基于大数据的视频监控技术在交通管理中的应用

张 莉

（安徽公安职业学院， 安徽 合肥 230031）

随着经济社会发展的突飞猛进，道路交通环境也日趋复杂，各级公安机关交通管理部门不断深入实施科技强警战略，在缓解城市交通拥堵、预防和减少交通事故、服务便民等方面已初显成效，视频监控系统应用是信息化时代背景下交通管理部门不可或缺的管理手段，在分析、研判和预测方面都发挥着重要作用。

一、基于大数据的视频监控技术

视频监控是监控方式的一种，顾名思义，道路交通管理视频监控是利用视频技术实时记录、分析、检查、存储、再现道路状态的图像和音频相结合的道路交通管理手段和方法。

视频监控技术发展突飞猛进，经历了模拟视频监控系统、数字视频监控系统、智能网络视频监控系统和智能高清视频监控系统的发展过程。模拟视频监控系统依托光学成像技术和电子技术，虽然其图像质量差，范围应用规模较小，但开启了电子监控系统。随着数字压缩编码技术和芯片技术的发展，随后进入了系统设备能容纳大量视频信息的数字视频监控技术时代，网络通信技术的发达使得图像编码处理单元由后台走向了前端，视频图像在摄像机端编码后经网络传到后台，数字化的视频监控系统得到了广泛的应用。数字视频监控系统解决了海量数据来源的问题，新的需求接踵而来，就是对海量数据的存储、分析、理解、识别、检索，这是一个巨大的挑战，智能视频监控系统基于其背景建模、目标检测、跟踪等一系列的算法分析，提高了对海量数据的识别、预警、分析等效率和能力。

目前实际应用中，各种类型的产品和系统架构均有一定的比例，并均将继续存在一定时间，但从长远看，智能网络高清视频监控系统代表了视频监控技术未来的发展方向。

二、基于大数据的视频监控技术的功能

（一）数据与预测、决策关联

随着交通管理领域信息化建设脚步的加快，通过视频监控系统前端获得庞大信息、海量的数据，称之为“大数据”，大数据的“大”既指海量更指数据的计算能力和潜在价值。大数据具有“大规模（Volume）”“快速（Velocity）”“价值（Value）”“多样（Varity）”的“4V”特点，可以不断实现采集-存储-分析-预测-诱导的良性循环。以美国为例，在现代化智能交通管理系统投入运营后，交通拥堵率降低了20%。

数据资源的整合和共享是大数据应用的生命力，打破区域、地域、行业的限制，最大限度地收集数据信息，用历史和近来的数据，利用信息集成优势，梳理整合，开发核心数据库；发现规律，分析建模；对大量样本进行全面而连续的监控，深度挖掘，找出症结和优势，为管理决策提供基础支撑。例如，乱停车的历史数据可以辅助停车场的规划，对“堵点”的历史和实时数据可以辅助道路规划；对“事故黑点”的数据可以辅助管理的方向；对“历史出行”的记录可以辅助公交营运的规划等。

（二）数据与管理的关联

1. 科学预警的价值

对于常态化预警报警，每个管辖部门都会评估这个地区、区域、路段的交通通行的能力，形成一个周期性过车信息模型，由此在系统中设置一定的参数和标准，当某一天或某一时段过车信息超过设置参数或不符合信息模型规律，系统会自动报警，指挥中心将启动相应措施来应对。具体到查处、侦破伪造变造号牌车辆案件时，每一辆经过卡口的车辆，都会被卡口的摄像设备摄录，摄录内容包括车牌、车型、颜色和车体的部分特征，这些信息迅速传输到终端，与终端的车辆信息库迅速进行比对。与传统的查处方式相比，其更精准、更快捷，特别是对车流量大的路段，也不会因为查处的行为而降低该路段的车速。

2. 法律证据的价值

执法规范化建设是公安机关开展“三项建设”中非常重要的一项任务，是公安工作的核心和生命线，对落实依法治国方略、保障人民群众利益，有着十分重大的现实意义和极其深远的历史意义。强化执法规范化建设，对执法人员严格按照实体法和程序法来办理案件是重要保障。在案件办理中，证据是“会说话的眼睛”，证据获取的方式、证据的完整性、关联性等对案件的定性、定量起到决定性作用。视频监控是“会记忆的眼睛”，通过前端摄录的内容，经过传输，显示并记录在后端，在违法行为查处、交通事故的认定中，可以随时从目录中提取，动态显示该违法行为或事故的整个过程，这一证据在对案件查处时起到重要的定案、定性、定责、定量的作用。例如，醉酒驾车的顶包案。不过，由于大量信息需要记录存储，这对于服务器的存储能力、搜索能力、计算能力等提出了高要求。

