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平安城市中的智能交通系统
    2012-9-24 13:26:00    关键字:平安城市,智能交通系统      浏览量:
  机动车冲红灯违章检测系统

  机动车冲红灯违章检测系统的主要功能是,自动探测交通信号为红灯时违章超越停车的车辆,并自动拍摄和记录违章时间、地点,拍摄的图像经过编码压缩处理,自动源源不断地传输至公安局交警控制中心,以便交警部门掌握确凿的证据,对违章者进行处罚,从而有效地减少违章冲红灯车辆,规范行车秩序。

  冲红灯违章检测系统由拍照控制器、图片采集控制器和控制中心三部分组成。图片采集控制器和拍照控制器安装在交通路口现场,一个图片采集控制器可以连接四个拍照控制器。控制中心安装在公安局,通过公用电话网或其他网接收图片采集控制器的现场图片,一个中心可以连接任意多的图片采集控制器。拍照控制器由控制电路、数码相机、闪光灯、感应线圈及转发器组成;图片采集控制器由工业控制计算机、Modem(或集线器等)组成;控制中心由中心计算机、Modem(或集线器等)、打印机组成。

  当感应线圈侦测到汽车、摩托车等经过时,便立即将信号送到控制电路。控制电路判断此时为红灯,则启动闪光灯和数码相机,使之及时拍下车辆冲红灯时的清晰全景,包括红灯信号、车辆位置、车牌号码等。若图片采集控制器检测到数码相机已拍照,便将相片从数码相机中取出,并清空数码相机内存,同时图片采集控制器通过公用电话网或其他网将照片传到控制中心。控制中心再将收到的照片进行管理,如查询、注释、打印、备份等。

  机动车超速、逆行、压黄线违章检测系统

  机动车超速、逆行、压黄线违章视频检测系统由前端视频组件、检测工控主机和机动车违章管理软件等组成。

  该系统的工作原理是,系统对特定的地点路面(即划定的检测区域)的车辆的速度与方向以及黄线的图像进行视频监控与检测(有的可采用微波雷达测速),当系统检测到机动车超过限速值(高速行驶车速大于120km/h)或机动车的行驶方向违反工控机设定的行驶方向、机动车辆压黄线时,即可通过视频检测工控主机控制违章检测控制单元和闪光灯驱动单元,使闪光灯闪光,由近景摄像机拍摄违章车辆的车牌号像片,远景摄像机拍摄该方向的全景像片。为确保所摄的像片可作为交管部门的执法依据,一般系统也抓拍二幅连续全景像片和一幅能看清车牌号的特写像片,并在违章车辆的图像上,记录车辆违章的时间、地点以及违章的相关参数(如超速的速度等)。将该结果存贮起来,生成违法图像和违章信息数据库,并根据实际要求生成违法处罚通知单,通过光纤网络自动传输到交通管理部门作为执法依据。

  收费站不停车收费系统

  收费站不停车收费系统主要用于高速公路、城市入口等路段收费站的不停车收费,以利于车辆通行,解决交通瓶颈。目前,收费站不停车收费系统,有下面二种类型。

  ETC不停车收费系统

  收费站不停车收费系统,是一种电子不停车收费系统(ElectronicTollCollection,简称ETC),是国内外正在开发并且推广普及的一种用于高速公路、大桥和隧道等路段收费的系统。它通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短距离通讯,在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下,能自动地完成收费的全过程。

  ETC系统主要由ETC收费车道、收费站管理系统、ETC管理中心、专业银行及传输网络组成。ETC系统是利用微波(或红外或射频)技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图像识别技术等高新技术的设备和软件(包括管理)所组成的先进系统,以实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用。目前,大多数ETC系统均采用微波技术。这种不停车收费系统的原理框图如图4所示。

  当汽车通过路边车道设备控制系统的信号发射与接收装置(路边读写设备简称RSE,即图中的阅读器)时,经天线,能识别车辆上设备(即图中的射频卡或标签,因放在汽车前玻璃上也称为车载器,简称OBU)内特有的编码、车牌号、判别车型、计算通行费用,并自动从车辆用户的专用帐户中扣除通行费。对使用ETC车道的未安装电子标签或标签无效的车辆,则视作违章车辆,并立即自动实施图像抓拍和识别,以传送交警部门事后处理。

  一般,不停车电子收费系统由4个部分组成:

  ·电子标签卡。它是一种有源电子射频卡,功率约为1mw,其内存可作到存储包括车辆型号、车牌照号、车主的相关资料等各种信息,是一个完善的汽车身份卡和信用卡;

