2016年8月5日 星期五

‧ 淺析交通管控領域中的新產品、新技術

 來源:CPS   作者:海康威視 解決方案工程師 張姿

交通管控的系統建設應該以資訊化、科技化的深度應用,釋放警力,陽光透明為主要目標。中國海康威視近期推出一系列的智慧產品,包括前端採集設備,後端分析處理設備,大數據平台等;從而使交通的決策基於數據和分析而做出,而並非基於經驗和直覺,推動交通管控從「經驗治理」向「科學治理」轉變。

 

本文著重介紹這些新產品如何應用於交通管控中,包含行動智慧佈控設備、道路監控設備、影像的結構化分析和圖片的二次辨識,以及大數據應用。

1. 行動智慧佈控設備在交通管控中的應用
交通管控有相當一部分業務是位於第一線的,如路口堵塞疏導、酒駕稽查、違停現場取證、交通事故定責、警衛任務執行等。一線工作呈現出「點多、線長、分散」的特點。

為更好的保障日常工作的有序開展,交警在固定監控點之外還建設了不少行動監控設備,如車載監控雲台、執法記錄氣、單兵、警務通等車載、手持的警用設備。車載設備和手持設備具備各自的優勢,在交警一線行動警務工作中發揮了巨大的作用。


海康威視推出的「佈控球」結合了車載和手持警用設備的各自優勢,滿足臨時布控和穩定圖像採集的應用要求,可作為交警行動警務應用的有效補充。
本系統方案的設計旨在為交警提供一套可靈活佈設、耗費警車資源較少的一體化佈控球。它具有以下特性:

1) 安裝靈活:支持警車吸頂安裝、支架路側安裝的方式,使用不受限於特定的警車或地點;
2) 攜帶方便:全部配套設備可由警員隨身攜帶,方便深入到車輛通行不便的場景使用;
3) 中心通訊:具備3G通訊模塊和GPS/北斗定位模組,可將現場畫面即時傳遞至中心平台,實現中心對現場第一手情況的直觀把握;
4) 自帶電池:設備自帶電源模組,採用高性能鋰電池供電(單塊電池供電6-8小時),供電上不受限,使用靈活。

可通過佈控球、平台實現黑名單攔截佈控應用。將佈控球吸頂/三腳架安裝到任意地點,調整佈控球場景,實現對通行車輛的過車抓拍和車牌辨識,通過車牌比對實現黑名單佈控,可對特殊車種車牌、多次違法、未年檢等黑名單車輛進行佈控報警。配合布控點後方警力實現布控攔截。

2. 無人機在交通管控中的應用

海康威視雄鷹系列行業級無人機自推出以來,備受行業內外關注。針對交通管控中突發事件應急監控,有著工作區域大、地點不固定等特點,城市道路和公路無法實現全程覆蓋的現實問題,將無人機高空作業同交通管控業務相結合,提出了可視化應急指揮、重點部位和道路巡視系統解決方案,可以提高突發事件作業現場的指揮調度工作效率,滿足高效率交通指揮作業需求。

海康威視雄鷹系列行業級無人機主要包括飛行器、雲台、地面站三部分


雲台自穩定系統和獨立姿態測量傳感器保證了無人機在飛行過程中拍攝穩定的圖像。一鍵式操作功能,使非專業人員經過短期的教育訓戀後,即可熟練地操作無人機。採用數位微波圖傳和數位跳頻傳輸技術,相比於普通無人機擁有更遠的圖像傳輸和操控距離,以適應機動、超距的監控需求。

海康威視雄鷹系列行業級無人機具有失控返航、低電量返航、路線設置,可無縫融入當前的影像監控系統中,真正成為交通更可視化管控的延伸,可以與中心平台其他資源實現協調聯動。

57日凌晨,一場突如其來的暴雨,讓浙江臨安部分地區遭受了泥石流災害,徽杭高速一度交通中斷。災難發生後,杭州交通部門立即啓動應急預案,開展搶險救援工作。海康威視無人機小組也在第一時間參與到此次救援當中,無人機與行動交通指揮車互聯互通相互配合,為搶險工作提供幫助。

可通過佈控球、平台實現黑名單攔截佈控應用。將佈控球吸頂/三腳架安裝到任意地點,調整佈控球場景,實現對通行車輛的過車抓拍和車牌辨識,通過車牌比對實現黑名單佈控,可對特殊車種車牌、多次違法、未年檢等黑名單車輛進行佈控報警。配合布控點後方警力實現布控攔截。

