基于交通车辆违章行为智能监控系统的设计研究

刘 蓬

（山西省交通科技研发有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

近年来随着人民物质生活水平质量提升，各区域交通车辆数量增多，但各地区交通事故频繁发生，强化交通安全监管至关重要。原有的交通车辆违章行为监控系统设定中选取的应用技术存有较多局限性，设备维护成本较高。目前已有的交通监控检测活动，主要是通过触发抓拍的方式进行，对车辆违章抓拍之后留证，常用的主要有磁力计检测、红外线检测、感应线圈检测。此类监测要安装信号接收与发射设备，对公路埋线圈会产生破坏。因此，当前要注重基于应用要求，全面强化智能化违章行为监控系统研究。

1 交通车辆违章行为智能监控系统设计思路与研究方法

依照各区域交通监控车辆规章行为主要内容，当前要注重对各区域违规占道、逆向行驶、违法停车、压线行驶、随意变换车道等问题进行针对性的实时监控，要注重合理应用图像处理、机器视觉、智能化视频技术，在各类交通运行环境中还要对各类硬件设备规范化搭配，拟定具体技术研究路径以及研究思路。

2 交通车辆违章行为智能监控系统软件程序实现分析

图1 技术路线设计思路

针对区域交通中车辆逆向行驶、非法占用非机动车道、违法停车、压线、违规使用远光灯等相关违章行为进行监控，要注重应用图像处理技术、机器视觉技术、智能视频分析技术进行程序编程开发与应用。对监控视频图像中存有的违章行为进行全面监控检测，判定其是否属于交通违章行为，充分发挥出各类硬件设备应用价值对车辆交通违章行为实施智能化监控[1]。

3 交通车辆违章行为智能监控系统硬件设备系统研究

硬件系统高效化应用，主要是对现有的交通硬件设备进行全面改造，针对项目功能应用需求要注重自主研发相关设备仪器。在系统中主要有视觉设备、采集设备、传输设备，其中图像采集设备应用以及机器视觉设备运行主要是通过数据传输线进行连接，各类机器视觉设备在有线网络以及信号传输中实现网络与监控中心稳定连接。

图2 系统硬件结构图

4 车辆违章行为智能监控系统研究重难点

从本文拟定的设计思路以及研究现状优劣性分析中能得出，多数对向车辆运行中大多数是处于运动状态，例如压线行驶、随意更换车道、逆向行驶、违规占用非机动车道等。在本文探究的监控系统设计中要集中控制多种场景中存有的不确定干扰要素，对目标跟踪领域多项技术进一步优化、完善。

4.1 运动车辆目标检测

现阶段要对运动的目标车辆实施运动状态精确化检测，要注重对各类外部环境要素等干扰问题集中控制。其中主要的外部影响要素主要有光照条件变化干扰、目标相同背景色干扰、间接遮挡问题、运动目标阴影、天气变化等。良好的交通车辆目标检测算法应用中要对此类影响要素集中分析，在车辆违章行为监控中出现目标阴影问题将会产生误判，产生另外场景的目标，此时可以选取对称帧间差分算法提出监控目标主要轮廓来集中消除阴影问题产生的干扰[2]。

4.2 交通场景具备的复杂性

当前各个区域视频监控主要是安装在交通路况较为复杂的各个路口，在此类场景中要监控的主体对象较多。不仅要对处于运动状态的车辆进行监控，还要对各类非机动车、行人进行监控。不同监控对象之间存有相互干扰的关系，此时要集中力量对小型车辆、行人等干扰要素集中监控检测，对机动车辆运行系统进行跟踪。例如设定目标外界矩形长宽比值合理排除小型车辆以及较多行人，在正常现状中，普通车辆长宽比要小于诸多小型车辆以及路人，此时可以提前设定阈值，当外接矩形长宽比要超出阈值之后，能有效判定监控目标。

4.3 不同车辆遮挡问题

对处于运动状态的车辆进行全面跟踪属于不可预见的过程，做好监控遮挡处理对跟踪效果具有较大影响，例如针对部分行进车辆违法变道监控等。目前鲁棒性能较高的跟踪算法能有效对目标遮挡情况进行判定，当目标车辆存有遮挡问题，要注重应用其余目标特征信息以及先验知识做好目标识别。在全部遮挡现状中不会出现车辆被跟丢情况，当车辆遮挡结束之后能快速恢复定位追踪[3]。

5 交通车辆违章行为智能监控系统设计创新应用

现阶段在交通车辆违章行为智能化监控系统监控中，原有的触发抓拍式电子眼系统应用中存有较多不足之处，比如对机动车各项违章行为进行监控需要安装相关触发设备，此类设备受到运行环境要素影响较大，其次系统实际监控范围受限，运行综合效率较低，硬件消耗成本较高。此类不足之处对机动车违章行为监控成效具有较大影响。针对此类现状，要注重将图像处理技术、机器视觉技术、智能交通等领域全面连接，能有效突出机器视觉技术应用鲁棒性良好、实效性突出等特征，还能有效克服各类环境影响要素产生的限制作用。目前通过多项调查研究以及车辆违章行为监控，在车辆违章行为智能化监控系统应用创新中要注重结合运行要求实施创新[4]。

首先是做好智能监控系统监控模式创新，全面转变过去传统化监控模式限制性，能对传统监控方式中存在的破坏公路埋线圈问题进行控制，提高系统运行综合抗干扰能力，是目前城市智能化交通重要发展方向。其次，全面实现车辆违章监控方式以及传统监控应用软件开发创新，结合不同监控目标以及系统运行场景，对各类监控系统规范化应用。依照各项监控目标划分要求，在各个特殊区域要全面做好交通应急车道专项化监控，优化传统应急车道针对性监控[5]。最后，针对各个区域具有特殊情况的交通路段，要注重做好交通违章监控监管。在监控功能方面要注重做好多项创新，其中硬件系统应用实现中，要结合系统运行功能差异性，对监控内容复杂特征进行分析，做好各项核心设备应用研发。在现有监控设备应用基础上展开高效化改造，能对监控视频多项内容集中收集，对各项传输设备直接进行应用，有助于降低区域交通监控系统运行成本消耗。

6 结语

综合上述，交通车辆违章行为智能监控系统的设计创新优化能全面提升综合监控效率，对各类硬件设备复杂性进行调控，降低硬件系统成本消耗。有助于监控系统全面推广应用，全面强化违章行为综合监控成效。提高软件程序应用价值，研发更多硬件设备系统，分析系统建立重难点。整合系统优势做好多项应用集中创新，基于系统创新化发展，能为后续城市智能化交通发展建设提供动力，为区域交通管理提供辅助作用，提高城市交通秩序规范性。