目前，交通擁堵和交通事故已成為我國(guó)道路交通中頗受困擾的突出難題。為緩解這一矛盾，“電子警察”系統(tǒng)已在我國(guó)近30個(gè)大中城市“上崗”，為城市交通的暢通發(fā)揮了不可忽視的作用。本文主要介紹了電子警察系統(tǒng)應(yīng)用中發(fā)揮主要作用的系統(tǒng)、核心技術(shù)以及未來(lái)仍需提高的地方等，同讀者共同探討。

電子警察發(fā)展前景

據(jù)公安部交管局統(tǒng)計(jì)，截至2011年8月底，全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)到2.19億輛。機(jī)動(dòng)車(chē)保有量的急劇膨脹，在拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)繼續(xù)向前邁進(jìn)的同時(shí)，也給我國(guó)道路交通帶來(lái)無(wú)盡的煩擾——機(jī)動(dòng)車(chē)違法、違章行為是造成交通事故和影響正常交通秩序的主要原因之一。為緩解這一矛盾，“電子警察”系統(tǒng)開(kāi)始在全國(guó)各地的一些主要路口陸續(xù)上崗。

近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)等方面都已得到飛速發(fā)展，與此同時(shí)，隨著機(jī)動(dòng)車(chē)總量的逐年增加，機(jī)動(dòng)車(chē)交通事故和違法行為也明顯增多。機(jī)動(dòng)車(chē)違章行為已成為造成交通秩序混亂、交通堵塞及引發(fā)交通事故的重要原因。如何加強(qiáng)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員的管理是交通工程工作中的重大課題，同時(shí)使得公安管理部門(mén)對(duì)交通管理和治安防控面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

作為城市交通智能管理的重要組成部分，電子警察對(duì)事故的判斷更準(zhǔn)確，捕捉更迅速，在黑夜和惡劣環(huán)境下仍能正常工作;在規(guī)范行車(chē)安全、增強(qiáng)安全駕駛意識(shí)、杜絕闖紅燈現(xiàn)象和打擊違法犯罪行為等方面具有重要的意義。對(duì)駕駛員來(lái)講，它可以提高遵紀(jì)守法意識(shí)，避免事故發(fā)生，保障人身安全;對(duì)交通管理者而言，它是“向科技要警力”的體現(xiàn)，可以提高執(zhí)法水平，對(duì)違章行為能夠快速反應(yīng)，能提升人員素質(zhì)，強(qiáng)化交警管理責(zé)任制，建立長(zhǎng)效管理機(jī)制，樹(shù)立交通管理文明形象;對(duì)于扭轉(zhuǎn)交通管理消耗、疲于應(yīng)付的被動(dòng)局面具有不可估量的作用。

對(duì)社會(huì)來(lái)說(shuō)，它可以確保交通安全、行車(chē)暢通，維護(hù)良好交通秩序和保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，從而使得交通成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的動(dòng)脈，對(duì)社會(huì)發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

電子警察技術(shù)詳解

多系統(tǒng)應(yīng)用：發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，各顯神“通”

從采訪中筆者了解到，“電子警察”系統(tǒng)主要分為兩種類(lèi)型，一是固定式，二是流動(dòng)式。在固定式“電子警察”中，應(yīng)用較多的系統(tǒng)主要為機(jī)動(dòng)車(chē)闖紅燈違章視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與機(jī)動(dòng)車(chē)超速檢測(cè)系統(tǒng)，而流動(dòng)式“電子警察”中應(yīng)用較多的系統(tǒng)則為移動(dòng)式車(chē)輛稽查系統(tǒng)，它們都各有優(yōu)勢(shì)，為保道路交通順暢發(fā)揮著很大的作用。

