園區車輛運行安全智能管理系統設計

孫曉東 秦煥亮 梁志軍 鄧永宏 蘆永紅

【摘 要】對于一些工廠、居民小區、物流園、停車場等園區，由于園區道路相對比較狹窄、道路兩側阻擋物較多、有許多的道路視覺死角、且存在許多錯位路口，再加上園區交通管理未配置專人指揮管理等方面的因素，許多園區路口和路段成為車輛事故高發區域。本文根據目前激光雷達測距、測速技術和視頻圖像識別技術的發展現狀，結合園區車輛運行安全管理的需求和控制事故發生，重點闡述實現園區車輛運行安全智能管理的功能和框架設計。

【關鍵詞】園區微路口;激光雷達測距測速;視頻圖像識別;智能管理

中圖分類號： TP311.52 文獻標識碼： A ? 文章編號： 2095-2457（2019）04-0001-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.001

Design of Vehicle Intelligent Security Management System in Park

SUN Xiao-dong QIN Huan-liang LIANG Zhi-jun DENG Yong-hong LU Yong-hong

（CNOOC （Huizhou） Logistics Co.，Ltd.Huizhou Guangdong 516000，China）

【Abstract】For some factories， residential quarters， logistics parks，parking lots and other parks，the parks are relatively narrow， there are many obstacles on both sides of the road，there are many roads with dead angles， and there are many misplaced intersections， plus the park. Traffic management is not equipped with special personnel command management and other factors， and many park intersections and road sections have become high-risk areas for vehicle accidents. Based on the current development status of laser radar ranging， speed measurement technology and video image recognition technology， this paper combines the needs of vehicle safety management in the park and control the occurrence of accidents， focusing on the function and framework design of realizing the safe and intelligent management of vehicle operation in the park.

【Key words】Park micro intersection;Lidar ranging speed measurement;Video image recognition;Intelligent management

0 引言

對于一些工廠、居民小區、物流園以及一些企業內部的道路建設，因不同企業內部建設和使用的差異性，國家沒有過多的進行要求和規定，包括執法權限也是由企業向執法部門進行申報，由交通執法部門進行執法。因此企業在其園區內部進行車輛運行管理方面，普遍存在著取證手段比較落后、證據甄別周期較長、處理判斷不及時等情況，以至一些園區道路和路口成為事故高發區域，也成為違章和事故處理的難題，且目前社會對企業不同程度的“反恐”要求，實現園區車輛運行安全智能化管理，越來越受到社會的重視。

1 園區道路的技術分析

園區道路是指非市政建設和管理、由工廠、企業、房地產開發公司等單位負責規劃、建設的區域級道路交通系統，其一般具有以下幾個特點：

（1）園區道路比較狹窄、道路路口較多、轉彎較多、路旁障礙物較多、人車混流情況較多、對一般車輛要求低速運行;

（2）多數園區建設是分期進行的，由于設計變動和建設需求等方面因素，非標路口較多;

（3）由于園區使用和管理的不同，許多路段使用的差異性較大;

（4）缺少固定專職的管理人員管理;

（5）管理取證設備和管理手段較缺乏;

（6）無交通管理執法權，多為批評教育作為處罰手段;等

2 園區道路交通監測的技術手段

2.1 雷達測速、測距技術

雷達測速的原理是應用多譜勒效應，即移動物體對所接收的電磁波有頻移的效應，雷達測速儀是根據接收到的反射波頻移量計算而得出被測物體的運動速度。因此，具有以下特點：

A、雷達波束較激光光束（射線）的照射面大，測速易于捕捉目標，無須精確瞄準。

B、雷達測速、測距精度高，滿足對交通違章查處取證的要求;

C、雷達發射的電磁波波束有一定的張角，測速距離和范圍較大。

D、雷達測速裝置可以輸出不同需求的控制信號，滿足對照相機、攝像頭、道路閘口等取證、管理設備的控制需要。

E、雷達測速、測距因技術成熟穩定，價格適中，而廣受歡迎。

目前激光雷達單獨用于道路管理的主要方式是固定限值測速抓拍模式，由于道路交通的復雜性，需要在管理后臺配專人進行二次甄別，處理信息量較大，管理應用效率較低。

2.2 視頻圖像監測技術

視頻監控技術，屬于計算機應用領域，就是說其依賴構建在計算機技術的發展之上。從系統模塊來看，其涉及到起碼包括：

光電成像技術（攝像機）

計算機網絡（信號傳輸）

處理器芯片（信號數模轉換、編碼壓縮、解碼顯示等）

計算機存儲（視頻抓拍、錄制存儲）

計算機視覺（圖像分類、物體檢測）

典型的視頻監控系統主要由前端設備和后端設備這兩大部分組成，前端設備通常由攝像機、手動或電動鏡頭、云臺、防護罩、監聽器、報警探測器和多功能解碼器等部件組成，并通過有線、無線或光纖傳輸媒介與中心控制系統的各種設備建立相應的聯系。系統具有：

A.先進性與繼承性，可形成完整的城市視頻圖像聯網監控;

