缉查布控系统新技术应用

文/公安部交通管理科学研究所 蔡岗

缉查布控系统新技术应用

文/公安部交通管理科学研究所 蔡岗

2013年，公安部交管局在全国组织推广了机动车缉查布控系统联网。截至目前，共接入各类卡口系统16284个，上传车辆轨迹数据263亿，人工布控车辆14.5万辆次。缉查布控系统及前端卡口系统的建设是公路交通安全防控体系建设的重要内容之一。

一、什么是卡口系统

俗称的卡口系统，其学名为公路车辆智能监测记录系统，顾名思义，就是对在道路上行驶的车辆进行监测，并且记录车辆的图像、号牌信息，形成车辆轨迹数据。多个卡口联网以后，就成为缉查布控系统，可以进行车辆黑名单比对布控，进行车辆轨迹查询。卡口系统就是7★24小时、全天候在道路上帮助交警值守的“电子警察”设备。

二、从交通管理的角度分析

卡口系统能够帮助交警做些什么？或者应该具备哪些智能化的功能？

从微观层面来讲，在来来往往的车辆中，卡口系统能够主动、准确地帮交警发现所关注的车辆，比如重点车辆、反恐维稳车辆；能够发现各类违法嫌疑车辆，比如套牌假牌车辆，逾期未报废、未检验车辆，凌晨2时-5时在道路上行驶的大客车，未按时间、线路、禁令行驶车辆。换言之，卡口系统要能提供每一辆车的具体信息。

从宏观层面来讲，卡口系统要能提供交通流量分析预警，各类通行车辆的组成，大客车、危化品车、外地车辆的比例，车辆通行速度，以及相关流量、重点车辆变化的情况。这些功能是建设卡口系统、缉查布控系统需要达到的目标。但是从目前各地卡口系统情况看，其管理功能、智能化程度还远远没有达到交管业务的需求。

三、从实例分析

湖南719事故，涉及大客车凌晨2时-5时在高速公路上违规行驶。如果道路上有卡口，大客车经过时被抓拍，系统就应该发出预警。但是目前全国所有的卡口系统都没有对此类情况进行预警，交警不知道到底有没有、有多少大客车在路上行驶。2014年西藏、甘肃的多起重特大事故。根据事故分析，近年赴西藏、甘肃旅游的人数不断增长，反映在路面上是客运车辆倍增。高速公路的卡口系统记录了每一辆客车的信息，但是却没有对这些信息进行统计分析，没有对变化的情况进行提前预警。

四、从技术角度分析

卡口系统抓拍了一张行驶中车辆的图片，但是没有分析出车型，也没有和后台的机动车登记数据进行关联查询，不知道车辆基本信息、年检情况、违法记录等。同时，各地积累的海量机动车通行数据，都没有进行有效的分析。其中99%的数据都没有被使用过。这就是一堆 “数据僵尸”。

五、从客观角度分析

建设卡口系统大概已有15年，但大规模建设是最近5、6年的事情，它的应用需要在技术发展中不断进步和深化。当前，各种新的信息技术不断的发展成熟，云计算、大数据、图像特征识别，已经在各个行业落地应用。交警系统也需要借用先进的信息技术来解决业务管理中的难点和问题，为交管工作提供新的信息支撑手段。在部交管局的领导下，无锡所和山东总队、陕西总队一起，使用新的信息技术，共同研究开发，基于缉查布控系统进行深化的实战应用。应用包括两个方面，公路管控云计算平台和卡口嫌疑车辆特征识别与预警系统。

（一）公路管控云计算平台

第一个系统是山东总队的缉查布控系统云计算平台。

众所周知，缉查布控系统能够汇聚海量的车辆轨迹信息。全国机动车缉查布控系统每天汇聚6000万-8000万数据信息，仅山东每天上传800万数据。预计将来全国每天会达到3亿多数据量。几十亿、几百亿的数据量用传统的Oracle关系型数据库将无法处理。使用数据统计分析，但是效率已经跟不上了。因此需要采用Hadoop分布式数据库，需要搭建云计算平台来进行海量数据的并发处理。

山东总队科技信息化理念超前，2013年底就开始通过云计算技术来解决公路管控中的业务问题。总队云计算平台的建设目标是：以问题为导向，以需求为核心，应用云计算、大数据技术，搭建山东省缉查布控系统云计算平台，汇聚全省车辆轨迹数据，实现全省道路交通管理海量数据的实时传输、处理、存储及数据综合研判分析，为准确监测公路通行状况、精确打击路面违法车辆、加强运输企业源头监管、提高执法监管水平等业务管理提供全新技术实现手段。

2014年无锡所配合山东总队一起调研需求，联合攻关开发软件，9月份缉查布控系统云计算平台正式使用，在全国总队中第一个建成警务云计算平台。

缉查布控系统云计算平台硬件方面应用了100台X86服务器，搭建了云计算环境，来解决海量数据及图片的存储、复杂计算问题。其软件方面应用了最新的流式数据处理和分布式数据库，来提高数据查询检索的效率。

云平台是对卡口采集的每一辆过车数据，以山东省每天上传800万数据为例，首先进行预先处理，关联后台六合一平台，进行实时的分类处理。大客车、危化品车、违法嫌疑车辆、外地车、没有号牌的车、特定号牌的车辆都可以进行分别归类、存储和统计。同时还能够计算各类车辆的通行速度，生成新的数据信息。再基于这些信息进行分析研判和预警处理。

