淺談電子警察技術(shù)發(fā)展趨勢及上海應(yīng)用特點

王成

摘 要：文章對電子警察發(fā)展歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，重點對電子警察發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，最后對上海電子警察應(yīng)用特點進(jìn)行了說明。

關(guān)鍵詞：電子警察；發(fā)展趨勢；上海應(yīng)用

1 概述

“電子警察”系統(tǒng)是運(yùn)用先進(jìn)的電子、計算機(jī)、圖像處理、網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)手段來監(jiān)測交通路口的機(jī)動車及其駕駛員并記錄違法行為的電子設(shè)備，其核心是自動監(jiān)測和記錄機(jī)動車及其駕駛?cè)说倪`法行為過程，并能為交通管理部門提供有效的執(zhí)法證據(jù)，是應(yīng)用非常廣泛的違法監(jiān)測記錄系統(tǒng)。

2 電子警察發(fā)展歷史

“電子警察”在應(yīng)用上、技術(shù)上不斷改進(jìn)，功能上不斷完善，性能上不斷提高，無論是在攝像機(jī)、檢測方式和輔助照明都得到長足的發(fā)展進(jìn)步：按照電子警察發(fā)展歷程，至今歷經(jīng)了四個不同發(fā)展階段。

2.1 概念階段（2004年之前）

概念階段的電子警察系統(tǒng)顯著特征就是“數(shù)碼相機(jī)/標(biāo)清攝像機(jī)+地感線圈”，雖然能抓拍違法車輛，但是此種方式采用民用光學(xué)相機(jī)進(jìn)行抓拍，穩(wěn)定性較差，上海市1996年，本市從德國引進(jìn)第一批“電子警察——追飛拍”，就是這個時期的代表；由于光學(xué)（數(shù)碼）相機(jī)穩(wěn)定性差，不易系統(tǒng)維護(hù)，因此標(biāo)清攝像機(jī)很快就成為當(dāng)時的主流。

2.2 應(yīng)用成熟階段（2005年～2008年）

在這個時期由于GA/T496-2004《闖紅燈自動記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》、GA/T497-2004《公路車輛智能檢測記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》和新的交通安全法的發(fā)布，使得電子警察在法理上和國家標(biāo)準(zhǔn)上有了規(guī)范和依據(jù)，推動了電子警察的發(fā)展，工業(yè)級的標(biāo)清攝像機(jī)占據(jù)了主流；系統(tǒng)主控機(jī)也出現(xiàn)了嵌入式主控機(jī)，系統(tǒng)穩(wěn)定進(jìn)一步增強(qiáng)，輔助照明百花齊放，LED照明、爆閃燈和頻閃燈日漸成熟；視頻檢測技術(shù)取得了突破，號牌識別技術(shù)逐步成熟。在高速發(fā)展下也蘊(yùn)含著新的發(fā)展方向，即高清和視頻檢測技術(shù)。

2.3 標(biāo)清高清過度階段（2009年～2010年）

這一階段的電子警察系統(tǒng)實現(xiàn)方式主要有兩種：130萬像素高清攝像機(jī)、標(biāo)清攝像機(jī)+130萬像素高清攝像機(jī)。由于高清攝像機(jī)成像效果粗糙、幀率低等缺點，達(dá)不到理想的抓拍效果。

2009年公安部重新發(fā)布了GA/T496-2009《闖紅燈自動記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》。新標(biāo)準(zhǔn)對系統(tǒng)的圖像清晰度、響應(yīng)速度、智能程度、圖片存儲格式等均提出了更高的要求。標(biāo)清設(shè)備必將淡出歷史舞臺，高清設(shè)備走向前臺。

2.4 視頻高清發(fā)展階段（2011年～）

隨著大幀率高清CCD攝像機(jī)的普及、視頻分析算法的不斷優(yōu)化，智能高清一體機(jī)得到充分發(fā)展，標(biāo)清攝像機(jī)和地感線圈逐步退出歷史舞臺。

3 電子警察發(fā)展現(xiàn)狀

智能高清一體化攝像機(jī)+視頻檢測算法是現(xiàn)今的主流，一體機(jī)以結(jié)構(gòu)簡潔高效、功能多樣和穩(wěn)定運(yùn)行等優(yōu)勢占據(jù)主流電子警察市場；電子警察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單，安裝維護(hù)方便，每個方向一臺一體機(jī)、若干補(bǔ)光燈、一個交換機(jī)即組成一套電子警察系統(tǒng)。

視頻檢測算法得到長足的發(fā)展，能夠完成目前幾乎所有的違法行為抓拍功能。主要功能有：闖紅燈、綠燈卡口、不按車道行駛、違法變線、壓雙黃線、逆行和流量分析等。

作為電子警察系統(tǒng)核心的“主控機(jī)”功能正在逐步弱化，從原來的抓拍控制、號牌識別、存儲和通訊等功能逐步弱化到現(xiàn)在存儲和通訊，甚至在部分地區(qū)已將主控機(jī)功能移置到后端服務(wù)器上。

電子警察后端應(yīng)用不斷翻新，基于大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)，使得電子警察前端與城市治安卡口和安防監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，對路段交通態(tài)勢進(jìn)行分析和預(yù)警；與路面交警執(zhí)勤的移動客戶端互動，進(jìn)行現(xiàn)場處罰；與路口情報板互動，甚至可以把實時數(shù)據(jù)用微信等軟件推送至違法駕駛員的手機(jī)中，這些都有不同的發(fā)展和應(yīng)用。

4 電子警察未來趨勢

隨著GA/T496-2014《闖紅燈自動記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》、GA/T832-2014《道路交通安全違法行為圖像取證技術(shù)規(guī)范》和GA/

