基于“互联网+”思维的高校交通管理探索

李春雷　蒋仲青

[摘 要]校园智慧交通系统是未来高校交通系统的发展方向，本文重点论述校园智慧交通系统的构成，基于“互联网+”思维，从不同维度分析了基础交通管理部分的出入口智能管控系统、道路智能管控系统、车场规划系统、停车诱导系统、移动监控管理系统和综合研判管理系统，旨在实现校园交通建设目标。

[关键词]高校交通；互联网+；智慧交通系统

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.24.084

[中图分类号]G642.3 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2018）24-0-04

2015年，李克强总理在《政府工作报告》中提出制订“互联网+”行动计划，其中包括推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代城市管理相结合，打造智慧城市。而當“互联网+”思维与校园的校内交通管理相碰撞，校园的交通系统必然也会获得一个全新的形态，即校园智慧交通系统。

1 校园智慧交通系统的技术原理

无论是出入口的车辆抓拍还是校园道路的车辆管控，卡口抓拍系统一直是校园智能交通系统中最主要的数据来源，在这里对卡口抓拍系统进行简单介绍。

1.1 卡口传感器抓拍原理

图像传感器是图像采焦处理部分的核心，是摄像机的眼睛，是图像最终效果的决定性因素之一。从整个业界来看，IP摄像机采用的图像传感器不是CCD就是CMOS。但在智能交通领域，交通摄像机采用的更多是CCD传感器。

1.2 CCD原理

CCD（Charge Coupled Device）指电荷耦合元件，是电荷转移的关键方法。其在进行光电转换过程中需经过下面几个步骤。①电荷转换。光通过光电二极管取得电荷。②电荷储存。信号通过电势阱来储存电荷。③电荷转移。利用高电压脉冲将电荷沿着X-Y方向的CCD电荷耦合沟道顺序移动。④电荷检测。将转移过来的电荷转换成电容器两端的电压变化，最后通过放大器输出。

1.3 地感应线圈检测车辆原理

通过全面、深入的调查，发现感应线圈和视频检测是当前应用比较多的方式，根据实际应用情况，综合考量校园环境、建设成本、维护管理等因素，在车流量相对较大的主干道，主要采用线圈检测，对于支小路口使用视频检测。

线圈检测系统包括电感线圈、车辆检测器两大主要部分，电感线圈通常设置在同一车道。若干匝金属导线绕制成空心线圈，然后将其埋设在路面下，并连接车辆检测器，具体如图1所示。

2 核心内容

校园智慧交通项目的一般总体设计思想为“点、线、面”三大模块。①点。点指校园的出入口系统，通过这个“点”可以完整获取进出校园的所有车辆信息，并且作为车辆进出校园的唯一方式，对整个校园的车辆数量进行宏观调控。②线。线指校园的主干道路。所有的车辆在校园内行驶时都依托于此，通过于主干道路以及路口的卡口抓拍系统并结合后端的交通管理服务器，以线的形式将所有的主干道路全部管理起来。③面。将整个校园作为一整张面，对整个校区内的所有车辆、所有道路进行统筹规划，对车辆的行驶轨迹进行检测，将所有的信息汇总后进行统一管理，以面的形式覆盖到整个校区。

以“点、线、面”相结合的方式确保智能交通系统全面覆盖，将“点”连成“线”，将“线”织成“面”，使智能交通管理网络更加科学严密。

2.1 基础交通管理部分

基础交通管理部分是智慧交通系统的基本组成部分，承担优化交通管理的日常主要功能需求。

2.1.1 出入口智能管控系统

在校区的相关出入口共建设抓拍系统，深层次优化车辆特征提取技术，大大提高了各种环境下各种车辆的视频检测准确率，能够高质量提取进出车辆的信息。出入口管控系统综合应用门岗客户端、车牌识别技术、LED显示屏和自动道闸系统等，能有效控制车辆出入，也能支持灵活的校园停车收费方式，包括自助缴费机缴费、手机终端缴费等。在具体实施的过程中，可以确保车辆无卡出入，并能进行自动确认，实现快速通行，不会影响交通。同时，还能根据实际情况灵活设置出入策略，例如，在节假日等特殊时期对车辆全部放行，在车流量大的时期采用人工放行或收费放行等，从而能够有效提升车辆出入效率。另外，利用智能管控系统，还能实现自动缴费、预付费、手机客户端缴费等多元服务。

