■雷玉堂

現(xiàn)代化城市所應(yīng)具備的智能交通系統(tǒng)

■雷玉堂

現(xiàn)代城市迅速發(fā)展，城市交通擁堵日益加劇，交通事故不斷增加，交通問題越來越引起人們的關(guān)注。因此，更好地協(xié)調(diào)人、車、路三者的關(guān)系，已成為交管部門所面臨的重要問題。建立智能交通（ITS）體系勢在必行。

引言

現(xiàn)代城市經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人與車輛均在快速增加，城市交通擁堵日益加劇，交通事故也不斷增加，交通問題越來越引起人們的關(guān)注。因此，更好地協(xié)調(diào)人、車、路三者的關(guān)系，已成為交通管理部門所面臨的重要問題。尤其在平安城市創(chuàng)建中，首先必須要建立智能交通系統(tǒng)。這種城市智能交通系統(tǒng)，要面向全市的交通參數(shù)的數(shù)據(jù)監(jiān)測、交通信號燈控制與交通誘導(dǎo)等，并有電子警察日夜代替交通警察執(zhí)行任務(wù)，以打擊利用機(jī)動車犯罪，使交通安全而通暢，最大限度地提高道路的使用效率，保障人民生命財產(chǎn)的安全。

智能化道路交通系統(tǒng)重要的內(nèi)容是對交通運(yùn)行狀況要能及時了解、分析、判斷。并能讓駕駛員對交通狀況了如指掌。這種利用計算機(jī)的智能交通系統(tǒng)，主要用于城市道路交通控制與管理，對提高城市道路的通行能力、緩和城市交通擁擠起著重要的作用。

下面介紹現(xiàn)代城市應(yīng)具備的智能交通系統(tǒng)的總的組成及功能，各個子系統(tǒng)的組成原理及功能，并展望其發(fā)展方向。

城市智能交通系統(tǒng)的組成

一般，城市智能交通系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)整個城市交通監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一控制、協(xié)調(diào)和管理，采用符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信和系統(tǒng)集成技術(shù)，具有穩(wěn)定性好、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。城市智能交通系統(tǒng)，其總的結(jié)構(gòu)組成與原理框圖如圖1所示。由圖1可看出，城市智能交通系統(tǒng)，主要由車輛交通參數(shù)檢測、車輛異常行為檢測、車輛擁堵檢測與控制疏導(dǎo)、車輛不停車收費(fèi)、車輛3G定位與跟蹤、道路治安卡口檢測、車輛牌號自動識別與車輛違章檢測的電子警察等8個子系統(tǒng)組成。這些子系統(tǒng)檢測的情況均可通過城市有線或無線網(wǎng)絡(luò)傳送到交通監(jiān)控管理與指揮中心，中心也可通過交通管理控制軟件，再通過網(wǎng)絡(luò)去控制和指揮前端的子系統(tǒng)。

■ 圖1：城市智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成原理框圖

在城市智能交通系統(tǒng)的通信中，可以采用數(shù)傳電臺、GSM短消息、光纖接入等方式。目前較方便的多是采用移動網(wǎng)絡(luò)GPRS與CDMA傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?/p>

城市道路交通控制主要是對交通信號的控制。而交叉口處的交通信號燈是城市道路網(wǎng)中的主要控制設(shè)施。但定時的交通信號燈影響交通網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率，因此信號燈必須以最優(yōu)控制策略存在，即根據(jù)車輛實(shí)際運(yùn)行情況自適應(yīng)地控制紅綠信號燈的轉(zhuǎn)換，以減小道路網(wǎng)絡(luò)中所有車輛的行程的時間，以達(dá)到城市道路的最大暢通。

下面再具體介紹一下城市智能交通應(yīng)具備的8個子系統(tǒng)。

車輛交通參數(shù)檢測系統(tǒng)

車輛交通參數(shù)檢測系統(tǒng)，能識別車輛的形狀、顏色、類型、車速、車流量、道路占有率以及是否有非法?？俊⑹欠裼泄收宪囕v等。并且，將這些交通參數(shù)反饋給交通監(jiān)控管理中心，以利于交通管理。

