項目的檢驗結果均合格，整車檢驗結論判定為合格，否則判定不合格[4]。隨著汽車保有量的不斷增長及新標準的執行，排隊長、檢車難的問題逐漸凸顯，公安部、國家質檢總局聯合公布《關于加強和改進機動車檢驗工作的意見》，出臺了一系列機動車檢驗制度改革的新措施，包括加快檢驗機構審批建設、試行私家車6年內免上線檢測、推行異地檢車等服務、政府部門與檢驗機構脫鉤、強化違規違法問題責任追究等多個方面[5]。盡管如此，部分安檢機構故意漏檢項目、替車等唯利是圖、不規范操作問題依舊突出，尤其是機動車檢測業務市場化、社會化之后，機動車檢驗機構間的不正當競爭行為更加明顯。為促進安檢機構規范運行和健康發展，文獻[6]提出了一種機動車安全檢測線聯網與監管服務平臺總體技術思路。另外，國家標準GB/T 26765《機動車安全技術檢驗業務信息系統及聯網規范》對機動車安全技術檢驗業務信息系統提出了總體要求[7]，各檢驗聯網軟件生產企業需要遵照執行，且開發的機動車安全技術檢驗業務信息系統需要通過公安部交通管理科學研究所國家交通安全產品檢測中心的認證檢測。

本文依據國家標準及相關文件，提出了一種基于WebService和視頻圖像的機動車安全技術檢驗業務信息系統的構成及實現方法，同時給出了在工程應用中的使用情況。

1 系統總體方案設計

1.1 業務信息系統網絡拓撲結構

機動車安全技術檢驗業務信息系統位于檢驗機構級，其上一級為交警支隊級，安裝全國統一的機動車檢驗監督管理軟件，與業務信息系統通過虛擬專用網絡實現數據交換。業務信息系統網絡拓撲結構如圖1所示。檢測車間內的工位機、IP攝像機通過LAN互聯；外觀檢查區及底盤動態檢驗區的PDA終端通過無線AP接入局域網。業務大廳資料掃描申請審核系統、檢測車間儀器設備檢驗系統及PDA移動智能檢驗終端系統通過WebService訪問站點數據庫，實現數據的上傳與下載。

圖1 系統網絡拓撲結構

1.2 系統結構及工作原理

GB/T 26765《機動車安全技術檢驗業務信息系統及聯網規范》規定機動車安全技術檢驗業務信息系統由檢驗業務辦理、檢驗過程控制、檢驗過程監控和系統管理四個功能模塊組成。檢驗業務辦理模塊包括檢驗業務信息登錄、聯網查詢、檢驗結果處理、機動車外觀遠程查驗信息采集和數據交換等功能；檢驗過程控制模塊包括項目檢驗、檢驗設備校準、檢驗結果數據存儲等功能模塊；檢驗過程監控模塊包括機動車安全技術檢驗過程視頻監控和圖片監控等功能模塊；系統管理模塊包括用戶管理、參數管理、日志記錄、內部查詢、統計分析等功能模塊。這四個模塊邏輯上統一，功能實現上需要根據檢驗機構的業務流程進行模塊分解，論文對業務信息系統的四個模塊的實現進行了任務分解，主要由視頻監管平臺(檢驗機構級)、機動車移動智能檢驗終端系統、機動車線內儀器設備檢驗系統和資料掃描申請審核系統組成，結構框圖如圖2所示。

圖2 系統結構與原理框圖

信息登錄用于錄入機動車技術參數、檢驗類別、檢驗項目和檢驗人員等信息，聯網查詢用于獲取已經注冊登記的機動車的登記信息，系統管理用于管理系統的用戶角色、合格標準、系統參數、操作日志及各種統計分析等；機動車移動智能檢驗終端系統主要用于線外的車輛外檢、底盤動態檢驗、路試檢驗及線內地溝處的車輛底盤檢查等檢驗項目，實現這些項目的結果及判定錄入、機動車外觀查驗和查驗部位的工作場景圖片采集等功能；機動車線內儀器設備檢驗系統主要用于線內速度表校驗、制動、燈光、側滑等項目的檢測，實現車輛調度、檢驗設備控制、各項目申請、項目檢測、檢驗結果數據自動采集上傳、檢驗圖片自動采集上傳、項目自動判定及上傳、項目結束申請、系統校準等功能；資料掃描申請審核系統實現車輛強制險信息錄入上傳、機動車安全技術檢驗資料圖片采集上傳、申請審核等功能；機構級的視頻監管平臺實現檢驗過程視頻實時采集、回放等功能。