此外，黑白名单用户制也大大优化了校园的车辆管理。该系统可以将校内教职工车辆自动默认为白名单，对其进出校园停车场自动放行，但如果教职工车辆出现超速、违章停车等不规范情况时，将会将其自动纳入黑名单，除改变自动放行外，还会提醒工作人员进行相应的警告处理等。如果出现违法报警事件，利用中心管理平台，值班人员可布控违法车辆，系统在违法车辆出入校园时，自动禁止放行，从而有效配合安保等相关部门进行稽查。通过车辆出入口智能管理系统，能够准确统计校区的车辆流量，提高了校园车辆管理的效率与质量。

2.1.2 道路智能管控系统

道路智能管控系统主要为机动车辆在校园道路上的行驶情况提供监控和服务，该系统拥有校园内行车轨迹、网格追踪、区域布控、违停抓拍、超速抓拍、跟车研判等多种功能。同时，车辆前端识别卡口可对机动车、非机动车、人进行系统辨识，可实现黑白名单管理、网格追踪、行车轨迹、区域布控、人车信息分类捕获、以图搜图、违停抓拍、单兵执法和警情可视化指挥等管控功能。该系统支持大范围、多视角、不间断的自动违停抓拍。前端设备是检测传感器，其应用高清晰感光芯片，可以实时处理动态交通视频图像，并不受天气、温度、环境等外在条件变化的影响，能够24小时进行车辆检测、路况监控等，确保校园道路车辆通行顺畅、安全。如果抓拍到违章事件，系统会将违章抓拍资料及时上传终端及显示屏，并给驾驶人发送违章短信。系统会自动记录违章车辆和驾驶员信息，根据情况将其记录到黑名单。

2.1.3 车场规划与停车诱导系统

在校内封闭及半封闭停车区域设置停车引导系统，为加强及管理效果，还在道路旁设置车辆轨迹查询摄像机，同时还在校园主干路设置了卡口管理系统等，通过这些措施可以追踪校园内车辆的行驶路线，确保车辆管理高效、准确。在车场规划与停车诱导系统的智能调配下，车位可以实现自动分配，引导车辆停放在空余车位，从而使车辆都能规范、有序停放，避免发生车辆乱停乱放等现象。

该系统包含四个构成项目，即停车场视频出入口系统、车辆查询和自助缴费系统、全视频车位监控、识别和显示引导系统和管理服务器和存储系统。其具体架构主要如图2所示。

当车辆到达停车场出入口，系统就会进行自动车牌识别，识别成功的车辆会自动放行，并语音确认识别信息。停车场区域屏会显示场内剩余车位数，并以箭头引导车辆按照就近原则到合适区域进行停放。驾驶人可根据指示导引，快速找到空余车位停车。当停车完成后，系统会对空余车位信息进行自动更新，车辆图片信息也同步通过视频智能终端传递到管理中心。当用户取车时，只要在取车查询终端输入车牌号、停车时间等信息，所查询车辆的停放位置，就会在停车场平面电子地图上显示，系统还会绘制最优的步行路线供用户参考，引导用户快速到达车辆停放位置。

2.2 功能拓展部分

功能拓展部分是对基础交通管理部分的重要补充，集中体现了智慧交通系统服务于校园综合安防的强大功能。

2.2.1 移动监控管理系统

智能化是利用计算机技术、传感技术和控制技术对系统中的各个对象进行智能监控和智能控制，海大智慧交通系统的移动监控管理系统装配移动警务车、配置智能布控摄像机，使得校园车辆管理真正实现了智能化、自动化，利用后端软件可对过程记录、无线传输、轨迹定位等进行高效、高质的操作与管理。

在智能布控摄像机内部（图3），设置有一个GPS和北斗定位，利用其功能作用，可对车辆行驶过程中的各项信息进行跟踪和记录，并将这些信息及时上传到后端管理平台。利用智能布控摄像机和车辆的实时经纬度信息，就能从UNP通道传递到地图服务器，然后存储在服务器的本地数据库，客户端也能得到实时推送，从而就能实时掌控车辆的轨迹变化情况，并能进行回放查询。

此外，智能布控摄像机还设置有WIFI热点（图4），只要用户连接网络，就能对本地浏览进行有效控制，例如，用户通过APP或IPAD等移动终端，就可对本地图像随时随地进行浏览和控制。