目前，車輛交通參數(shù)檢測的方法很多：如有磁感應(yīng)車輛檢測器、微波雷達(dá)車輛檢測器、超聲波車輛檢測器、紅外線車輛檢測器、激光車輛檢測器、無線車輛檢測器與視頻車輛檢測器等。其中以視頻車輛檢測器所檢測的交通參數(shù)最為齊全，且所采集圖像的攝像機(jī)還可與道路監(jiān)控攝像機(jī)兼容，并便于識別與跟蹤，是現(xiàn)代智能交通ITS中車輛檢測的最佳選擇與發(fā)展方向。

實(shí)際上，視頻車輛檢測系統(tǒng)是利用已建立的交通電視監(jiān)控系統(tǒng)的信息資源（即交通數(shù)據(jù)的采集），采用先進(jìn)的計算機(jī)圖像處理及模糊識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)處理連續(xù)動態(tài)的道路交通監(jiān)測圖像，以獲得分類交通參數(shù)的一個檢測系統(tǒng)。它可以單獨(dú)建立，如在道路上合適的地點(diǎn)安裝攝像機(jī)，也可以建立在道路監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上。通常，現(xiàn)在比較流行的做法是將視頻車輛檢測系統(tǒng)建立在道路監(jiān)控系統(tǒng)之上。

視頻車輛檢測系統(tǒng)所提供的交通參數(shù)數(shù)據(jù)一般比較齊全，有如下的兩類：

用于統(tǒng)計的交通數(shù)據(jù)：車流量，車的速度，車的密度，道路占有率，車輛類型（主要根據(jù)車輛長度）等。

用于事件有關(guān)的數(shù)據(jù)：車輛高速、高密度或高占有率，停車或非常慢的運(yùn)動車輛，車輛排隊，路上異物，車輛違章，交通事故，逆向行駛等。

根據(jù)檢測到的用于事件有關(guān)的數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生不同的報警。因為當(dāng)探測某一事件發(fā)生時，系統(tǒng)會自動產(chǎn)生報警以提醒工作人員。然后，工作人員可從圖像上了解事件發(fā)生的地點(diǎn)、該地點(diǎn)的交通狀況，這樣就可及時采取措施或指揮就近的有關(guān)人員救護(hù)，以減少事故的再發(fā)生。

違章檢測的電子警察系統(tǒng)

違章檢測的電子警察系統(tǒng)主要由機(jī)動車沖紅燈、超速、逆行、壓黃線等違章子系統(tǒng)組成?，F(xiàn)分別簡述如下：

（1）機(jī)動車沖紅燈違章檢測系統(tǒng)

機(jī)動車沖紅燈違章檢測系統(tǒng)的主要功能是自動探測交通信號為紅燈時違章超越停車的車輛，并自動拍攝和記錄違章時間、地點(diǎn)，拍攝的圖像經(jīng)過編碼壓縮處理，自動源源不斷地傳輸至公安局交警控制中心，交警部門掌握了確鑿的證據(jù)，對違章者進(jìn)行處罰，從而有效地減少違章沖紅燈車輛，規(guī)范行車秩序。

■ 圖2：沖紅燈電子警察系統(tǒng)工作原理

■ 圖3：機(jī)動車超速、逆行、壓黃線違章視頻檢測系統(tǒng)的組成與原理框圖

沖紅燈違章檢測系統(tǒng)由拍照控制器、圖片采集控制器和控制中心三部分組成。圖片采集控制器和拍照控制器安裝在交通路口現(xiàn)場，一個圖片采集控制器可以連接四個拍照控制器。控制中心安裝在交通公安局，通過公用電話網(wǎng)或其他網(wǎng)接收圖片采集控制器的現(xiàn)場圖片，一個中心可以連接任意多的圖片采集控制器。拍照控制器由控制電路、數(shù)碼相機(jī)、閃光燈、感應(yīng)線圈及轉(zhuǎn)發(fā)器組成；圖片采集控制器由工業(yè)控制計算機(jī)、Modem（或集線器等）組成；控制中心由中心計算機(jī)、Modem（或集線器等）、打印機(jī)組成。

