交叉路口交通管理面臨的問(wèn)題
　　
　　1、交叉路口交通管理面臨的問(wèn)題
　　
　　交叉路口作為交通網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，在整個(gè)城市路網(wǎng)的交通秩序管理中起著至關(guān)重要的作用。如果把路網(wǎng)比喻成通信網(wǎng)絡(luò)，那么路口則相當(dāng)于通信網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)或HUB，車流與人流相當(dāng)于通信網(wǎng)絡(luò)中的信息流。假如交換機(jī)或者HUB出現(xiàn)異?；蛘叱?fù)荷，則網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量大大下降，由此可以理解監(jiān)測(cè)路口交通流的重要性。
　　
　　在路口實(shí)施路權(quán)分配的設(shè)備是道路交通信號(hào)控制機(jī)（以下簡(jiǎn)稱信號(hào)機(jī)）。信號(hào)機(jī)有兩方面的作用：一是根據(jù)路口各方向的交通需求分配路權(quán)、調(diào)節(jié)各方向的流量，使路口的通行能力zui大化；二是通過(guò)路權(quán)控制沖突的交通流，避免交通事故。
　　
　　但在實(shí)際應(yīng)用中，由于多種因素的影響使信號(hào)機(jī)的兩個(gè)作用效能降低，主要因素包括：
　　
　?。?）車輛保有量的迅猛增長(zhǎng)、交通需求迅速上升，路口的通行壓力急劇增大，這要求信號(hào)機(jī)的控制方案能及時(shí)對(duì)交通需求進(jìn)行響應(yīng)。因此現(xiàn)代路口信號(hào)機(jī)都能夠裝備不同類型的車輛檢測(cè)器，所檢測(cè)的數(shù)據(jù)送入信號(hào)機(jī)并上傳至控制中心，使其實(shí)現(xiàn)智能化實(shí)時(shí)控制。但是目前的控制是開(kāi)環(huán)的，即根據(jù)車輛檢測(cè)器的數(shù)據(jù)調(diào)整信號(hào)控制方案而不能對(duì)方案調(diào)整后的效果進(jìn)行及時(shí)有效地評(píng)價(jià)，如信號(hào)相位綠燈損失時(shí)間等無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)；
　　
　?。?）缺少對(duì)路口內(nèi)通行車輛的行車行為進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)進(jìn)入路口內(nèi)的車輛出現(xiàn)異常甚至造成堵塞時(shí)不能及時(shí)檢測(cè)，進(jìn)而造成更大范圍的擁堵；
　　
　?。?）有些車輛不按規(guī)定的車道通過(guò)路口，或者進(jìn)入路口后不按信號(hào)當(dāng)前相位規(guī)定的方向行駛。這種行為如果沒(méi)有得到有效的監(jiān)控，一方面增加了交通事故的發(fā)生概率，另一方面影響了正常行駛的車輛，造成綠燈相位內(nèi)路口的通行能力大大下降，增加了路口延誤。
　　
　　2、以往采取的技術(shù)措施及其局限性
　　
　　為了解決上述的問(wèn)題，通常的技術(shù)手段不外乎兩方面：一是采用配置了車輛檢測(cè)器的自適應(yīng)信號(hào)機(jī)，二是在燈控路口安裝交通違法檢測(cè)與抓拍系統(tǒng)。
　　
　?。?）自適應(yīng)信號(hào)機(jī)
　　
　　自適應(yīng)信號(hào)機(jī)具有車輛檢測(cè)器接入端口，可以采用線圈、微波、地磁及視頻等檢測(cè)手段，獲取路口的交通需求，并且通過(guò)信號(hào)機(jī)或指揮中心的算法自動(dòng)調(diào)整信號(hào)控制方案，以使路口的通行能力zui大化。車輛檢測(cè)器的檢測(cè)區(qū)域一般位于入口道上游，以上檢測(cè)技術(shù)均能滿足要求。但是如果要想觀察和評(píng)估路口的實(shí)際通行能力進(jìn)而反映控制方案的有效性，必須在路口內(nèi)設(shè)置監(jiān)測(cè)區(qū)域，這種情況下就只能采用視頻檢測(cè)技術(shù)了。
　　
　　在高清攝像機(jī)出現(xiàn)之前，視頻檢測(cè)主要采用的是標(biāo)清攝像機(jī)，像素?cái)?shù)量大約44萬(wàn)。在路口有限的安裝空間下，其觀測(cè)范圍、圖像的精細(xì)度都受到限制，雖然能夠檢測(cè)路口內(nèi)車輛的交通流，但是信號(hào)燈的狀態(tài)還需要配置專門的檢測(cè)器，由此才能確定在綠燈相位下的交通流數(shù)據(jù)。
　　
　?。?）路口交通違法行為檢測(cè)與抓拍系統(tǒng)
　　