T1201-2014《道路交通安全違法行為衛(wèi)星定位技術(shù)取證規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，電子警察將呈現(xiàn)出新的一輪發(fā)展熱潮，總的來說有如下幾個趨勢：（1）視頻檢測技術(shù)大發(fā)展，能夠抓拍的違法行為將越來越豐富，而且隨著將司乘人員識別列入標(biāo)準(zhǔn)，也大大豐富抓拍的違法類型，早期的電子警察只能實現(xiàn)闖紅燈和超速，當(dāng)前的電子警察已經(jīng)能夠?qū)壕€、逆行、不按道行駛等多種違法行為進(jìn)行抓拍，未來的電子警察可檢測的違法行為將更加豐富，例如不系安全帶、開車打手機(jī)、開車不讓行人和疲勞駕駛等多種違法行為都可以進(jìn)行檢測。（2）移動電子警察技術(shù)迎來新時代，隨著《道路運(yùn)輸車輛動態(tài)監(jiān)督管理辦法【2014】5號令》的出臺和GA/T1201-2014《道路交通安全違法行為衛(wèi)星定位技術(shù)取證規(guī)范》發(fā)布，使得衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)的合法性地位得到認(rèn)可，基于衛(wèi)星定位+視頻監(jiān)控的電子警察成為可行，新的移動電子警察在特種車輛監(jiān)管將發(fā)揮重要地位。（3）車輛特征識別將成為主流。當(dāng)前的電子警察系統(tǒng)，車輛識別主要集中在車輛顏色，車輛號牌，未來電子警察系統(tǒng)將融入車輛標(biāo)志、車輛類型，甚至車輛特殊標(biāo)記識別、司乘人員面部識別等技術(shù)，從而使得后期的大數(shù)據(jù)分析變得可行可靠。（4）動態(tài)視域電子警察在非標(biāo)違法行為監(jiān)控將逐步取代固定式電子警察系統(tǒng)。動態(tài)視域電子警察采用快球或者云臺攝像機(jī)等可變視域攝像機(jī)，具有檢測視域大、監(jiān)測距離遠(yuǎn)的特點，適合對違法停車、不按規(guī)定車道形式和違反禁行標(biāo)志等違法行為進(jìn)行監(jiān)控和抓拍。（5）視頻測速將成為可能，運(yùn)用于工業(yè)檢測領(lǐng)域的多目相機(jī)將用于電子警察系統(tǒng)，多目相機(jī)可以從多角度采集數(shù)據(jù)，通過相機(jī)標(biāo)定，可以對監(jiān)測車輛進(jìn)行特征提取、立體匹配和三維重建，能夠很好地解決視頻測速和重現(xiàn)機(jī)動車實際情況等難題，相信其用途將對于智能交通產(chǎn)生巨大的影響。

5 上海應(yīng)用特點

上海的電子警察系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用的過程是一個循序漸進(jìn)的過程，自2011年開始，經(jīng)過近四年的密集建設(shè)，近3000套電子警察覆蓋了上海中心城區(qū)至郊縣的重點路口和路段，總的來說上海電子警察建設(shè)有如下幾個特點：（1）電子警察建設(shè)日趨規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。通過幾年的建設(shè)和應(yīng)用，總結(jié)經(jīng)驗與教訓(xùn)，對電子警察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制協(xié)議、傳輸協(xié)議、接口協(xié)議、視頻編解碼和前端存儲文件格式等都建立了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，避免規(guī)模實施后期調(diào)整風(fēng)險的同時，亦能夠為數(shù)據(jù)交換與信息共享建立標(biāo)準(zhǔn)化溝通渠道。（2）高清智能化一體機(jī)與視頻檢測成為主流。闖紅燈、闖禁令和違反使用專用車道電子警察皆是500萬以上像素高清智能攝像一體機(jī)。（3）電子警察建設(shè)重實用和運(yùn)維。從設(shè)備的選型、系統(tǒng)功能都能正確進(jìn)行設(shè)計，不提超出系統(tǒng)硬件能力的設(shè)計指標(biāo)，保證系統(tǒng)具有較高的性價比，滿足公安業(yè)務(wù)和社會公共安全管理的需求。

系統(tǒng)在從設(shè)計到建成應(yīng)用都考慮運(yùn)行維護(hù)保障問題，要求系統(tǒng)應(yīng)具備自檢、故障診斷及故障弱化功能，在出現(xiàn)故障時，應(yīng)能快速地確定故障點，并及時予以恢復(fù)；目前整個系統(tǒng)正常運(yùn)行數(shù)均能保證90%以上，這在國內(nèi)都是少見的。

6 結(jié)束語

總的來說，各系統(tǒng)集成商應(yīng)該總結(jié)電子警察應(yīng)用近十年的經(jīng)驗，通過將這些應(yīng)用經(jīng)驗沉淀，利用視頻檢測技術(shù)的最新發(fā)展成果，突破現(xiàn)有的闖紅燈功能單一性，開發(fā)出蘊(yùn)含多種技術(shù)的的綜合式智能高清“電子警察”，新的“電子警察”系統(tǒng)的功能將從車輛違法抓拍擴(kuò)展到交通流量采集、治安監(jiān)控、交通誘導(dǎo)等多種應(yīng)用，成為智能交通管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，加上中心管理平臺強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，形成集預(yù)防、控制、打擊為一體的道路交通管理方案。

參考文獻(xiàn)

[1]陳杰.上海電子警察技術(shù)的應(yīng)用分析和發(fā)展[J].交通與運(yùn)輸，2014（1）.

[2]李亞光.上海電子警察系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用[J].中國交通信息產(chǎn)業(yè)，2003（7）.

[3]陳華.卡口式電子警察系統(tǒng)在智能交通中的應(yīng)用[J].安防解決方案，2011（3）.