辽宁省国省公路高清智能卡口综合管理系统设计概述
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不受 天气、环境影 响等优 点。 关键词 ：公路 ；智能；治安卡 口；系统 Ｄ Ｏ Ｉ： １ ０ ． １ ６ ６ ４ ０ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ３ ７ — １ ２ ２ ２ ／ ｔ ． ２ ０ １ ５ ． ２ ２ ． １ １ ５
１ 应用 背景
在治 安卡 口系统 的发展 历程 中 ，地 感线 圈检测模 式一 直 占据 着 市场 最大 份额 ，虽然 它有着 捕获 率高 、抓拍位 置精 准等优 势 ，但 是 切割 地感 线 圈造 成路 面结 构破坏 、后期 维护麻 烦 、地感线 圈检 测在 功 能的扩 展应 用方面 也存 在不足 ，一般 只适 用于机 动车 触发 ，不 能 有效 抓拍 在机 动车道 上行 驶的非 机动 车和行 人 ，没 有充分 发挥 视频 图像 的优 势 。 治安卡 口系统 建设一直处 在多种技术形 态并存、 融合 的环 境中 ， 比如 ：数 码相机 模式 与摄像 机模 式、标 清 图像与高 清 图像、地 感线 圈检 测 、雷达检 测与 视频检 测等 等。 目前全 国各地 交通管 理部 门建 设 的治安卡 口系统 型式很多 ， 但 无论何种技术路 线 、 何种产 品形态 ， 整体 看下来 都面 临以下几个典 型 问题 ： （ １ ）系统稳 定性不好 。国 内 相 当一部 分厂 家是 “ 拼凑 ”方案 ，没有 真正 的研发 能力 ，绝大 部分 组件 都是 外购 再 自行 组合 ，在产 品选 型上又 趋于廉 价产 品 ，最 终形
工 程 技 术
暴工案投术
１ ２ ８
辽 宁省 国省 公路 高清智能卡 口综 合管理系统 设 计概述
唐元鹏 ， 王 健 （ 丹东东方测控 技术股份有限公司 ， 辽宁 丹 东 １ １ ８ ０ ０ ０）
摘 要 ：随着我 国国 内高速公路和城市道路建设 的快速发展 ，对交通控制及安全管理 的要 求也越 来越 高。公路 高清智 能卡 口综合管理 系统 已经 成为 当前 交通管理发展 的主要方 向，而其 中车牌识 别技术作为智能交通 系统 的核 心 内容，发挥 着重要的作用。本文通过分析 当前地感 线圈检 测 模式存在 的问题 ，提 出雷达检测模式 的高清卡 口 技 术方案 ，该方案 ｑ － 采用 的模 式具有 雷达触发与视频辅助检测相结合 ，无需破 坏路 面，捕 获率
一
图２
视频 检 测 。视频检 测基 于一 台高 清 ２ ０ ０ 万像 素 （ １ ６ ０ ０ ×１ ２ ０ ０ ）抓拍 摄像 机对 １ 条车 道 （ 国标宽度 ）进 行视频 检测 。在画 面上为 每个 车 道 设置一 个虚 拟线 圈 ，车辆 经过虚 拟线 圈时 ，视频检 测模块 发送信 息 给成 像与 控 制模 块在 控制 补 光的 同时进 行 同步 抓拍 ；３ ）车 辆 测 速 功能 。设计采 用雷 达作为 系统 的车速 检测设 备 ，为 每条车 道配 置 成 “ 不 稳定产 品”＋ “ 不 稳定集成 的局面 ，这 是导致系统运 行不稳 １ 台平 板 窄波 雷 达用 于 检 测车 辆 速度 。利 用 都 勒 效 应 （ Ｄｏ ｐ ｐ ｌ ｅ ｒ 定 的症结所在 ； （ ２ ） 系统效 果不好 。 系统效 果不好直观地 体现在 “ 图 Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ）原 理 ：当 目标 向雷达 天线 靠 近时 ，反射 信号 频率 将高 于 发 片不 清 晰”、 “ 取证 有效率 不高 ”。其 实治 安卡 口系统 的研发 、实 射 机频率 ；反之 ，当 目标远 离天线 而去 时 ，反 射信号 频率将 低于 发 施与 反馈 修正 是个精 细活 ，它需 要对大 量 的现场样 本进 行分析 ，要 射 机率 。