2 面向機動車安全技術檢驗的WebService數據交換技術

基于XML的WebService數據交換技術能保證檢驗業務信息系統各個軟件模塊的異構性和語言的獨立性，是檢驗業務信息系統的核心與紐帶。機動車線內儀器設備檢驗系統在聯網之前已經比較成熟[8-9]，SOAP是互聯網上一種非常流行的交換信息用的協議，SOAP消息以XML形式編碼[10]。本文利用Soap Toolkit實現線內儀器設備檢驗系統與業務信息平臺的數據交換。機動車移動智能檢驗終端系統采用占市場份額較高的Android平臺，可以方便地接入WebService應用。資料掃描申請審核系統選擇PowerBuilder 9.0，也支持WebService的訪問。

2.1 接口調用流程設計

全國統一的機動車檢驗監管系統提供了30個接口，其中查詢類接口有10個，寫入類接口有20個，每個接口有一個唯一的ID標識。結合機動車檢驗業務工作流程和機動車安全技術檢驗業務信息系統的總體要求，論文設計了接口調用流程，主要包括系統預檢登錄、項目檢驗、申請審核三個過程。

(1) 系統預檢登錄

車輛檢驗前，首先需要信息登錄，錄入該車的基本信息和需要檢驗的項目，機動車基本信息通過調用18C49接口聯網查詢獲得，聯網查詢關鍵詞是號牌號碼、號牌種類及車輛識別代碼后四位，機動車所需檢測的項目根據系統登錄界面選擇的車輛所屬類別，調用18C46接口獲取。信息錄入完畢后，在提交按鈕響應中根據檢驗的次數選擇相應的接口，如果是初次檢驗，調用機動車檢驗登錄信息寫入接口18C51，如果是復檢，調用機動車復檢登錄信息寫入接口18C65完成預檢登錄。系統預檢登錄接口調用流程如圖3所示。

圖3 系統預檢登錄接口調用流程

(2) 項目檢驗

車輛成功預檢登錄后即成為待檢車輛進入待檢隊列，移動智能檢驗終端(手持式PDA)界面顯示待檢車輛列表，隨機選擇一輛車，點擊開始檢測，在其消息響應中調用機動車檢驗過程開始信息寫入接口18C52及外檢項目開始信息寫入接口18C55，在外檢項目檢查主界面初始化過程中調用18C47接口獲取對應需拍攝的照片和必須的人工檢驗項目，外檢結束后調用18C80接口上傳外觀檢查項目詳細信息，調用18C63接口上傳外觀檢查過程中拍攝的照片，點擊結束檢測，調用18C58接口寫入機動車檢驗項目結束信息。接下來的底盤動態檢驗接口調用流程與外觀檢查類似。接下來是線內儀器設備檢驗，包括速度表校驗、制動檢測、底盤檢查、燈光和側滑檢驗，每個項目在檢驗開始前調用18C55接口上傳項目開始信息、檢驗過程中調用18C63接口上傳檢驗過程圖片信息，檢驗完成后調用18C81接口上傳檢驗結果詳細信息，調用18C58接口上傳機動車檢驗項目結束信息，所有項目檢驗完成后，調用18C82接口上傳機動車檢驗結果其他信息及18C59接口上傳機動車檢驗過程結束信息，這兩個接口在線內調度結束時調用。項目檢驗接口調用流程如圖4所示。

