智慧隧道(dào)行車分析系統

智慧隧道(dào)行車分析系統

1. 項目背景

爲(wéi / wèi)加強高速公路隧道(dào)行駛車輛管理，實現隧道(dào)車流量自動統計、客貨車行駛安全管控，提高高速公路隧道(dào)安全性，我公司特研發了(le／liǎo)“智慧隧道(dào)行車分析”系統，旨在(zài)應用信息科技對高速公路隧道(dào)内的(de)車輛進行實時(shí)、有效地(dì / de)智能化監管，提高隧道(dào)運營安全性。

2. 系統目标

系統總體目标是(shì)構建一(yī / yì ／yí)套“功能完善、信息共享、分析智能、易用高效、安全可靠、标準規範”的(de)智能化信息分析系統，實現對隧道(dào)交通行車的(de)安全管理。

主要(yào / yāo)目标是(shì)擺脫人(rén)工管理、缺乏智能管理現狀，提供信息化應用，從而(ér)讓管理自動化、快捷化、智能化。

綜上(shàng)所述，系統所實現目标概括如下：

1）爲(wéi / wèi)輔助決策提供可靠的(de)支持平台；

2）爲(wéi / wèi)隧道(dào)交通安全建設提供信息化支撐；

3）借助成熟管理經驗，推動智能信息化快速起步。

3. 系統簡介

1. 拓撲結構

智慧隧道(dào)行車分析系統集成了(le／liǎo)現場抓拍攝像頭、LED實時(shí)隧道(dào)車輛數據、隧道(dào)行車分析應用以(yǐ)及移動互聯網應用，LED顯示屏實時(shí)隧道(dào)車輛數據、隧道(dào)行車分析應用以(yǐ)及移動互聯網應用使用同一(yī / yì ／yí)數據庫，以(yǐ)保證數據的(de)完整性，其中現場抓拍攝像頭提供車輛基礎數據信息，由攝像頭接口傳輸至隧道(dào)行車分析應用，LED顯示屏實時(shí)隧道(dào)車輛數據以(yǐ)及移動互聯網應用訪問數據庫數據。

圖1.1 網絡結構拓撲圖

2. 系統結構

智慧隧道(dào)行車系統主要(yào / yāo)由現場抓拍攝像頭、LED顯示屏實時(shí)隧道(dào)車輛數據、隧道(dào)行車分析應用以(yǐ)及移動互聯網應用四大(dà)部分組成。

其中，現場抓拍攝像頭使用智能抓拍攝像頭具有車輛特征檢測功能，該功能提供車牌識别、車型識别、車身顔色識别（有環境光要(yào / yāo)求）、車輛品牌及子(zǐ)品牌等特征檢測。提供8種車型識别：大(dà)客車、小客車、大(dà)貨車、小貨車、面包車、皮卡、小轎車及SUV。可以(yǐ)實現隧道(dào)内車輛的(de)車型識别。

設備具體參數如下

幀率 25fps

碼流 32 Kbps~16 Mbps     

接口協議 ISAPI ,GB28181，海康SDK

接口 3個(gè)RS-485接口,1個(gè)RS-232接口；2個(gè)RJ45 10M/100M/1000M自适應以(yǐ)太網口

電壓 100VAC～240VAC；頻率：48Hz～52Hz

功耗 20W MAX

工作環境溫度 -30℃～+60℃

工作環境濕度 5%~95%@40℃，無凝結

LED顯示屏實時(shí)隧道(dào)車輛數據主要(yào / yāo)由隧道(dào)進出(chū)口顯示使用，行車人(rén)員以(yǐ)及隧道(dào)交通管理人(rén)員可以(yǐ)通過顯示屏數據實時(shí)獲取隧道(dào)内車輛流量情況。

智慧隧道(dào)行車分析應用主要(yào / yāo)由數據庫服務器，抓拍攝像頭接口，分析數據接口三部分組成，使用對象爲(wéi / wèi)系統管理人(rén)員。該應用獲取抓拍攝像頭接口數據，并對其傳輸數據進行智能分析，持久化存儲到(dào)數據庫服務器，處理過後的(de)數據可由分析數據接口提供給移動互聯網應用，也(yě)可以(yǐ)分發到(dào)LED實時(shí)隧道(dào)車輛數據中。

移動互聯網隧道(dào)行車分析應用是(shì)基于(yú)智慧隧道(dào)行車分析應用提供給隧道(dào)管理人(rén)員的(de)手機應用，獲取隧道(dào)車輛實時(shí)數據以(yǐ)及告警信息，針對性地(dì / de)對隧道(dào)交通進行管理。

