朱志方

(福建省交通科研院有限公司，福州 350000)

近年來，隨著政府還貸二級公路取消收費、機動車保有量快速增長、國省道通行條件改善等因素影響，我省境內(nèi)普通國省道車輛通行量持續(xù)增大， 且大部分為重型載貨車輛，對國省道公路橋梁、路面造成損壞，公路養(yǎng)護成本居高不下和道路交通安全隱患問題更加突出。 根據(jù)國家和省交通運輸廳關(guān)于加強道路交通安全和迎接2020年交通運輸部國省干線檢查的工作部署和要求， 為進一步改善和提升我省普通國省道通行條件和安全保障能力，預(yù)防和減少道路交通安全事故，更有效地保障群眾交通出行安全，勢必要加大超限超載治理力度、全力推進技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)。

經(jīng)過多年的發(fā)展和努力， 南平市初步建立了交通公安聯(lián)合治超為依托， 以固定檢測和交警流動稽查相結(jié)合的治超路面監(jiān)控體系，但是由于公路路網(wǎng)較為發(fā)達，存在重在車輛繞行現(xiàn)象，為了繼續(xù)鞏固和擴大治超成效，采用公路科技治超， 通過技術(shù)手段實現(xiàn)對全路網(wǎng)違法超限超載行為的全時段監(jiān)控與自動化取證， 將有效延伸管理的范圍，緩和執(zhí)法力量不足的矛盾，推動進一步治超執(zhí)法模式的轉(zhuǎn)型和升級，調(diào)整治超體系和治理能力現(xiàn)代化水平，利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)在線即時監(jiān)督監(jiān)測，24 h 全天候監(jiān)管的執(zhí)法模式，是解決當(dāng)前執(zhí)法過程中，執(zhí)法時效不及時、取證困難、安全保障力度弱、治超效果不明顯等問題的有效手段。穩(wěn)步推進不停車檢測動態(tài)執(zhí)法，實現(xiàn)違法行為的自動在線篩查、實時取證；推進執(zhí)法案件(文書)數(shù)字化，推進數(shù)據(jù)全網(wǎng)共享，服務(wù)于道路治超執(zhí)法。

1 項目背景

南平市位于福建省北部的咽喉要道， 西北與江西省接壤，東南與寧德市交界，西南與三明市毗，連轄2 個市轄區(qū)、5 個縣、代管3 個縣級市，是公路貨物運輸?shù)闹匾ǖ馈?/p>

經(jīng)過多年建設(shè)， 到2019 年底全市公路總里程達到15684 km，其中高速公路6 條1045 km、國道7 條1319 km、省道5 條308 km、 縣道2243 km、 鄉(xiāng)道5603 km、 村道5166 km、橋梁5249 座(高速公路1422 座、普通公路3827座)、隧道344 座(高速公路331 座、普通公路13 座)，基本形成了以高速公路和普通國省道干線公路為骨架， 以農(nóng)村公路為基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)合理、層次分明、四通八達的公路網(wǎng)。

全市公路貨運主要依托高速公路和普通過生干線公路，2019 年 貨 運 量 為3983.92 萬t， 貨 運 周 轉(zhuǎn) 量 為1432282.97 萬t·km， 貨運總體呈現(xiàn)由南到北的流向特點， 國道205 是南平市貨運主通道， 特別是進入浦城縣后，貨運車輛大幅增多，公路運輸壓力增大。 貨運以過境量為主，初步估算過過境量約占到60%，市內(nèi)貨運主要集中在國道205 周邊，起終點以建甌市、建陽區(qū)為主。

全市共設(shè)置交通公安聯(lián)合治超站6 個， 均分布在國道沿線，分別為國道205 浦城七里頭站、國道237 武夷山葛仙站、建陽花溪口站、建甌瑤坪站、國道316 南平下嵐站、光澤冊下站。

