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智能交通

基于交強險電子標簽的智 能交通管控系統

系統概述

基于交強險電子標簽的智能交通管控系統是在交強險電子 標簽專利技術基礎上,充分物聯網應用系統技術,通過配備手持、車載和固定執法設備, 以交通綜合信息數據庫為支撐,實現智能交通信息采集與分析、智能交通路政管理和智能 交通信息服務三大核心功能,著力解決查處假牌套牌車輛泛濫等交通違法行為、緩解城市 交通擁堵和滿足日益增長的交通信息服務需求等交通管控中的熱點難點問題。

系統設計方案

本系統是基于車輛交強險/車牌電子標簽為主要檢測點的 一整套車輛交通管控方案。它的基本接入及傳感設備有:車輛交強險電子標簽、車牌電子 標簽、手持讀卡稽查設備、車載讀卡稽查設備、固定讀卡稽查設備、視頻捕捉設備。

車輛監管數據庫                              

中間件服務器平臺

機動車輛監管平臺:公共信息管理、平臺

維護管理、移動監管系統、固定監管系統、交通信息管理 、證照信息管理。

安全網管平臺:指揮調度系統、呼叫系統、罰款繳費綜合 結算系統、路網交通信息數據庫、車輛年檢信息數據庫、車輛交強險信息數據庫、第三方 擴展數據庫及接口。

 

系統功能結構圖

系統網絡拓撲圖

系統功能描述

系統部署范圍:

1)全省正常車輛安裝了交強險電子標簽和車牌電子標簽 。

2)基于監控圖像的車牌識別技術能夠快速識別本省社會 車輛、外省社會車輛、部隊車輛和武警車輛等車輛類別屬性。

五重信息互確認:前車牌電子標、后 車牌電子標、交強險電子標、車輛信息數據庫、監控視頻圖像。

主要技術

1)五元組信息一致性綁定核查:五重信息互確認(圖一)

2)車載三元組電子標簽信息自校驗:數字信息關聯校驗 技術(敵我識別技術)(圖二)

3)車輛監控視頻圖像快速識別     

4)無接觸式無源RFID遠距離射頻識別

5)車輛軌跡智能關聯分析(圖三)

6)基于數據挖掘的車輛定位預測分析

7)指定車輛跟蹤

8)路段保有車輛數量動態統計分析

9)基于負載平衡的交通信號燈優化(圖四)

10)實時路況快速統計與圖像生成(圖五)

11)基于實時路況的快速路徑規劃

12)道路擁堵與車輛類型的關聯分析

圖 1

圖 2

圖 3

圖 4

圖 5

 

基礎設施建設

該系統是在當前的交通管控系統的基礎上引入了車輛交強 險和車牌的電子標簽及視頻識別車牌號的多重核查技術,可與原管控系統無縫對接,實現 平滑的管理過渡;可在基礎設施建設不變的情況下,逐步的實施新的管理手段演進。

由車輛前后車牌電子標簽及交強險電子標簽可構成三元組 信息核查, 可直接運用于手持/車載執法設備;手持/車載執法設備是直接交管部門配發的 執法設備,可直接手持也可安裝在執法車輛上。手持/車載讀卡設備可無接觸式讀取RFID電 子標簽,通過這三個電子標簽的信息核對,立即判定該車輛是否為合法車輛;

對于固定點核查,可以在固定點安裝大功率讀卡器加上視 頻圖像識別;在現有的檢查路口的視頻攝像頭上直接接入嵌入式圖像處理識別車牌號,該 設備可快速處理和識別車牌號碼,提供輔助的核查信息之一;因此由前后車牌電子標簽、 交強險電子標簽、圖像識別車牌號及交管系統中關聯信息可構成五元組信息一致性綁定核 查,五重信息的核查可使套牌等違法車輛無藏身之處;

在基礎設備建設上,本系統可直接在原有基建上改造,加 上讀卡設備、視頻處理設備、手持/車載讀卡設備就可完成車輛及交通信息的采集,具有成 本低且可快速部署的特點;

同時整個系統需要網絡、服務器等設備構建,可定制接口 與原有的系統無縫對接。

對于智能交通信息的采集主要涉及電子標簽信息讀取及車 牌號圖像識別;無接觸式無源RFID遠距離射頻識別和車輛監控視頻圖像快速識別技術是該 信息采集的有效支撐;

無接觸式遠距離射頻識別主要對應于手持/車載/固定點對 于車牌及交強險的電子標簽信息獲取;此類電子標簽均為無源RFID電子標簽,其優點就在 于能無接觸式快速獲取;大功率的讀卡設備能滿足遠距離設備的要求,且識別率較高;