闖紅燈違章監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

闖紅燈違章監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)分為前端視頻檢測(cè)與抓拍系統(tǒng)、路口局部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、中心數(shù)據(jù)管理與處罰系統(tǒng)四大部分。該系統(tǒng)主要安裝于交通路口，全天候地對(duì)闖紅燈的違章機(jī)動(dòng)車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅能對(duì)違章車(chē)輛拍照，還能夠?qū)崟r(shí)對(duì)違章車(chē)輛的牌照和違章軌跡進(jìn)行自動(dòng)判斷識(shí)別。

據(jù)亞洲視覺(jué)附屬公司智慧光科技(深圳)有限公司技術(shù)部人員介紹，闖紅燈違章監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在具體工作時(shí)，是需要紅綠燈信號(hào)采集器配合進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻檢測(cè)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹＝煌ㄐ盘?hào)控制系統(tǒng)輸出路口紅綠燈信號(hào)，確定放行車(chē)道和禁行車(chē)道。當(dāng)車(chē)輛檢測(cè)單元檢測(cè)到有車(chē)輛通過(guò)禁行車(chē)道時(shí)，便通過(guò)主控機(jī)控制闖紅燈違章抓拍單元拍攝違章車(chē)輛號(hào)牌圖片和該方向的全景圖片。所有處理結(jié)果都將存儲(chǔ)于主控機(jī)(工控機(jī))的存儲(chǔ)單元中，同時(shí)系統(tǒng)具有硬盤(pán)錄像功能，可以將違章事件的視頻數(shù)據(jù)記錄在硬盤(pán)上。

另外，存儲(chǔ)信息可通過(guò)通信子系統(tǒng)由人工控制下載給筆記本計(jì)算機(jī)，或自動(dòng)通過(guò)光纖、無(wú)線等傳輸方式傳給中心端數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)。這樣對(duì)于違章闖紅燈行為既有違章抓拍圖片，又有視頻圖像，避免了違章處罰引發(fā)的爭(zhēng)議，同時(shí)對(duì)于一些交通事故引發(fā)原因、責(zé)任判定提供了有力的證據(jù)。

超速檢測(cè)系統(tǒng)

除了闖紅燈外，在道路中超速行駛等違章行為，也是引發(fā)交通事故的一個(gè)重要原因。利用超速檢測(cè)系統(tǒng)，則能很好地處理這一問(wèn)題。據(jù)了解，機(jī)動(dòng)車(chē)超速檢測(cè)系統(tǒng)是實(shí)時(shí)響應(yīng)系統(tǒng)，它利用視頻圖像處理技術(shù)，對(duì)公路車(chē)道上的汽車(chē)進(jìn)行非接觸式監(jiān)控，獲得超速車(chē)輛車(chē)速、車(chē)牌號(hào)碼、違章照片等運(yùn)行狀態(tài)信息，每車(chē)道僅架設(shè)一臺(tái)CCD(攝像頭)，便可對(duì)高速公路或城市道路上的超速車(chē)輛信息進(jìn)行準(zhǔn)確、穩(wěn)定、全天候的檢測(cè)和記錄。

“當(dāng)發(fā)現(xiàn)有車(chē)輛駛?cè)氡O(jiān)測(cè)區(qū)域，該系統(tǒng)則會(huì)立刻啟動(dòng)識(shí)別模塊。在獲取了實(shí)時(shí)車(chē)牌圖像數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)在極短時(shí)間(1秒左右)則完成車(chē)速檢測(cè)、圖像識(shí)別、車(chē)輛數(shù)據(jù)入庫(kù)、圖像數(shù)據(jù)入庫(kù)、道路信息分析、檢索數(shù)據(jù)等處理。同時(shí)，與黑名單中的‘稽查車(chē)輛’進(jìn)行比對(duì)，可以很好地輔助治安監(jiān)控管理。系統(tǒng)還可以將違章車(chē)輛信息送回指揮中心以及收費(fèi)站，便于存檔和對(duì)違章車(chē)輛進(jìn)行處罰。”智慧光科技公司技術(shù)部人員說(shuō)道。