圖4 項目檢驗接口調用流程

(3) 申請審核

項目檢驗完成后，如果存在檢驗不合格項目即整車判定不合格，則該車進入復檢隊列，審核用戶看不見該車輛上傳的檢驗數據，授權簽字人無需審核，車輛需要復檢或者調修后重新上線。如果所有檢驗項目都合格，整車判定合格，授權簽字人登錄業務信息系統，檢查整個過程中的檢驗數據是否存在異常，如是否替軸、照片是否清晰等。如果沒有問題，則站內審核通過，否則審核不通過，此時調用18C62接口寫入檢驗判定結果信息，站內審核不通過的車輛需要復檢，審核通過的車輛會被允許證件掃描與下一步申請審核。站內審核通過的車輛信息傳輸至高拍掃描工位后，軟件錄入保險信息，調用18C61接口上傳保險信息，調用18C63接口寫入各檢驗資料圖片，資料根據車輛的類型不同，主要包括機動車行駛證、車牌證申請表、保險憑證、儀器設備檢測報告單、查驗記錄表等，資料圖片通過高清拍攝儀獲取，最后調用18C64接口向交警支隊提交機動車檢驗資料審核申請。申請審核接口調用流程如圖5所示。

圖5 申請審核接口調用流程

車輛審核請求提交至監管中心后，審核任務會被隨機分配，這樣可以避免審核人員固定審核某檢驗機構的車輛。審核完畢后，業務信息系統可以下載查看審核結果。審核未通過一般包括兩種情況，第一種是因資料照片或保險信息有誤，此時需要在高拍掃描崗位重新掃描或錄入信息；第二種是因外檢或設備檢驗操作不規范，需要對相應的檢驗項目重新檢驗。如果審核通過方可給機動車行駛證簽注已檢驗條章。

2.2 接口開發方法

本文研究開發的檢驗業務信息系統對監管系統提供的大部分接口進行了同名設計，是系統的數據中轉器。站內檢測模塊調用這些接口將數據存儲到檢驗業務信息系統，便于數據的統計與管理，同時檢驗業務信息系統調用監管平臺接口實現數據上報。另外，檢驗業務信息系統還增加了一些專用接口，如拍照接口、開始錄像接口、停止錄像接口等。由此建立WebService服務的步驟如下。

第一步 在Java工程中引入Axis2包。

Axis框架來自Apache組織，是一個開源的WebService運行引擎。它是基于java語言的SOAP規范的實現，提供了對SOAP規范的完全支持[11-12]。

第二步 編寫Java程序，實現所有接口。

接口主要處理來自移動智能檢驗終端系統及線內儀器設備檢驗系統的數據發送請求及數據查詢請求，如果是數據發送請求，解析XML數據并存儲到本地oracle數據庫，同時調用監管平臺接口上傳到監管中心，如果是數據查詢請求，直接轉發給監管中心，將監管中心的應答返回給調用者。有些請求還來自基于B/S的信息系統自身，如業務退辦、備案信息下載等。

第三步 編寫server-config.wsdd文件，添加service標簽，類名的值賦為上一步編寫的Java類名，部署到服務器即可。如：

。

3 機動車安全技術檢驗過程監控設計

檢驗業務信息系統采集的所有數據應存儲到機動車安全技術檢驗機構，數據存儲時間不得少于2年，這是檢驗業務信息系統運行的基本要求之一。數據包括文本形式的檢測數據、判定數據、文件流形式的圖片數據及檢測視頻數據，尤其是視頻數據，屬于大容量數據。圖6為本文設計的安檢機構視頻監控點位布置示意圖，一條安檢線車間安裝6個攝像機，一個底盤動態檢驗通道安裝2個攝像機，一個外觀檢查通道安裝2個攝像機，一條路試跑道安裝2個攝像機，一個駐車坡道安裝1個攝像機，業務大廳安裝1個攝像機，檢測區域合適位置安裝監控全景系統1個。由此可知，兩條安檢線、兩條底盤動態檢驗通道、兩條外觀檢查通道、一條路試跑道、一個駐車坡道外加全景球機共需安裝攝像機25個。假設攝像機的分辨率統一設置為640×480，測試發現，一個攝像機一個小時的錄像視頻近230 MB，一天錄像時間設置為12小時，則該檢測站一天的視頻大小為230 MB×25×12/1024≈67 GB，一年按250天工作時間計算，需要近17 TB的存儲空間，兩年至少需要34 TB的存儲空間。實際工程選用的NVR設備型號為DS-8632N-E8，該硬盤錄像機最大支持32路IPcamera，支持8塊硬盤。若安裝4 TB/塊的企業級硬盤，最大存儲容量為32 TB。這里還未考慮外觀檢查通道、底盤動態檢驗通道和安檢線數量更多的情況，實時不間斷錄像不能滿足國標要求及實際工程需要。實時錄像是檢測系統面臨的一種極端情況，即日檢測車輛數的飽和情況，實際上，每個檢驗機構很少出現這種情況，有些監控點，如路試，需要錄像的時間很少，這樣就造成了很大的資源浪費。

