基于交通車輛違章行為智能監控系統的設計研究

劉 蓬

（山西省交通科技研發有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

近年來隨著人民物質生活水平質量提升，各區域交通車輛數量增多，但各地區交通事故頻繁發生，強化交通安全監管至關重要。原有的交通車輛違章行為監控系統設定中選取的應用技術存有較多局限性，設備維護成本較高。目前已有的交通監控檢測活動，主要是通過觸發抓拍的方式進行，對車輛違章抓拍之后留證，常用的主要有磁力計檢測、紅外線檢測、感應線圈檢測。此類監測要安裝信號接收與發射設備，對公路埋線圈會產生破壞。因此，當前要注重基于應用要求，全面強化智能化違章行為監控系統研究。

1 交通車輛違章行為智能監控系統設計思路與研究方法

依照各區域交通監控車輛規章行為主要內容，當前要注重對各區域違規占道、逆向行駛、違法停車、壓線行駛、隨意變換車道等問題進行針對性的實時監控，要注重合理應用圖像處理、機器視覺、智能化視頻技術，在各類交通運行環境中還要對各類硬件設備規范化搭配，擬定具體技術研究路徑以及研究思路。

2 交通車輛違章行為智能監控系統軟件程序實現分析

圖1 技術路線設計思路

針對區域交通中車輛逆向行駛、非法占用非機動車道、違法停車、壓線、違規使用遠光燈等相關違章行為進行監控，要注重應用圖像處理技術、機器視覺技術、智能視頻分析技術進行程序編程開發與應用。對監控視頻圖像中存有的違章行為進行全面監控檢測，判定其是否屬于交通違章行為，充分發揮出各類硬件設備應用價值對車輛交通違章行為實施智能化監控[1]。

3 交通車輛違章行為智能監控系統硬件設備系統研究

硬件系統高效化應用，主要是對現有的交通硬件設備進行全面改造，針對項目功能應用需求要注重自主研發相關設備儀器。在系統中主要有視覺設備、采集設備、傳輸設備，其中圖像采集設備應用以及機器視覺設備運行主要是通過數據傳輸線進行連接，各類機器視覺設備在有線網絡以及信號傳輸中實現網絡與監控中心穩定連接。

圖2 系統硬件結構圖

4 車輛違章行為智能監控系統研究重難點

從本文擬定的設計思路以及研究現狀優劣性分析中能得出，多數對向車輛運行中大多數是處于運動狀態，例如壓線行駛、隨意更換車道、逆向行駛、違規占用非機動車道等。在本文探究的監控系統設計中要集中控制多種場景中存有的不確定干擾要素，對目標跟蹤領域多項技術進一步優化、完善。

4.1 運動車輛目標檢測

現階段要對運動的目標車輛實施運動狀態精確化檢測，要注重對各類外部環境要素等干擾問題集中控制。其中主要的外部影響要素主要有光照條件變化干擾、目標相同背景色干擾、間接遮擋問題、運動目標陰影、天氣變化等。良好的交通車輛目標檢測算法應用中要對此類影響要素集中分析，在車輛違章行為監控中出現目標陰影問題將會產生誤判，產生另外場景的目標，此時可以選取對稱幀間差分算法提出監控目標主要輪廓來集中消除陰影問題產生的干擾[2]。

4.2 交通場景具備的復雜性

當前各個區域視頻監控主要是安裝在交通路況較為復雜的各個路口，在此類場景中要監控的主體對象較多。不僅要對處于運動狀態的車輛進行監控，還要對各類非機動車、行人進行監控。不同監控對象之間存有相互干擾的關系，此時要集中力量對小型車輛、行人等干擾要素集中監控檢測，對機動車輛運行系統進行跟蹤。例如設定目標外界矩形長寬比值合理排除小型車輛以及較多行人，在正常現狀中，普通車輛長寬比要小于諸多小型車輛以及路人，此時可以提前設定閾值，當外接矩形長寬比要超出閾值之后，能有效判定監控目標。

4.3 不同車輛遮擋問題

對處于運動狀態的車輛進行全面跟蹤屬于不可預見的過程，做好監控遮擋處理對跟蹤效果具有較大影響，例如針對部分行進車輛違法變道監控等。目前魯棒性能較高的跟蹤算法能有效對目標遮擋情況進行判定，當目標車輛存有遮擋問題，要注重應用其余目標特征信息以及先驗知識做好目標識別。在全部遮擋現狀中不會出現車輛被跟丟情況，當車輛遮擋結束之后能快速恢復定位追蹤[3]。

5 交通車輛違章行為智能監控系統設計創新應用

現階段在交通車輛違章行為智能化監控系統監控中，原有的觸發抓拍式電子眼系統應用中存有較多不足之處，比如對機動車各項違章行為進行監控需要安裝相關觸發設備，此類設備受到運行環境要素影響較大，其次系統實際監控范圍受限，運行綜合效率較低，硬件消耗成本較高。此類不足之處對機動車違章行為監控成效具有較大影響。針對此類現狀，要注重將圖像處理技術、機器視覺技術、智能交通等領域全面連接，能有效突出機器視覺技術應用魯棒性良好、實效性突出等特征，還能有效克服各類環境影響要素產生的限制作用。目前通過多項調查研究以及車輛違章行為監控，在車輛違章行為智能化監控系統應用創新中要注重結合運行要求實施創新[4]。

首先是做好智能監控系統監控模式創新，全面轉變過去傳統化監控模式限制性，能對傳統監控方式中存在的破壞公路埋線圈問題進行控制，提高系統運行綜合抗干擾能力，是目前城市智能化交通重要發展方向。其次，全面實現車輛違章監控方式以及傳統監控應用軟件開發創新，結合不同監控目標以及系統運行場景，對各類監控系統規范化應用。依照各項監控目標劃分要求，在各個特殊區域要全面做好交通應急車道專項化監控，優化傳統應急車道針對性監控[5]。最后，針對各個區域具有特殊情況的交通路段，要注重做好交通違章監控監管。在監控功能方面要注重做好多項創新，其中硬件系統應用實現中，要結合系統運行功能差異性，對監控內容復雜特征進行分析，做好各項核心設備應用研發。在現有監控設備應用基礎上展開高效化改造，能對監控視頻多項內容集中收集，對各項傳輸設備直接進行應用，有助于降低區域交通監控系統運行成本消耗。

6 結語

綜合上述，交通車輛違章行為智能監控系統的設計創新優化能全面提升綜合監控效率，對各類硬件設備復雜性進行調控，降低硬件系統成本消耗。有助于監控系統全面推廣應用，全面強化違章行為綜合監控成效。提高軟件程序應用價值，研發更多硬件設備系統，分析系統建立重難點。整合系統優勢做好多項應用集中創新，基于系統創新化發展，能為后續城市智能化交通發展建設提供動力，為區域交通管理提供輔助作用，提高城市交通秩序規范性。