另外，如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)的車(chē)輛超速或是交警、公安機(jī)關(guān)需要查找的車(chē)輛(如被盜搶車(chē)輛)，系統(tǒng)可通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)向“指揮中心”和“攔截站”發(fā)出告警信息，通知有關(guān)部門(mén)或有關(guān)人員。對(duì)于存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中的過(guò)車(chē)記錄，可以隨時(shí)進(jìn)行檢索，掌握車(chē)輛的去向，以作為違章處罰的根據(jù)或?qū)ζ瓢柑峁椭?/p>

移動(dòng)式車(chē)輛稽查系統(tǒng)

移動(dòng)式車(chē)輛稽查系統(tǒng)是將車(chē)輛視頻檢測(cè)、雷達(dá)測(cè)速、車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別和車(chē)輛稽查數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)比對(duì)等先進(jìn)技術(shù)集于一體的實(shí)時(shí)稽查系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對(duì)行駛車(chē)輛進(jìn)行測(cè)速、牌照抓拍、識(shí)別和比對(duì)，在不影響正常交通的情況下，能自動(dòng)實(shí)時(shí)稽查違規(guī)車(chē)輛，有效地進(jìn)行交通執(zhí)法。據(jù)了解，在北京、上海、天津、合肥、長(zhǎng)春等許多城市的交警部門(mén)都配備了類(lèi)似的移動(dòng)式車(chē)輛稽查系統(tǒng)，應(yīng)用效果也比較良好。

該系統(tǒng)既可以借助專(zhuān)用的夾持件安裝在車(chē)上移動(dòng)使用，也可以方便地架設(shè)在指定地點(diǎn)?！爱?dāng)車(chē)輛進(jìn)入攝像機(jī)視野后，系統(tǒng)對(duì)車(chē)牌進(jìn)行抓拍識(shí)別，并與黑名單數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)違章車(chē)輛，及時(shí)給出告警信息，警察可對(duì)該車(chē)進(jìn)行截停和處罰，相關(guān)信息通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)送回中心數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)對(duì)其他移動(dòng)稽查裝置的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行刷新，避免出現(xiàn)一輛車(chē)被多次攔截處罰的情況。”甘肅某交通科技有限公司工程師說(shuō)道。

兩大核心技術(shù)：持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵

“電子警察”系統(tǒng)具有高技術(shù)含量，可以對(duì)“超速、逆行、闖紅燈、禁停、壓黃線、搶占公交車(chē)道等一系列違章現(xiàn)象進(jìn)行自動(dòng)、全天候的監(jiān)控、執(zhí)法和處罰。從采訪中筆者了解到，能實(shí)現(xiàn)這一系列功能的核心技術(shù)主要是車(chē)輛視頻檢測(cè)技術(shù)與車(chē)牌識(shí)別技術(shù)。

車(chē)輛視頻檢測(cè)技術(shù)

目前，在各城市“電子警察”系統(tǒng)中主要使用的車(chē)輛檢測(cè)器是線圈感應(yīng)器和視頻檢測(cè)器?！暗芈窀袘?yīng)線圈檢測(cè)器因其可靠性高，準(zhǔn)確率較高，而且價(jià)格低，一直被廣泛使用。不過(guò)，隨著電子技術(shù)和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，以及功能強(qiáng)大的數(shù)字處理芯片的出現(xiàn)，車(chē)輛視頻檢測(cè)技術(shù)也開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)，與線圈檢測(cè)技術(shù)相比所具有的優(yōu)越性和高性?xún)r(jià)比也已漸漸得到業(yè)內(nèi)人士的公認(rèn)。”深圳市安安科技開(kāi)發(fā)有限公司總經(jīng)理章弘濤說(shuō)道。

所謂車(chē)輛視頻檢測(cè)器，其實(shí)是一種基于視頻圖像分析和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)路面車(chē)輛運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)分析的集成系統(tǒng)。它能實(shí)時(shí)分析輸入的交通圖像，跟蹤圖像中的車(chē)輛，以獲得各種交通數(shù)據(jù)。