系統(tǒng)的工作原理如圖2所示。當(dāng)感應(yīng)線圈偵測到汽車、摩托車等經(jīng)過時，便立即將信號送到控制電路。控制電路判斷此時為紅燈，則啟動閃光燈和數(shù)碼相機(jī)，使之及時拍下車輛沖紅燈時的清晰全景，包括紅燈信號、車輛位置、車牌號碼等。若圖片采集控制器檢測到數(shù)碼相機(jī)已拍照，便將相片從數(shù)碼相機(jī)中取出，并清空數(shù)碼相機(jī)內(nèi)存，同時圖片采集控制器通過公用電話網(wǎng)或其他網(wǎng)將照片傳到控制中心。控制中心再將收到的照片進(jìn)行管理，如查詢、注釋、打印、備份等。

（2）機(jī)動車超速、逆行、壓黃線違章檢測系統(tǒng)

機(jī)動車超速、逆行、壓黃線違章視頻檢測系統(tǒng)的組成與原理框圖如圖3所示。

由圖3看出，機(jī)動車超速、逆行、壓黃線違章視頻檢測系統(tǒng)由前端視頻組件、檢測工控主機(jī)、與機(jī)動車違章管理軟件等組成。

系統(tǒng)的工作原理是，系統(tǒng)對特定的地點(diǎn)路面(即劃定的檢測區(qū)域)的車輛的速度與方向以及黃線的圖像進(jìn)行視頻監(jiān)控與檢測(有的可采用微波雷達(dá)測速)，當(dāng)系統(tǒng)檢測到機(jī)動車超過限速值(高速行駛車速大于120km/h)、或機(jī)動車的行駛方向違反工控機(jī)設(shè)定的行駛方向、或機(jī)動車輛壓黃線時，即通過視頻檢測工控主機(jī)控制違章檢測控制單元控制閃光燈驅(qū)動單元，使閃光燈閃光，由近景攝像機(jī)拍攝違章車輛的車牌號像片，遠(yuǎn)景攝像機(jī)拍攝該方向的全景像片。為確保所攝的像片能作為交管部門的執(zhí)法依據(jù)，一般系統(tǒng)也抓拍二幅連續(xù)全景像片和一幅能看清車牌號的特寫像片，并在違章車輛的圖像上，記錄車輛違章的時間、地點(diǎn)以及違章的參數(shù)(如超速的速度等)。同時，將該結(jié)果存貯起來，生成違法圖像和違章信息數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)實(shí)際要求生成違法處罰通知單，通過光纖網(wǎng)絡(luò)自動傳輸?shù)浇煌ü芾聿块T作為執(zhí)法依據(jù)。以規(guī)范司機(jī)遵章駕駛，提高道路的通暢能力。

■ 圖4：不停車收費(fèi)系統(tǒng)的原理框圖

■ 圖5：GPS不停車收費(fèi)系統(tǒng)

收費(fèi)站不仃車收費(fèi)系統(tǒng)

收費(fèi)站不停車收費(fèi)系統(tǒng)主要用于高速公路、城市入口等收費(fèi)站的不仃車收費(fèi)，以利于車輛通行，解決交通瓶頸。目前，收費(fèi)站不停車收費(fèi)系統(tǒng)，有下面二種類型：

(1)ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)

收費(fèi)站不停車收費(fèi)系統(tǒng)，是一種電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)（簡稱ETC），是國內(nèi)外正在開發(fā)并且推廣普及的一種用于高速公路、大橋和隧道的一種收費(fèi)系統(tǒng)。它通過路側(cè)天線與車載電子標(biāo)簽之間的專用短距離通訊，在不需要司機(jī)停車和其他收費(fèi)人員采取任何操作的情況下，能自動地完成收費(fèi)的全過程。

ETC系統(tǒng)主要由ETC收費(fèi)車道、收費(fèi)站管理系統(tǒng)、ETC管理中心、專業(yè)銀行及傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。ETC系統(tǒng)是利用微波（或紅外或射頻）技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、圖像識別技術(shù)等高新技術(shù)的設(shè)備和軟件（包括管理）所組成的先進(jìn)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)車輛無需停車即可自動收取道路通行費(fèi)用。目前，大多數(shù)ETC系統(tǒng)均采用微波技術(shù)。這種不停車收費(fèi)系統(tǒng)的原理框圖如圖4所示。

