廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院　黃　柱　蔡延光　謝湘平

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基于車輛檢測的稽查系統(tǒng)研究

廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院黃柱蔡延光謝湘平

【摘要】通過綜合運用RFID技術(shù)、背景減除法、光流法，圖像識別、視頻處理、無線傳感器、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，形成一個智能化、便捷化、自動化的智能交通稽查網(wǎng)絡(luò)，避免到處出現(xiàn)假牌車、套牌車、無牌車、走私車、克隆車等不正當(dāng)現(xiàn)象，規(guī)范整個交通秩序，使不合法行為、違規(guī)行為得到大力緩解，并能最大程度地減少交通運營單位管理成本、提高整個智能交通環(huán)境下的稽查效率，最終達(dá)到有目的的、合理的文明交通監(jiān)管目的。

【關(guān)鍵詞】車輛檢測；稽查系統(tǒng)；數(shù)據(jù)加密；圖像識別；RFID

0　引言

目前，我國公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已進(jìn)入快速發(fā)展階段，汽車保有量也呈現(xiàn)很好的發(fā)展勢頭。隨著高速公路聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，車輛單次繳費金額增大，從而導(dǎo)致高速公路偷逃通行費行為的增加，收費稽查就成為減少財產(chǎn)損失的必要手段。現(xiàn)有的收費稽查工作缺乏對偷逃通行費行為和收費稽查工作的系統(tǒng)研究，而且主要依靠人工稽查，缺乏技術(shù)手段支持。因此，尋求一種智能識別手段或方法來解決這些問題是相關(guān)部門的迫切需求[1~3]。

基于車輛檢測的稽查系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對全省聯(lián)網(wǎng)收費數(shù)據(jù)庫、全省非現(xiàn)金客戶信息數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、加載，建立疑點信息庫和異常特征信息庫，然后采用各種挖掘算法，獲得各種有用信息并在共享平臺中進(jìn)行展示，用于規(guī)范和指導(dǎo)收費稽查工作，提高稽查工作的效率，提升聯(lián)網(wǎng)收費稽查管理的水平，能極大程度地減少交通管理的稽查成本、提高整個交通環(huán)境下的稽查效率，實現(xiàn)有針對性的、人性化的文明交通監(jiān)管，為智能交通的發(fā)展和推廣夯實基礎(chǔ)[4]。

車輛智能稽查系統(tǒng)[5~6]是針對車輛等營運存在的問題專用系統(tǒng)，既可以通過手持稽查系統(tǒng)和車載稽查系統(tǒng)對駐停實施無驚擾稽查，又可以通過車載稽查系統(tǒng)和固定稽查系統(tǒng)對移動實施即時稽查；既可以對非法和問題進(jìn)行有效監(jiān)管，又可以對執(zhí)法人員的稽查行為進(jìn)行有效監(jiān)控，具有全方位、全天候、及時性、穩(wěn)定性、安全性、便捷性和人性化的優(yōu)點。

1　關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)組成

1.1數(shù)據(jù)采集、清洗、加載

因從各種系統(tǒng)采集來的數(shù)據(jù)“雜質(zhì)”太多，不能直接利用，必須研究使用ETL工具對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、規(guī)約、加載，建立數(shù)據(jù)倉庫。

1.2數(shù)據(jù)挖掘、存儲及處理技術(shù)

研究各類主流數(shù)據(jù)處理技術(shù)及分析算法，如數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析、數(shù)據(jù)異常判別等。特別是基于公路收費稽查業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)所具有的多源、多維和海量特點，尋求能恰當(dāng)處理不同類型數(shù)據(jù)的分析算法，并根據(jù)平臺所提供的支撐服務(wù)，確定這些算法之間的應(yīng)用銜接和數(shù)據(jù)傳遞?？紤]到本系統(tǒng)涉及到的數(shù)據(jù)信息具有多源、多維和海量等特征，結(jié)合不同類型數(shù)據(jù)的分析算法，有效挖掘和識別漏費、逃費等嫌疑車輛和情況。