車輛監控視頻圖像快速識別主要對應于固定點攝像頭獲取 圖像后的車牌號快速獲取。采用線圈檢測為主和視頻檢測為輔結合的方式,當檢測到車輛 在視野范圍內,首先對視頻信號中的一幀的信號進行圖像采集,數字化,得到對應的數字 圖像。采用跳數定位方法,基本確定車牌所在的位置。分割采用水平和垂直投影方法精確 定位字符。在采用模板匹配算法和基于人工神經網絡對字符進行識別,提取車牌號后交由 系統處理。

固定/手持/車載讀取電子 標簽示意圖

車牌識別過程示意圖

 

車輛管控

根據車輛的采集的車牌/交強險電子標簽信 息和車牌號,可有效的實現車輛管控。

在基于車輛交強險/車牌電子標簽車輛交通 管控系統中,交強險和車牌電子標簽在初始發放時就記錄在數據網絡中,并對應唯一的數 據信息(車主、車型、顏色、交款情況...)。當稽查讀卡設備(手持/車載/固定)讀取到 一個正常車的信息時,一定可以獲取前后車牌的電子標簽信息和交強險電子標簽信息,但 三者通過儀器核查完全一致,則證明該車為合法車輛。如果未讀到信息或者三元組電子標 簽信息核查不對,直接會判定為違規車輛,執法人員可直接執法。

出現本省社會車輛被盜搶、車輛肇事逃逸時 ,接警后需要快速定位和跟蹤該車輛,根據當時人的車牌提示或肇事地點的視頻信息,迅 速針對該車輛電子標簽進行位置鎖定,確定大概方位,指揮移動執法車搜索并抓捕犯罪嫌 疑人。

通過電子標簽識別正常車 輛

當問題車輛標簽未撕毀時:

通過在線監控搜索車輛行進路線和位置

通過通信網絡通知車輛附近警力加強監控

預判車輛行進路線并提供設卡地點輔助決策

當問題車輛標簽撕毀時:

車輛將被標識為無交強險車輛并通知附近警力

路面警力通過手持終端檢查無交強險車輛,通過比對車架 號等方式可以尋獲車輛。 

記錄違章車輛相關信 息

智能交通控制和管理

智能交通控制和管理是在基礎設施建設完成后,通過智能 交通信息采集和查詢的支持,進一步提供的控制和管理功能。

自動交通誘導信息

隨著城市車輛越來越多,城市交通逐漸惡化,擁塞堵車問 題日趨嚴重。本系統可以直接通過道路設定固定讀卡設備,實時的獲取道路車輛準確流量 。

該流量數據可以和城市交通燈控制系統結合,調整道路的 車輛的通行時間來較少擁塞路段負荷。

可以在路段設定道路擁塞指示牌,提示司機選擇非擁堵路 徑。

 

交通流量疏導

 

在線交通信號燈優化

可同時優化路網中各信號控制器的配時方案以均衡網絡流 量、減少交通擁堵;單機版優化的路網規模不少于300個信號交叉口。

智能交通信息服務

停車場、小區泊位信息查詢服務

針對城市車輛管理,該系統可對外部應用提供擴展接口; 如:可向停車場系統、公路收費系統提供定制信息服務等。

基于精確的流量信息、車輛定位信息,系統可以擴展多種 信息服務功能,如車輛運政管理功能,停車場、小區車輛門禁監控管理功能。

基于實時路況的車輛導航信息服務

在實時路況快速統計與圖像生成的基礎上,產生預測的出 行信息;在事件發生情況下,預測擁擠的形成與動態傳播過程,幫助交通控制中心制定并 實施“有預見性”的事件管理策略。

移動終端信息提示服務

對于加裝了移動終端的客戶,終端集成了GPS、GPRS、以 及網絡客戶端,可以向移動執法終端和普通客戶移動終端提供定制信息服務。

關鍵技術分析

交強險/車牌RFID電子標簽數據安全與加密

除了后臺應用系統的數據存儲、傳輸安全外,還要對于 RFID 讀寫設備、RFID 電子標簽的加密與授權,以及前者對后者合法性的驗證,需要建立 密鑰管理系統,并發行安全認證密鑰卡來進行保障,可以建立不同密鑰的版本,并根據不 同功能或應用定義不同應用類型的密鑰。

交強險/車牌RFID電子標簽防偽造的方法

交強險、車牌電子標簽唯一關聯該車輛相關信息,如果不 法分子將車牌、交強險電子標簽同時偽造,系統會根據數據挖掘的分析結果判斷該車是否 已經是被套牌或疑似套牌。

信息網絡與RFID定位

基于先進的檢測、感知、識別技術和車載設備,在建立健 全城區的數據采集點后,就可以依托RFID對車輛進行區域定位,根據系統記錄該車輛的最 后探測時間,以及周邊的采集點分布,就可以確定該車輛所在的區域范圍。

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