機動車安全性能檢測智能報檢上線系統

王小勇 王宗祥 于 強

（陜汽集團商用車有限公司，陜西 寶雞721000）

1 概述

隨著我國社會經濟的飛速發展和交通運輸業的進步，機動車保有量呈快速增長趨勢。據公安部交管局統計，截至2020 年6 月，全國機動車保有量達3.6 億輛，其中汽車2.7 億輛[1]。機動車保有量的上升，在為人們帶來便利的同時，也帶來了道路交通安全問題[2]。機動車安全性能檢測是保證道路交通安全的重要措施之一。2004 年《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》第十五條對機動車的安全技術檢驗實行社會化作出了規定，由社會檢驗機構對已登記在冊的機動車的安全性能進行定期檢驗。但是報檢上線時，首先需要錄入車輛的基本信息，這些基本信息對車輛后續的儀器設備檢驗及判定關聯很大，因此信息必須錄入完整且正確。這部分的工作在實際開展的時候往往需要耗時較多的時間，并且容易出錯，一旦出錯，不僅有可能改變儀器設備的檢驗方法、檢驗項目，還會影響檢測數據的客觀公正的評價。

在當下萬物互聯時代，高效的信息共享無疑會為人們帶來便利，二維碼（2-dimensional bar code）識別技術、牌照識別技術和數據通信接口技術的發展為信息交互提供了便利。該技術具有信息傳遞高效、操作簡易等優點，因此備受各領域研究人員青睞[3-5]。論文整合這些技術設計了一種機動車安全性能檢測智能報檢上線系統建設方案，并通過實驗分析該系統的時效性。

2 總體方案

2.1 系統網絡拓撲結構

檢測機構包括外檢車間、檢測車間和業務大廳，三者以檢測線服務器為中心形成星型網絡結構，實現資源在線共享。各個檢測機構通過光纖接入，與監管平臺連成廣域網，實現信息共享和管理。檢測機構內通訊設備須用以太網接口，并支持10/100M自適應的全雙工通訊方式，通訊協議采用TCP/IP 協議。機構內建立局域網，各檢測機構將檢測信息，采用TCP 網絡協議向站點聯網計算機指定端口發送數據完成數據上報，如圖1 所示。通過VPN 終端設備，接入交警部門的檢測信息監管平臺，實現檢測信息數據下載與上報，如圖2 所示。

2.2 系統設計原理及工作流程

圖1 機構內系統網絡結構拓撲圖

圖2 機構間系統網絡結構拓撲圖

系統采用分布式控制系統，這是一種以多處理器及數據通信技術為基礎的計算機控制系統。為解決在傳統檢測機構中存在的車輛信息登錄、認證等環節耗時較長、信息錯誤等問題，系統采用了二維碼識別及車牌識別技術。通過二維碼識別，可迅速、準確地實現注冊登記車輛的信息提取。通過車牌識別技術，可迅速、準確的獲取車輛的號牌種類、號牌字號和號牌號碼等關鍵標識信息，進而可調用監管平臺發布的車輛信息下載接口自動獲取車輛的信息以及檢驗項目信息。系統工作流程如圖3 所示。

圖3 系統工作流程圖

引車員可在個人移動端安裝APP，注冊認證后即可獲得滿足駕駛資質的待檢車輛列表，隨機選取一輛待檢車輛后，在檢測車間的入口處可由上述技術實現車輛的自動識別，以及引車員信息的自動聯動，進而可以實現車輛檢測的自動化。檢測完成后，引車員亦可通過手機APP 查看檢測的結果，便于和車主進行溝通，提升服務水平。該套流程全程實現無紙化，操作簡易方便，并且節省時間。

3 關鍵技術與功能設計

3.1 二維碼識別技術

二維碼又稱二維條碼，是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的。利用計算機中邏輯基礎“0”“1”比特流的概念使用若干個與二進制相對應的幾何圖形來表示信息，并通過掃描設備自動識別并進行信息處理。Quick Response（QR）碼是一種矩陣式二維條碼，是近年來流行的一種編碼方式。它是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。在矩陣相應元素位置上，用不同形狀的出現表示二進制“1”，不出現表示二進制“0”，多種形狀排列組合確定了對應的信息[6]。根據標準（ISO/IEC 18004），QR 碼結構如圖4 所示。

圖4 QR 碼結構圖

3.2 牌照識別技術

牌照識別技術主要包含五個部分：圖像采集、圖像預處理、車牌定位、字符分割以及字符識別。首先，利用攝像機進行車牌圖像捕捉，并將其存儲至圖像采集卡，完成數模轉換；第二，突出牌照圖像主要特征，采用圖像增強、銳化、恢復、變換和邊緣提取等技術手段進行圖像預處理；第三，對車牌進行初步定位，將圖像二值化處理，提取相應特征并進行最優區域提取；第四，針對目標區域進行字符分割，并進行文字識別，形成文本格式存入數據庫。

3.3 系統功能設計

系統基于Android 平臺，采用QR 二維碼識別、牌照識別等技術手段，實現車輛信息登記、唯一性認證、聯網查詢、報告單反饋及確認等功能。具體如下：3.3.1 車輛信息登記、唯一性認證：首次車檢的用戶應在個人移動端進行信息登記，并獲得專屬二維碼。其他用戶可直接掃碼完成信息登記和車輛唯一性認證。監管平臺可通過掃碼實時獲得車主信息和車輛信息。3.3.2 聯網查詢：監管平臺可通過QR 碼直接訪問交通部門數據庫服務器，及時獲得送檢機動車是否發生過交通事故及尚未處理完畢的道路交通安全違法行為。3.3.3 報告單反饋及確認：機動車安全性能檢測結果報告單可及時反饋至用戶移動端，通知用戶檢測是否合格以及是否需要復檢，用戶可直接在移動端進行結果確認。

4 仿真分析

為檢驗系統應用過程中的時效性，將傳統檢測方式工作時長與系統工作時長進行對比，只考慮常規狀況的車輛。兩種方式工作時長對比如表1 所示。

表1 工作時長對比表

5 結論

設計的機動車安全性能檢測智能報檢上線系統建設方案采用二維碼識別技術、車牌識別技術，實現了車輛信息提取、聯網查詢、車輛信息登記、唯一性認定等多項功能。分析表明，該方案，能夠節省大量車輛信息維護時間，提高工作人員為車主服務的效率，提升車主的獲得感，是進一步落實放管服的重要舉措。同時，該方案能夠降低出錯的概率，為客觀、公平公正的實施車輛儀器設備部分的檢測奠定基礎。