由圖4可知，當(dāng)汽車通過路邊車道設(shè)備控制系統(tǒng)的信號發(fā)射與接收裝置（路邊讀寫設(shè)備簡稱RSE，即圖中的閱讀器）時，經(jīng)天線，能識別車輛上設(shè)備（即圖中的射頻卡或標(biāo)簽，因放在汽車前玻璃上也稱為車載器，簡稱OBU）內(nèi)特有的編碼、車牌號、判別車型、計算通行費(fèi)用，并自動從車輛用戶的專用帳戶中扣除通行費(fèi)。對使用ETC車道的未安裝電子標(biāo)簽或標(biāo)簽無效的車輛，則視作違章車輛，并立即自動實(shí)施圖像抓拍和識別，以傳送交警部門事后處理。

這類收費(fèi)站不仃車收費(fèi)系統(tǒng)目前有二種類型：一是標(biāo)簽上無車型信息的，這種ETC自動收費(fèi)系統(tǒng)，需要采用車輛檢測器，對車輛進(jìn)行分類；二是標(biāo)簽上有車型信息的，這就是目前所說的射頻自動識別技術(shù)RFID不停車收費(fèi)系統(tǒng)。因這種系統(tǒng)的電子標(biāo)簽(即射頻卡)上的信息是非常完整的。

(2)GPS不停車收費(fèi)系統(tǒng)

高速公路GPS不停車收費(fèi)系統(tǒng)，是GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、移動通信技術(shù)等的高度融合。它將裝有GPS接收機(jī)的移動車輛位置數(shù)據(jù)，經(jīng)過單片機(jī)的處理，經(jīng)GSM通信模塊以短信息的方式發(fā)送至移動通信網(wǎng)的短消息中心(SMC)，SMC再通過專線把車輛定位信息傳遞給收費(fèi)中心，當(dāng)收費(fèi)中心接收到移動終端發(fā)送來的位置信息，利用GIS軟件和快速的投影匹配算法，準(zhǔn)確將車輛的行駛路線與數(shù)據(jù)庫中的道路網(wǎng)進(jìn)行匹配，獲得其在收費(fèi)道路上的行駛軌跡，然后由收費(fèi)軟件按照各條公路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)分開進(jìn)行計費(fèi)，以實(shí)現(xiàn)道路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)；車主可在網(wǎng)上查詢自己的收費(fèi)詳細(xì)情況，使收費(fèi)過程透明；收費(fèi)中心然后再通過專線與銀行進(jìn)行交割。

整個系統(tǒng)由移動終端和收費(fèi)服務(wù)中心兩部分組成。如圖5所示。

移動終端由GPS接收機(jī)、單片機(jī)、GSM通信模塊、天線等軟硬件設(shè)備組成；收費(fèi)服務(wù)器端硬件主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器，路由器及輸出端。軟件主要包括：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的道路電子地圖數(shù)據(jù)庫(包括各條收費(fèi)道路的詳細(xì)信息，如車道數(shù)、管理部門及各條道路收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫等)、車輛行駛路線及自動收費(fèi)記錄數(shù)據(jù)庫、車輛及車主信息庫等，應(yīng)用服務(wù)器上收費(fèi)軟件、GIS應(yīng)用軟件等。

本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全天侯24小時不停車收費(fèi)與分時段收費(fèi)；實(shí)現(xiàn)車輛全程跟蹤與定位以及道路信息查詢等功能。

城市智能交通采用不停車收費(fèi)系統(tǒng)的好處有：杜絕少數(shù)不法收費(fèi)員貪污路費(fèi)；無需收費(fèi)廣場，節(jié)省收費(fèi)站的占地面積；節(jié)省能源消耗，減少停車時的廢氣排放和對城市環(huán)境的污染；降低車輛部件損耗；減少收費(fèi)人員，降低收費(fèi)管理單位的管理成本；無需排隊停車，節(jié)省出行人的時間；避免因停車收費(fèi)而造成收費(fèi)口堵塞，形成新的瓶頸等。

車輛異常行為檢測系統(tǒng)

