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高速公路违章超速图像抓拍系统简介
刘
摘
勇
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（重庆交通科研设计院，重庆市
要：就目前高速公路违章超速抓拍系统实施的目的、系统的构成及其关键技术做了简单介绍，同时也就今后的
发展趋势作了阐述。
关键词：超速检测；图像抓拍；车牌自动识别文章编号：（!""+）&""’$)#(("&$"&")$"#
中图分类号：,#’+
文献标识码：-
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近几年，我国高速公路建设有了飞速发展，但是随着新建高速公路的开通，高速公路交通事故发生率却急剧上升。有关数据表明，违章超速已成为高速公路交通事故的主要隐患，轻者造成“追尾”，车辆受到损坏，重者导致人身伤亡，为社会和家庭带来很大损失。因此，必须有有效的手段，严肃治理高速公路上的违章超速行驶现象，在这种情况下高速公路违章超速抓拍系统应运而生，在国内外得到了广泛的应用。!
超速抓拍系统的功能
根据我国高速公路自身的特点，违章超速图像抓拍系统主要安装在特殊路段（如隧道、特大桥梁、交通事故易发地段或特殊地质路段），用于对进出这些路段的车辆进行!#.全天候不间断监测和记录。若发现超速违章时，设置在高速公路各个出入口处（一般为收费站）的执法人员即对相应的驾驶人员进行违章处理。
超速抓拍系统的功能包括如下几点：
（&）通过在高速公路特殊路段设置超速图像抓拍系统，能在一定程度上对驾驶员产生威慑作用，从而降低交通事故的发生率。
（!）进行速度的检测，抓拍违章超速车辆的图像并记录车速等数据，为处罚打击超速、逆行等严重违章现象提供有力证据。
（/）系统可以对通过监控点的每一辆车进行图像记录和牌照自动识别，为侦破交通肇事逃逸案、各种利用机动车作为犯罪工具的刑事案、以及抢劫车
收稿日期：!""#$"%$&"
作者简介：刘勇（&’()$），男，重庆市人，本科，助工，从事高速公路的收费、监控、通信设计及其施工监控工作*万方数据
辆、破坏高速公路设施等恶性案件提供线索和证据。
（#）建立动态数据库，自动查找被盗、被抢以及违章拒罚车辆。
（+）系统可实现按照时段、车型、车道等方面进
行交通流量统计，监视高速公路车辆流情况，为提高高速公路的营运管理水平提供科学依据。"
系统构成
笔者现就单独一条高速公路上的违章超速图像抓拍系统的构成作简单介绍。系统主要由前端图像抓拍识别子系统、数据传输子系统、收费站卡口执法处理子系统、路段警务信息中心子系统#部分组成。系统构成如图&所示。
"#!前端抓拍识别子系统
前端抓拍识别子系统完成车辆车速检测、抓拍、识别、存储、传输等功能，是整个超速抓拍系统的基础。
主要设备包括车辆检测和测速装置、采集控制设备、智能补光设备以及前端识别管理设备。子系统构成框图见图!。
（&）车辆检测和测速设备
现今车辆测速专用设备主要有线圈、激光和雷达及视频#种。具体采用何种方式应根据实际情况而定。
（!）采集控制设备
采集控制设备主要包括摄像机、工控机、图像采集卡以及控制软件等，采集控制装置主要功能是负责采集过往车辆的图像，并压缩存储，同时记录下车
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速、时间及其它相关数据。
关于摄像机的设置一般按照以下原则进行：每个车道需要!个摄像机，一个为“全景摄像机”，用于拍摄全景及车辆全貌；另一个为“牌照摄像机”，用于拍摄车辆牌照及前部特征。如果同一方向需要监视多个车道则全景摄像机可以共用，而牌照摄像机必须每个车道"个。
（#）前端识别管理设备
前端识别设备主要负责车辆图片中牌号码的自动实时识别，并且对本点内所有工控机上的图片、数据等进行管理和处理，同时把异常数据、报警信息（包括超速车辆、嫌疑车辆、系统故障、逆行等情况）上传到中心服务器，万方数据并对中心服务器发出的请求进
行处理。
识别软件应能够对现行的$!式机动车车牌进行实时识别，同时也能对某些省市（如浙江）试行的个性化车牌进行自动识别。
（%）补光设备
本系统采用智能补光技术：使用寿命高达"&&
万次以上的专用闪光灯，结合专门的摄像机与闪光灯的同步控制系统，实现同步精确闪光。
!"!报警数据传输子系统
一般情况下，高速公路建立有专用通信系统（一般为’()系统），报警数据传输子系统的功能可在该通信系统中完成，也可利用备用光缆纤芯来进行数据的传输。数据传输系统负责前端设备数据向中
公路交通技术%**(年#"!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!心的上传以及报警列表从中心向收费站卡口设备的下传。
!"#收费站卡口执法处理设备
根据高速公路的特点，对于超速的车辆一般在高速公路出口收费站处进行处罚。卡口设备包括工控机、摄像机、图像采集卡、车辆检测器、闪光灯、报警系统。该系统负责采集驶出该卡口的车辆的数据图像，并对图像处理，对车牌进行自动识别，同时接受信息中心的报警列表（超速、违法等），对比报警列表，发现报警车辆，进行声光报警，提醒执法人员进行处理。
!"$路段警务信息中心
路段警务中心系统主要由中心服务器、操作终端、数据库软件、管理软件、报警监控软件、!"#浏览软件等组成。中心主要完成以下任务：
（$）负责接收前端违章车牌信息；
（%）将比对识别的车牌同报警列表进行比较；（&）将报警列表发送到卡口执法设备；（’）图像数据备份管理；（(）图像信息查询；（)）打印车辆违章照片。#
系统关键技术分析
激检雷检视检技
光测达测频测术名线检
称圈测
高速公路超速抓拍系统在测速、夜间补光、自动抓拍、车牌自动识别等技术上有特殊的要求。#"%测速技术
现今测量车辆速度的专用设备主要有线圈、激光和雷达及视频’种，笔者现将这’种检测方式的优缺点作比较，见表$。
表%$种测速方式的优缺点优
点
缺
点
技术成熟、检测精
度高、可提供多种安装时会破坏路面交通数据测量精度高
价格高、激光束对人体伤害
测速距离要求近，测量
价格便宜
精度低，容易受天气影响
技术先进、可提供多种交通检测数据
大车遮挡随行小车、积水反射或昼夜转换、大雾天气等可造成检测误差
关于采用何种检测方式，应根据各高速公路的实际情况进行选择，目前国内选择较多的为线圈检测方式，国外采用较多的是视频检测方式，视频检测也将成为今后的一个发展趋势。
万方数据
刘勇：高速公路违章超速图像抓拍系统简介*&&!年第%期#"!
