园区车辆运行安全智能管理系统设计

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　　【摘 要】对于一些工厂、居民小区、物流园、停车场等园区，由于园区道路相对比较狭窄、道路两侧阻挡物较多、有许多的道路视觉死角、且存在许多错位路口，再加上园区交通管理未配置专人指挥管理等方面的因素，许多园区路口和路段成为车辆事故高发区域。本文根据目前激光雷达测距、测速技术和视频图像识别技术的发展现状，结合园区车辆运行安全管理的需求和控制事故发生，重点阐述实现园区车辆运行安全智能管理的功能和框架设计。
　　【关键词】园区微路口;激光雷达测距测速;视频图像识别;智能管理
　　中图分类号： TP311.52 文献标识码： A   文章编号： 2095-2457（2019）04-0001-002
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.001
　　Design of Vehicle Intelligent Security Management System in Park
　　SUN Xiao-dong QIN Huan-liang LIANG Zhi-jun DENG Yong-hong LU Yong-hong
　　（CNOOC （Huizhou） Logistics Co.，Ltd.Huizhou Guangdong 516000，China）
　　【Abstract】For some factories， residential quarters， logistics parks，parking lots and other parks，the parks are relatively narrow， there are many obstacles on both sides of the road，there are many roads with dead angles， and there are many misplaced intersections， plus the park. Traffic management is not equipped with special personnel command management and other factors， and many park intersections and road sections have become high-risk areas for vehicle accidents. Based on the current development status of laser radar ranging， speed measurement technology and video image recognition technology， this paper combines the needs of vehicle safety management in the park and control the occurrence of accidents， focusing on the function and framework design of realizing the safe and intelligent management of vehicle operation in the park.
　　【Key words】Park micro intersection;Lidar ranging speed measurement;Video image recognition;Intelligent management
　　0 引言
　　对于一些工厂、居民小区、物流园以及一些企业内部的道路建设，因不同企业内部建设和使用的差异性，国家没有过多的进行要求和规定，包括执法权限也是由企业向执法部门进行申报，由交通执法部门进行执法。因此企业在其园区内部进行车辆运行管理方面，普遍存在着取证手段比较落后、证据甄别周期较长、处理判断不及时等情况，以至一些园区道路和路口成为事故高发区域，也成为违章和事故处理的难题，且目前社会对企业不同程度的“反恐”要求，实现园区车辆运行安全智能化管理，越来越受到社会的重视。
　　1 园区道路的技术分析
　　园区道路是指非市政建设和管理、由工厂、企业、房地产开发公司等单位负责规划、建设的区域级道路交通系统，其一般具有以下几个特点：
　　（1）园区道路比较狭窄、道路路口较多、转弯较多、路旁障碍物较多、人车混流情况较多、对一般车辆要求低速运行;
　　（2）多数园区建设是分期进行的，由于设计变动和建设需求等方面因素，非标路口较多;
　　（3）由于园区使用和管理的不同，许多路段使用的差异性较大;
　　（4）缺少固定专职的管理人员管理;
　　（5）管理取证设备和管理手段较缺乏;
　　（6）无交通管理执法权，多为批评教育作为处罚手段;等
　　2 园区道路交通监测的技术手段
　　2.1 雷达测速、测距技术
　　雷达测速的原理是应用多谱勒效应，即移动物体对所接收的电磁波有频移的效应，雷达测速仪是根据接收到的反射波频移量计算而得出被测物体的运动速度。因此，具有以下特点：
　　A、雷达波束较激光光束（射线）的照射面大，测速易于捕捉目标，无须精确瞄准。
　　B、雷达测速、测距精度高，满足对交通违章查处取证的要求;
　　C、雷达发射的电磁波波束有一定的張角，测速距离和范围较大。
　　D、雷达测速装置可以输出不同需求的控制信号，满足对照相机、摄像头、道路闸口等取证、管理设备的控制需要。