在6 個交通公安聯(lián)合治超站中，南平下嵐站，建陽花溪口站電子抓拍系統(tǒng)已經(jīng)建設(shè)完成， 光澤冊下站電子抓拍系統(tǒng)在建，武夷山葛仙站正在進行遷址建設(shè)，浦城七里頭站、建甌瑤坪站因國道205 改線和市區(qū)管制貨車繞行，治超站前已無貨車通行， 站前設(shè)置電子抓拍系統(tǒng)已市區(qū)引導(dǎo)車輛進站檢測功能， 電子抓拍系統(tǒng)將隨搬遷系統(tǒng)建設(shè)同時進行。

2 治超工程建設(shè)的需求與內(nèi)涵

2.1 定義內(nèi)涵

公路治超非現(xiàn)場執(zhí)法試點建設(shè)工程(以下簡稱試點工程)是指交通綜合行政執(zhí)法機構(gòu)、公安交通管理機構(gòu)根據(jù)《公路法》《道路交通安全法》《公路安全保護條例》等法律法規(guī)及有關(guān)規(guī)定，依法履行保護公路設(shè)施安全，保障道路交通和人民生命財產(chǎn)安全的需要， 通過設(shè)置普通公路車輛路面動態(tài)檢測技術(shù)監(jiān)控，高速公路入口、卸載點和貨運源頭稱重檢測，及相應(yīng)配套設(shè)施，形成完善的治超監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，對貨運車輛進行實時檢測，并將數(shù)據(jù)進行傳輸、存儲、整合、執(zhí)法、再應(yīng)用的綜合工程。

2.2 需求分析

(1)路面監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)仍需完善

由于路面動態(tài)檢測技術(shù)監(jiān)控及配套卸載點還未開展建設(shè)， 主要依靠6 個交通公安聯(lián)合治超站(僅有3 個在用，1 個正在建設(shè)，2 個計劃搬遷)已無法滿足卸載、消除違法的基本功能要求。 同時， 已建的交通公安聯(lián)合治超站，高速公路入口不停車稱重檢測、重點貨運源頭稱重檢測、交通流量調(diào)查點、公安卡口視頻監(jiān)控、交通執(zhí)法執(zhí)勤等前端動靜態(tài)感知設(shè)備衛(wèi)星城執(zhí)法監(jiān)管體系， 對超限超載車輛發(fā)現(xiàn)難、查處難。

(2)源頭治理能力有待提高

全市公布的84 家重點源頭的單位中，僅有32 家安裝了稱重監(jiān)控設(shè)備，約占總比例的38%。此外，全市貨運量為3983.92 萬t，貨運周轉(zhuǎn)量為1432282.97 萬t·km，貨物運輸企業(yè)340 家。 緊靠現(xiàn)有治理能力，難以做到全面監(jiān)管。

(3)信息平臺建設(shè)仍需加強

目前依靠進行執(zhí)法，交通、公安等部門及相關(guān)企業(yè)建設(shè)的聯(lián)合治超站、高速公路入口不停車稱重檢測、交通流量調(diào)查點、公安卡口視頻監(jiān)控、交通執(zhí)法執(zhí)勤車、重點貨運源頭稱重檢測等前端動靜態(tài)感知設(shè)施為組網(wǎng)， 相關(guān)治超成員單位建設(shè)的營運車輛動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、 高速公路超限超載黑名單管理系統(tǒng)、公安交管車輛管理系統(tǒng)、道路運政管理系統(tǒng)、 大件運輸許可系統(tǒng)等后端數(shù)據(jù)資源未共享， 且處在前后端中間的執(zhí)法信息系統(tǒng)不具備將前端外場設(shè)備、后端應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的功能，尚未實現(xiàn)應(yīng)用協(xié)同。

3 非現(xiàn)場執(zhí)法治超系統(tǒng)的基本原理

非現(xiàn)場執(zhí)法治超[1]基于多源頭數(shù)據(jù)采集與多源車輛數(shù)據(jù)交互決策，在采集數(shù)據(jù)間相互修正和驗證的過程中，將交互決策策略應(yīng)用到車輛超載違法運輸?shù)呐卸ā?在公路非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)的基礎(chǔ)上按標準化可接入高速公路入口超限和出口計重、公路源頭治超、公路交通量調(diào)查、公路超限檢測站等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，通過數(shù)據(jù)采集、對比、分析，提高數(shù)據(jù)的準確性，完善完整的證據(jù)鏈，提高保證違法認定的客觀性和公正性。