目前，山东总队应用的云计算平台主要功能包括重点车辆监管、分析研判、执勤执法等方面，各项软件功能共有120多项。以重点车辆监管为例进行详细介绍。

因为进行了事前的数据关联处理，在全省道路行驶的大客车、危化品车、校车等重点车辆的轨迹信息就有清楚详细的记录。几点几分在哪一个路段通过，图片、文本信息都一目了然。

某一辆重点车辆在全省的通行轨迹也可以在电子地图上画出来。时间、地点、道路、路线等信息能够全部记录并回放。

对某一类重点车辆，如危化品车。全省各个地市每一天、一段时期内，经过的危化品车的总数也全部可以统计出来了。

关于危化品车的统计分析，其它的大客车、校车、货车等重点车辆都可以做到。而且可以进一步细化，本地、外地的车辆，重点、普通车辆。

另外，这些重点车辆的违法行为也可以计算出来。具体是哪辆车，省内、省外、公路客运、旅游客运，都可以列出明细，显示具体的图片信息。系统还设置了预警功能，预警出来的信息都会通过云计算平台下发给各个支队缉查布控系统，通知交警去处理。

同样，在这些重点车辆里，有一些是逾期未报废的车辆还在道路上行驶也可以统计出来。而且每一辆车只要被预警，车辆的通行信息照片都会集中存储到总队云计算平台里。

除了与六合一平台关联外，还可以通过车和人、车和车进行关联分析，发现一些新的问题。关联车和车主，发现了一些车主驾驶证满12分、被扣证、被吊销的还在驾驶车辆。这些车主驾驶车辆时的照片，以及关联的驾驶人数据库、人口数据库里的驾驶人照片进行关联分析。

车和车的关联分析，可以划定两个卡口之间设定一个路段，对通过这一个路段的所有车辆，计算出车辆行驶的平均速度。再通过大数据分析车辆行驶速度的分布。如果超速的车辆比较多，系统会发出预警，提醒民警加强此路段的管理。当然如果速度比较慢，通行不畅通，需要进一步分析原因。

但是如果速度太快，可能就不是同一个车了。虽然两辆车的品牌型号、颜色都是一样的，其中肯定有一辆车是套牌的。系统也会发出预警。卡扣系统启用第一天，执勤民警就发现临沂鲁达汽车运输有限公司有多辆车都存在套牌情况。

截至目前，山东缉查布控与计算平台累计上传车辆信息19.8亿条，比对发出预警746.9万次，涉及车辆45.4万辆。取得了较好的效果。其中，发现上路行驶逾期未年检车辆21.7万辆，预警471万次；发现上路行驶逾期未报废车辆6207辆，预警6.8万次；发现驾驶证注销吊销撤销19人、暂扣、满分107人，预警964次；发现凌晨2时-5时上路行驶的大客车1559辆，预警2.6万次。

（二）卡口嫌疑车辆特征识别与预警系统

公安部交通管理科学研究所和陕西、山东总队联合研发了卡口嫌疑车辆特征识别与预警系统。

当前，道路上大量的套牌假牌、已经报废的违法车辆在行驶，有的车辆上道路行驶时，故意涂改遮挡号牌，逃避处罚。而这类违法目前主要靠人工去筛选图片、拦截车辆，还缺乏有效的科技手段，来实现对这些违法嫌疑车辆的主动发现和精确打击。

无锡所按照部交管局的要求，调研国内多家从事车辆图像识别的专业厂家，组织联合公关，研发了基于卡口图像的违法车辆特征识别与预警系统。在陕西总队大力支持下，在陕西宝鸡进行不断的完善优化，应用成果非常显著。目前已经在山东德州、泰安、江苏无锡、南通、浙江宁波、陕西渝临、新疆高等级公路支队等地安装使用。

目前，一般卡口只能识别车辆的号牌号码，通过合作集成多个厂家的图像识别算法，对卡口抓拍的车辆图像进行二次识别后，不仅能够识别号牌号码，还能够识别车辆型号、品牌及子品牌、车身颜色，并实时与后台的机动车登记数据进行比对。

套牌缉查

经过图像识别和数据比对以后，交警就能确认车辆的一些违法行为。如果对识别出的车辆品牌与数据库不一致，就是套牌车。如果车辆号牌号码数据库里没有，就是假牌车。通过查询数据库，报废期限已过的，还在行驶的就是报废车。同样，还便于交警判断出凌晨2时-5时行驶的大客车、大货车上高架路行驶、单双号限行的违法行为等等。

各支队组织打击套牌假牌车的专项行动期间，部分支队只查处了几十辆套牌假牌车。其原因是缺少科技手段去自动发现。现在，卡口嫌疑车辆特征识别与预警系统已经启用，可以基本实现违法车辆上路，经过卡口就被发现。

这些套牌假牌车里，有一些是车主故意遮挡号牌，系统预警以后，发现有故意遮挡粘贴嫌疑的，结合人工查询确认，就能发现伪造、变造号牌车辆。

综合几个地方的系统预警数据的假牌套牌数量进行统计计算。结果显示，假套牌车辆数量除以经过卡口的总车辆数，套牌车占0.1%-0.2%；，1千辆车里有1-2辆；假牌车占0.2%-0.3%，1千辆车里有2-3辆。外地车假套牌的比例是本地车的2倍。那么这些数据是否可靠，可用同样的统计方法，卡口预警的逾期未检验车辆为1.67%，综合应用平台中逾期未检验的汽车比例为2.43%。数据比较可靠。

陕西宝鸡支队建立了缉查布控业务工作机制，系统预警后，由指挥中心人员确认并通过电台通知路面拦截处置。截止目前，共识别车辆图片1724万张，发出预警28215次；指挥中心发出拦截指令1535次，路面民警成功拦截处置假牌套牌车123辆、逾期未检验车辆928辆、逾期未报废车辆48辆；通过审核确认伪造、变造机动车号牌违法行为842起，已处理104起。涉毒驾驶、涉案车辆 31起。