為此，開發的系統增加了若干觸發機制，針對線內檢驗項目，在工位的第一個檢驗項目申請檢測成功時觸發對應的通道錄像，在工位的最后一個檢驗項目結束檢驗時關閉對應的通道錄像；針對線外檢驗項目，如底盤動態檢驗、外觀檢查、底盤檢查、路試等，由人工觸發，在設計軟件的時候增加檢驗開始和檢驗結束的按鈕，檢驗開始按鈕觸發錄像，檢驗結束按鈕停止錄像。由于線內檢測軟件與線外檢測軟件開發平臺不同，需要設備廠商提供相應版本的SDK及驅動程序，為提高系統的獨立性，采用其中一種設備網絡SDK庫，將錄像觸發及停止封裝成統一的WebService接口。不論是安卓終端程序還是線內Windows程序，訪問WebService接口即可實現相應通道錄像的觸發和停止，大大節約了存儲空間和成本。

圖6 安檢機構視頻監控點位布置方案

4 應用結果與分析

2015年11月，所開發的系統通過公安部交通管理科學研究所國家交通安全產品檢測中心的檢測，目前在榆林地區多個檢驗機構進行了部署使用。圖7為業務信息系統部分截圖，(a)是過程監控畫面，(b)為移動PDA主界面，(c)為通過WebService上傳至監管中心的檢測數據。

圖7 業務信息系統部分界面

視頻觸發錄像服務于2016年3月中旬應用于各檢驗機構。表1為某檢驗機構2015年11月份、12月份、2016年3月份、4月份、5月份視頻空間占用及日檢驗車輛數統計表(數據來源：機動車監管平臺)。單位車輛視頻定義為視頻總量/車輛數，2016年5月單位車輛視頻為0.37 GB，不到年前的1/10，空間占用比定時錄像至少節約了10倍，單位車輛視頻大小變化趨勢如圖8所示。

表1 檢驗車輛及檢驗視頻統計表

圖8 單位車輛視頻空間占用統計圖

2015年12月，榆林市公安局交通警察支隊車輛管理所工作人員通過本業務信息系統檢驗過程監控發現某檢驗機構存在替軸、檢驗手制動時帶腳制動等不規范操作現象，及時發現并限令整改，由此可見，業務信息系統的使用既方便監管人員遠程監管，也維護了檢測的公平公正。同時，檢驗機構市場化后，各檢驗機構都要求檢驗人員不僅嚴格按照標準檢驗方法檢驗車輛，而且要增強服務意識，這樣對車主而言會就近選擇合適的檢驗機構檢驗，一定程度上避免了個別檢驗機構檢驗過度集中，緩解了檢車難、排隊長等問題。本文選取兩家具有代表性的機動車安全技術檢驗機構月劃證車輛數據進行分析，其中檢驗機構A具有兩條機動車安全技術檢驗檢測線，檢驗機構B具有4條機動車安全技術檢驗檢測線。

兩家檢驗機構在2015年11月-2016年5月共7個月的劃證車輛統計情況如圖9所示(數據來源：機動車監管平臺)。

圖9 檢驗機構2015.11-2016.5劃證車輛統計圖

從圖9可以發現，兩家檢驗機構在2015年底檢驗車輛都較少，次年3月檢驗車輛都較多，4月-5月比較平緩，具有較好的一致性。

由于車主選擇某檢驗機構的概率受多種因素影響，如地理位置、檢驗機構檢測能力、業務水平、檢驗價格等，加之各縣區機動車保有量分布不均，因此本文開發的業務信息系統并不能百分之百解決排隊長、等候不均等問題。但從圖9顯示的兩機構劃證數量來看，機構B的檢驗車輛數近似為機構A的兩倍，機構B的檢驗能力也是機構A的兩倍，兩機構單條線的平均劃證數量基本相等，這在一定程度上反映了系統平均消化了車主的檢車需求，對個別檢驗機構檢驗車輛過度集中、檢車難、排隊長等問題有一定的緩解作用。