　　通常將路口交通違法行為檢測(cè)只是指闖紅燈電子*，近年來(lái)又把車牌識(shí)別技術(shù)引入到違法檢測(cè)系統(tǒng)中。如果單純從闖紅燈違法檢測(cè)和抓拍的要求來(lái)看，無(wú)論是數(shù)碼相機(jī)方式還是全視頻方式都能夠在一定程度上解決問(wèn)題，并滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求。
　　
　　但是對(duì)于影響路口通行能力、存在交通安全隱患的越線、不按規(guī)定車道的綠燈相位行駛等交通違法行為，原有的檢測(cè)方法存在缺陷：
　　
　?。╝）基于標(biāo)清攝像機(jī)的檢測(cè)方法可以檢測(cè)以上違法行為，但是不能同時(shí)獲得清晰的車牌圖片；
　　
　　（b）如果采用檢測(cè)和抓拍設(shè)備分置的方式（即采用獨(dú)立的檢測(cè)攝像機(jī)和抓拍攝像機(jī)），則違法記錄必須進(jìn)行數(shù)字拼接而遭到質(zhì)疑。
　　
　?。╟）除在路口安裝闖紅燈電子*系統(tǒng)外，還必須安裝另外的檢測(cè)以上路口多種交通違法行為的檢測(cè)和抓拍系統(tǒng)。
　　
　　3、高清視頻綜合監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
　　
　　高清視頻綜合監(jiān)測(cè)技術(shù)的根本優(yōu)勢(shì)在于它解決了標(biāo)清攝像機(jī)存在的分辨率與觀測(cè)范圍的矛盾。
　　
　　標(biāo)清攝像機(jī)的像素?cái)?shù)量?jī)H僅44萬(wàn)左右，如果要求獲得清晰的車牌甚至實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別，車牌所占用的像素?cái)?shù)量必須達(dá)到一定的分辨率，這導(dǎo)致攝像機(jī)的視場(chǎng)范圍受到限制。全視頻標(biāo)清違法檢測(cè)系統(tǒng)的每個(gè)車牌抓拍攝像機(jī)僅能監(jiān)測(cè)一條車道。一個(gè)完整的記錄需要幾幅反映過(guò)程的全景和包含車牌的特寫圖片合成。
　　
　　高清攝像機(jī)的分辨率可以達(dá)到140萬(wàn)、200萬(wàn)、甚至500萬(wàn)。一臺(tái)攝像機(jī)可以監(jiān)測(cè)多條車道，同時(shí)能夠看清信號(hào)燈的燈色狀態(tài)。這種技術(shù)上的提升可以克服基于標(biāo)清攝像機(jī)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的缺陷。
　　　　
　　4、高清視頻綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念
　　
　　可以說(shuō)，高清攝像機(jī)在交通監(jiān)控中的應(yīng)用給交通管理帶來(lái)了一場(chǎng)革命。不同的廠家在不同的設(shè)計(jì)理念下利用高清攝像機(jī)開(kāi)發(fā)了不同的應(yīng)用系統(tǒng)。
　　
　　本文推出了“路口高清視頻綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”。該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)理念上與其他的系統(tǒng)有很大不同。
　　
　　從根本上講，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念打破了傳統(tǒng)的電子*、交通流檢測(cè)等具體功能的傳統(tǒng)性思維，把路口的交通管理需求放在整個(gè)城市或者區(qū)域的交通智能化系統(tǒng)的背景下，視點(diǎn)聚焦于為城市或者區(qū)域的智能交通系統(tǒng)提供豐富的信息并對(duì)交通系統(tǒng)的服務(wù)水平進(jìn)行評(píng)估。因此這樣的系統(tǒng)并不是簡(jiǎn)單的多功能組合，而是面向?qū)嶋H需求，提供集成化的交通信息數(shù)據(jù)。
　　
　　5、路口高清視頻綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能
　　
　　（1）多種違法行為檢測(cè)和記錄功能
　　
　　“路口高清視頻綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”可以檢測(cè)和記錄多種交通違法行為，包括：闖紅燈、壓線越線、不按規(guī)定車道行駛以及不按信號(hào)相位行駛等。
　　
　?。?）車牌識(shí)別功能—卡口
　　
　　對(duì)通過(guò)路口的每一輛車進(jìn)行檢測(cè)、記錄和車牌識(shí)別，具有卡口功能。
　　
　?。?）交通流信息采集功能
　　
