余富康
广东江肇高速公路管理中心 526200
摘要：针对当前隧道多，路况复杂，车流量日益增大；长隧道交通事故较多，隧道设施被盗严重等问题，为有效快速发现隧道内可能发生的交通事故、偷盗事故，实时监控进入、驶出隧道车辆情况。
关键词：高清卡口；车牌识别；隧道安全
引言
近年来，公路隧道重大事故多发、险情频发，进一步暴露出公路隧道安全运行管理存在薄弱环节。隧道安全运行管理必须强化措施、联勤联动，不断健全完善隧道安全管理工作预案和应急救援工作机制，建立隧道管理责任单位定期例会制度，定期组织情景演练和模拟训练，对各类特情，做到第一时间出警、第一时间设防、第一时间处置、第一时间救援、第一时间恢复交通，把灾害和损失降到最低程度。为有效地监控所有进入隧道的车辆；尽早的发现隧道内可能发生的交通事故；事故发生后能及时掌控隧道内所有车辆的情况以便进行有效的救援和疏导。广东江肇高速公路针对隧道多，路况复杂，车流量日益增大，积极探索隧道安全运营管理模式，建立起基于高清卡口识别的长隧道安全比对监控系统，取得不错的效果。
高清卡口已广泛应用于高速公路车辆信息识别。在高速公路长隧道入口、出口布设高清卡口，实时监控进入、驶出隧道车辆情况；实时掌握隧道内车流车速；及时发现隧道内滞留车流。能提早发现隧道内拥堵状况，交通事故，偷盗事故，车辆滞留等；为交通事故应急处理提供车辆信息依据。
1建设目标
本系统实施后主要需能达到以下目标：
①实时监控进入、驶出隧道车辆情况：车牌、车速、时间等；
②实时监测隧道内车流量、平均车速等；
③对进入隧道超过正常行驶时长未驶出隧道的车辆进行系统报警；
④通过隧道图像对报警车辆进行搜寻，确定车辆滞留隧道原因；
⑤对确认的交通事故、偷盗事故进行快速响应。
2.系统结构
本系统结构由三个部分组成：前端数据采集子系统、网络传输子系统、中心管理子系统。
2.1前端采集子系统
前端数据采集子系统对经过的所有车辆进行抓拍，获得车辆图像，并自动实时地识别车牌字符，记录下车辆经过的时间、地点、车牌号等数据，并全部汇入网络传输子系统，传输至中心管理平台。该部分系统由300万像数高清智能卡口摄像机、车辆检测器、地感线圈、LED灯/闪光灯、以太网交换机、光传输设备等组成。
实时抓拍车辆图像为保证较高的车辆捕获率，系统采用目前最可靠最有效的地感线圈检测车辆的方法来检测车辆，当车辆经过地感线圈时，系统自动实时捕获壹幅车辆图像，对过往车辆采集1 张高清图片。图片能清晰反映路况信息、车辆特征信息，同时将车辆通过时间（精确到秒）、地点、路段信息、车速、限速信息、通行方向、车牌号码、车牌颜色，车身颜色及车标等信息叠加在图片上。在白天的模式下，通过测光控制单元，摄像机自动配备偏振镜设备和补光技术，确保在太阳强光、逆光和车辆前挡风玻璃镀膜等情况下，抓拍图片应能清楚地反映完整的车辆前部信息、牌照信息及前排司乘人员面部特征；在夜间或者光线不足的情况下，通过配备智能补光灯，能够在各种复杂环境（如：雨雾、弱光照、夜间，等）下拍摄出清晰图片。
一体化高清智能卡口摄像机、车辆检测器、地感线圈和补光设备采用同杆安装的方案，安装示意图如下图所示：
一体化高清智能卡口摄像机采用300万单车道卡口摄像单元 2/3英寸CCD，图片16：9格式、2048×1536分辨率，带H.264视频流输出，管理一个车道，（含智能相机、防护罩、内置偏振镜切换、防雷和电源模块）
补光灯是采用适用在道路卡口夜间补光使用，根据抓拍成像模块发出的补光触发信息进行智能补光，并根据环境光情况对亮度进行调整，保证在7*24小时环境下都能拍摄到清晰图片。为了防止眩光，采取消光技术措施减少对周边环境的影响。采用高频脉冲方式，不影响驾驶员安全驾驶。
