浅析交通管控领域中的新产品、新技术

　　来源：《中国公共安全》

　　作者：海康威视 解决方案工程师 张姿

　　近十年，城市道路里程年均增长5.85%，而机动车保有量增长速度达到17.9%，大部分城市增长速度在20%以上。2014年，全国城市交通事故占全国总量的43.2%。2014年全国公安交通管理部门共有27.13万民警，每万辆机动车平均警力仅为10.27人/万辆。

　　交通管控的系统建设应该以信息化、科技化的深度应用，释放警力，阳光透明为主要目标。海康威视近期推出一系列的智能产品，包括前端采集设备，后端分析处理设备，大数据平台等；从而使交通的决策基于数据和分析而做出，而并非基于经验和直觉，推动交通管控从“经验治理”向“科学治理”转变。

　　本文着重介绍这些新产品如何应用于交通管控中，包含移动智能布控设备、道路监控设备、视频的结构化分析和图片的二次识别以及大数据应用。

　　1.移动智能布控设备在交通管控中的应用

　　交通管控有相当一部分业务是位于第一线的，如路口拥堵疏导、酒驾稽查、违停现场取证、交通事故定责、警卫任务执行等。一线工作呈现出“点多、线长、分散”的特点。

　　为更好的保障日常工作的有序开展，交警在固定监控点之外还建设了不少移动监控设备，如车载监控云台、执法记录仪、单兵、警务通等车载、手持的警用设备。车载设备和手持设备具备各自的优势，在交警一线移动警务工作中发挥了巨大的作用。

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　　海康威视推出的“布控球”结合了车载和手持警用设备的各自优势，满足临时布控和稳定图像采集的应用要求，可作为交警移动警务应用的有效补充。

　　本系统方案的设计旨在为交警提供一套可灵活布设、耗费警车资源较少的一体化布控球。它具有以下特性：

　　1)安装灵活：支持警车吸顶安装、支架路侧安装的方式，使用不受限于特定的警车或地点；

　　2)携带方便：全部配套设备可由警员随身携带，方便深入到车辆通行不便的场景使用；

　　3)中心通讯：具备3G通讯模块和GPS/北斗定位模块，可将现场画面实时传递至中心平台，实现中心对现场第一手情况的直观把握；

　　4)自带电池：设备自带电源模块，采用高性能锂电池供电(单块电池供电6-8小时)，供电上不受限，使用灵活。

　　可通过布控球、平台实现黑名单拦截布控应用。将布控球吸顶/三脚架安装到任意地点，调整布控球场景实现对通行车辆的过车抓拍和车牌识别，通过号牌比对实现黑名单布控，可对黄标车、多次违法、未年检等黑名单车辆进行布控报警。配合布控点后方警力实现布控拦截。

　　2.无人机在交通管控中的应用

　　海康威视雄鹰系列行业级无人机自推出以来，备受行业内外关注。针对交通管控中突发事件应急监控存在工作区域大、地点不固定等特点，城市道路和公路无法实现全程覆盖的现实问题，将无人机高空作业同交通管控业务相结合，提出了可视化应急指挥、重点部位和道路巡视系统解决方案，可以提高突发事件作业现场的指挥调度工作效率，满足高效率交通指挥作业需求。

　　海康威视雄鹰系列行业级无人机主要包括飞行器、云台、地面站三部分。

　　云台自稳定系统和独立姿态测量传感器保证了无人机在飞行过程中拍摄稳定的图像。一键式操作功能，使非专业人员经过短期的培训后即可熟练地操作无人机。采用数字微波图传和数字跳频传输技术，相比于普通无人机拥有更远的图像传输和操控距离，以适应机动、超距的监控需求。

　　海康威视雄鹰系列行业级无人机具有失控返航、低电量返航、路线设置，可无缝融入当前的视频监控系统中，真正成为交通更可视化管控的延伸，可以与中心平台其他资源实现协调联动。

　　5月7日凌晨，一场突如其来的暴雨，让浙江临安部分地区遭受了泥石流灾害，徽杭高速一度交通中断。灾难发生后，杭州交通部门立即启动应急预案，开展抢险救援工作。海康威视无人机小组也在第一时间参与到此次救援当中，无人机与移动交通指挥车互联互通相互配合，为抢险工作提供帮助。

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　　3.多sensor摄像机在交通管控中的应用

　　在交通管控应用中，对于大场景的监控需求也越来越多。例如：立交桥、机场、车站、码头等，除了要求“看全”、“实时”之外，相关部门还希望可以看清局部细节。虽然越来越多的一体化高清全景摄像机或通过多台摄像机后端拼接的方案都可以满足“看全”和“实时”的需求，但是两者都无法洞悉大场景中的局部细节。如果大场景中发生突发性事件，我们希望能看清细节，并清晰地记录事件的整个过程；否则，虽然具备无盲区全景监控的优势，但是不能辨别监控物体与细节，此时的监控变得形同虚设。因此，对于大场景我们不仅希望可以环顾全景，同时也可以捕捉细节。

　　应用场景示意图

　　海康威视推出的多sensor摄像机（鹰眼）采用一体化的设计概念，单摄像机实现全景监控与细节捕捉，应用范围广泛。在城市道路、城市制高点、港口、码头、城市十字路口、重点单位出入口、道路路口、机场、周界等大场景均可使用球型鹰眼进行全景无盲区监控，同时可捕捉大场景中的局部细节，轻松实现针对大场景的指挥调度，以及针对局部的特写抓拍。