3. 系統優勢

•              技術架構優勢

.NET開發平台、組件化技術、數據庫無關性、三層架構多層部署。

•              友好的(de)操作界面優勢

考慮的(de)用戶的(de)良好體驗，系統采用通用操作風格，确保操作的(de)友好簡單。

•              對内對外集成優勢

采用系統集成平台，支持與内部現有以(yǐ)及未來(lái)擴展系統的(de)接口，支持與外部系統的(de)接口。

•              獨創行業标準與技術應用

獨創無限條件數據檢索與導出(chū)引擎。 

•              全面兼容，快速融接

架構科學，支持不(bù)同公司、不(bù)同架構産品的(de)全面兼容。實現現有非我們産品的(de)快速融接、擴展、集成。

4. 功能簡介

1. 車流量監管

系統實時(shí)統計進出(chū)隧道(dào)車流量，并根據車型大(dà)小分爲(wéi / wèi)小車、客車、貨車、危化品車輛等類型，根據統計各類型車輛數量，自動生成日趨勢圖、時(shí)柱狀圖等數據分析報表。如隧道(dào)出(chū)現擁堵情況，系統會根據擁堵流量自動判斷，爲(wéi / wèi)相關人(rén)員添加工單，并告警給管理人(rén)員,告知其車流量擁堵情況、發生時(shí)間，以(yǐ)便及時(shí)處理。

2. 滞留車輛監管

系統自動監管隧道(dào)内滞留車輛，如系統監控到(dào)車輛停留時(shí)間超過最低時(shí)速所需時(shí)間後，系統自動将情況，及時(shí)告警給相應管理人(rén)員，如超過所需時(shí)間的(de)1.5倍，則系統将發送短信給相應管理人(rén)員，如超過所需時(shí)間的(de)2倍，系統将群發所有人(rén)員，并自動生成工單派發給緊急處理人(rén)。該情況會根據流量自動區分是(shì)車輛擁堵還是(shì)車輛滞留。

3. 限時(shí)通行監管

因高速公路限制客車在(zài)淩晨2點到(dào)6點的(de)行駛，因此系統會在(zài)這(zhè)一(yī / yì ／yí)時(shí)間段，自動監控客車在(zài)這(zhè)一(yī / yì ／yí)時(shí)間段的(de)行駛，一(yī / yì ／yí)旦發現有客車違反規定行駛，系統将會自動拍照保存其違法記錄，并将該記錄以(yǐ)工單形式，發送給相關管理人(rén)員提示警告。

4. 常見客貨車台賬

系統對經常進出(chū)隧道(dào)的(de)客貨車進行自動記錄，統計月内出(chū)現次數超過4次的(de)客貨車輛，記錄每次進出(chū)時(shí)間，并自動生成數據分析報表，支持在(zài)報表上(shàng)針對相應車輛補充響應信息，包括司機個(gè)人(rén)信息、車輛詳細信息（核載人(rén)數、核載重量、車架号、載貨物等），用以(yǐ)管控隧道(dào)内的(de)常見客貨車輛。

5. 危化品車輛行駛記錄

系統通過智能AI學習技術，熟悉了(le／liǎo)解所有危化品車的(de)車型，根據車型自動分析并判斷出(chū)危化品車，并将所有危化品車輛進出(chū)隧道(dào)形成記錄台賬，包括車輛牌照、進出(chū)抓拍照片、進出(chū)詳細時(shí)間等，台賬可以(yǐ)導出(chū)excel文件以(yǐ)供使用。

另外，但凡有危化品車輛進入隧道(dào)，系統将通過“報警管理”功能，鏈接到(dào)邵陽管理處事件報警系統，通過該報警系統将信息告知給相應管理人(rén)員。

6. 系統報警台賬

系統根據已設定的(de)規則（含危化品車輛進入、客車限時(shí)時(shí)間範圍内行駛、發現滞留車輛或車輛擁堵情況），一(yī / yì ／yí)旦發現觸發規則事件，立即通過邵陽管理處“事件報警系統”，并在(zài)本系統形成報警發送台賬，記錄發送時(shí)間、記錄發生時(shí)間、發生内容、記錄發送人(rén)等信息，該台賬可以(yǐ)導出(chū)excel文件。