车辆检测器采用结构紧凑、检测精确、输出方式丰富、配置方式灵活、可靠性高的四通道车检器，适用于使用地感线圈进行车辆检测的场合。实现实时检测过往车辆信息，发送给卡口摄像单元，保证在7*24小时环境下都能拍摄到清晰图片。车检单元可安装在配电机箱中，采用总线与高清成像单元连接，模块式，扩展灵活，易于维护。
车牌识别功能
（1）系统具备对符合“GA36-92”（92 式牌照）和“GA36.1-2001”（02 式
新牌照）标准的民用、警用、2002 个性化等汽车号牌、港澳双层车牌照（或双 牌照）、解放军全军和武警部队“2012 式”第七代军车车牌的计算机自动识别能力。
（2）系统应能够通过软件升级来更新和提升车牌的识别范围，从而满足军车等车牌更新换代的需求。
（3）号牌颜色识别功能：系统应能识别蓝、黄、黑、白四种号牌颜色。
（4）有效号牌识别准确率≥ 93%。
（5）当车辆行驶速度≤ 200km/h 时，有效车牌识别准确率应≥ 93%，且车牌识 别时间< 150ms。
2.2网络传输子系统
网络传输子系统主要包括交换机、光传输设备等，实现前端采集子系统与中心管理子系统之间的数据和图像信息传输。本次项目将全部利用目前监控系统现有的光纤传输网络。
2.3中心管理子系统
中心管理子系统主要由设备接入、数据存储、集中管理和用户应用四大块组成。主要实现前端数据的采集与存储、前端设备的管理、数据的分析应用等功能。在中心系统主要包括数据采集分析服务软件和隧道安全综合监控管理系统客户端软件。
数据采集分析服务可以采集各设备实时上传的图片信息，车牌信息等。系统可根据车辆进出隧道时间对超时未驶出隧道的车辆进行报警，将报警信息推送到隧道安全综合监控管理系统客户端软件。
隧道安全综合监控管理系统客户端软件可查看各设备实时上传的图片信息，车牌信息等；通过调取监控系统视频图像对报警车辆进行隧道内搜寻，查看隧道内是否有造成交通阻塞的事故发生，或者未驶出车辆是否在隧道内进行非法偷盗等活动；对交通事故、偷盗事故，进行事件处理。
3.系统功能
3.1数据采集分析服务
①多线程模式采集设备实时上传的图片信息，车牌信息等；
②多线程轮巡模式分析所有进入隧道车辆逗留时间，对超时滞留车辆进行报警，并上传报警信息到隧道安全综合监控软件；
③轮巡模式采集各设备当前工作状态和各检测模块工作状态，有故障发生时生成故障报警信息，并实时上传状态信息到综合监控软件；轮巡周期小于3分钟。
3.2隧道安全综合监控软件
①实时显示入口各卡口、出口各卡口检测的车辆信息：高清图片，车牌，经过时间等；
②显示当前隧道内行驶的车辆数，平均车速，超时车辆等信息；
③按地图模式显示高清卡口安装位置，工作状态信息，及图像信息查询；
④按隧道地图模式显示隧道内摄像机，以方便视频图像搜寻；
⑤接收到报警信息后立即进行声光报警，软件界面自动切换到发生报警的隧道页面并自动将报警隧道出口的视频图象显示在页面上已方便监控员查看搜寻；
⑥搜寻确认事故后进行事件报警记录，对确认的交通事故、偷盗事故按突发事故管理预案组织处理。
⑦系统可自动搜索对应的控制预案，经人工确认后可执行相应控制预案进行疏导和现场救援，控制预案自动执行一系列控制动作，包括隧道交通信号灯、车道灯控制，风机、照明等开启，情报板信息发布等；
⑧统计报表功能：按时间段、地点等多条件组织的查询统计功能。包括：事件统计、车流量统计等。
结束语
开发隧道智能安全系统，实现隧道电子视频巡查，不断提高隧道安全管控、应急处置效率，提高隧道安全通行能力。发挥系统预警功能作用，及时通过显示屏、微博、声讯台等有效载体，提前向社会、司乘人员告知路况信息，使驾驶人能提前分流，提前减速，提前设防，有效地防止次生事故的发生。
论文作者:余富康
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿
论文发表时间:2015/12/9
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