3. 精准管理的价值

视频监控技术是智能交通多种技术中的一种，且是大数据重要来源，多种技术手段的互补应用有助于管理者从立体的视角去观测城市交通状况，多元的采集过程增强了数据的精确性，避免了城市交通的监测盲点。在处置突发事件紧急调度时，监控视频发挥着“瞭望台”的作用。例如，当指挥中心接到报案人报案，某地方出现拥堵或是发生交通事故，接警电话由于不是面对面的对话，可能在信息沟通方面不够具体，报警人对现场实际情况的描述上有误差，指挥中心民警实际上对现场情况了解并不多，在指派警力的警种、人数及后援支持上可能与现场实际查处的需求有出入。如果报警路段安装视频监控设备，当报警人告知事发具体路段或路口时，指挥中心民警可以将镜头推向该路口，实时状态一目了然，仿若身临其境，有针对性地选派警种和人员，有利于加强社会治安防控和民警自身安全保护。

4. 事故预防的价值

道路交通是由人、车、路和环境四要素构成，交通事故的预防需要社会协同治理。造成交通事故发生的原因是多方面的，如车辆的构造、道路设施、道路规划、道路隐患、肇事人的身份和生理特性等，通过多起事故或者多年数据的汇总、分析得出的结论，无论是对行业标准制定的指导，还是对管理重点和方向的指导，抑或对交警执法常态化和应急化政策的制定都发挥重要的指引力。

5. 信号诱导的价值

视频监控所采集的信息包括交通流信息，如车流量、瞬时速度、时间平均速度、车队长度等，也包括交通事件信息，如车队拥堵、违章停车、越线等。通过大区域监测，获取相关信息，有利于对交通信号控制方案进行实时优化，调整红绿灯时间并使其自动进行灯色转换，有利于缩短车辆在路口的停车等待时间，提高通行效率。

6. 缓解拥堵的价值

城市交通治堵是一项精准化和应用化的工作，治堵不只涉及一个路口、一个路段，而是涉及整个区域，要立足全局思考。交通控制与诱导有着内在一致性，两者在数据、信息及策略等多种层次上的协同工作可以更有效缓解城市的拥挤状况。通过视频监控，实时动态对某一路口、路段的车流量进行监测，当超过阈值立即启动预警，查找拥堵原因，“对症下药”，可以为交通管理人员实行交通干预和控制、交通信号灯调节、引导交通分流提供决策支持。

（三）数据与服务的关联

信息化的手段是政府提高社会服务管理效率的必然选择，这既体现在利用数据实施的交通控制上，同时也能为群众的出行发挥交通引导作用。比如有一些交通管理部门通过视频监控获取的流量信息，与“百度地图”“高德地图”等共享资源，根据车流量为群众出行路线选择提供合理规划，同时对进入该路段正在通行或等待的驾驶人，能够根据该路段排队长度和通行速度，给出预计通过该路口或路段的时间。比如公安部交管局、科研所与百度合作，开发“春运平安播报，伴您平安回家”的软件，只需输入通行路段名称，即可了解拥堵长度、平均速度、重要节点流量、团雾多发路段等资讯，为平安出行提供了可靠的数据支撑。道路交通管理工作无论在哪个时代、哪个阶段、用哪种方法，最终的落脚点都是服务于群众的安全、便捷、高效的出行。随着科技的不断发展，道路交通管理者要转变思路，灵活运用科技手段，赋予数据更多的“灵性”，矢志不渝地实现安全、畅通、高效的道路交通管理宗旨。

三、视频监控技术在城市交通管理工作中的实效

通过对安徽省某市交通管理工作的调研、数据的分析，研究发现近年来基于大数据的视频监控技术在预防事故、缓解拥堵等方面发挥着重要的作用。

某市道路总里程2587公里，其中省道172.43公里，城市道路158公里，县道245公里，乡道365公里，村道1647公里。随着社会经济的快速发展，该市汽车保有量迅猛增长，交通网压力越来越大。交通指挥中心的建设以及以车辆大数据研判为核心技术的基础数据平台、综合管控平台、视频图侦实战平台、设备运维管理平台的功能整合，构建了完整的城市智慧交通指挥体系。

全市道路监控设施逐步建设，电子警察城区道路覆盖率达到60%，雷达测速点省道覆盖率达到50%。卡口城市道路覆率积达到30%，省道覆盖率达到90%，乡村道路覆盖率达到40%。红绿灯城市范围覆盖率达到80%，省道覆盖率达到10%。随着道路监控设施的完善、新增、整合及视图作战平台的改版完善，新交通指挥中心的实战能力也随之提高，主要体现在以下几个方面：

1. 视频巡逻保畅通

指挥中心视频巡逻小组每日对重点路口进行视频巡逻，发现道路拥堵、交通事故等情况立即调度周边警力支援，确保道路的畅通有序。特别是在节假日、恶劣天气、警卫任务等特殊时段，实现24小时无间断巡视。

