利用激光透視儀檢測中小客車超載解決方案

□ 文/余建平

超載的定義

在百度百科上，超載的定義是指交通運輸工具的實際裝載量超過核定的最大容許限度，貨運超載通常是指機動車運輸的貨物超過貨運機動車的裝載能力。而超員，意思是超過定員。

現狀描述

超員及超載

無論是對于貨運汽車還是客運汽車，超載都是非常危險的一種行為。不但會被交通管理部門處罰，一旦發生交通事故，便極有可能造成金額巨大的財產損失，更有可能導致讓人追悔莫及的群死群傷事故。

大多數情況下，超載行為都發生在大型貨運或客運汽車上。為了應對運輸途中高昂的過路過橋費成本，不少駕駛員都會采取超限載貨、載客的方式來彌補。尤其是對于大型貨車，超載使得它們的車身變得異常沉重，常常出現壓壞路面、橋梁的現象，造成數額巨大的社會財產損失；另外，超載令大貨車的行駛速度變慢，尤其是在爬坡時難以達到正常車速，很容易對后方車輛造成阻礙，降低道路的通行效率。

而對于客車來說，因為超員載客所導致的交通事故更是非常容易演變成重大群死群傷事件，給無數家庭造成無法彌補的傷痛。

超員的危害

危害一：會讓車不穩定

超員導致車輛超出其載重量，會增加司機在行車過程中的不穩定性，使得車輛慣性加大、制動距離加長，危險性也相應增大。

危害二：容易爆胎、失控

如果嚴重超員，車輛極易因輪胎負荷過重、變形過大引發爆胎、突然偏駛、制動失靈、轉向失控等。

危害三：讓逃生和搶救變難

特別是發生交通事故、車輛自燃等意外情況時，客車超員給乘客逃生、搶救傷員帶來極大困難。

危害四：更易鋌而走險

超員車輛往往躲避檢查，和執勤交警“捉迷藏”，不是超速行駛就是夜間行駛。

危害五：無座乘客最危險

超員的那部分乘客幾乎沒有任何安全設施保護，一旦發生緊急情況如車輛側翻等，將是首先傷亡的人員。

超員的檢測

對于客車超員目前大部分解決方式分為車內和車外兩種類型的檢測方式，分為車內檢測系統和公路檢測系統。

車內檢測系統：是通過在客車上安裝檢測系統（比如客車超載監控系統等），都是利用單片機+傳感器的方式，通過視頻、紅外、稱重傳感器的檢測。其中，視頻和紅外的檢測是對乘客上下車動作做的智能檢測、識別等技術分析上下車的具體人數，如果超過客車預定載客量就會提示和報警。這種解決方案是對車內人數準確的監視，才能判斷出是否超載，來避免交通事故的發生，從而達到防患于未然的現實意義。稱重傳感器的解決方案是利用視頻判斷乘客上車或者下車的行為，同時在車輛門口安裝稱重傳感器從測量每個經過門口的乘客和行李的重量，根據乘客的上下車來增加或者減去乘客的重量，計算出客車的裝載重量，如果超載會報警，從而實現對超載現象的控制。

公路檢測系統：是在道路上修建“稱重系統檢測區域”，通過動態稱重系統可自動檢測到車輛的速度、軸重、軸數、軸距、整車重和通過時間等信息，并自動分離車輛，形成一條完整的車輛稱重信息，上傳至上位機系統。車輛在駛入動態稱重區的同時已進入車牌識別檢測區，車牌識別系統對車輛車牌進行識別，并將識別結果上傳至檢測站軟件系統。檢測站軟件系統匹配上傳的車輛稱重數據和車輛車牌等數據，并按照超限車輛判別標準的要求設置超限限值,自動判別車輛是否超重、是否超速并顯示在公路前方情報板；根據用戶設置，可向外部顯示設備提供提示信息。每輛車都會形成一條完整的過車信息，包括車輛速度、軸重、軸數、軸距、整車重、車牌、車速、通過時間、是否超限，并上傳至分中心數據庫，方便對過車記錄的查找、共享和分析。

