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智能交通建设热潮下城市道路交通监控的发展

发布时间:2017-10-12

  近年来,智能交通系统已经成为城市里更好地协调人、车、路三者关系的重要措施,受到更广泛的推广和 发展。早在20世纪60年代开始,欧美和日本等发达国家便开始了智能交通系统的研究和应用,我国从上世纪90 年代初开始逐步在一些大中城市推广和使用智能交通系统,经过20年左右的发展,系统建设已经初具规模,并 取得一定的社会效益。
  在我国推广和使用智能交通系统的初期阶段,各地公安部门建设了一批道路监控系统,由于当时的摄像机 成像技术、远程传输技术、网络线路建设等方面都不能与当今相提并论,所以建成的监控系统功能都比较单一 ,大部分只能起到察看道路交通拥挤状况的作用,由广播电视媒体和前方交通诱导显示屏及时发布信息给路面 上的驾驶员和交管人员,空闲状态下兼顾作为社会治安监控使用。经过多年的发展与完善,现阶段的道路安防 系统的内涵已经非常广泛,不仅仅只是起到观察交通拥挤状况的作用,还需要对交通道路上运动中的车辆、驾 驶员、行人及标志物等目标对象进行全天候不间断监测,实时、清晰地捕获到目标对象的特征信息(如号牌、 颜色、脸型、轮廓、形状、运行状态等)。目前我国多数城市已经建立了交通监控系统,管理人员通过该系统 监控突发交通事件,及时处理交通事故、交通堵塞和记录交通违章,有些城市的监控系统还能根据交通量的变 化来控制摄像机镜头自动指向道路拥挤或发生突发交通事件的路段,具备了一定的智能化功能。
  在建设面上,安防系统做为城市建设中为保障民生安全、交通疏导等主要措施,在近年来各地平安城市建 设、智慧城市建设的带动下,各地投资建设不断增多,智能交通电子警察、道路监控的建设在各地风生水起。 据公开资料统计,去年以来,多个城市都启动了大规模建设视频监控点的计划。2016年成都启动投资4566万的 电子警察系统二期工程项目设计工作,计划在主城区内新增450个点位共486套监控平台。重庆去年宣布,计划 在重庆全城范围内安装50万个摄像头的监控网络,总投资达50亿元。从目前来看,北京、上海、广州、深圳、 杭州、青岛等经济发达城市,城市主要道路的电子警察覆盖率都在80%以上,东中部的省会城市的电子警察系统 覆盖率也超过了60%。从一系列数据中我们可以看到,相比早期的发展,安防产品在城市道路交通市场中的普及 和应用程度有很大提高。(注:现在主流已经是高清的了,这种落后的设备占比已经很少了)
  城市道路交通监控产品需求特性
  近年来由于道路交通应用需求越来越多,用户群体日益广泛,生产厂商和品牌不断涌现,各种各样的道路 安防产品层出不穷,针对不同的用户对象和应用环境,有不同的组成配置、安装方式和功能特点。目前城市道 路交通监控产品按照应用用途区分,主要有实时路况监测系统、治安卡口系统、电子警察系统、交通参数和事 件检测系统等几大类。涉及到的具体产品包括前端包括立杆、设备机柜、前端摄像机、视频检测设备、路由器 、光纤收发器等,后端包括光纤收发器、路由器、视频矩阵、电视墙、控制摇杆、视频存储服务器、磁盘阵列 、流媒体转发服务器、数据库服务器等。
  实时路况监测系统主要目的是实时监测主干道和交通路口的交通状况,用于交通管理部门实时查看当前路 段是否发生事故、交通流是否通畅、车流量大小等,其一般使用云台摄像机或者高速快球,便于监控人员进行 实时操作和控制,从而实现大视域多视角的监测,其同时具备大容量视频录像存储功能,可以对视频进行长时 间存储记录,便于公安部门进行执法办案。
  治安卡口系统主要是安装在城市出入口和主干道位置,用于实时检测和记录过往车辆的车牌号、车辆速度 、车辆外形照片,并能记录前排司乘人员面部信息,其主要目的是用于公安部门快速定位和抓捕嫌疑车辆和人 员,用于打击违法犯罪分子。卡口系统发展到今天,经历了从早期的工控机架构到嵌入式一体架构,其发展已 跨入轨道,尤其是随着平安城市建设进程不断推进,我国智能卡口系统增幅很大,国内不少地方特别是华东、 华南部分省市的卡口系统建设力度在不断加强,其应用面逐步拓展。卡口系统的数量、功能及其应用水平也有 大幅度的增长与提高。
  电子警察系统则主要是安装在城市交通路口、特殊路段等位置,用于实时检测和抓拍违章和违法车辆,例 如违法闯红灯车辆、违法超速、违法压线、违法调头、违法逆行、不按道行驶、不按尾号限行行驶等各种违法 行为,通过加装电子警察信息,能够有效打击车辆违法违章行为,减少交通事故缓解道路拥堵。电子警察在中 国发展有近20年的光景,至今发展日新月异,目前电子警察已经发展到第四代,今后高清一体化电子警察将是 行业发展的趋势。
  交通参数和事件检测系统则主要通过安装在路口附近、主干道的摄像头对当前道路的实时交通路况进行检 测,获取当前道路的交通流量信息、交通拥堵状况等,或者在第一时间对交通事件,如停车、交通事故、行人 上路、违法逆行、交通排队和拥堵等进行检测和报警,通过上报到指挥中心或者传送给交通信号控制系统,能 够快速发布实时路况信息,疏导交通,缓解拥堵。
  城市道路监控的需求变化
  早期城市道路监控类项目,受当时的技术、产品限制,主要采用的是模拟视频的接入方式,图像清晰度不 够,往往不能通过监控录像查看交通事故细节,现存的传统监控项目已经难以满足如今交通管理部门、执法部 门的高清监控要求。面对新的业务需求,近几年来城市道路监控系统发展迅速,并已逐步呈现出网络化、高清 化、智能化、物联化四大突出特点。
  网络化主要体现在目前城市道路监控系统已由原来的模拟系统逐步转向网络系统,网络摄像机(IP Camera )和网络硬盘录像机(NVR)已逐步替代了原有的模拟摄像机和数字硬盘录像机(DVR)。今后网络化方面将会 逐步应用最新的Ipv6技术,并从有线传输方式部分转向采用LTE等4G无线传输技术。
  高清化主要体现在目前城市道路监控系统已由原来的标清时代逐步转向高清时代,200万像素至500万像素 、800万像素甚至1000万以上像素的高清摄像机已逐步替代了原有的标清摄像机,1080p的高清LED电视墙已逐步 替代原有的模拟监视器电视墙,高清网络矩阵也逐步替代了原有的模拟矩阵系统。
  智能化则主要体现在前端视频检测设备和后端海量数据挖掘和分析系统上,前端智能视频分析检测设备通 过自动分析高清视频,能够自动识别车牌号码、车辆颜色、分析车辆行为,自动统计车流量信息,判断道路拥 堵状况,同时在发生异常事件时自动报警,后端海量数据挖掘和分析系统则不仅能够根据前端分析设备发送过 来的信息,自动形成城市全路网的交通实时路况,更能快速给出交通疏导应急方案,快速处理交通事故,分流 拥堵路段交通流,从而保障了道路的畅通。此外后端系统还能通过数据挖掘和分析,计算出每辆车的运行轨迹 ,从而给公安部门追捕犯罪分子提供了可靠依据。总之,今后智能化方面会应用更先进更准确的车牌识别、车 辆识别技术和视频分析算法,使得整个系统完全自主的工作,更加高效的协调调度整个路网系统。