第一篇:智能交通之浅谈ETC.电子收费系统
1、引言...........................................................................................................................................................2
2、中国ETC发展和现状...............................................................................................................................2
3、ETC电子收费系统的关键技术与工作原理............................................................................................3
4、ETC电子收费系统构成............................................................................................................................3
5、ETC电子收费系统功能............................................................................................................................4
6、ETC电子收费系统工作流程....................................................................................................................4
7、ETC电子收费系统优点与弊端................................................................................................................5
8、结语...........................................................................................................................................................6 参考文献.........................................................................................................................................................7 浅析高速公路ETC电子收费系统
(河北工业大学土木工程学院 天津 300401)
摘要:ETC(Electronic Toll Collection)电子收费系统是一个集中了微波无线通信、图象识别、自动控制、传感技术、计算机网络及信息处理等多项高新技术的智能交通电子系统,通过车载电子标签自动与安装在路侧或门架上的微波天线进行信息交换从而实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用。本文对高速公路ETC电子收费系统的发展现状及其工作原理、系统构成、系统功能和工作流程以及现阶段ETC的优缺点进行了分别阐述。
关键词:高速公路、ETC现状、ETC系统构成与原理、ETC优缺点
1、引言
随着高速公路联网收费里程的不断增长、交通流量的日益加大,高速公路收费站车辆拥堵现象和环境污染问题越发突出,面对如何提升道路疏通能力和车量收费的处理效率,ETC电子收费系统应运而生。ETC电子收费系统通过微波无线通信、计算机网络及信息处理、图象识别、传感技术、自动控制等多项高新技术手段,利用车载电子标签自动与安装在路侧或门架上的微波天线进行信息交换从而实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用,车辆以不停车方式通过收费站能够明显提高收费站的通行能力,减少因排队、缴费造成的燃油消耗和尾气排放,极大地改善了高速公路的交通状况,大大促进高速公路收费管理的发展。
2、中国ETC发展和现状
随着指导中国高速公路电子收费应用的国家标准GB/T20851《电子收费 专用短程通信》在2007年3月17日的正式发布和交通部门的大力宣贯的推广。中国ETC发展的标准之争终于告一段落。在这之前的欧洲标准,日本标准和国标之争,915M产品,2.4G产品和5.8G产品之争终于尘埃落地。中国选择了自己的国标,选择了5.8G。
标准既已确立。中国的ETC产业和应用也蓬勃发展。ETC产品的生产厂家已经有十多家。其中不乏能提供整体解决方案的厂家。到目前为止,交通部组织开展的京津冀和长三角区域高速公路联网不停车收费示范工程进展顺利,已经在北京、上海、江苏、江西等地开通运营,截止2009年1月,全国范围内开通ETC车道的数量约为240条左右。
目前ETC的生产厂家,多数都是规模较小,产品总类较少的公司。整个ETC系统包括的产品很多,除基建施工和收费系统的清分算系统较成熟外。ETC系统还包括OBU,RSU,发行工具,密钥系统,ESAM,PSAM和CPU卡等关键产品。现在的厂家各自为政,缺乏彼此之间的紧密合作。生产OBU和RSU的对密钥系统不太了解。生产CPU卡的对OBU和RSU不了解。目前的现状,需要出现更强有力的企业出现,对整体系统有全面的把握,成为整体解决方案的提供商,进而成为ETC服务的服务提供商。当前,握奇是中国唯一一家提供ETC的OBU,RSU及相关系统,密钥及相关系统,IC卡及相关系统的整体解决方案的提供商。
3、ETC电子收费系统的关键技术与工作原理
ETC利用射频识别技术RFID,实现车辆快速通行。其关键技术主要集中在以下几个方面:自动车辆识别(AVI Automaic Vehicle Idenification)技术、自动车型分类(AVI Automatic Vdhicle Classification)技术、短程通信(DSRC Dedicated Short Communication)技术、逃费抓拍系统(VES Video Enforcement System)
