浅谈移动智能抓拍技术在城市公交中的应用

文｜北京文安科技发展有限公司 周 立

1 前言

发展公共交通是缓解城市交通拥堵最重要的手段。《北京市实施〈中华人民共和国道路交通安全法〉办法》第三十六条规定：在道路划设的公交专用车道内，在规定的时间内只准公共汽车、电车通行，其他车辆不得进入该车道行驶；遇交通管制等特殊情况时，按照交通警察指挥或者交通标志指示，可以借用公交专用车道行驶。第九十六条中规定，凡驾驶机动车违反规定在公交专用车道内行驶的，将被依法处以200元罚款。如何及时有效地对占用公交车道的社会车辆进行管理，杜绝私家车非法占用公交车道、车辆乱停乱放等违法行为，将这些规定落到实处，是相关管理部门重点关心的问题。应用移动智能抓拍技术是解决这一问题的最佳方案。

2 系统简介

随着IP智能监控技术的迅速发展、计算机图像处理技术的革新，IP智能公交监控逐渐成为了交通监控的主流。特别是近年来，由于3G无线通信技术的迅速发展，使公交监控系统集合数字影像采集，影像压缩、存储，数据处理，报警信号采集，无线网络远程数据传输等功能，通过GPS对公交车所在的地理位置进行定位，获取车辆的地理位置信息，然后将前端的高清实时图像传输到3G无线网络中，实现对公交车道的移动监控成为了可能。在这种背景下，移动智能抓拍运用当前先进的计算机视觉与图像处理技术，以高清智能摄像机为载体，借助3G无线网络进行数据传输，便可以轻松实现对行驶在公交车道上的车辆进行有效管理。

3 系统构成

移动智能抓拍系统主要包括前端采集、网络传送、后端中心三大组成部分。前端采集设备即在每辆公交车上安装的高清摄像机；网络传送系统将各个前端高清摄像机所采集到的数据通过无线3G网络传输至指挥中心；后端中心是集计算机网络、通信网络以及智能化管理系统为一体的综合信息化平台，是实现公交管理的基础设施。

移动智能抓拍系统整体结构，如图1所示。

图1 系统整体结构图

4 系统特点

（1）高清智能监控

移动智能抓拍系统采用高清智能摄像机。高清智能摄像机是高清网络摄像机与嵌入式分析芯片有机结合的产物，它将图像的采集、处理与通信功能集成于单一摄像机内，因此能够支撑多功能、模块化、高可靠性、易于实现的机器视觉解决方案。

高清智能摄像机外表看起来与其他普通的摄像机一样。但是，其内嵌抓拍软件，能在内部进行图像采集、图像分析、物体轨迹跟踪、车牌识别等运算，从而实现对公交车道上的违法车辆的抓拍，并同时简化系统硬件接线方式，省去很多中转的设备线路，大幅降低系统的整体故障率。

（2）综合违法抓拍

系统可以实现对车辆的检测、对车牌的识别、对车辆行驶方向的判别、对违法占用公交车道的车辆的抓拍，还可以实现实时录像。

①车辆检测

移动智能抓拍系统能够对公交车道上行驶的所有车辆进行检测，识别车辆类型。如果对象车辆为公交车，系统将自动过滤其信息，无需人工手动挑选，真正实现智能化。

②车牌识别

当检测到车辆时，系统会对车辆进行目标跟踪，并自动过滤外在的气候、风雪、强光等环境因素的影响，快速实现对车辆车牌的识别。

③自动识别公交车道

系统可以自动识别公交车道，并通过GPS正确定位公交车所在的具体位置。

④逆行车辆抓拍

系统可以识别出不按规定的行驶方向行驶的车辆，并对“逆行”违法车辆进行抓拍。

⑤违法占用公交车道行为的抓拍

公交车道是供公交车通行的专用车道，但由于城市机动车辆过多，违法占用公交车道的现象在早晚高峰期间屡禁不止，严重影响了城市公交车的运营。移动智能抓拍系统可以在设定的早晚高峰时间段内对违法占用公交车道的车辆进行抓拍，基本上可以保证所有违法占用公交车道的车辆无一漏网。

⑥实时录像

高清智能摄像机内有独立的视频编码芯片，可输出基于H.264格式的1080p或720p的高清视频流。视频帧率可达到8帧/秒，画面清晰流畅，可以在事后回访中清晰显示违法行为的细节，为针对肇事逃逸等违法行为的执法提供证据。录像数据存于前端摄像机的SSD盘上。

（3）全自动抓拍传送

移动智能抓拍系统按照交管局的统一设置，全自动地进行抓拍、传输。即使是坐在一旁的公交车司机，也无法控制移动电子眼的抓拍过程，因此不存在由公交司机取证的问题。

（4）易安装、易维护

移动智能抓拍系统采用“低功耗供电+3G无线传输+GPS定位”的模式，易安装、易维护。其设备安装丝毫不存在布网、取电的难题，设备迁移也不存在固定抓拍系统设备迁移时影响道路交通的问题。

（5）网络建设、运营成本低

3G无线传输简单、灵活、方便。与光纤传输相比，在图片传输带宽相等的条件下，3G无线传输更具成本低、易维护的优势。

5 移动智能抓拍的具体应用

目前，已有410套车载违法占用公交车道抓拍系统部署在京通快速路、长安街等路段运行的公交车上。

北京市交管局透露，公交车探头“上班”的前6天，拍摄到违法占用公交车道行为71起。公交车上安装监控探头之后，长安街、前三门大街等4条主要干线上，社会车辆违法进入公交车道的行为明显减少。各大媒体也一再报道：北京公交车配备违章占道摄像头，违章下降八成多。移动智能抓拍系统投入运行后，确实较好地解决了违法车辆侵占公交专用道并绕行现有电子警察固定抓拍设备逃避处罚的行为，解决了“非法占用公交车道”执法难、取证难的问题，使公交专用道的侵占率大幅降低。

6 结束语

基于3G网络的移动智能抓拍系统，与传统的模拟监控、有线监控相比，具有可移动的显著特点。就城市公交来说，应用移动智能抓拍系统实现了在移动的公交车辆上对公交专用车道限行时段内的使用情况的“全天候”监控，以及对社会车辆占用公交车道的违法行为的实时拍摄。这种“全天候”的监控在交通法规约束力的基础上进一步确保了公交车辆的安全、准点运行，保障了公交车优先的战略得以贯彻，规范了驾驶员的驾驶行为，提高了驾驶员的道德素养，更重要的是切实保障了广大群众的合法权益和根本利益，为广大群众的出行创造了一个良好的交通环境。而城市公交监控只是移动式智能抓拍的典型应用领域之一；随着技术的不断革新、各行业技术的不断相互渗透，相信在其他的领域，如公安执法车、道路卡口等有线网络难以覆盖位置的监控，移动式智能抓拍都可以得到广泛的应用。