車輛異常行為檢測系統(tǒng)，可用來檢測車輛行駛行為，當(dāng)檢測到車輛行駛異常時，立即進(jìn)行預(yù)/報警。通常，系統(tǒng)首先通過背景減除提取運(yùn)動圖像，并進(jìn)行跟蹤和目標(biāo)類型識別。如有一輛汽車駛?cè)肴诵械罆r，系統(tǒng)會自動在該車周圍打出兩個紅色問號，表示其行駛異常，并同時發(fā)出警報聲，以引起監(jiān)控人員的注意。當(dāng)車輛退出人行道后，紅色問號消失，警報解除。又如有一輛小汽車快速在停車場或高速公路收費(fèi)廣場逆行，這時系統(tǒng)會在其周圍打出兩個紅色驚嘆號，并發(fā)出警報聲，表示其行駛行為已經(jīng)發(fā)生異常。再如，那種頻繁超越各車道正常行駛車輛的超速行駛的車輛，多為被劫或逃竄等車輛，也屬行駛行為異常車輛，這時系統(tǒng)要發(fā)出急促的警報聲等。這種車輛異常行為檢測系統(tǒng)，尤其在城市道路監(jiān)控中有非常大的作用。

顯然，這種智能化功能的實(shí)現(xiàn)，可以在無人巡視的條件下，能檢測識別車輛的異常行為，如車輛駛?cè)刖G化草地、人行道、逆行、超速、行駛過程突然停下橫擋車輛沖出人實(shí)施掄劫與綁架等違法違章行為，均能自動檢測到，并立即進(jìn)行預(yù)/報警，從而可實(shí)現(xiàn)高效智能化的交通管理。

交通擁堵檢測及自動疏導(dǎo)控制系統(tǒng)

交通擁堵檢測及自動疏導(dǎo)系統(tǒng)，能統(tǒng)計通過的車輛數(shù)與檢測交通擁堵，并通過交通信息牌和無線臺對交通進(jìn)行自動疏導(dǎo)。同時，還可根據(jù)實(shí)際擁堵情況，在十字路口自適應(yīng)地控制紅綠燈的轉(zhuǎn)換時間，以自動疏導(dǎo)車輛，使交通通暢。

在視頻檢測系統(tǒng)中，為了及時有效地發(fā)現(xiàn)交通擁擠，在系統(tǒng)上端軟件中加入了“常發(fā)性擁擠自動檢測及警告”模塊。當(dāng)交通擁擠發(fā)生時，從行程速度參數(shù)上反映交通流變化最敏感，交通量次之，因而利用視頻檢測技術(shù)和擁擠檢測算法，可以準(zhǔn)確及時地得到交通流量、行程速度及車道占有率和交通延誤等交通參數(shù)(而這后3個參數(shù)是傳統(tǒng)檢測方法無法準(zhǔn)確得到的)，從而實(shí)現(xiàn)對道路擁擠程度的直接測量。如果有擁擠，就發(fā)出警告，并根據(jù)實(shí)際情況自適應(yīng)地控制紅綠燈的轉(zhuǎn)換時間（不是原來的固定的轉(zhuǎn)換時間）。

此外，交通管理中心還可以利用這些數(shù)據(jù)，在發(fā)生交通堵塞或交通事故時迅速采取措施。并且，交通管理中心還可把采集的交通數(shù)據(jù)處理后，通過道路上的電子顯示屏或交通電臺等途徑傳給司機(jī)。這樣，有助于疏通車流、減緩交通擁擠，并可使司機(jī)提高警惕，防止事故發(fā)生，以優(yōu)化行車路線。

■ 圖6：道路治安卡口機(jī)動車視頻檢測系統(tǒng)的組成與原理框圖

道路治安卡口機(jī)動車檢測系統(tǒng)

道路治安卡口機(jī)動車視頻檢測系統(tǒng)一般用于城市道路或高速公路出入口、收費(fèi)站及重點(diǎn)治安地段的治安卡口，其組成與工作原理框圖如圖6所示。

該系統(tǒng)可自動識別過往卡口的車輛牌號與車牌特征，自動核對黑名單庫，驗證出車輛的合法身份。此外，還可對路口情況進(jìn)行監(jiān)控和管理，包含出入口車輛的采集、統(tǒng)計、存貯數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工作狀態(tài)，以便工作人員對道路交通安全進(jìn)行監(jiān)控、統(tǒng)計、查詢和打印報表等工作。