　　监控场效果图

　　3.视频云分析在交通管控中的应用

　　视频大数据应用，是未来交通管控的一个重要方向，而视频的结构化是视频大数据应用的基础。把视频结构化的功能直接集成在摄像机上，是未来的发展趋势。从实际情况来看，目前大多数的监控摄像机并不具备结构化的功能，也不可能被立即替换。因此，通过中心服务器进行结构化升级成为当前主流的手段之一。而传统的服务器处理能力有限，一块传统CPU只能处理十几路的1080p视频流，考虑到要进行大规模的升级，光是服务器的数量就可能堆叠如山，从成本、环境、能耗看来，都不符合实际。

　　海康威视“猎鹰”系列超强智能服务器专为海量视频监控智能化处理而设计，定位于中心智能结构化处理。“猎鹰”系统兼容非智能前端设备，具有强大的视频结构处理能力。适用于新建项目或已建项目改造，可助力传统视频由初级智能转向高级智能。

　　主要应用场景有道路监控视频分析、出入口监控视频分析，支持对活动目标（车辆、人）多路1080P实时流并发分析。

　　“猎鹰”支持对实时视频流或历史录像流进行车辆信息以及活动目标特征的结构化提取。实时视频流分析为多路数并行结构化处理，历史视频流分析则为加速结构化处理。车辆信息的结构化分析包括车牌识别、车身颜色、车辆类型、车标、车辆子品牌、安全带检测、遮阳板检测、黄标车检测等。

　　应用单元提供视频智能分析结果的存储和检索应用。智能分析单元将视频结构化后的车辆或活动目标特征数据（如图片和文本信息）存放到应用单元内，支持半年以上的结构化数据及截图存储。与传统看视频相比，可以直接看结构化的目标与图片，效率更高；与传统视频后检索相比，无需等待视频的分析过程。

　　4.图片大数据在交通管控中的应用

　　在如今的道路交通管控过程中，存在故意篡改号牌、套牌、遮挡号牌或者号牌污损等车辆的搜索和分析的问题。往往此类车辆存在着严重的交通恶习，或任意变道、或严重超速超载、或者交通事故后肇事逃逸，这些行为和车辆往往给城市交通带来严重的安全隐患。

　　但是此类车辆都有一个特征，即车辆的关键描述信息——车牌号码无法辨识或者不真实，所以无法直接通过现有的非现场处罚科技手段（如高清电子警察系统、卡口超速检测系统、违停自动取证以及违法手动抓拍系统等进行直接确认。因此目前亟需一套基于车辆其他关键信息进行检索的违法车辆研判系统。

　　海康威视基于自身强大的图像后端分析能力、智能交通大数据分析系统以及视频图片核心专业云存储系统，推出了新一代交通涉牌违法大数据系统，即“iDA云图”系统。

　　iDA涉牌违法车辆云分析系统由智能交通云分析系统、交通大数据管理分析系统、交通云存储系统以及iDA云图分析平台组成，以过车图片和数据为基础分析数据单元，在提供端到端的过车数据的分析、传输、存储和计算的同时，还提供丰富的业务实战功能，提供涉牌违法实战、精准找车以及其他基于智能分析的相关增值服务，包括涉牌违法实战、精准找车功能以及其他基于智能分析的相关增值服务功能。其处理流程如下：

　　1)iDA云图分析平台向云分析系统下发图片二次识别和分析任务，单台服务器节点的分析能力是数百万张/天；

　　2)云分析系统接到平台下发的任务后，从交通云存储系统获取过车图片，并对图片做智能结构化分析处理；

　　3)云分析系统将处理的分析数据转发给交通大数据分析节点，处理完后的图片返回云存储系统，并实时更新图片相关索引信息；

　　4)iDA云图分析平台提供查询、分析等界面，利用大数据的极速检索性能实现车辆目标的快速定位，并进一步结合涉牌违法车辆实战业务提供深度应用。

　　系统功能包括：以图搜车（通过分析目标车辆特征区域查找车辆）；异常牌照检索（根据云分析系统识别异常车牌，如污损、遮挡等）；精准找车（包括按车牌找车、按车标搜车、按子品牌搜车、按车型搜车等）；违法车辆检索（包括未系安全带检索、接打手机检索，面部遮挡检索、天窗站人检测以及套牌嫌疑车辆检索）等功能。

　　通过对车辆图片的智能结构化分析处理，深度挖掘车辆图片中的关键信息，为后期的交通管理应用分析提供数据依据。

　　不久前，深圳交警权威发布微信公众号上推送过这样一条新闻——《一根线！揪出23辆遮挡号牌违法泥头车》。新闻中称交警接到市民举报，称有泥头车用一根鱼线遮挡号牌，遮挡方式很“新颖”，深圳交警立即根据举报线索运用大数据iDA云图分析系统研判，并一举查获23宗此类违法行为泥头车。

　　针对故意遮挡、污损甚至是变造车牌号码等各类交通违法，深圳交警专门成立了DA（Data Attack）作战室，根据车辆厂牌、颜色、外观、轨迹等特征线索，利用大数据系统进行精确分析比对，确定车辆真实号牌，建立完整的证据链，不耗费警力现场查处就可“捉拿归案”。

　　5.结束语

　　海康威视着眼于交通管控中存在的难点，关注有限的警力资源和快速增长的交通矛盾问题、关注交通管控中的“经验治理”向“科学治理”转变的需求点。积极推出前端创新应用产品，满足有限警力的便捷、高效的应用需求。

　　在后端的智能应用上，采用先进的大数据技术，挖掘交通管控所需的有价值的数据，为交通管控提供丰富的数据基础，同时，海康威视现阶段的交通大数据系统，为交通管理部门解决了部分业务上的难题。