如此 即可借 由频率 的改变 数值 ，计算 出 目标 与雷达 的相对 对 图像 成像质量 、车辆捕获方 式与抓拍位置 、设备安装位置与 角度、 速度 。 图片处理方 法等等进 行持续优 化与改进 ； （ ３ ）系统 建设成本 高 。大 本设 计采用 测速 仪安装 于车道 正 向的安装 模式 ，安装 高度为 路 部分 治安 卡 口系统 的建设 采用线 圈检 测方式 ，切 割线 圈的费用 及破 面上 ６ ｍ，离车 道 中心轴 ±２ ｍ，垂 直界面 安装 角度 ２ ５ ±１ 。 （ 辐射 轴 坏路 面后造成 的维护费用推 高了治安卡 口系统的建设和 使用成本 。 相对车 辆行 使方 向角度 ），监 测 向来的车 辆 。当车辆 进入探 测 区域 的时刻 ，测速仪 通过 连接器 输 出第一个 触发信 号 ，同时输 出具有 相 ２ 高清卡 口技 术方案 同作用 的 电压 脉冲信 号 。车 辆离 开探测 区域 的时刻 ，测速仪 通过 连 为 了解决 以上 问题 ，采 用 以下核心 技术路 线及 具体 功能设 计如 接 器输 出第二 个触 发信号 ，同时 脉冲 电压下 降。输 出第二 个触发 信 下： （ 系统 功 能及性 能规 划严格 按照公 安部 颁标 准 《 公路 车辆 智能 号之 后 ，测速仪 输出被测车速 和车长信息 ，见图 ２ 。 监测 记录系统通 用技术条件 》 （ Ｇ Ａ ／ Ｔ ４ ９ ７ — ２ ０ ０ ９ ）中的有关规 定执行 ） 测速仪安装在 车道正 向，监 测向来的车 辆 （ １ ）现场 布局 。卡 口抓拍单 元与补 光灯安装在 同一根立 杆上 ， 立 杆 高度 一般 ６ ｍ。高 清 抓拍 摄像 机投 影 位置 与虚 拟线 圈位 置 相距 ３ 总 结
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
由于雷达在 连续 不 间断的探 测 ，当运 动的车 辆到达 雷达 的探 测 区域时 ，雷达会 发现 在探 测 区域 出现 了 目标 ，雷 达会 持续 跟踪该 目标 ，待 目 标 的反射信 号强 度达 到预先 设定 的 阈值时 ，雷达会 输 出 个 确认 的触发 信号 ，这样 就 完 成 了雷 达 检 测 车 辆 、 给 出触 发 信 号 的过 程 ；２ ）
１ 应用 背景
在治 安卡 口系统 的发展 历程 中 ，地 感线 圈检测模 式一 直 占据 着 市场 最大 份额 ，虽然 它有着 捕获 率高 、抓拍位 置精 准等优 势 ，但 是 切割 地感 线 圈造 成路 面结 构破坏 、后期 维护麻 烦 、地感线 圈检 测在 功 能的扩 展应 用方面 也存 在不足 ，一般 只适 用于机 动车 触发 ，不 能 有效 抓拍 在机 动车道 上行 驶的非 机动 车和行 人 ，没 有充分 发挥 视频 图像 的优 势 。 治安卡 口系统 建设一直处 在多种技术形 态并存、 融合 的环 境中 ， 比如 ：数 码相机 模式 与摄像 机模 式、标 清 图像与高 清 图像、地 感线 圈检 测 、雷达检 测与 视频检 测等 等。 目前全 国各地 交通管 理部 门建 设 的治安卡 口系统 型式很多 ， 但 无论何种技术路 线 、 何种产 品形态 ， 整体 看下来 都面 临以下几个典 型 问题 ： （ １ ）系统稳 定性不好 。国 内 相 当一部 分厂 家是 “ 拼凑 ”方案 ，没有 真正 的研发 能力 ，绝大 部分 组件 都是 外购 再 自行 组合 ，在产 品选 型上又 趋于廉 价产 品 ，最 终形
工 程 技 术
暴工案投术
１ ２ ８
辽 宁省 国省 公路 高清智能卡 口综 合管理系统 设 计概述
唐元鹏 ， 王 健 （ 丹东东方测控 技术股份有限公司 ， 辽宁 丹 东 １ １ ８ ０ ０ ０）