移动监控管理系统还能支持前端缓存和断点续传，如果SD卡存储已满，就会自动进行录像循环覆盖。如果网络突然发生中断，前端摄像机会自动将录像存储到SD卡，待恢复网络连接后，再进行上传。高清监控视频存储时长可达5天左右。

2.2.2 综合研判管理系统

整合数据、构建大数据平台，是海大智慧交通项目的“大脑”与“心脏”。通过相互关联子系统，可以实现管理平台与存储系统的共同使用，该系统能够极大地精简校园各项智能管理系统，并使之达到无缝融合的程度。各管理端口的信息数据可以汇总上传到管理中心，不仅可以为交通管理提供多方面的数据资料，还可以为校园治安防卫、指挥与执法提供可靠的情报支撑。

3 相关案例

中国海洋大学率先响应国家号召，第一个将“互联网+”的思维应用在校园智能交通管理中。“立足海大核心需求，解决实际问题，系统建设，强调实战，提升综合智能化程度”，海大基于此目标制定校园智慧交通管理，取得了良好的效果。智慧交通管理系統为中国海洋大学交通管理带来了较大改观，有效提升了学校的技防水平，实现了校园安全防范手段的历史性跨越。

3.1 建成良好的交通秩序

项目运营后，中国海洋大学鱼山校区、浮山校区、崂山校区实行了门禁收费管理，入校车辆同比减少约为23%（见图5），无关穿行车辆大幅度减少。鱼山校区、崂山校区的智慧停车系统能够自动分配车位，科学设计路线，引导车辆规范、快速停车，大大提升了停车效率和停车场的资源使用率，鱼山校区、浮山校区、崂山校区的车位利用率分别29.48%、31.7%、24.31%，远高于北京北四环附近的高校（车位利用率17%左右），车位高效运转在满足师生停车需求的同时，允许社会车辆错时停放的政策也有效缓解了学校周边停车压力，几方联动的保障措施使得鱼山校区、浮山校区这样地处老城区的校园周边交通运行秩序得到极大改观。崂山校区作为新校区，道路管控单元的设施设备可对主干道路车辆信息、车速进行有效监控及倒查，为后续处置提供依据，运转以来已为学校成功破获摩托车盗窃案、“小字报”违法等多起案件提供了坚实的视频及图像佐证材料（见图6）。智慧交通与安防系统的融合打通使用，不仅成为学校智慧交通的一个亮点，也成为保障校园安全的执法利器，使师生获得了看得见、摸得着的安全感，真诚、协同、规范、正气的校园安全稳定新秩序稳步建立。

3.2 构建立体的防护体系

智慧化交通系统与校园已有的多个安防系统已实现功能对接、数据共享，如原有监控系统、消防警报系统、应急指挥平台、安防管理平台等，同时整合了有限的人力和执法设备。随着该系统的建成，中国海洋大学已建设了“一二三四”校园立体防护体系，既保证了各级安全部门共享一个指挥中心，建成了校内视频监控与信息舆情两个网络，落实了消防安全基础、校园交通设施、重点建筑及区域治安防控三项建设，实现了视频分析、入侵报警、校门管理、巡更系统四个方面的智能化。这一立体防护体系整合了意识、制度、设施、技术、人力和群体6个方面的防范力量，为创建平安校园提供了更坚实的保障。

3.3 掌控丰富的车辆实时数据

通过校门出入管控单元和道路管控单元的相互配合，学校可实时掌握各校区车辆各项数据，如现有车辆数、不同校门车辆流量，高峰时段车辆流量等，可使保卫处管理人员及时对各校门车辆出入进行有效分析，为校园交通基础设施建设、优化校门信号灯设置、增加人力应对高峰时段疏导提供可靠的数据支持。

4 结 语

内嵌了治安防范功能的校园智慧化交通管理系统是学校根据实际需求、对接先进科技而做出创造新探索，该系统响应国家号召，率先将“互联网+”思维应用在高校安全与交通管理当中，通过高新技术设备构建“大数据”平台，整合校内新旧资源，提高了管理的科学化与自动化水平，在优化校内交通管理的同时，也为校园综合安防提供了强大的技术支持。

注：蒋仲青，通讯作者

主要参考文献

[1]吴旻瑜，刘欢，任友群.“互联网+”校园：高校智慧校园建设的新阶段[J].远程教育杂志，2015（4）.

[2]严大虎，陈明选.物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术，2011（6）.

[3]孟庆国，李晓方.变革与转型：“互联网+”地方政府治理[J].中国党政干部论坛，2015（6）.