智能卡口系统在沿海高速公路的应用

　　智能卡口系统在沿海高速公路的应用

　　近年来由于交通和治安形势日益严峻和复杂， 在构建和谐城市平安中国的大背景下， 智能卡口系统在高速公路收费站城市出入口等重点治安地段得到了越来越多的应用， 智能卡口系统作为现代交通违章自动检测的有效补充， 在非现场执法中占重要的地位， 笔者有幸完整参与了高速交警在沿海高速公路实施智能卡口系统的建设过程本文主要介绍了智能卡口系统在沿海高速公路上的应用。

　　智能卡口系统 

　　系统介绍

　　智能卡口系统是公安交通指挥中心的重要组成部分， 采用先进的光电技术 计算机 车辆检测和图像处理等技术， 实时记录经过监控区域的每一辆机动车图像， 并进行存储和处理， 并可进一步对车辆号牌自动识别和报警， 为交通超速违章纠正交通事故逃逸与盗抢机动车及利用机动车作案等案件的及时侦破提供重要的信息和证据。

　　系统功能

　　1) 具有车辆抓拍功能系统采用环形线圈检测器， 一旦有车辆通过， 即产生触发信号， 车辆检测的响应速度小于 5 ms 车辆捕获率大于99% 2) 具有清晰辨别车辆驾驶人脸像功能在捕获的图片中， 不仅清晰反映车辆特征， 还能清晰辨别驾驶人脸像系统对驾驶人脸像的捕获率大于 90% 将人像清晰度的浮动范围设定在 2 200 像素～ 4 400 像素之间， 提供高质量的脸像信息，为扩展脸像检测 脸像跟踪与脸像比对等等技术实现脸像识别打下良好的基础 人像大小浮动范围约占整个画面的 0． 15% ～0． 3%， 这样可以保证肉眼清晰辨别 3) 具有车牌识别功能 系

　　统能够通过对机动车号牌定位， 字符切分， 字符匹配和图像预处理实现号牌自动识别功能 系统全天对号牌的识别率大于 95%，车牌识别准确率大于 90% 4) 具有车速检测功能 抓拍车速超过 160 km/h 测速精度: 速度范围 100 km/h 内测速误差在± 6 km/h 以内， 100 km/h 以上测速误差在 ± 6%以内 5) 具有图像存储功能 系统能自动抓拍车辆图像， 并记录车辆通过的信息， 包括时间、地点、方向、号牌、车型、车速、驾驶人脸像等， 并且图片将能以 JPEG 图像格式文件方式保存在处理单元的 Flash 上6) 具有数据通信功能 系统抓拍的机动车 驾驶人脸像图片数据保存在处理单元的 Flash 上， 同时向后端通信软件传递数据， 后端通信软件以此为依据进行比对报警 从车辆抓拍到数据上传成功， 100 M 网络可以在 900 ms 内完成 当网络发生故障时， 数据和图片暂存在前端 Flash 上， 当网络恢复时再进行续传。

　　车牌识别系统
 
　　系统介绍

　　智能卡口系统的核心是车牌识别技术 沿海高速公路机电收费系统采用的是高德威 GW- PR- 9902T/VPD4B 车牌识别系统，这套系统运行稳定 功能强大 识别准确率高， 在使用过程准确率不小于90% 

　　 工作原理

　　当车辆通过车道， 触发线圈， 车辆检测器发送信号给处理单元 处理单元控制模块首先命令远景摄像机采集一幅汽车正面图像存储在本地存贮器中， 同时命令近景摄像机抓拍车牌图像并将图像送至处理单元中的预处理模块， 然后再由预处理模块对输入图像进行处理， 从中找到牌照的位置， 对牌照边界定位 字符边缘提取 字符粗切分 字符细切分 字符特征提取 字符识别 牌照底色识别及识别结果置信度分析等 如果置信度低于设定门限，则给出拒识结果; 

　　如置信度高于设定门限， 则发送识别结果， 这样就完成对车辆牌照的自动识别过程与车牌识别系统融合方案在原收费系统基础上， 利用收费站原有的车牌识别系统， 通过交换机， 将前端车牌识别结果提供给高速公路收费系统和交警处罚系统， 并提供针对黑名单车辆的报警功能 本方案只需增加少量设备就能够实现高速公路收费系统和交警处罚系统共用车牌识别设备

　　1) 智能卡口报警原理 车牌识别系统抓拍下来的机动车图片数据和机动车号牌， 按照原设备规定的数据接口格式， 将车牌识别结果和图片传输到岗亭处罚专用计算机， 处罚专用计算机安卡口拦截软件， 实现后端自动报警。
 
　　2) 系统融合实施方案 沿海高速公路车道控制机安装了两块网卡， 其中一块与车牌识别系统的处理单元连接， 实现车牌信息传输; 一块与车道以太网交换机连接， 实现收费数据传输 针对车道控制机安装双网卡的特点， 前端将处理单元输出信号通过交换机由一路分为两路: 
　　一路与收费站车道控制机相连， 实现正常收费;
　　另一路与三层交换机相连， 再通过三层交换机连接到执法岗亭和控制管理中心网络，实现执法岗亭与前端牌照识别设备之间的通信连接 三层交换机的 ACL 功能可以限制连接站 PC 访问收费系统车道控制机， 实现收费系统网络和控制管理中心的通讯隔离， 保证收费系统数的安全性 由于此方案中车牌识别处理单元与拦截站 PC 组成一个访问网络， 所以， 每台处理单元要使用同一个 IP 段内的不同IP， 该 IP 段可以是独立于收费系统网络以外的任何 IP 段 在以上通信模式的系统中， 拦截站 PC 通过报警通断控制多个车道报警灯进行报警 车牌识别设备将车牌数据和图片传输到拦截站PC， 由拦截站 PC 负责将已存储的嫌疑车辆号牌与通过车辆号牌信息比对， 如果比对成功， 则驱动报警灯进行报警， 并将机动车图片显示在拦截站 PC 显示屏幕上， 同时在拦截站 PC 进行声音报警 3) 网络安全 为了保证收费数据和报警数据互不干扰， 在执法岗亭内增加一个三层交换机， 通过对交换机内部固化程序( 外界软件不可访问)， 每个VLAN 是一个广播域， 即同一个LAN 内的端口间可以自由通信 通过三层交换机的 ACL 功能， 系统可以设置禁止对某个 IP 地址源的访问， 实现网络隔离功能， 从而增强了网络的安全性 同时在总队数据中心增加网闸一台， 将和公安网数据进行隔离， 确保两组网络数据的安全性。

　　结语 

　　通过智能卡口系统的应用， 公安交警部门可以更有效地捕捉各种机动车违法行为， 尤其是超速 肇事逃逸等违法行为 通过处理各类违法行为， 提高机动车驾驶员的交通安全意识， 对维护道路的安全畅通起到积极作用。