非現(xiàn)場執(zhí)法治超系統(tǒng)包含的子系統(tǒng)有： 含前端檢測設(shè)備技術(shù)監(jiān)控、應(yīng)用軟件系統(tǒng)、監(jiān)測監(jiān)控中心場所、運行支撐基礎(chǔ)設(shè)施，以及相關(guān)運行保障體系建設(shè)，如圖1 所示。

前端檢測設(shè)備技術(shù)監(jiān)控主要包括普通公路車輛路面動態(tài)檢測技術(shù)監(jiān)控、高速公路入口不停車稱重檢測、卸載點稱重檢測、重點貨運源頭稱重檢測等。

應(yīng)用軟件系統(tǒng)主要包括治超數(shù)據(jù)中心和治超聯(lián)網(wǎng)管理信息系統(tǒng)。

治超數(shù)據(jù)中心主要實現(xiàn)對非現(xiàn)場執(zhí)法所需的內(nèi)外部數(shù)據(jù)資源以及其他相關(guān)電子文檔的存儲， 包括前置中間庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、主題數(shù)據(jù)庫、共享數(shù)據(jù)庫建設(shè)，并通過數(shù)據(jù)交換中心為各相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的互聯(lián)、互通、互享、互動提供支持，為異構(gòu)數(shù)據(jù)及異構(gòu)軟硬件平臺之間提供協(xié)同機制。

治超聯(lián)網(wǎng)管理信息系統(tǒng)包括治超基礎(chǔ)信息管理、音視頻監(jiān)控管理、超限超載運行監(jiān)管、治超指揮調(diào)度管理、治超綜合分析評價、移動應(yīng)用等，實現(xiàn)各類治超業(yè)務(wù)深度綜合再應(yīng)用。

監(jiān)測監(jiān)控中心場所主要包括中心大廳、 會商室、機房、顯示系統(tǒng)、監(jiān)控大屏、供電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、會議系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等的設(shè)計、裝修、安裝、部署等建設(shè)內(nèi)容。 通過監(jiān)測監(jiān)控中心實現(xiàn)非現(xiàn)場執(zhí)法業(yè)務(wù)開展相關(guān)的監(jiān)控管理和指揮調(diào)度。

運行支撐基礎(chǔ)設(shè)施主要包括支撐該試點工程運行的“三類設(shè)備”(網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、機房配套設(shè)備、安全設(shè)備)和“六大系統(tǒng)”(操作系統(tǒng)、主機系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、備份管理系統(tǒng)、安全系統(tǒng))等軟硬件設(shè)施。

運行保障體系主要包括標準規(guī)范體系、 信息安全保障體系、建設(shè)與運維保障體系。標準規(guī)范體系包括試點工程建設(shè)中應(yīng)遵守的國家、 交通運輸部和地方相關(guān)行業(yè)技術(shù)標準規(guī)范； 信息安全保障體系為試點工程提供安全支撐，依據(jù)嚴格的安全管理制度與安全技術(shù)規(guī)范，實現(xiàn)對系統(tǒng)各層面的安全防護； 建設(shè)與運維保障體系是確保試點工程全過程順利實施， 保障項目建設(shè)成果長期穩(wěn)定運行與可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

圖1 非現(xiàn)場執(zhí)法治超系統(tǒng)框架

4 非現(xiàn)場執(zhí)法治超系統(tǒng)的工作流程

當(dāng)車輛駛?cè)霗z測區(qū)域后， 系統(tǒng)得到車輛的重量、速度、軸距、車牌、輪廓(長×寬×高)數(shù)據(jù)等信息，檢測完成后得到車輛數(shù)據(jù)并按照相關(guān)標準對車輛進行超限超載判斷，若車輛超載，前方可變情報板將顯示超載車輛的車牌號，提示該車車主車輛可能超限。

通訊系統(tǒng)會將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)傳送至區(qū)域治超管理平臺， 在系統(tǒng)平臺中結(jié)合相鄰時段通過多站點數(shù)據(jù)對比綜合判斷出車輛是否超限。