1.3建立疑點信息庫和異常特征信息庫

根據(jù)所記錄的車型信息以及車輛通行圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、整理和分析等技術(shù)處理工作。收費數(shù)據(jù)稽查系統(tǒng)通過分析處理全省各收費站執(zhí)行相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的情況，建立疑點信息庫和交費車輛通行情況異常特征信息庫。

1.4信息發(fā)布平臺

基于上述研究成果，將各項關(guān)鍵技術(shù)和服務(wù)功能通過平臺形式進(jìn)行整合，從而研制出一套具有較強(qiáng)實用性的疑點信息及異常特征信息發(fā)布平臺，并確保平臺具有如下特點：

（1）在對高速公路打逃業(yè)務(wù)特點的調(diào)研和分析基礎(chǔ)上，有針對性地分析、收集和研究平臺所面向的各類用戶群體及其各自所需的平臺支撐服務(wù)需求，以確保所建平臺具有一定的普適性和實用性。

（2）考慮到用戶所分享的逃費車輛名單、異常車輛名單等信息的有效性必須進(jìn)行監(jiān)管，為此在本項目中還將研究平臺對用戶所提供信息真實性的核查和追訴機(jī)制，特別是具備可行的追訴渠道以對不實信息進(jìn)行有效監(jiān)管和處理。

（3）根據(jù)平臺用戶群體的顯性和隱性需求，研究和制定各類有助于平臺推廣和擴(kuò)展的多類服務(wù)，如信息推送服務(wù)、數(shù)據(jù)共享服務(wù)等。

（4）根據(jù)平臺信息共享和交互的對象及需求，重點研究和制定共享數(shù)據(jù)的接口標(biāo)準(zhǔn)、傳輸機(jī)制和交互方式等。

系統(tǒng)組成圖如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)組成圖

2　系統(tǒng)特點

該系統(tǒng)主要有以下幾個特點：

（1）特有的信息安全技術(shù)。每臺車對應(yīng)一塊RFID防偽頂燈。電子標(biāo)簽型采用全球唯一的RFID序列號以及特殊的加密算法和芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲模式，能非常有效地避免出現(xiàn)內(nèi)存信息被破解或篡改的現(xiàn)象，對RFID防偽頂燈內(nèi)電子身份信息卡中的信息來說，有一定的安全保障能力。同時，每一個電子標(biāo)簽都和ID號一一映射，且和車輛信息一一對應(yīng)，避免復(fù)制導(dǎo)致了錯誤。

（2） “雙電子眼”識別技術(shù)。車載稽查系統(tǒng)和固定稽查系統(tǒng)既可以進(jìn)行圖像識別，又可以進(jìn)行RFID射頻識別，通過這樣的手段，能非常準(zhǔn)確地獲取到車主的相關(guān)特征及個性化信息，并快速便捷地與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫里面的信息進(jìn)行一個智能比對，對異常情況進(jìn)行播報，如采用即時發(fā)出語音與數(shù)字顯示報警信息等，以保證能實時現(xiàn)場解決稽查問題。同時稽查人員通過手持設(shè)備可以對可疑進(jìn)行干預(yù)。

3　結(jié)語

本稽查系統(tǒng)采用光流法、幀差法、紅外圖像識別、視頻采集檢測、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，可以對違規(guī)及欠費車輛進(jìn)行處理，這一功能可滿足各交通運營單位及車輛規(guī)費征收部門的要求，而且具有成本不高、易于實現(xiàn)、功能齊全的特點。具有一定的實用價值。

參考文獻(xiàn)

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黃柱（1992—），男，廣東廣州人，碩士研究生，研究方向：車輛檢測及交通安全研究。

蔡延光（1963—），男，湖北咸寧人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事組合優(yōu)化、人工智能、決策支持系統(tǒng)等研究。

作者簡介：

基金項目：國家自然科學(xué)基金（61074147，61074185）；廣東省自然科學(xué)基金（S2011010005059，8351009001000002）；廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項目（2012B091000171，2011B090400460）；廣東省科技計劃項目（2012B050600028，2010B090301042）。