道路治安卡口機(jī)動車視頻檢測系統(tǒng)的工作原理是，根據(jù)每一車輛對應(yīng)唯一的車牌號，通過近景與遠(yuǎn)景攝像機(jī)對路口過往的每一車輛車牌號圖像和車輛全景圖像進(jìn)行連續(xù)全天候?qū)崟r記錄，并進(jìn)行車牌號自動識別。通常，系統(tǒng)是通過高清晰攝像機(jī)及高倍率自動光圈鏡頭，對路口交通狀況實(shí)施監(jiān)視的。在監(jiān)控室，還可通過系統(tǒng)遙控前端的攝像機(jī)轉(zhuǎn)動、控制鏡頭的調(diào)焦、變倍；在晚上，為保證系統(tǒng)得到高清晰度的圖像，還可自動開啟道路上所配置的路燈等燈光設(shè)施。

在與對應(yīng)地區(qū)的車管庫相連接的情況下，可對比分析當(dāng)前過往車輛是否為合法車輛，若為違法車輛即自動報警。并且，還要及時準(zhǔn)確地為系統(tǒng)提供相應(yīng)車輛的車型、顏色、車牌號、行駛方向、車速、經(jīng)過時間等各種參數(shù)，以保存到數(shù)據(jù)庫，且數(shù)據(jù)具備聯(lián)網(wǎng)查詢功能。

利用這種道路治安卡口機(jī)動車視頻檢測系統(tǒng)，也能檢測識別車輛的違規(guī)，如闖紅燈、超速、逆行與非法?？康?。

利用3G的車輛定位控制與跟蹤系統(tǒng)

大家知道，全球定位系統(tǒng)GPS應(yīng)用于移動目標(biāo)的監(jiān)控，有著比其他監(jiān)控手段無法比擬的優(yōu)勢。利用3G(即GPS、GIS、GSM)的車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)，是對各種車輛實(shí)施定位跟蹤、監(jiān)控、調(diào)度管理提出的比較理想的解決方案。該系統(tǒng)采用GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)對移動目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時定位；利用GSM全球移動通訊技術(shù)即GSM數(shù)字移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸；利用GIS地理信息處理技術(shù)即以GIS電子地圖和空間信息系統(tǒng)為支撐平臺。同時，還采用大容量數(shù)據(jù)采集技術(shù)和大容量數(shù)據(jù)存儲等計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以盡可能多地采集并記錄車輛行駛過程中大量的數(shù)據(jù)信息，自動生成圖形和數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計、比較、分析、列表，從而提高車輛營運(yùn)管理工作的效率。因此，利用3G的車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對車、船等移動目標(biāo)的精確定位跟蹤、監(jiān)控報警、反劫防盜、指揮調(diào)度和信息查詢管理等。這種3G的系統(tǒng)具有定位精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、使用效果好等特點(diǎn)。

實(shí)際上，這種3G的車輛定位跟蹤的智能監(jiān)控系統(tǒng)是由GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和地面移動通信系統(tǒng)兩大部分組成。其中，地面移動通信系統(tǒng)是由指揮監(jiān)控中心、車載移動單元和GSM通信網(wǎng)絡(luò)三個部分組成。車載移動單元設(shè)備可以為指揮監(jiān)控中心實(shí)時提供每一個移動目標(biāo)的最新定位數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀況和報警信息等，并自動記錄這些信息以便事后查詢分析，因而也是用戶終端。監(jiān)控中心接收車載移動單元傳送來的車輛GPS定位數(shù)據(jù)信息，并對車輛的報警和調(diào)度信息進(jìn)行處理，并且通過GIS地圖匹配，就能在電子地圖上實(shí)時顯示車輛當(dāng)前精確位置，從而能方便地實(shí)現(xiàn)對車輛的定位跟蹤、監(jiān)控防盜、反劫報警、指揮調(diào)度等功能；同時也可通過GSM無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)、語音、圖像的傳輸。即向指定的車載臺發(fā)送各種控制指令，實(shí)現(xiàn)對車輛的遠(yuǎn)程控制和信息查詢等服務(wù)。