結(jié)合路面上的視頻車牌識別系統(tǒng)判斷該車輛的行駛軌跡， 把數(shù)據(jù)推送給附近的執(zhí)法點并對超限車輛進行精準攔截，提高執(zhí)法效率和準確性。

非現(xiàn)場執(zhí)法治超系統(tǒng)的工作流程如圖2 所示。

5 異構(gòu)環(huán)境下多源車輛數(shù)據(jù)交互決策

5.1 多源數(shù)據(jù)的采集和匹配

圖2 非現(xiàn)場執(zhí)法治超系統(tǒng)工作流程

多源數(shù)據(jù)的采集和匹配關(guān)系到平臺執(zhí)法的準確性。本文采用了前端稱重區(qū)域多源數(shù)據(jù)采集控制及匹配技術(shù)[2]。 當(dāng)系統(tǒng)進行車輛數(shù)據(jù)采集時，由核心的稱重儀表向攝像機、高寬儀等外部設(shè)備發(fā)送統(tǒng)一的觸發(fā)信號，保證車輛通過檢測區(qū)域時采集的各個子系統(tǒng)特征量如重量、車牌、長×寬×高、視頻等信息一一正確匹配。 為提升各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的匹配率，在系統(tǒng)進行車輛數(shù)據(jù)傳輸時，制定了標準的通訊協(xié)議、接口，并按照規(guī)范化格式傳輸?shù)焦芾砥脚_，以便各個子系統(tǒng)可以對同一車輛進行準確處理，多源數(shù)據(jù)采集與匹配流程如圖3 所示。

圖3 多源數(shù)據(jù)采集與匹配流程

5.2 多源數(shù)據(jù)的交互驗證

多源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的每個子系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)并非都是單一的車輛信息，而是多元的車輛信息，整個多源采集系統(tǒng)得到的車輛數(shù)據(jù)中， 多種車輛數(shù)據(jù)存在著多次測量的情況。 重量采集系統(tǒng)可以得到車輛的輪重、軸重、軸組重、總重、軸數(shù)、速度、軸距等信息，通過軸數(shù)和軸距信息可以分析出貨運車輛的類型。車牌、視頻采集系統(tǒng)可以獲取車輛的車牌、顏色、類型等信息，通過分析過車的視頻流數(shù)據(jù)甚至可以得到過車速度信息及車長、 車寬的數(shù)據(jù)。 車輛尺寸采集系統(tǒng)通過激光測距原理可以得到車輛的長度、寬度和高度信息，同時還可以分析出車輛的速度信息。 車輛速度采集系統(tǒng)可以準確獲取車輛的通過速度信息。

除了重量、 軸數(shù)及軸距等信息僅能通過稱重子系統(tǒng)獲取，車牌信息通過車牌識別子系統(tǒng)獲取外，其他所有信息均存在著多源測量的清況。 通過對多源采集的信息進行交叉驗證可以分析出各個子系統(tǒng)的工作情況，將異常子系統(tǒng)的相應(yīng)數(shù)據(jù)進行適當(dāng)修正， 提升數(shù)據(jù)采集的準確性。

6 非現(xiàn)場執(zhí)法治超系統(tǒng)綜合平臺及應(yīng)用

非現(xiàn)場執(zhí)法治超系統(tǒng)綜合平臺[3](圖4)也叫公路區(qū)域治超綜合管理平臺，它是基于MVC(模型-視圖一控制器)模式框架開發(fā)，登錄系統(tǒng)后，同一用戶可以擁有訪問多個執(zhí)法站點的權(quán)限。 任何與Web 服務(wù)器互聯(lián)的計算機只要安裝了瀏覽器，都可以訪問Web 服務(wù)器，并根據(jù)擁有的權(quán)限對管理系統(tǒng)進行各種操作。當(dāng)系統(tǒng)需要升級時，只需對服務(wù)器進行軟件升級， 用戶自動就能使用新版本的管理系統(tǒng)，擺脫對客戶端軟件的依賴。

以南平市非現(xiàn)場執(zhí)法治超系統(tǒng)綜合平臺為例在數(shù)據(jù)資源建設(shè)和系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能兩個主要方向介紹其平臺的應(yīng)用。

