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基于视频智能分析的卡口式电子警察在智能交通与公安信息化中的应用 随着当今科技的不断发展，人类在交通管理上已经从原始的人工管理到具备自动化与信息化相结合的管理方式了。电子警察的应运而生就是其中的一个最具有自动化的代表性产物。当前的电子警察还是以对闯红灯的违法行为进行取证的设备，虽然这个产物历经了20年的发展，但是目前而言大部分还是在闯红灯行为的取证方面进行了不断革新，而没有渗透到更多的应用中。 从我国公共安全的管理上来讲，闯红灯可不是公安管理需求中的一个部分，公安的职能除了交通意外，还有治安管理，国家领导保卫，重大事件安保等许多的工作。例如，在治安需求中的一个典型需求——电子卡口。 电子卡口其实就是对路面上行驶的车辆和行人进行形态、特征、轨迹的记录设备，它将所有在道路上通行的车、人以拍照的方式进行保存，通过特征或车牌的识别，对嫌疑车辆、人员可实行及时布控和拦截。目前，电子卡口，主要应用在城市或城郊结合部的边界上，但是在城市中心或市区内部却很少有城市配置电子卡口。 对于公安信息化而言，无论是电子警察还是电子卡口，或平安城市等技术监测设备和系统，都属于公安信息化的信息采集单元。其职能相当于自动化学科中的传感器的角色。 经过对很多城市的了解，发现：当前的电子警察、电子卡口、平安城市等技术监测系统基本上为分立状态。其原因有两个：其一，没有一个统一的平台去融合这些技术监测系统或设备；其二，公安机关的机构比较多，相对独立，电子卡口和平安城市主要是治安使用，而电子警察主要是交通管理部门使用。因此，各部门各自行驶自己的职能时，很少有机会相互进行信息交换的沟通。及时经常有信息交换，也只有在事件发生之后进行调查时才有沟通和数据交换。 从公安信息化方面来看，一个大型的信息化平台对信息的处理、协调、共享是公安信息化系统的大势所趋。因此，各种分立运行的技术监测设备如果还在互相没有关联的状态下运行或者对然关联但是各种设备职能独立的运作一种功能，这样的系统和设备必将造成大量的重复建设。 在这样的形式下，首先立足交通管理和交通治安的角度，卡口式电子警察将成为一种新型的技术监测系统出现，来满足公安信息化的要求，并通过卡口式电子警察建设来降低公安信息化的建设、运维成本。 卡口式电子警察实际上就是将电子卡口的一部分功能与现有的电子警察功能相结合的一种产物。卡口式电子警察与传统的电子警察区别在于：传统的电子警察只对闯红灯的交通违法进行拍照取证，不能作为其他作用，因为传统的电子 警察是使用照相机来取证，而不是使用摄像机取证。由于照相机的快门使用寿命是有限的，一般只有10万次左右，因此不适合做电子卡口。但是卡口式电子警察不同，因为卡口式电子警察采用的是摄像机取证，加上视频智能识别功能后，一方面能够直接将视频进行上传储存，另一方面还可以由摄像机本身将视频画面截取出来作为照片保存。同时，增加视频智能分析功能后，不仅仅对闯红灯的交通违法进行取证，还能对不按道行驶、超速、逆行、违法变线、压线等交通违法行为取证。 卡口式电子警察和传统的电子卡口，在卡口功能上还是有区别的，主要体现在卡口式电子警察因为兼顾电子警察的功能，所以只能抓拍车辆的尾部，而电子卡口是抓取机动车的正面，同时还要能抓取机动车前排人员的面部特征。因此，在实际的应用中，应该是电子卡口与卡口式电子警察共存的方式予以应用。一般而言，电子卡口还是分布在城市或城郊结合部的边界，而卡口式电子警察在现有的城市电子警察的基础上予以改造后实现。这样的部署方式可以使一个城市形成三个包围圈，即：第一道包围圈为城市边界，第二道为区县或城郊结合部，第三道包围圈就是城市内的道路交叉口（红路灯路口）。前两道包围圈以电子卡口为主，实现正面获取特征的功能。第三道包围圈主要以嫌疑车辆和人在城市内部的定位和轨迹的描绘。 当前很对城市在电子卡口和电子警察系统中都采用的是地感线圈触发的方式。即当只有车辆通过道路下埋设的地感线圈后，地感线圈会向电子卡口或电子警察发送感应信号，然后触发照相机或摄像机拍照与录像，实现取证和车牌识别后进行后续处理。这样的方式在实际的应用中有很多漏洞。例如:车辆跨道行驶时就没有办法取得数据。另外，车辆虽然没有闯红灯，但是没有按车道或信号灯指令行驶的也没有办法获取证据。而基于视频智能分析的高清数字摄像机完全能够解决这些漏洞。