對(duì)于視頻車(chē)輛檢測(cè)器的優(yōu)勢(shì)，智慧光科技公司技術(shù)部人員認(rèn)為主要有4點(diǎn)：

1、采用全景攝像機(jī)作為視頻傳感器，它無(wú)需切割破壞路面，乃至鋪設(shè)很長(zhǎng)的線圈電纜，更大程度的縮短了封閉道路的時(shí)間。另外，視頻虛擬線圈的位置可以根據(jù)需要任意放置，而感應(yīng)線圈安裝在一個(gè)位置后就不能根據(jù)路況的變化而任意移動(dòng)，否則重復(fù)切割路面會(huì)嚴(yán)重影響道路的使用壽命。

2、視頻虛擬線圈的位置擺放可以根據(jù)路況任意調(diào)整，其線圈功能屬性也可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，如：存在、延時(shí)、延遲、脈沖和計(jì)數(shù)。選用不同屬性的線圈可以實(shí)現(xiàn)不同的控制需求，每路視頻圖像可以設(shè)置多個(gè)這樣的虛擬線圈。

3、感應(yīng)線圈的壽命大約在2-5年(根據(jù)交通量及路面溫度而定)，而視頻檢測(cè)器的使用壽命要超過(guò)10年。

4、采用了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)(DSP)和先進(jìn)算法，視頻檢測(cè)能夠面對(duì)路面反光、車(chē)輛陰影、惡劣氣候及各種光照條件的挑戰(zhàn)，它都能夠準(zhǔn)確、可靠檢測(cè)數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)全天候的檢測(cè)控制。

他還提出，目前在闖紅燈、超速、禁行移動(dòng)“電子警察”系統(tǒng)中，都開(kāi)始采用了視頻車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)，在不久的將來(lái)，傳統(tǒng)的地埋感應(yīng)線圈將逐漸被取代。

車(chē)牌識(shí)別技術(shù)

車(chē)牌識(shí)別作為“電子警察”系統(tǒng)的另一核心技術(shù)，應(yīng)用在多項(xiàng)子系統(tǒng)中，如闖紅燈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、超速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、逆行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、禁行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、公交車(chē)道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、非機(jī)動(dòng)車(chē)道行車(chē)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、壓雙黃線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、緊急停車(chē)帶行車(chē)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、移動(dòng)式車(chē)輛稽查系統(tǒng)等。

據(jù)了解，車(chē)牌識(shí)別的流程可分為車(chē)牌定位、車(chē)牌預(yù)處理、字符分割和字符識(shí)別四個(gè)步驟。“車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)采用先進(jìn)的模糊圖像處理技術(shù)，能很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)于車(chē)牌的整體傾斜、文字傾斜、污損和模糊等的處理，將人眼都很難辨別的車(chē)牌號(hào)識(shí)別出來(lái)?！碧旖蛱斓貍I(yè)數(shù)碼科技有限公司智能交通產(chǎn)品經(jīng)理肖勇說(shuō)道。

當(dāng)然，在車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中，并非是完全能夠識(shí)別。“一般的車(chē)牌識(shí)別技術(shù)只能達(dá)到90%左右。因?yàn)樵谶M(jìn)行車(chē)牌識(shí)別中，還存在一些難點(diǎn)，比如一些過(guò)于臟污、破損、扭曲的車(chē)牌，會(huì)造成車(chē)牌定位和字符分割的難度。另外，由于中國(guó)省份眾多，形相近的漢字很多，再加之受分辨率的制約，每個(gè)字符的信息量很小，也會(huì)造成字符識(shí)別部分的難度。當(dāng)然，如果再有一些車(chē)牌光照不均勻、車(chē)牌反光、車(chē)牌逆光等自然因素，車(chē)牌識(shí)別的難度就更大了?！鳖干嚷?lián)行智能系統(tǒng)有限公司副總經(jīng)理?xiàng)顝V偉說(shuō)道。