B.升級與維修便捷;

C.可靠性與穩定性;

D.實用與可擴展性;

E.管理功能易操作;

F.可支持二次開發

G.系統安全程度高

H.兼容性與標準化

2.3 圖像智能識別技術與智能雷達測速抓拍

充分發揮視頻監控技術對被檢測物體的行為分析功能、同時利用視頻圖像識別技術的技術特點，將視頻圖像識別彌補雷達測速系統固定限值檢測的缺陷，同時利用智能雷達控制視頻抓拍攝像頭進行抓拍取證，確保對違規行為取證的及時性和有效性。使智能圖像分析系統和智能雷達測速、測距系統成為更加智能化的系統。

3 園區車輛運行安全智能管理系統設計

3.1 系統管理流程設計

通過分別建立的園區車輛運行安全培訓考核系統、視頻圖像行為分析和形態分析系統、智能雷達測速抓拍系統、門閘專家管理系統，通過計算機網絡技術，形成園區車輛運行安全管理系統平臺，并將系統的數據和信息、系統自我學習機制、運行管理專家的知識和規則、多媒體培訓和考核內容進行統一的存儲和管理。

建立多媒體音視頻培訓和考核應用軟件系統，依據專家設定車輛運行安全管理規則，進行口頭警告、強制培訓、強制考核、禁止入園、交執法部門等手段進行處罰。

3.2 系統框架設計

3.3 系統功能設計

A.車輛捕獲

利用雷達測速儀，一旦有車輛即將通過，測速檢測的響應時間小于5ms。

B.實時監控

對運行車輛進行實時監控，利用視頻圖像分析預警功能，首先實現對運行車輛的形態進行分析，通過智能學習系統給出合理的測速限值，提供給雷達測速系統進行連續運算比對，一旦超過限值，立即進行抓拍處理。同時視頻監控對車輛的運行狀態進行實時監控，一旦有占道、壓線、違停、闖紅燈立即實施抓拍;

C.記錄車輛信息

對于經過監測點正常行駛的機動車，檢測的車輛通過的信息，包括時間、地點、方向、牌照號、車型、車速等信息進行存儲管理;違章抓拍的車輛信息（包括圖像），自動歸類存儲并統計，統計結果同時發往各門閘管理系統進行閘口處理管理。系統反應時間不大于30秒。

D.自動識別牌照：

對車牌照號碼進行自動定位、識別;

號牌識別準確，白天不低于90%，夜晚不低于85%的識別率;

號牌捕獲及識別時間不高于500ms。

E.聯網布控：

攔截點主控機除了識別每一輛過往車輛，對超速車輛到來時進行實時報警外，還可進行治安聯網實時布控。

F.自動傳輸、接收數據：

系統檢測的車輛信息數據保存在本地的數據庫中，同時向指揮中心傳遞數據。如果遇到網絡故障，則在網絡通訊恢復時自動將未傳遞的數據上傳到指揮中心。

系統可根據實際情況采用有線/無線傳輸方式，自動將路段監測所獲取的數據信息存儲并傳輸，管理中心自動讀取數據，無需人工插、拔硬盤，數據信息傳輸、接收完全實時、自動化;

G.統計查詢功能：

所有超速行駛的車輛，系統都會在數據庫中記錄下通過時間、牌照號、車型、車類、車輛圖片等，用戶可通過輸入相關字段信息，查詢到相關車輛的記錄。

H.遠程自助登記、培訓、查詢功能

駕駛員可以方便地利用手機、IPAD、筆記本電腦登錄系統進行入場培訓、考核和進行自助式車輛違章信息查詢。

I.設備運行智能監控管理功能

系統可通過監控端對系統設備運行情況進行管理，對系統參數進行設置，對數據進行瀏覽和查詢。

同時，提供遠程維護功能。在控制中心通過網絡對現場設備進行管理，大大簡化了系統維護的復雜度、節約了系統維護的人力、物力。

J.故障自動恢復：

主機設備中設置有硬件看門狗，如果遇到系統因意外而死機的情況，則看門狗會發揮作用，自動重新引導系統，進入工作狀態。

系統斷電引起的意外死機，不會對操作系統產生影響，系統重新開機后，仍能正常工作。

4 總結與展望

園區道路做為市政道路的輔助，隨車輛數量的增多，事故和糾紛數量的增多，正逐漸受到園區管理者的高度重視，由于園區車輛安全運行的復雜性，更加智能便捷的管理系統和手段，將會成為車輛運行安全管理的一個越來越重要的課題。

【參考文獻】

[1]《中華人民共和國道路交通安全管理法》.

[2]《園區道路交通安全管理規范》.

[3]《校園道路交通安全管理規定》華南理工大學.

[4]《計算機視覺—模型、學習和推理》苗啟廣、劉凱、孔韋韋、許鵬飛譯.

[5]《超寬帶雷達應用與設計》胡明春、王建明、孫俊譯.

[6]《面陣激光雷達成像原理、技術及應用》周國清、周祥著.