高速公路高清视频防冲卡逃费应用方案

杨婷

[摘要]随着广东省高速公路建设的不断发展，投入运营里程的不断增加，车流量亦日益增长，全省高速公路超过5000公里并分为四大区域联网收费，许多司机由于利益驱使，在过收费站时直接冲卡逃费的情况越来越多。据省交通集团统计数据，目前全省高速公路每年冲卡车辆超过10万车次。以此估算，全省每年冲卡逃费金额超过亿元。因此配备完善的收费车道监控系统势在必行。现时的高清视频发技术展得很快，应用高清视频技术来解决冲卡逃费问题成为趋势，在每个出入口安装高清摄像机，实时记录经过车辆。能够有效记录和管理通信车辆信息，防止恶意冲卡逃费。

[关键词]高速公路 高清视频 防冲卡

[中图分类号]U412.36+6 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0086-02

一、高清视频技术分析

1、高清技术特点

高清的才是时代发展的趋势，在如今这个高清时代，网络摄像机的高清技术决定了它的发展方向，高清时代下，高清网络摄像机的技术优势有以下方面：

◇网络化，可多人同时上网，监看不受时间、地点限制。

◇语音和视频数字化，画质清晰且压缩比高，已经远远的超越了一般传统CCTV所摄影的画面品质。

◇监控功能强大，并可以集成辨识、搜索、追踪等科技。

◇录像文件管理及储存容易，可同时异地备份。

◇安装容易，可放置在任何地方（无线网络传输或PoE供电）。

2、应用系统特点及关键技术：

高清图像识别系统主要包括触发模块、成像模块、识别模块、通信模块和应用模块五部分，除外另加后补拍模块以使得整个系统趋于完美，该模块是可选模块。其中成像自动触发模块、识别模块是图像识别系统的关键。

触发模块：自动检测车辆在指定区域的存在，常用的触发方式有：线圈触发、视频触发、红外触发、雷达触发、激光触发。目前，收费系统中使用最多的触发方式为线圈触发。

目前冲卡的方式主要有以下两种方式：

（1）直接冲卡。

（2）紧跟缴费车冲卡。

成像模块：用成像控制和补光技术，使得摄像机全天候成像清晰。定向反射与自然光相结合的识别原理，提高了图像识别率和定位率，定位率高。摄像机二次开发和智能补光技术，确保了成像质量不受大灯和光线明暗的影响，使得成像清晰、识别率高。

专门针对目前几种冲卡情况分析：

（1）如果直接冲卡，前面没有车辆遮挡，一般高清摄像机都能拍得很清晰，只要触发模块给到信号，就会触发其录像系统作出索引标记，重点保存以备日后搜查。

（2）针对于跟车情况，目前栏杆机线圈的前后距离约1.5米，再考虑到感应灵敏度的问题，实际跟车至少不超过1米就能有效冲过去。车牌高度约为300～500mm，最高的车箱约为5000mm，由此可以计算得出，在车道跟车情况下，如从顶部抓拍，摄像机的角度需≥atan（（5000 3000）/1000）=80。才能够成功抓拍到车牌而不被遮挡。

识别模块：采用成熟的车牌识别模块，抓拍车辆图像，采用图像处理和模式识别技术对抓拍的图像分析、识别。

通信模块：根据通信协议，识别模块跟与之相连的设备进行数据交互。通常情况下，触地模块检测到车辆属于逃费，发出信号给车牌识别系统及NVR等，标志当前时间信息，应用程序把车牌、冲卡图片记录记录数据库，重点保存前后一段时间的录像等。

应用模块：根据车辆信息化管理的需要，对车辆相关信息进行存储、查询、分析等，以达到应用的目的。通过车牌识别实时查询数据库是否为黑名单，如就进行提醒，并列举之前冲卡的证据（如图1）。

后抓拍模块：鉴于前方案的局限性，总会有些情况无法很好地抓拍，为此特增加一套后抓拍模块，可安装在收费大棚反向雨棚灯后面，作为前抓拍的有效补充。

二、收费车道摄像机实施要求

1、高速公路收费车道摄像机需满足以下技术要求：

◇JTG B01-2003《公路工程技术标准》

◇JTG D80-2006《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》

◇JTG F80/2-2004《公路工程质量检验评定标准》第二册（机电工程）

◇GB 50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

◇GB 50395-2007《视频安防监控系统工程设计规范》

◇GB 50054-95《低压配电设计规范》

◇GB 50055-95《通用用电设备配电设计规范》

◇GB J65-3《工业与民用电力装置的接地设计规范》

◇GB 14050-93《系统接地的型式及安全技术要求》

2、实施要求

（1）施工前，应检查车道摄像机原有的供电及接地等条件符合标准规定参数的范围内。

（2）所有设备的安装应做到整齐、牢固、正确，标志明确，外观良好，内外清洁。

（3）施工前，应检查车摄像机原有的线缆是否可靠，不应有损坏、扭绞、压扁和保护层断裂等；

（4）连接设备的电源线和信号线应排列整齐，捆扎固定，长度留有余量，并做编号。

（5）当设备安装（包括视频线、信号线和电源线）完成后，应进行一系列测试，包括单一设备测试、设备间连接测试及系统运行测试，以保证系统正常运行；

（6）所有测试和调整工作应按有关计算机、网络设备与机电设备安装的技术规范进行。

三、高清视频防冲卡逃费实施方案

1、高清图像抓拍+软件黑白名单拦截防逃费方案

高清图像抓拍在入口抓拍高清车辆图像并将采集到现场图像转为数字信号送到监控主机进行录像，各类车辆信息及时上传至中心服务器，以作存储、查询；视频通过解码分一路上传至电视墙，以便全程监控；出口同样抓拍高清车辆图像、精确提取各类车辆信息，与车辆黑名单数据库和通行卡内记录人口车辆信息对比，如果发现是黑名单库里的车或卡内的车辆信息与原先不符，软件会自动弹出提示，进行有效拦截。软件会自动发是警报用以防止车辆中途倒卡、换卡、阻塞漏费、舞弊。对黑名单车辆通过进行举报并提供高清车辆图像和高清视频作为有力的处罚依据，有效处理了车辆冲卡，逃避车费和躲避查询的现象。以达到更好的实时监控和规范管理进出收费区域内车辆的目的。

2、系统主要功能及特点

（1）后台历史数据查询

（2）黑白名单的功能

结束语

目前广东省内大部分高速公路收费车道使用的是传统的模拟摄像机，虽然技术很成熟稳定，但本身依然存在有技术的局限性。一股情况下抓拍到的车辆，尤其是冲卡车的图像质量不佳，看不清楚细节特征。随着高清技术的发展，针对这种情况，很多的厂商专门研究出相应的技术，包括专门的车牌抓拍等，但总不太理想，无法系统地进行联合取证，提供相关有效证据信息。根据广东省内某些高速公路采用高清视频技术试点试验及成功案例，结合综合技术资源，针对高速公路防冲卡逃费采用高清视频技术解决方案，可以有效地制止、震慑逃费者，追收漏收费，维持正常营运秩序。