2. 违法信息质量高

为了更好地发挥新平台的作用，对事故高发路段的卡口、电警的软硬件进行了全面升级，图片和视频质量显著提高，车牌识别率超过了90%，夜间视频可见度较以往有质的飞跃。城区还增加了10处违停自动抓拍点。目前每月采集的信息涉及超速违法行为4000余起、闯红灯等违法行为4500余起，较以往信息量提升了将近30%。

3. 案件破获速度快

将视图作战平台和前端设备相结合，通过技战法、视频浓缩等功能，破获各类逃逸事故案件的精准度和效率有了很大提高。近四个月内侦破交通肇事逃逸事故案8起，其中3小时以内侦破案件4起，6小时以内侦破案件2起，24小时以内侦破案件2起，较以往缩短了案件侦破时间40%。

4. 预警研判实力强

通过实战应用，该市在最近四个月内，实施布控车辆662起，查获假套牌5起、逾期未年检48起、违法未处理2181起，帮助他人找回贵重物品3起。

大数据技术已然成为交通管理的决策支撑，辐射到管理的各方面，发挥了信息查询、科学预警的价值；发挥了法律证据的价值、社会服务的价值、提供决策支持的价值。用大数据的技术优势来补齐传统管理模式的短板，成效已初显，然而目前对大数据技术的挖掘和运用与其实际价值潜力还有相当的差距。

四、对在交通管理工作中应用视频监控系统的建议

1. 转变观念

观念是人们在社会实践中形成的一些观点和看法。各地公安交通管理部门大力加强交通管理信息化建设和应用，交通管理工作成效显著，但在建设和应用中仍然存在一些问题，比如“跨越式的一蹴而就”“形象工程”“谨小慎微”“东一榔头西一斧头”等，必须通过转变观念来解决，让视频监控技术的建设和应用符合道路交通发展的规律，循序渐进、稳中有进地发展。

（1）“因地制宜”思路

要真正将视频监控技术应用到交通管理中，必须调查研究该地区的道路交通管理的规律，明确适合放置视频监控的路口，以达到有效利用、全面管理的目标。视频监控技术不是形象工程，摄像头不是装得越多越好，我们需要思考其中的有效性，保证用更少的成本达到更好的管理效果。我们要遵循集中与分步并举实施原则，集中是指要设置的视频监控必须能形成关联性，分步是指逐个层次慢慢推进，切勿盲目追求技术的升级改造，要在设备选型、维护、平台架构、技术更新等方面能协调发展。

（2）“精细化”思路

大数据的“大”并不仅仅指数量多，更指有效数据的深度挖掘和运用。数据挖掘是核心，首先要提高数据采集的质量，为统计、建模、预测提供条件。其次，要整合各领域的资源，比如与交通、运管、城建等部门协调共享道路、驾驶人、交通工具、重点车型等对道路交通造成影响的数据，使做出的预测更为全面准确。最后，我们要将数据进行充分分析挖掘，将数据服务于管理，提高交通管理效能。

2. 加强技术研发，培养专业队伍和人才

视频监控技术的理念已经深入到交通管理工作中，现阶段影响视频监控技术成效的瓶颈主要是算法和工具，如在数据采集方面，重点解决高并发数的访问、操作问题，使服务器、数据库负载均衡并分片处理。在预处理阶段，重点做好“生产库”向“资源库”的转移和数据清洗等工作，满足后续数据处理的实时计算需求。改变这一局面，需强化技术的效果，加强和科研单位和专业学院的合作，深入研究，破解这些难题。

视频监控的设备和技术投入使用后，日常工作中数据统计分析、研判预测、统一调度的工作仍然由公安交通管理部门的交警来承担，我们要有意识、有方向、有针对性地培养该方面的复合型人才，通过制度的保障和激励，使民警潜心钻研，真正将数据中蕴含的价值挖掘出来，为交通管理工作提供有价值的参考数据。未来发展中，科技将会逐渐代替人的作用，数据挖掘的工作将交由计算机执行，战略规划层已经提前设计完毕，交警的工作更多的是执行层面。

3. 提升信息化管理规范化水平

视频监控技术的投入要依托第三方技术公司，后台管理、运营由技术人员负责，事前签订保密协议，严格落实数据库资源的安全和保密工作，充分保障交通参与者的隐私权。

道路交通管理工作应坚持社会化、法治化、智能化、专业化的方向，不断提升道路交通治理能力现代化水平。突出防范在先，以大数据整合运用为核心，实现信息主导警务，有效改善城市交通秩序，预防减少交通事故，积极服务社会发展。视频监控技术作为科技强警的一部分，我们坚持科技引领、服务实战，不断提升公安工作科技化信息化水平，为打击犯罪、公正执法、服务群众提供有力支撑。

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