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""!"#夜间补光技术
在夜间，摄像机要得到清晰的图像，需要进行合适的补光。目前主要的补光方式有大功率长明辅助光源、红外线灯补光、普通闪光灯补光、专用闪光灯补光。
大功率长明辅助光源日耗电!"#・提高了营$，运成本，同时在没有路灯的路面上，从具有较高亮度的监测点高速驶离时对司机的视觉有影响，再者目标过于明显，对超速车辆的威慑作用减小。
红外线拍摄的图片没有色彩，图像发白，颗粒很粗，边界不清，在汽车大灯的照射下很难拍摄清楚汽车牌照，用计算机识别汽车牌照也更加困难。
普通闪光灯，图像效果好，适当地控制镜头光圈能完全压住汽车大灯造成的光晕。但普通闪光灯寿命短，回电时间长，容易漏拍，维护工作量大，不适于在高速公路上使用。
专用闪光灯具有超长的寿命（要求大于%!&万次），极短的回电时间（要求小于&’()），采用专门的摄像机与闪光灯的同步控制系统，可精确实现同步闪光。对驾驶员的影响较小。
通过上述比较，显然专用闪光灯是最佳的选择。!"!抓拍及识别技术
根据实际统计，在高速公路上违章超速车辆的
$
系统未来发展趋势
随着高速公路的迅猛发展，以及车辆超速违章抓拍系统在各条高速公路上的实施，联网违章处理必将成为发展的趋势，未来的联网处罚系统构成如图3所示。
通过全省联网，并参照城市道路交通执法的手段，完全可以大大提高高速公路违章处罚力度，从而降低高速公路的事故发生率，提高高速公路营运水平。
最大时速可高达*!&+,-$，即每毫秒车行&’&.,。
也就是说为/01制式的摄像机每帧需要花费*&,)，
了等待一帧的开始，最大的等待时间为*&,)，此时
车辆已经冲出检测线圈%’2,。因此摄像机必须在第一帧就将图片抓拍下来，不然车辆再通过%个%’2,，就有可能冲出摄像机的拍摄范围。基于上述原因，抓拍系统的前端方案应是采用%辆车*张照片，从而增加抓拍的可靠%张全景，%张车牌特写，性。
在车牌识别过程中，有人使用模糊数学理论判别车牌在图像中的位置和字符，也有用神经元网络的算法识别车牌中的字符。目前车牌识别的理论已经成熟，离线算法识别率已经达到很高水平。
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（上接第4&页）
表%
温度（5）扣索力（6）
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扣索力随温度变化值
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%结束语
集束钢管混凝土拱桥由于自身结构的特殊性和
低，但是能够满足加固设计的承载力要求。（2）与新建桥梁施工相比，旧钢管混凝拱圈加固过程中扣索力大小随温度变化的调整更应该引起重视。
参考文献
［%］898&*%:74，公路桥涵设计通用规范［;］=;*7：钢管混凝土结构设计及施工规程［;］4&，
测报告［?］
［2］重庆公路工程检测中心
鉴定检验报告［?］
［!］四川省地质工程勘察院重庆分院
二桥加固工程地质勘察报告［?］
人们对其结构受力认识的不统一，目前在国内的建设实例与其它钢管混凝土拱桥相比并不多。基于这一情况，本文探讨加固方法及其结构分析，主要目的是能为钢管混凝土拱桥的结构分析和设计施工技术做些补充，同时进行了一些探索性的工作。从完成的研究工作来看，主要有以下几点体会：
（%）采用外包混凝土方法对钢管混凝土拱圈进行加固，其理论分析计算表明是行之有效的方法。（*）扣索张拉力值的计算是设计过程中的重
点，应结合施工的难易程度和结构加固过程中的安全性来综合考虑。
（3）加固完成后拱轴线比原设计拱轴线略有降
万方数据
高速公路违章超速图像抓拍系统简介
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
刘勇
重庆交通科研设计院,重庆市,400067公路交通技术
TECHNOLOGY OF HIGHWAY AND TRANSPORT2005(1)1次
引证文献(1条)
1.欧居尚 机动车超速行驶的认定方法与对策研究[学位论文]硕士 2006
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gljtjs200501032.aspx