　　可以檢測(cè)路口的交通流參數(shù)以及直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)各方向的流量。這個(gè)功能除了可以用來(lái)獲得交通流參數(shù)外，還為評(píng)估信號(hào)控制方案的效能提供了基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)源。
　　
　　（4）交通事件檢測(cè)功能
　　
　　可以在整個(gè)高清攝像機(jī)視野范圍內(nèi)檢測(cè)交通事件，對(duì)交通異常進(jìn)行報(bào)警和圖像記錄。對(duì)于路口內(nèi)來(lái)說(shuō)，主要是擁堵、停車以及交通事故等。
　　
　　（5）高清監(jiān)控功能
　　
　　可以以流暢的幀率實(shí)現(xiàn)高清監(jiān)控。
　　
　?。?）交通設(shè)施監(jiān)測(cè)功能
　　
　　可以通過(guò)視頻分析手段檢測(cè)路口的標(biāo)線狀況、交通信號(hào)燈的工作狀態(tài)，而不需要采用獨(dú)立的信號(hào)燈狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備。
　　
　?。?）路口通行能力評(píng)估功能
　　
　　可以利用交通流參數(shù)和路口的設(shè)計(jì)通行能力，對(duì)當(dāng)前的實(shí)際通行能力進(jìn)行評(píng)估。這個(gè)功能不僅為*部門的路口交通流疏導(dǎo)、路網(wǎng)交通流分配，而且也為交通規(guī)劃部門、交通政策制定部門進(jìn)行路網(wǎng)規(guī)劃和交通政策的決策提供基礎(chǔ)、科學(xué)的數(shù)據(jù)。另外，可以對(duì)綠燈相位實(shí)際綠燈損失時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，*部門可以根據(jù)其分析結(jié)果調(diào)整信號(hào)相位時(shí)間，從而提高路口的交通通行能力，有效地減少路口延誤。
　　
　　6、路口高清視頻綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　
　　“路口高清視頻綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”具有以下特點(diǎn)：
　　
　　（1）在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了以往需要多個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能，大大減少了路口設(shè)備的種類，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了路口交通監(jiān)控設(shè)施的總體投資。
　　
　　（2）信息的同源性：所有的檢測(cè)信息來(lái)自同一個(gè)信號(hào)源。這種同源性杜絕了對(duì)多源信息融合而帶來(lái)的法律上的質(zhì)疑。
　　
　?。?）證據(jù)鏈的完整性：對(duì)于違法行為監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)，該設(shè)計(jì)采用同一個(gè)信息源并采取車牌識(shí)別圖片與軌跡跟蹤錄像相結(jié)合的方式，為違法處罰提供了完整的證據(jù)鏈，可以毫無(wú)疑義地區(qū)分不按車道行駛、不按信號(hào)燈相位行駛、利用渠化違規(guī)行駛等行為，而且能夠區(qū)分占道行駛和借道行駛兩種其他技術(shù)不能區(qū)分的行為。
　　
　?。?）系統(tǒng)的獨(dú)立性：系統(tǒng)工作安裝和使用過(guò)程中，不需要從信號(hào)機(jī)中引出紅燈信號(hào)線，直接通過(guò)圖像分析判定當(dāng)前的燈色狀態(tài)。
　　
　　（5）高可靠性和可維護(hù)性：系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單，設(shè)備數(shù)量少，減少了故障隱患點(diǎn)，提高了可靠性和可維護(hù)性。
　　
　　總結(jié)
　　
　　高清攝像機(jī)給交通監(jiān)控系統(tǒng)帶來(lái)了一場(chǎng)革命。但是在不同的設(shè)計(jì)理念下，采用不同的方式zui大限度的開(kāi)發(fā)高清攝像機(jī)在交通監(jiān)控中的潛在應(yīng)用將對(duì)行業(yè)內(nèi)各廠商以及用戶帶來(lái)不同的效益。
　　
　　“路口高清視頻綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在設(shè)計(jì)理念上取得了突破，并且在此理念的指導(dǎo)下所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)無(wú)疑將對(duì)未來(lái)交通管理的智能化建設(shè)起到引導(dǎo)、推動(dòng)的作用。