　　E、雷达测速、测距因技术成熟稳定，价格适中，而广受欢迎。 　　目前激光雷达单独用于道路管理的主要方式是固定限值测速抓拍模式，由于道路交通的复杂性，需要在管理后台配专人进行二次甄别，处理信息量较大，管理应用效率较低。
　　2.2 视频图像监测技术
　　视频监控技术，属于计算机应用领域，就是说其依赖构建在计算机技术的发展之上。从系统模块来看，其涉及到起码包括：
　　光电成像技术（摄像机）
　　计算机网络（信号传输）
　　处理器芯片（信号数模转换、编码压缩、解码显示等）
　　计算机存储（视频抓拍、录制存储）
　　计算机视觉（图像分类、物体检测）
　　典型的视频监控系统主要由前端設备和后端设备这两大部分组成，前端设备通常由摄像机、手动或电动镜头、云台、防护罩、监听器、报警探测器和多功能解码器等部件组成，并通过有线、无线或光纤传输媒介与中心控制系统的各种设备建立相应的联系。系统具有：
　　A.先进性与继承性，可形成完整的城市视频图像联网监控;
　　B.升级与维修便捷;
　　C.可靠性与稳定性;
　　D.实用与可扩展性;
　　E.管理功能易操作;
　　F.可支持二次开发
　　G.系统安全程度高
　　H.兼容性与标准化
　　2.3 图像智能识别技术与智能雷达测速抓拍
　　充分发挥视频监控技术对被检测物体的行为分析功能、同时利用视频图像识别技术的技术特点，将视频图像识别弥补雷达测速系统固定限值检测的缺陷，同时利用智能雷达控制视频抓拍摄像头进行抓拍取证，确保对违规行为取证的及时性和有效性。使智能图像分析系统和智能雷达测速、测距系统成为更加智能化的系统。
　　3 园区车辆运行安全智能管理系统设计
　　3.1 系统管理流程设计
　　通过分别建立的园区车辆运行安全培训考核系统、视频图像行为分析和形态分析系统、智能雷达测速抓拍系统、门闸专家管理系统，通过计算机网络技术，形成园区车辆运行安全管理系统平台，并将系统的数据和信息、系统自我学习机制、运行管理专家的知识和规则、多媒体培训和考核内容进行统一的存储和管理。
　　建立多媒体音视频培训和考核应用软件系统，依据专家设定车辆运行安全管理规则，进行口头警告、强制培训、强制考核、禁止入园、交执法部门等手段进行处罚。
　　3.2 系统框架设计
　　3.3 系统功能设计
　　A.车辆捕获
　　利用雷达测速仪，一旦有车辆即将通过，测速检测的响应时间小于5ms。
　　B.实时监控
　　对运行车辆进行实时监控，利用视频图像分析预警功能，首先实现对运行车辆的形态进行分析，通过智能学习系统给出合理的测速限值，提供给雷达测速系统进行连续运算比对，一旦超过限值，立即进行抓拍处理。同时视频监控对车辆的运行状态进行实时监控，一旦有占道、压线、违停、闯红灯立即实施抓拍;
　　C.记录车辆信息
　　对于经过监测点正常行驶的机动车，检测的车辆通过的信息，包括时间、地点、方向、牌照号、车型、车速等信息进行存储管理;违章抓拍的车辆信息（包括图像），自动归类存储并统计，统计结果同时发往各门闸管理系统进行闸口处理管理。系统反应时间不大于30秒。
　　D.自动识别牌照：
　　对车牌照号码进行自动定位、识别;
　　号牌识别准确，白天不低于90%，夜晚不低于85%的识别率;
　　号牌捕获及识别时间不高于500ms。
　　E.联网布控：
　　拦截点主控机除了识别每一辆过往车辆，对超速车辆到来时进行实时报警外，还可进行治安联网实时布控。
　　F.自动传输、接收数据：
　　系统检测的车辆信息数据保存在本地的数据库中，同时向指挥中心传递数据。如果遇到网络故障，则在网络通讯恢复时自动将未传递的数据上传到指挥中心。
　　系统可根据实际情况采用有线/无线传输方式，自动将路段监测所获取的数据信息存储并传输，管理中心自动读取数据，无需人工插、拔硬盘，数据信息传输、接收完全实时、自动化;
　　G.统计查询功能：
　　所有超速行驶的车辆，系统都会在数据库中记录下通过时间、牌照号、车型、车类、车辆图片等，用户可通过输入相关字段信息，查询到相关车辆的记录。
　　H.远程自助登记、培训、查询功能
　　驾驶员可以方便地利用手机、IPAD、笔记本电脑登录系统进行入场培训、考核和进行自助式车辆违章信息查询。
　　I.设备运行智能监控管理功能
　　系统可通过监控端对系统设备运行情况进行管理，对系统参数进行设置，对数据进行浏览和查询。
　　同时，提供远程维护功能。在控制中心通过网络对现场设备进行管理，大大简化了系统维护的复杂度、节约了系统维护的人力、物力。
　　J.故障自动恢复：
　　主机设备中设置有硬件看门狗，如果遇到系统因意外而死机的情况，则看门狗会发挥作用，自动重新引导系统，进入工作状态。
　　系统断电引起的意外死机，不会对操作系统产生影响，系统重新开机后，仍能正常工作。
　　4 总结与展望
　　园区道路做为市政道路的辅助，随车辆数量的增多，事故和纠纷数量的增多，正逐渐受到园区管理者的高度重视，由于园区车辆安全运行的复杂性，更加智能便捷的管理系统和手段，将会成为车辆运行安全管理的一个越来越重要的课题。
　　【参考文献】
　　[1]《中华人民共和国道路交通安全管理法》.
　　[2]《园区道路交通安全管理规范》.
　　[3]《校园道路交通安全管理规定》华南理工大学.
　　[4]《计算机视觉—模型、学习和推理》苗启广、刘凯、孔韦韦、许鹏飞译.
　　[5]《超宽带雷达应用与设计》胡明春、王建明、孙俊译.
　　[6]《面阵激光雷达成像原理、技术及应用》周国清、周祥著.
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