實(shí)際上，該系統(tǒng)主要用于車輛的定位，使監(jiān)控管理中心通過GIS電子地圖知道車輛的位置，如遇掄劫，能實(shí)施報警、跟蹤該車輛的行蹤。

車輛牌號自動識別系統(tǒng)

車輛牌號自動識別系統(tǒng)也是ITS系統(tǒng)中必不可少的，它能將輸入的汽車及車牌圖像通過處理識別，輸出為幾個字節(jié)大小的車牌字符串，它無論在存儲空間的占用上還是與管理數(shù)據(jù)庫相連方面，都有無可比擬的優(yōu)越性。這在大型停車場，交通部門的違章監(jiān)測（電子警察）、高速公路及橋梁的收費(fèi)站管理等方面，有著廣泛的應(yīng)用前景。如識別是遇盜或逃犯的車牌號，就立即自動報警。

一般，采用計算機(jī)視覺技術(shù)識別車牌的流程通常都包括車輛圖像采集，車牌定位，字符分割，光學(xué)字符識別，輸出識別結(jié)果5個步驟。車輛圖像的采集方式?jīng)Q定車牌識別的技術(shù)路線。目前國際ITS通行的兩條主流技術(shù)路線是自然光和紅外光圖像采集識別。自然光和紅外光不會對人體產(chǎn)生不良的心理影響，也不會對環(huán)境產(chǎn)生新的電子污染，屬于綠色環(huán)保技術(shù)。

自然光方式是指白天利用自然光線，夜間采用輔助照明光源，用彩色攝像機(jī)采集車輛真彩色圖像，然后用彩色圖像分析處理方法識別車牌。自然光真彩色識別與人眼感光習(xí)慣一致，并且真彩色圖像能夠反映車輛及其周圍環(huán)境真實(shí)的圖像信息，因而不僅可以用來識別車牌照，而且可以用來識別車牌照顏色、車流量、車型、車顏色等車輛特征。用一個攝像機(jī)采集的圖像，同時實(shí)現(xiàn)所有前端基本視頻信息采集、識別和人工輔助圖像取證判別。

紅外光方式是指利用車牌反光和紅外光的光學(xué)特性，用紅外攝像機(jī)采集車輛灰度圖像，由于紅外特性，車輛圖像上幾乎只能看見車牌，然后用黑白圖像處理方法識別車牌。950nm的紅外照明裝置可抓拍到很好的反光車牌照圖像。因紅外光是不可見光，它不會對駕駛員產(chǎn)生視覺影響。此外，紅外照明裝置提供的是不變的光，所抓拍的圖像都是一樣的，不論是在一天中最明亮的時候，還是在一天中最暗的時候。但在白天，有時會看到一些牌照周圍的細(xì)節(jié)，這是因為晴朗天氣時太陽光的紅外光波的影響。采用紅外燈的缺點(diǎn)就是所捕獲的車牌照圖像不是彩色的，不能獲取整車圖像，并且還嚴(yán)重依賴車牌反光材料。

結(jié)束語

由上述的8個子系統(tǒng)組成的城市智能交通系統(tǒng)，包含了一個城市對交通進(jìn)行自動檢測與管理的方方面面，因此它是平安城市建設(shè)中必不可少的重要的一部分。要想使整個城市的安全技術(shù)防范系統(tǒng)在數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上智能化，首先必須建立城市智能交通系統(tǒng)。只要有了這8個子系統(tǒng)對城市的交通安全進(jìn)行自動檢測與管理，城市的其他安防監(jiān)控系統(tǒng)的智能化建設(shè)，也就有了堅實(shí)的基礎(chǔ)。所以，對平安城市建設(shè)來說，智能交通建設(shè)是首要的。也就是說，必須要建立和完善好文中所述的8個子系統(tǒng)，這也是智能交通系統(tǒng)發(fā)展的方向。但目前一些城市的智能交通系統(tǒng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有完善的8個子系統(tǒng)，因此必須加倍努力，盡快地使城市交通安全而通暢，進(jìn)而使其他安防監(jiān)控系統(tǒng)智能化，以保證整個城市的平安。

作者為中國光電與安防技術(shù)專家、教授，本刊技術(shù)專家顧問