2. 無人機在交通管控中的應用

海康威視雄鷹系列行業級無人機自推出以來,備受行業內外關注。針對交通管控中突發事件應急監控,有著工作區域大、地點不固定等特點,城市道路和公路無法實現全程覆蓋的現實問題,將無人機高空作業同交通管控業務相結合,提出了可視化應急指揮、重點部位和道路巡視系統解決方案,可以提高突發事件作業現場的指揮調度工作效率,滿足高效率交通指揮作業需求。

3.Sensor攝影機在交通管控中的應用
在交通管控應用中,對於大場景的監控需求也越來越多。例如:立交橋、機場、車站、碼頭等,除了要求「看全」、「即時」之外,相關部門還希望可以看清局部細節。

雖然越來越多的一體化高清全景攝影機,或通過多台攝影機後端拼接的方案,都可以滿足「看全」和「即時」的需求,但是兩者都無法洞悉大場景中的局部細節。

如果大場景中發生突發性事件,我們希望能看清細節,並清晰地記錄事件的整個過程;否則,雖然具備無盲區全景監控的優勢,但是不能辨別監控物體與細節,此時的監控變得形同虛設。因此,對於大場景我們不僅希望可以環顧全景,同時也可以捕捉細節。

可通過佈控球、平台實現黑名單攔截佈控應用。將佈控球吸頂/三腳架安裝到任意地點,調整佈控球場景,實現對通行車輛的過車抓拍和車牌辨識,通過車牌比對實現黑名單佈控,可對特殊車種車牌、多次違法、未年檢等黑名單車輛進行佈控報警。配合布控點後方警力實現布控攔截。

2. 無人機在交通管控中的應用

海康威視雄鷹系列行業級無人機自推出以來,備受行業內外關注。針對交通管控中突發事件應急監控,有著工作區域大、地點不固定等特點,城市道路和公路無法實現全程覆蓋的現實問題,將無人機高空作業同交通管控業務相結合,提出了可視化應急指揮、重點部位和道路巡視系統解決方案,可以提高突發事件作業現場的指揮調度工作效率,滿足高效率交通指揮作業需求。

應用場景示意圖
海康威視推出的多Sensor攝影機(鷹眼)採用一體化的設計概念,單攝影機實現全景監控與細節捕捉,應用範圍廣泛。在城市道路、城市制高點、港口、碼頭、城市十字路口、重點單位出入口、道路路口、機場、周界等大場景,均可使用球型鷹眼進行全景無盲區監控,同時可捕捉大場景中的局部細節,輕鬆實現針對大場景的指揮調度,以及針對局部的特寫抓拍
監控場效果圖

3. 影像雲分析在交通管控中的應用
影像大數據應用,是未來交通管控的一個重要方向,而影像的結構化是影像大數據應用的基礎。把影像結構化的功能直接整合在攝影機上,是未來的發展趨勢。

從實際情況來看,目前大多數的監控攝影機並不具備結構化的功能,也不可能被立即替換。因此,通過中心伺服務器,進行結構化升級成為當前主流的手段之一。而傳統的服務器處理能力有限,一塊傳統CPU只能處理十幾路的1080p影像流,考慮到要進行大規模的升級,光是服務器的數量就可能堆疊如山,從成本、環境、能耗看來,都不符合實際。

海康威視「獵鷹」系列超強伺服器,專為海量影像監控智慧化處理而設計,定位於中心智慧結構化處理。「獵鷹」系統兼容非智慧前端設備,具有強大的影像結構處理能力。適用於新建項目或已建項目改造,可助力傳統影像由初級智慧轉向高級智慧。


主要應用場景有道路監控影像分析、出入口監控影像分析,支持對活動目標(車輛、人)多路1080P實時流併發分析。


「獵鷹」支持對即時影像流或歷史錄影流,進行車輛訊息,以及活動目標特徵的結構化提取。即時影像流分析為多路數並行結構化處理,歷史影像流分析則為加速結構化處理。車輛訊息的結構化分析,包括車牌辨識、車身顏色、車輛類型、車標、車輛子品牌、安全帶檢測、遮陽板檢測、特種車車牌檢測等。

應用單元提供影像智慧分析,結果的儲存和檢索應用。智慧分析單元將影像結構化後的車輛或活動目標特徵數據(如圖片和文本訊息)存放到應用單元內,支持半年以上的結構化數據及截圖儲存。與傳統看影像相比,可以直接看結構化的目標與圖片,效率更高;與傳統影像後檢索相比,無需等待影像的分析過程。