  ·收发器(即阅读器)。它是一种带有微波线路的装置,用它与标签卡之间建立高方向性的高频微波通讯。它有很强的抗干扰性能和快速的通讯能力。目前,国内外大多采用5.8GHz微波。因为5.8GHz系统DSRC协议的基础技术保证其至少有10m的双向通讯距离,其反向散射原理使下行和上行的通讯互不干扰,从而使得标签可以在有限的功率范围内可靠地进行通讯;基于DSRC的5.8GHz系统的电子标签都具备非常成熟的防拆卸手段,用以避免由于故意更换标签而造成的通信费款流失;

  ·进行通讯处理的微处理器。它将来自标签卡的信息进行解释并传至车道控制器,从而取得该车的有关资料并进行相应处理,对来自车道控制器的数据信息经分析后也可对标识卡内的数据进行必要的修改;

  ·车道控制器。根据卡上的信息,判定通过车辆是否有正常通过的权力,还可判断卡的有效性,并起动相应的交通标志,也可以发出警告给车主必要的提示。如果发生违章闯关现象也可驱动抓拍系统进行违章取证等。

  这类收费站不停车收费系统目前有二种类型:一是标签上无车型信息的,这种ETC自动收费系统,需要采用车辆检测器,对车辆进行分类;二是标签上有车型信息的,这就是目前所说的射频自动识别技术RFID不停车收费系统。因这种系统的电子标签(即射频卡)上的信息是非常完整的。

  GPS不停车收费系统

  高速公路GPS(GlobalPositioningSystem)不停车收费系统,是GPS、GIS(GeographicInformationSystem)、移动通信等技术的高度融合。它将装有GPS接收机的移动车辆位置数据,经过单片机的处理,经GSM通信模块以短信息的方式发送至移动通信网的短消息中心(SMC),SMC再通过专线把车辆定位信息传递给收费中心,当收费中心接收到移动终端发送来的位置信息,利用GIS软件和快速的投影匹配算法,准确将车辆的行驶路线与数据库中的道路网进行匹配,获得其在收费道路上的行驶轨迹,然后由收费软件按照各条公路收费标准分开进行计费,以实现道路联网收费。车主可在网上查询自己的收费详细情况,使收费过程透明。收费中心然后再通过专线与银行进行交割。

  整个系统由移动终端和收费服务中心两部分组成。如图5所示。

  移动终端由GPS接收机、单片机、GSM通信模块、天线等软硬件设备组成;收费服务器端硬件主要包括数据库服务器、应用程序服务器,路由器及输出端。软件主要包括:数据库服务器上的道路电子地图数据库(包括各收费道路的详细信息,如车道数、管理部门及各条道路收费标准数据库等)、车辆行驶路线及自动收费记录数据库、车辆及车主信息库等,应用服务器上收费软件、GIS应用软件等。

  本系统可实现24小时不停车收费与分时段收费;实现车辆全程跟踪与定位以及道路信息查询等功能。

  在平安城市项目中,采用不停车收费系统有如下好处:杜绝少数不法收费员贪污路费;无需收费广场,节省收费站的占地面积;节省能源消耗,减少停车时的废气排放和对城市环境的污染;降低车辆部件损耗;减少收费人员,降低收费管理单位的管理成本;无需排队停车,节省出行人的时间;避免因停车收费而造成收费口堵塞,形成新的瓶颈等。

  车辆异常行为检测系统

  车辆异常行为检测系统,可用来检测车辆行驶行为,当检测到车辆行驶异常时,立即进行预/报警。通常,系统首先通过背景减除提取运动图像,并进行跟踪和目标类型识别。如有一辆汽车驶入人行道时,系统会自动在该车周围打出两个红色问号,表示其行驶异常,并同时发出警报声,以引起监控人员的注意。当车辆退出人行道后,红色问号消失,警报解除。又如有一辆小汽车快速在停车场或高速公路收费广场逆行,这时系统会在其周围打出两个红色惊叹号,并发出警报声,表示其行驶行为已经发生异常。再如,那种频繁超越各车道正常行驶车辆的超速行驶的车辆,多为被劫或逃窜等车辆,也属行驶行为异常车辆,这时系统将发出急促的警报声等。这种车辆异常行为检测系统,尤其在城市道路监控中有非常大的作用。

  显然,这种智能化功能的实现,可以是实现在无人巡视的条件下,检测识别车辆的异常行为,如车辆驶入绿地、人行道、逆行、超速、行驶过程突然停下横挡车辆冲出人实施抢劫与绑架等违法违章行为,均能自动检测到,并立即进行预/报警,从而可实现高效智能化的交通管理。

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