摘 要 ：随着我 国国 内高速公路和城市道路建设 的快速发展 ，对交通控制及安全管理 的要 求也越 来越 高。公路 高清智 能卡 口综合管理 系统 已经 成为 当前 交通管理发展 的主要方 向，而其 中车牌识 别技术作为智能交通 系统 的核 心 内容，发挥 着重要的作用。本文通过分析 当前地感 线圈检 测 模式存在 的问题 ，提 出雷达检测模式 的高清卡 口 技 术方案 ，该方案 ｑ － 采用 的模 式具有 雷达触发与视频辅助检测相结合 ，无需破 坏路 面，捕 获率
一
图２
视频 检 测 。视频检 测基 于一 台高 清 ２ ０ ０ 万像 素 （ １ ６ ０ ０ ×１ ２ ０ ０ ）抓拍 摄像 机对 １ 条车 道 （ 国标宽度 ）进 行视频 检测 。在画 面上为 每个 车 道 设置一 个虚 拟线 圈 ，车辆 经过虚 拟线 圈时 ，视频检 测模块 发送信 息 给成 像与 控 制模 块在 控制 补 光的 同时进 行 同步 抓拍 ；３ ）车 辆 测 速 功能 。设计采 用雷 达作为 系统 的车速 检测设 备 ，为 每条车 道配 置 成 “ 不 稳定产 品”＋ “ 不 稳定集成 的局面 ，这 是导致系统运 行不稳 １ 台平 板 窄波 雷 达用 于 检 测车 辆 速度 。利 用 都 勒 效 应 （ Ｄｏ ｐ ｐ ｌ ｅ ｒ 定 的症结所在 ； （ ２ ） 系统效 果不好 。 系统效 果不好直观地 体现在 “ 图 Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ）原 理 ：当 目标 向雷达 天线 靠 近时 ，反射 信号 频率 将高 于 发 片不 清 晰”、 “ 取证 有效率 不高 ”。其 实治 安卡 口系统 的研发 、实 射 机频率 ；反之 ，当 目标远 离天线 而去 时 ，反 射信号 频率将 低于 发 施与 反馈 修正 是个精 细活 ，它需 要对大 量 的现场样 本进 行分析 ，要 射 机率 。如此 即可借 由频率 的改变 数值 ，计算 出 目标 与雷达 的相对 对 图像 成像质量 、车辆捕获方 式与抓拍位置 、设备安装位置与 角度、 速度 。 图片处理方 法等等进 行持续优 化与改进 ； （ ３ ）系统 建设成本 高 。大 本设 计采用 测速 仪安装 于车道 正 向的安装 模式 ，安装 高度为 路 部分 治安 卡 口系统 的建设 采用线 圈检 测方式 ，切 割线 圈的费用 及破 面上 ６ ｍ，离车 道 中心轴 ±２ ｍ，垂 直界面 安装 角度 ２ ５ ±１ 。 （ 辐射 轴 坏路 面后造成 的维护费用推 高了治安卡 口系统的建设和 使用成本 。 相对车 辆行 使方 向角度 ），监 测 向来的车 辆 。当车辆 进入探 测 区域 的时刻 ，测速仪 通过 连接器 输 出第一个 触发信 号 ，同时输 出具有 相 ２ 高清卡 口技 术方案 同作用 的 电压 脉冲信 号 。车 辆离 开探测 区域 的时刻 ，测速仪 通过 连 为 了解决 以上 问题 ，采 用 以下核心 技术路 线及 具体 功能设 计如 接 器输 出第二 个触 发信号 ，同时 脉冲 电压下 降。输 出第二 个触发 信 下： （ 系统 功 能及性 能规 划严格 按照公 安部 颁标 准 《 公路 车辆 智能 号之 后 ，测速仪 输出被测车速 和车长信息 ，见图 ２ 。 监测 记录系统通 用技术条件 》 （ Ｇ Ａ ／ Ｔ ４ ９ ７ — ２ ０ ０ ９ ）中的有关规 定执行 ） 测速仪安装在 车道正 向，监 测向来的车 辆 （ １ ）现场 布局 。卡 口抓拍单 元与补 光灯安装在 同一根立 杆上 ， 立 杆 高度 一般 ６ ｍ。高 清 抓拍 摄像 机投 影 位置 与虚 拟线 圈位 置 相距 ３ 总 结
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
由于雷达在 连续 不 间断的探 测 ，当运 动的车 辆到达 雷达 的探 测 区域时 ，雷达会 发现 在探 测 区域 出现 了 目标 ，雷 达会 持续 跟踪该 目标 ，待 目 标 的反射信 号强 度达 到预先 设定 的 阈值时 ，雷达会 输 出 个 确认 的触发 信号 ，这样 就 完 成 了雷 达 检 测 车 辆 、 给 出触 发 信 号 的过 程 ；２ ）