在數(shù)據(jù)資源建設(shè)上，應(yīng)滿足《交通運輸部辦公廳關(guān)于印發(fā)全國治超聯(lián)網(wǎng)管理信息系統(tǒng)省級工程建設(shè)指南的通知》(交辦公路〔2018〕77 號)，以及省交通綜合行政執(zhí)法系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接要求，實現(xiàn)交通公安聯(lián)合治超站、前端檢測設(shè)備技術(shù)監(jiān)控、交通流量調(diào)查點等數(shù)據(jù)自動采集，元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)接口標準符合 《交通運輸部關(guān)于印發(fā)全國治超檢測站點規(guī)范化建設(shè)試點工程實施方案的通知》(交公路發(fā)〔2005〕613 號)，開展前端感知設(shè)備、后端應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及服務(wù)發(fā)布接口標準研究。

在系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能上，將所采集的數(shù)據(jù)進行再應(yīng)用，與后端治超業(yè)務(wù)管理無縫對接，建成綜合治超“一張網(wǎng)”。開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用，治超指揮調(diào)度與智能研判，完成治超成效評價、超限超載大數(shù)據(jù)分析，支撐公路治超非現(xiàn)場執(zhí)法工作開展， 實現(xiàn)對違法超限超載行為的全面監(jiān)控和精確打擊，推進治超管理上下游協(xié)同、全鏈條聯(lián)動管理。

圖4 公路區(qū)域治超綜合管理平臺結(jié)構(gòu)構(gòu)造

通過數(shù)據(jù)的采集、修正和驗證等一系列的分析，最終的多源數(shù)據(jù)采集與匹配、 交互驗證均在建設(shè)應(yīng)用軟件系統(tǒng)上進行。 南平市非現(xiàn)場執(zhí)法治超系統(tǒng)綜合平臺應(yīng)用軟件系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容包括市級治超數(shù)據(jù)中心、 市級治超聯(lián)網(wǎng)管理信息系統(tǒng)，由市級交通綜合行政執(zhí)法機構(gòu)統(tǒng)籌建設(shè)，系統(tǒng)需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)權(quán)限、用戶訪問權(quán)限分區(qū)域、分級別管控，供市、縣(區(qū)、市)、站各級管理部門使用，縣級管理部門不在另行開發(fā)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。 市級交通綜合行政執(zhí)法機構(gòu)對照上級管理部門、本級機構(gòu)，以及治超成員單位已建系統(tǒng)的功能， 根據(jù)非現(xiàn)場執(zhí)法業(yè)務(wù)實際需求開展系統(tǒng)建設(shè)，對已建設(shè)并投入運行的，建議通過系統(tǒng)升級改造的方式滿足本級業(yè)務(wù)需求，避免重復(fù)建設(shè)。應(yīng)用軟件框架圖如圖5 所示。

圖5 應(yīng)用軟件框架

7 結(jié)語

公路區(qū)域治超系統(tǒng)是基于多源數(shù)據(jù)架構(gòu)， 提出集動態(tài)稱重、視頻識別、雷達測速、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)于一體的多元車輛數(shù)據(jù)采集技術(shù)，解決了貨運車輛超載、超限等違法行為檢測盲區(qū)，規(guī)范了貨運車輛運輸秩序，提升了道路安全治理，實現(xiàn)了對超限超載運輸車輛的全天候監(jiān)控，有效延伸了管理的時空范圍，緩解了執(zhí)法力量不足的矛盾；同時建立了車輛多源數(shù)據(jù)判定體系， 解決了多源采集時的數(shù)據(jù)污染，提升了采集數(shù)據(jù)準確度，保證了違法認定的客觀性、公正性，還對潛在的超限運輸車輛形成一定威懾。隨著公路數(shù)據(jù)化、信息化越來越高，公路區(qū)域治超系統(tǒng)是一種趨勢所在，目前該系統(tǒng)已在各省逐步運用起來，但由于該系統(tǒng)需要多源數(shù)據(jù)融合， 并需要多部門、 多單位、不同設(shè)備的協(xié)同，這就需要制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)安全，因此該系統(tǒng)具有一定的局限性，仍需進一步完善。