不仅如此，还能根据识别出来的特征信息结合强大的后方平台软件实现很多公安的实战应用。 例如：通过卡口式电子警察，可以实时的计算出各方向的交通流量数据，这个动态的流量数据可以做为交通信号灯控制的准确依据，为提升城市交通秩序，缓解车辆拥堵现象奠定了坚实的基础。 其二：也就是前文所述的，针对交通违法取证，不仅仅适合对闯红灯，同时对不按道行驶、逆行、超速、跨线、压线、违章停车、倒车等行为进行取证。这是采用地感线圈无法做到的功能。 其三：可对各路口的实时情况作24小时录像，以减少平安城市在各交通路口路段的重复建设。这些数据可以通过后方的平台软件为平安城市系统提供数据共享。使公安视频技术刑侦能够对犯罪嫌疑人、车实现轨迹定位、布控包围圈等实战作业，提升破案、布控、抓捕指挥的效率和作战能力。 其四:在城市应急指挥情况下，以及针对特种车辆需要路权优先的车辆，可通过视频智能分析后，经过后方平台软件的实时计算，为那些优先车辆提供一路绿灯的快速畅通权利。这个应用可在国家领导人保卫、消防、救护、抢险等车辆 的优先畅通的通行带来可靠的保障。 而这些功能，仅仅依靠传统的电子警察或电子卡口式无法实现的。下表是关于传统电子警察、电子卡口、卡口式电子警察的优劣分析。 从上面的功能比对可以看出，传统的电子警察已经不再具有一定优势，尤其是在公安信息化的需求和公安“大情报”的后方平台下，传统的电子警察几乎已经丧失了技术寿命。但是，也不是说一无所用，可以在城郊的部位，或次要交通路口对交通秩序的维持还是有一定帮助的。而具备视频智能分析的电子卡口系统除了以治安布控为主以外，在交通违法取证上面也具备一定的取证能力。例如对不系安全带、在驾驶中驾驶员吸烟、吃东西等危险驾驶行为等。因此电子卡口与卡口式电子警察的结合应用，将给城市交通和平安带来一个更可靠的保护伞。 1、 建设成本的比对 2、 运营及维护成本的比对 3、 性价比的比对 采用卡口与电子警察的融合的方式在建设成本上其实不一定比传统的电子警察要高一。虽然当前的卡口式摄像机从130万到800万的价格都还比较高，增加的后台集中存储设备也比较昂贵。但是相对传统式的电子警察和卡口而言，可以不用在道路上切缝部署线圈。虽然地感线圈的费用不高，但是因此增加的车辆检测器、道路切割与占用路面造成的损失也是一笔不小的开支。加上线圈在有的地方还不具备切割路面的条件。例如：桥梁、软土基础道路等。因此，根据统计，一个单项6车道的传统电子警察的建设造价是12万元左右。由于不需要后端大规模存储视频流，因此只提供照片存储即可。而卡口式电子警察前端的同类路口造价约为10万元左右。而后端增加的存储设备为1.8万元左右。实际上造价略低与传统电子警察。 从两者在实际使用阶段的维护成本而言，传统式电子警察由于采用地感线圈、车检器、路口主机、数码照相机。因此设备组合多，集成性差，从而造成设备的稳定性下降。因此维护费用支付相对多，电费也相对高。同时，由于车辆数据不能自动识别，后台为此要增加大量的人员进行照片研判，这样无形增加了一笔不小的人力费用开支。而卡口式电子警察，采用的是基于视频智能分析和车牌自动识别的技术。集成性好，无需地感线圈，直接通过以太网络就可以将照片、视频流、识别的数据自动传送到后台。因此集成性高，耗电省，维护成本自然就降低。另外，几乎不用人工进行照片判研，只要安排几个人员进行抽检督察即可。因此卡口式电子警察在维护和运营成本上大规模降低。 由于卡口式电子警察在功能上、技术上和扩展性都比传统的电子警察具备很好的优势，因此在应用的范围将非常广阔。尤其是与公安信息化的“大情报”平台对接后，基于警用地理等信息电子地图（P-GIS）的平台下，可实现智能交通管理、城市应急指挥、布控抓捕、应急抢险等等。因此，随着时代的前进，新技术的发展，卡口式电子警察与电子卡口、平安城市等技术监测系统的融合与数据共享后，结合公安信息化大平台的统一协调管理，为公安信息化的应用、促进破案率、降低发案率、提高办案效率带来不可估量的效果。 注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。 本文来源：https://www.dywdw.cn/4572636b306c1eb91a37f111f18583d049640f7b.html
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2022-05-25