5 結 語

本文設計開發了一套完整的汽車安全技術檢驗業務信息系統，并對實際工程應用使用情況進行了分析。應用表明，系統節省了視頻存儲空間和機構成本，檢驗機構工作人員的操作更加規范，服務意識有所增強，機構間的不正當競爭減少；監管人員能夠更加方便地實現遠程監管；檢測更加公平公正，車主檢車難、排隊長等問題得到有效緩解，檢測市場更加規范和健康發展。

[1] 于士航.我國機動車保有量達2.79億輛[EB/OL].中華人民共和國中央人民政府門戶網站.( 2016.1.25).http://www.gov.cn/xinwen/2016-01/25/content_5036081.htm.

[2] 公安部交通管理局.道路交通安全法規匯編[G].中國人民公安大學出版社,2009.

[3] GB21861-2014機動車安全技術檢驗項目和方法[S].中國標準出版社,2014.

[4] GB7258-2012機動車運行安全技術條件[S].中國標準出版社,2012.

[5] 公安部,質檢總局.關于印發《關于加強和改進機動車檢驗工作的意見》的通知[EB].公交管[2014]138號文件.

[6] 孫正良.機動車安全檢測線聯網與監管服務平臺的研究[J].交通運輸系統工程與信息,2011,11(3):27-31.

[7] GB/T 26765-2011機動車安全技術檢驗業務信息系統及聯網規范[S].中國標準出版社,2011.

[8] 趙祥模,馬建,關可,等.汽車綜合性能分布式計算機網絡自動測控系統[J].長安大學學報(自然科學版),2003,23(5):94-98.

[9] 趙祥模,許宏科,施惟穎.基于LAN的汽車安全性能自動測控系統研制[J].計算機工程,2005,31(22):207-209,212.

[10] 劉彈,杜保華,侯成剛,等.基于XML WebService和ActiveX構建遠程分析工具集[J].儀器儀表學報,2005,26(6):632-635.

[11] 馮富霞.基于Axis開發Web服務的研究[J].計算機工程與設計,2005,26(3):667-669.

[12] 翟峰,郝克剛,葛瑋.基于SOAP構建Axis上的WebServices[J].計算機應用與軟件,2008,25(1):156-158.

MOTOR VEHICLE SAFETY INSPECTION BUSINESS INFORMATION SYSTEM

Zhang Licheng Zhou Zhou Shang Xuming

(SchoolofInformationEngineering,Chang’anUniversity,Xi’an710064,Shaanxi,China) (ShaanxiRoadTrafficIntelligentDetectionandEquipmentEngineeringTechnologyResearchCenter,Chang’anUniversity,Xi’an710064,Shaanxi,China)

Motor vehicle safety performance testing is one of the important measures to ensure road traffic safety. Aiming at the problems existing in the process of motor vehicle safety performance testing, such as non-standard operation and information sharing, the state issued the national standard: specifications for power-driven vehicle safety inspection business information system and networking, and put forward the overall demand for motor vehicle safety technology inspection business information system. Based on the in-depth understanding of the standard, this paper proposes a detailed design idea of vehicle safety technology inspection business information system based on WebService and video image technology. The key technologies involved are studied and implemented, and a complete set of vehicle safety technology inspection business information system is developed and it is applied in engineering. The applications show that the developed system can help to strengthen the supervision of vehicle safety technology inspection, improve the effectiveness and authenticity of the vehicle inspection work, and effectively prevent the cheating in the process of vehicle inspection.

Monitoring and management platform Motor vehicle safety performance testing WebService Video image

2016-06-26。中央高校基本科研業務費專項資金項目(310824151033，310824153302，2014G3243009)；陜西省科技攻關項目(14-23K)。張立成，工程師，主研領域：機動車檢測，網絡化測控技術及應用。周洲，高工。尚旭明，助理工程師。

U491 TP274

A

10.3969/j.issn.1000-386x.2017.06.014