車內超載監控系統的解決方案往往都具有一定的主觀性或積極性，都是在客運公司和客車司機積極配合的情況下，實現在車內安裝。安裝后從被動監控到主動控制，使得客車司機及乘務人員從主觀上認識到超員、超載的危害，在開車前會主動檢查車輛狀況、座位狀況、安全帶狀態，要求乘客必須系好安全帶才上路。這樣的車輛即使遇到道路上的交警或者“稱重系統檢測”也不會視而不見或者逃之夭夭。但是當人多車少，乘客坐車心切,加之客車司機被利益驅使的時候,客車超載成了一種普遍現象，尤其是沒有安裝車內超載監控系統的各類中小型客車。

據公安部交管局數據統計，2017年以來，全國共接報涉及人員傷亡的旅游客運車輛道路交通事故189起，造成 87 人死亡、377 人受傷。

分析

客車分類：客車按總體結構可分為單車和列車。單車是基本車型，按客車總重或設置座位數常分為大、中型（車長小于6m，乘坐人數大于9人且小于20人）、小型（車長小于6m，乘坐人數小于等于9人）、微型。

客車超員是引發群死群傷事故的罪惡根源，每年的重特大事故多與超員載客有關。交管部門披露，客車超員在客車發生的交通事故中，所占總量在七成以上。

中小客車的超員車輛中私家車車輛占了一定的比例，往往都是：搭個順風車或者距離比較近，而且抱著僥幸的心理。還有就是家庭轎車是5座車坐滿5名大人再抱著一個小孩，7座的SUV坐了8個人等等……

客車的超員的大多數車輛是一些我們俗稱的“藍牌車”也就是黑車，因為處于“自由、游擊”狀態，認為沒有任何約束、監管機制而更加的變本加厲了。超員超載是客運司機直接獲得最大利潤的手段，在同樣遠的路程、油耗相差不大的情況下，多載一個乘客就多增加一份收入，但危險也由此產生。客車超員給機動車的性能、操作帶來相當大危害，剎車制動方向難以控制，容易引發重大群體性傷亡事故。特別是接送上學孩子的黑面包車，本來規定也就是十個人左右，最后能裝下20甚至更多個孩子的新聞報道比比皆是。

超載都是為了受到了利益的驅使，而我國對于超載的處罰力度明顯還不夠之外，就是監察力度和數量不夠……尤其后者在我國廣大鄉鎮、農村道路上顯得更為突出。

解決方案

設計思路

雖然自上世紀九十年代以來到現今的十三五規劃，我國的交通系統建設隨著各類道路的建設，無論是道路交通管理、公共交通管理、高速公路管理還是出行信息服務、公交都市建設等方面都處于快速發展的狀態。但是交通安全的意識的普及依然無法追趕中國司機普遍的意識欠缺，同時智能交通系統的建設也暫時不能普及建設到我國廣闊疆土上的各類行政等級不同的公路（國道、省道、縣道、鄉道和村道）上。這就導致了各類“老司機”對以建設的各類智能交通設施的熟悉認知和準確應對操作，比如：超速行駛的遇到卡口測速系統時候減速通過后繼續超速、超員車輛外貼反光膜逃避檢查或者行李箱藏人、繞道行駛規避所有存在的智能交通設施（卡口或者闖紅燈電子警察）的點位等。

針對本文中討論的中小客車超員問題，有如下的解決思路。除了前面講過的客車超載監控系統和動態稱重系統外，其余的就是靠交警的現場檢查：通過對車輛的行駛狀態、輪胎狀態來判斷。但是交警的力量畢竟有限，如果使超員檢測成為一種常態的檢查措施，就必須具備現有智能交通系統中卡口或者電警的共性，可以以視頻或其他方式直觀的檢測和監測到超員車輛的內部狀態。

基于軍品激光技術的車輛超員檢測系統主要使用激光透視儀作為檢測設備，該設備是依托航天科工集團國家級重點實驗室和中國西南智慧交通創新中心研發孵化的產品，屬于軍民融合的產物。激光透視儀基于可見光/近紅外成像技術，結合激光主動照明技術和玻璃透視成像技術研制。受2010年8月香港游客菲律賓遭劫持事件的影響與啟發，科員人員基于成熟的可見光、近紅外成像技術，結合激光主動照明技術和玻璃透視成像技術，研制生產出了“激光透視眼”警用裝備，有效填補國內視頻監控空白。