4. 圖片大數據在交通管控中的應用
在如今的道路交通管控過程中,存在故意篡改車牌、套牌、遮擋車牌,或者車牌污損等車輛的搜索和分析的問題。往往此類車輛存在著嚴重的交通惡習,或任意變道、或嚴重超速超載、或者交通事故後肇事逃逸,這些行為和車輛往往給城市交通,帶來嚴重的安全隱憂。

但是此類車輛都有一個特徵,即車輛的關鍵描述訊息——車牌號碼無法辨識或者不真實,所以無法直接通過現有的非現場處罰科技手段(如高清電子警察系統、路口超速檢測系統、違停自動取證,以及違法手動抓拍系統等進行直接確認。因此目前亟需一套基於車輛其他關鍵訊息,進行檢索的違法車輛研判系統。


海康威視基於自身強大的圖像後端分析能力、智慧交通大數據分析系統,以及影像圖片核心專業雲端儲存系統,推出了新一代交通涉牌違法大數據系統,即「iDA雲圖」系統。
iDA涉牌違法車輛雲分析系統,由智慧交通雲分析系統、交通大數據管理分析系統、交通雲端儲存系統,以及iDA雲圖分析平台組成,以過車圖片和數據為基礎分析數據單元,在提供端到端的過車數據的分析、傳輸、儲存和計算的同時,還提供豐富的業務實戰功能,提供涉牌違法實戰、精準找車,以及其他基於智慧分析的相關增值服務,包括涉牌違法實戰、精準找車功能,以及其他基於智慧分析的相關增值服務功能。其處理流程如下:

1) iDA雲圖分析平台向雲分析系統下發圖片二次辨識和分析任務,單台服務器節點的分析能力是數百萬張/;

2) 雲分析系統接到平台下發的任務後,從交通雲儲存系統獲取過車圖片,並對圖片做智慧結構化分析處理;

3) 雲分析系統將處理的分析數據,轉發給交通大數據分析節點,處理完後的圖片返回雲儲存系統,並即時更新圖片相關索引訊息;

4) iDA雲圖分析平台提供查詢、分析等界面,利用大數據的極速檢索性能,實現車輛目標的快速定位,並進一步結合涉牌違法車輛實戰業務提供深度應用。

系統功能包括:以圖搜車(通過分析目標車輛特徵區域查找車輛);異常牌照檢索(根據雲分析系統辨識異常車牌,如污損、遮擋等);精準找車(包括按車牌找車、按車標搜車、按子品牌搜車、按車型搜車等);違法車輛檢索(包括未系安全帶檢索、接打手機檢索,臉部遮擋檢索、天窗站人檢測,以及套牌嫌疑車輛檢索)等功能。

通過對車輛圖片的智慧結構化分析處理,深度挖掘車輛圖片中的關鍵訊息,為後期的交通管理應用分析提供數據依據。

不久前,對岸中國深圳交警權威發佈微信公眾號上,推送過這樣一條新聞——《一根線!揪出23輛遮擋號牌違法泥頭(砂石)車》。新聞中稱交警接到市民舉報,稱有泥頭車用一根魚線遮擋號牌,遮擋方式很「新穎」,深圳交警立即根據舉報線索運用大數據iDA雲圖分析系統研判,並一舉查獲23宗此類違法行為泥頭車。

針對故意遮擋、污損甚至是變造車牌號碼等各類交通違法,對岸中國深圳交警專門成立了DA(Data Attack)作戰室,根據車輛廠牌、顏色、外觀、軌跡等特徵線索,利用大數據系統進行精確分析比對,確定車輛真實號牌,建立完整的證據鏈,不耗費警力現場查處就可「捉拿歸案」。


5. 結語
海康威視著眼於交通管控中存在的難點,關注有限的警力資源,和快速增長的交通矛盾問題、關注交通管控中的「經驗治理」向「科學治理」轉變的需求點。積極推出前端創新應用產品,滿足有限警力的便捷、高效的應用需求。


在後端的智慧應用上,採用先進的大數據技術,挖掘交通管控所需的有價值的數據,為交通管控提供豐富的數據基礎,同時,海康威視現階段的交通大數據系統,為交通管理部門解決了部分業務上的難題。


                                                                                                                                                                                                                            

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