7. 工單管理

系統根據日常監控情況，可以(yǐ)分爲(wéi / wèi)日常巡檢工單、擁堵車輛工單、緊急事故工單、車輛超時(shí)工單、日常告警工單，對以(yǐ)上(shàng)工單系統會自動評級、自動分配、自動告警給相關人(rén)員，工單處理結束後上(shàng)級可以(yǐ)根據結果進行打分，對于(yú)超時(shí)處理的(de)系統自動将情況告知上(shàng)級領導，并敦促盡快完成。

8. 統計分析

由抓拍攝像頭獲取到(dào)的(de)車輛信息，包括車型、車速、車牌号碼、車輛進入隧道(dào)時(shí)間、車輛駛出(chū)隧道(dào)時(shí)間、工單完成情況、車輛行駛狀況，以(yǐ)及經過隧道(dào)行車分析應用得到(dào)的(de)隧道(dào)内行駛時(shí)間，都會通過持久化保存在(zài)數據庫服務器中，可以(yǐ)按時(shí)間段查詢以(yǐ)上(shàng)車輛信息以(yǐ)及平均通行時(shí)間，提供針對性的(de)便捷的(de)管理辦法。

9. 手機端應用

可讓管理人(rén)員通過手機查看到(dào)隧道(dào)現場的(de)交通狀況、獲取工單信息并及時(shí)處理工單、獲取實時(shí)告警消息，随時(shí)掌握隧道(dào)狀況。

5. 實施方案

1. 技術方案

在(zài)隧道(dào)進出(chū)口安裝抓拍攝像頭，可對進出(chū)車輛進行抓拍，并提取進出(chū)隧道(dào)車輛的(de)信息。

抓拍攝像頭可獲取進出(chū)車輛的(de)車牌号信息，在(zài)車輛進入隧道(dào)時(shí)，記錄進入車輛的(de)車牌号信息根據接口開發并存入數據庫，由此可以(yǐ)獲取一(yī / yì ／yí)條已進入隧道(dào)的(de)車輛信息，在(zài)駛出(chū)隧道(dào)時(shí)抓拍攝像頭再次記錄下車輛信息，由車牌号信息進行對比，可以(yǐ)獲取到(dào)對應的(de)駛出(chū)車輛信息，由此可實現動态隧道(dào)内實時(shí)車流量統計功能。

海康威視iDS-TCE900-B抓拍攝像頭具有車輛特征檢測功能，該功能提供車牌識别、車型識别、車身顔色識别（有環境光要(yào / yāo)求）、車輛品牌及子(zǐ)品牌等特征檢測。提供8種車型識别：大(dà)客車、小客車、大(dà)貨車、小貨車、面包車、皮卡、小轎車及SUV。可以(yǐ)實現隧道(dào)内車輛的(de)車型識别。

以(yǐ)設定的(de)時(shí)間參數爲(wéi / wèi)準，若駛入的(de)車輛在(zài)規定的(de)時(shí)間參數内沒有駛出(chū)隧道(dào)，可以(yǐ)判定系統報警，并發送至相關處理人(rén)。

2. 安裝方案

圖1.3 抓拍攝像頭位置

1. 攝像頭1與攝像頭2分别記錄駛入及駛出(chū)隧道(dào)車輛，在(zài)隧道(dào)區另一(yī / yì ／yí)側同樣安裝2個(gè)攝像頭記錄駛入及駛出(chū)車輛。

2. 攝像頭通過網線将抓拍數據通過接口傳入進行數據的(de)備份存儲以(yǐ)及分析。

3. 攝像頭視角中線與水平角度爲(wéi / wèi)45度，高5米

圖1.4 攝像頭安裝示意

4. 安裝效果圖

6. 效益分析

1. 便于(yú)隧道(dào)管理人(rén)員精确實時(shí)掌控隧道(dào)内交通情況，有針對性地(dì / de)對隧道(dào)進行管理。

2. 以(yǐ)先進的(de)信息技術爲(wéi / wèi)支撐，根據車輛統計數據調整隧道(dào)未來(lái)管理策略，有助于(yú)減少人(rén)力、物力、财力支出(chū)及隧道(dào)道(dào)路維護成本，提高管理效率。

3. LED屏可提醒來(lái)往車輛隧道(dào)内行車狀況，提高駕駛員安全意識，從而(ér)減少隧道(dào)交通安全事故的(de)發生，車輛在(zài)隧道(dào)内進行過久滞留都會有警示提醒，降低追尾事故發生概率。

7. 軟硬件清單

根據系統自身使用環境與要(yào / yāo)求，其軟硬件配置清單如下表：