基于车辆检测的稽查系统研究

广东工业大学自动化学院　黄　柱　蔡延光　谢湘平



基于车辆检测的稽查系统研究

广东工业大学自动化学院黄柱蔡延光谢湘平

【摘要】通过综合运用RFID技术、背景减除法、光流法，图像识别、视频处理、无线传感器、移动互联网技术，形成一个智能化、便捷化、自动化的智能交通稽查网络，避免到处出现假牌车、套牌车、无牌车、走私车、克隆车等不正当现象，规范整个交通秩序，使不合法行为、违规行为得到大力缓解，并能最大程度地减少交通运营单位管理成本、提高整个智能交通环境下的稽查效率，最终达到有目的的、合理的文明交通监管目的。

【关键词】车辆检测；稽查系统；数据加密；图像识别；RFID

0　引言

目前，我国公路基础设施建设已进入快速发展阶段，汽车保有量也呈现很好的发展势头。随着高速公路联网规模的扩大，车辆单次缴费金额增大，从而导致高速公路偷逃通行费行为的增加，收费稽查就成为减少财产损失的必要手段。现有的收费稽查工作缺乏对偷逃通行费行为和收费稽查工作的系统研究，而且主要依靠人工稽查，缺乏技术手段支持。因此，寻求一种智能识别手段或方法来解决这些问题是相关部门的迫切需求[1~3]。

基于车辆检测的稽查系统采用数据挖掘技术对全省联网收费数据库、全省非现金客户信息数据库的数据进行清洗、加载，建立疑点信息库和异常特征信息库，然后采用各种挖掘算法，获得各种有用信息并在共享平台中进行展示，用于规范和指导收费稽查工作，提高稽查工作的效率，提升联网收费稽查管理的水平，能极大程度地减少交通管理的稽查成本、提高整个交通环境下的稽查效率，实现有针对性的、人性化的文明交通监管，为智能交通的发展和推广夯实基础[4]。

车辆智能稽查系统[5~6]是针对车辆等营运存在的问题专用系统，既可以通过手持稽查系统和车载稽查系统对驻停实施无惊扰稽查，又可以通过车载稽查系统和固定稽查系统对移动实施即时稽查；既可以对非法和问题进行有效监管，又可以对执法人员的稽查行为进行有效监控，具有全方位、全天候、及时性、稳定性、安全性、便捷性和人性化的优点。

1　关键技术及系统组成

1.1数据采集、清洗、加载

因从各种系统采集来的数据“杂质”太多，不能直接利用，必须研究使用ETL工具对各种数据进行清洗、规约、加载，建立数据仓库。

1.2数据挖掘、存储及处理技术

研究各类主流数据处理技术及分析算法，如数据预处理、数据关联分析、数据异常判别等。特别是基于公路收费稽查业务数据所具有的多源、多维和海量特点，寻求能恰当处理不同类型数据的分析算法，并根据平台所提供的支撑服务，确定这些算法之间的应用衔接和数据传递。考虑到本系统涉及到的数据信息具有多源、多维和海量等特征，结合不同类型数据的分析算法，有效挖掘和识别漏费、逃费等嫌疑车辆和情况。

1.3建立疑点信息库和异常特征信息库

根据所记录的车型信息以及车辆通行图片进行数据挖掘、整理和分析等技术处理工作。收费数据稽查系统通过分析处理全省各收费站执行相关规定和标准的情况，建立疑点信息库和交费车辆通行情况异常特征信息库。

1.4信息发布平台

基于上述研究成果，将各项关键技术和服务功能通过平台形式进行整合，从而研制出一套具有较强实用性的疑点信息及异常特征信息发布平台，并确保平台具有如下特点：

（1）在对高速公路打逃业务特点的调研和分析基础上，有针对性地分析、收集和研究平台所面向的各类用户群体及其各自所需的平台支撑服务需求，以确保所建平台具有一定的普适性和实用性。

（2）考虑到用户所分享的逃费车辆名单、异常车辆名单等信息的有效性必须进行监管，为此在本项目中还将研究平台对用户所提供信息真实性的核查和追诉机制，特别是具备可行的追诉渠道以对不实信息进行有效监管和处理。

（3）根据平台用户群体的显性和隐性需求，研究和制定各类有助于平台推广和扩展的多类服务，如信息推送服务、数据共享服务等。

（4）根据平台信息共享和交互的对象及需求，重点研究和制定共享数据的接口标准、传输机制和交互方式等。

系统组成图如图1所示。

图1　系统组成图

2　系统特点

该系统主要有以下几个特点：

（1）特有的信息安全技术。每台车对应一块RFID防伪顶灯。电子标签型采用全球唯一的RFID序列号以及特殊的加密算法和芯片内部数据存储模式，能非常有效地避免出现内存信息被破解或篡改的现象，对RFID防伪顶灯内电子身份信息卡中的信息来说，有一定的安全保障能力。同时，每一个电子标签都和ID号一一映射，且和车辆信息一一对应，避免复制导致了错误。

（2） “双电子眼”识别技术。车载稽查系统和固定稽查系统既可以进行图像识别，又可以进行RFID射频识别，通过这样的手段，能非常准确地获取到车主的相关特征及个性化信息，并快速便捷地与系统数据库里面的信息进行一个智能比对，对异常情况进行播报，如采用即时发出语音与数字显示报警信息等，以保证能实时现场解决稽查问题。同时稽查人员通过手持设备可以对可疑进行干预。

3　结语

本稽查系统采用光流法、帧差法、红外图像识别、视频采集检测、无线传感器网络等技术，可以对违规及欠费车辆进行处理，这一功能可满足各交通运营单位及车辆规费征收部门的要求，而且具有成本不高、易于实现、功能齐全的特点。具有一定的实用价值。

参考文献

[1]王圣男,郁梅,蒋刚毅.智能交通系统中基于视频图像处理的车辆检测与跟踪方法综述[J].计算机应用研究,2005,22(9):9-14.

[2]刘东.ITS中的车辆检测技术[J].公安大学学报：自然科学版,2000,(04):36-39.

[3]王玮,沈继忠,董利达.自供电磁阻车辆检测节点设计[J].传感技术学报,2014,(12):1734-1739.

[4]杜荣义,彭仲仁.无人机逆向车辆检测数据时效性分析[J].交通运输系统工程与信息,2014,14(1):34-40.

[5]陈力.机动车超速自动监测系统中环形线圈车辆检测器测量误差分析[J].计量与测试技术,2014,(2):65-68.

[6]王相海,秦钜鳌,方玲玲.基于感兴趣区域AdaBoost分类器的视频车辆检测研究[J].辽宁师范大学学报：自然科学版,2014,(01):52-62.

黄柱（1992—），男，广东广州人，硕士研究生，研究方向：车辆检测及交通安全研究。

蔡延光（1963—），男，湖北咸宁人，教授，博士生导师，主要从事组合优化、人工智能、决策支持系统等研究。

作者简介：

基金项目：国家自然科学基金（61074147，61074185）；广东省自然科学基金（S2011010005059，8351009001000002）；广东省教育部产学研结合项目（2012B091000171，2011B090400460）；广东省科技计划项目（2012B050600028，2010B090301042）。