主要性能：1.白天，“透視眼”可以在幾百米外隔空透視，入夜后，“透視眼”的視力更好，透視距離是白天的一倍以上；2.被監測對象無感知、實時高清成像、畫面效果好、有效監測距離遠；3.晝夜全天時遠程監測，特別是對于封閉的玻璃幕墻室內或車內現場，可在400米左右遠距離穿透玻璃實時監測封閉環境內的狀況，并將實時視頻圖像傳回監視器上，為事件處置決策提供相關信息。

應用領域：在公安偵查破案、特警反恐防暴、邊防緝私、平安城市建設等領域都有廣泛應用前景，對警方使用人員也有具體的安全操作規范要求。

系統結構

利用激光透視儀檢測中小客車超員的解決方案，可使用固定式和便攜式兩種方式。固定式可以設計安裝在高速路及國道、省道等車流量大的地方；便攜式設備主要在一些不具備安裝條件的點位，以及臨時的、短期的檢查。

超載系統配合卡口系統建設，并與卡口系統形成有機的整體完成各類功能檢測。系統設計時，前端系統可以一同設計。

系統構成

超載系統主要是安裝在路側，對車輛側面進行檢測，卡口系統可以對車輛前、后端進行檢測。前端示意圖如圖1。

▲圖1

系統流程（如圖2）

▲圖2

行駛車輛進入到系統檢測區域后，同時觸發卡口系統檢測和超載系統進行檢測。超載系統從車輛兩側對車型和車輛內部進行檢測，查看并記錄車輛內部情況，通過系統合成圖片后，對常規物品和人數以及人臉進行識別。并判斷人數是否和座位數量相符，車內物品是否符合正常規定等。如果發現人數或者物品違規現場和后端都可進行報警提示，結合卡口系統對車輛前端的抓拍合成取證信息，通知進行攔截檢查。

系統功能

l 超載檢測功能

具有非接觸性和非干涉性，可在400米外穿透玻璃帷幕等透光障礙，回傳實時畫面，全時監測封閉環境內的活動狀況。

圖像提取：可以對單幅圖片或者視頻流兩種形式進行識別，視頻流可以分解成一系列的單幅圖片，選擇有利于識別的圖像進行處理。

場景分類：對復雜場景檢測時檢測多個目標，并精確區分機動車/二輪車/三輪車/行人，分割出完整的目標車輛。

輪廓識別：對所得到的車輛圖像進行圖像對比度增強和二值化等處理，得到一幅完整的車輛輪廓圖像。

車型/車款/車身顏色識別：根據車輛輪廓的結果匹配度車輛，并根據人工智能深度學習的算法計算得出，系統可以根據結果進行車型鑒定。

車輛分類：識別車輛的結果進行車輛分類，包含車型、車子品牌、車年款，同時通過平臺合一了解更全面的車輛的資料，顯示車輛正常載客數量。車輛類型特征識別，包括：轎車、越野車（SUV）、商務車、小型貨車、大型貨車、輕客、小型客車、大型客車、微型面包車、皮卡等車輛類型。對提交的圖片中的車輛進行車輛類型的識別，以判斷其為轎車、越野車（SUV）、商務車、小型貨車、大型貨車、輕客、小型客車、大型客車、微型面包車、皮卡等。

人頭檢測：圖像預處理（上述圖像對比度增強、二值化變換）后對人臉的正面和側臉進行定位（包括：粗定位、精準定位、特征定位等等），同時特征提取和識別。

物品檢測：對旅客行李物品之外的物品進行檢測，對于超大、超高、超長的物品進行判別。

● 卡口相關功能

車輛捕獲功能

車輛圖像記錄功能

車型判別功能

圖片、視頻防篡改功能

全天候高清成像

支持超速抓拍模式

系統效果

利用此方式檢查、監測中小客車超員、超載，不僅可以進行精準的檢測和記錄，還可以通過圖片合成技術將原始的檢測抓拍圖片形成有效的追責依據。

中小客車超員檢測系統的設計，并不是通過高科技手段“窺探”車內的隱私，而是希望借助科技的力量，在檢查、檢測出超員行為的同時予以糾正，避免不幸的事故的發生。同時也希望每一位客運司機（客車駕駛人）以安全為綱，嚴格落實安全主體責任，加強對客運車輛的性能維護和運行監管，加強對自身（客車駕駛人）的教育管理，切勿為了短時利益而超員載客；更希望每一位客車駕駛人嚴格遵守交通法規，不要超員載客。