ETC系统由后台系统、车道控制器、RSU和OBU等组成,主要利用车辆自动识别技术,通过路侧车道或门架上控制系统的信号发射与接收装置(RSU)识别车辆上的车载单元(OBU)的“电子标签”,ETC车道计算机根据“电子标签”中存储的信息识别出车辆的基本信息,根据车辆行驶情况从车主的银行账号或储值中扣除通行费。交易成功后,车道栏杆自动抬起,放行车辆;车辆通过后,栏杆自动降下。整个过程不需人工干预,车辆可以在不停车的情况下快速通过ETC收费车道,减少了时间浪费和不必要的油耗。
4、ETC电子收费系统构成
ETC电子收费系统主要由ETC收费车道、收费站管理系统、ETC管理中心、专业银行及传输网络组成。根据分工的不同,系统又可分为前台系统和后台系统两大部分。
前台主要通过ETC收费车道系统实现不停车收费。ETC车道设备主要由天线、天线控制器、触发线圈、抓拍线圈、落杆线圈、自动栏杆机、通行信号灯、闪光报警器、车道计算机、车道控制器、费额显示器(带余额显示功能)、车道摄像机、字符叠加器、雾灯、车牌识别系统等组成。
后台系统由收费站管理子系统、ETC管理中心和专业银行组成,负责后台的ETC交易数据服务、运营参数管理以及系统运行监控,并通过数据接口软件,在站级实现ETC电子收费系统与联网收费系统的数据处理工作。ETC管理中心是ETC系统的最高管理层,既要进行收费信息与数据的处理和交换,又要行使必要的管理职能。后台系统根据收到的数据文件在公路公司和用户之间进行交易、拆帐和财务结算,配有多台功能强大的计算机,完成系统中各种数据、图像的采集和处理。
5、ETC电子收费系统功能
(1)探测车辆的驶出、驶离并对车辆进行计数,传送检测结果。结合车辆识别,可判断车辆是否有电子标签(OBU);(2)具有实时图像抓拍和车牌识别功能。当车辆通过车道时,抓拍设备自动对车辆图像进行抓拍并保存,识别车牌号码并保存;(3)在入口车道将入口收费站、车型等信息写入苏通卡信息;在出口车道,根据车辆经过的人口收费站、费率等计算通行费金额;(4)根据车道计算机控制指令正确控制车道设备动作,包括自动栏杆的升起、通行信号灯的切换、报警器的开关、费额显示器的显示、大棚灯的切换等;(5)完成车道和收费站之间的数据交换。包括接收收费站下达的信息、上传苏通卡原始通行费数据、人口车道的过车信息等;(6)如果车辆通过ETC车道时出现异常,车道系统将拦截该车辆不允许通行,系统不再对该车道进行出路,由收费站工作人员引导至隔壁的MTC车道。
6、ETC电子收费系统工作流程
(1)当装有电子标签的车辆进入通讯范围,首先压到埋入地下的触发线圈,启动读写天线;(2)读写天线与电子标签进行通讯,电子标签以微波方式发出电子标签标示和车型代码,读写天线接收并判别电子标签的有效性,如果电子标签有效则进行交易,无效则报警并保持车道封闭,直到车辆离开检测线圈;(3)对于持无效卡或无卡的车辆,若其在收费车道上高速跟车冲卡而过,读写天线在确认无效性的同时,将启动快速自动栏杆,关闭收费车道,当场将冲卡车辆拦截。(4)如交易成功,车道控制栏杆抬起,车道交通信号灯变绿,费额显示器上显示交易信息;(5)车辆通过抓拍线圈时,系统进行图像抓拍,字符叠加器将过车信息叠加到抓拍图像中;(6)车辆通过落杆线圈后,栏杆自动回落,车道通行信号灯变红;(7)系统保存交易信息,并上传至收费站服务器,一个收费流程完成,等待下一车辆进入。
7、ETC电子收费系统优点与弊端
ETC电子收费系统是一个集中了微波无线通信、计算机网络及信息处理、图象识别、传感技术、自动控制等多项高新技术在高速公路收费系统中的应用,实现车辆不停车自动收费的智能交通电子系统。其优点甚多,但也不尽完美,仍存有些许不足。
优点:ETC电子收费方式,具有全自动、快速便捷、非现金交易、大容量等优点,它利用车载电子标签自动与安装在路侧或门架上的微波天线进行信息交换,控制计算机根据插入在电子标签中存储的信息识别出道路使用者信息,在不需要司机停车和其他收费人员操作的情况下,自动完成收费处理过程。与传统的MTC系统相比,(1)ETC电子收费有效地提高了收费车道的车辆通行能力,加快了收费速度;(2)减少刹车时造成的机件损耗,降低油耗,减少车辆尾气排放,真正做到了节能减排、高效环保;(3)一卡通行多个收费站,不用再为停车缴费而烦恼,极大的方便了驾车者;(4)系统管理简单、工作安全可靠;(5)切实有效的杜绝了收费工作中的贪污通行费现象。(6)更少的基础建设投入,更低的运营成本。(下面通过一些图表进行直观对比)
①对于使用者的好处 更高的收费站通行能力
通行能力:1条ETC车道=3~5条MTC车道
②对于投资方的益处 更少的基础建设投入
2条ETC车道+6条MTC车道=14条MTC车道(按通行能力),节约40%建设费用。更低的运营成本
14条MTC车道=120万/年
2条ETC车道+6条MTC车道=60万/年
缺点:ETC电子收费好处可见一斑,但是在其运营中仍有弊端存在。①在运营过程中如若有其他车辆误入ETC车道,将会直接导致其拥堵;
②ETC系统跟车干扰严重:前车无电子标签,后车有电子标签;两辆车都安装有电子标签;前车有电子标签,后车无电子标签
③短通信区车辆通行速度低; ④自动栏杆附近存在通信盲区;
⑤由于个别驾驶者的素质有待提高,恶意旁道插队逃费现象仍无法解决;
⑥ETC行业鱼龙混杂,生产规模不尽相同,各自为政,各类ETC系统之间的兼容问题。
8、结语
随着联网收费路段的增多,相对于MTC来说,ETC收费的优势越来越突出,但目前的ETC电子收费系统仍然存在通信技术、跟车干扰、货车不适用、误报警、投资成本高等问题,以及相邻省之间ETC技术标准不完全统一、密钥体系标准不同、联网收费运营管理机制不同的问题,随着通信技术和跨省ETC技术的不断提高,ETC电子收费系统必将依靠其难以比拟的灵活性和可扩展性,在高速公路收费管理中得到广泛的推广和应用。
ETC电子收费系统,,随着人类社会的快速发展,科学技术的日新月异,必将日臻趋于完美。伴着ETC电子收费系统的普及,想必在不久的将来一场具有颠覆性意义的科技风暴将会席卷整个交通运输界,给我们带来一场翻天覆地的变化,这也意味着人们的生活将会变得越发高效,能源将会极大的节约,人与自然也会愈发和谐。接下来将会从无人驾驶汽车的发展、原理、现状、利与弊以及现实中的应用来展开一下。
参考文献
[1] 刘志伟.不停车收费系统(ETC)的概况研究[J].科技创新报, 2008(2):11.[2] 刘玮,李欣董,静薇.基于射频识别技术的高速公路不停车车辆自动收费系统的设计[J].黑龙江科技信息,2008(4):74 [3] 廉飞宇,范伊红,张元.ETC 电子不停车收费的技术研究[J].计算机工程与技术,2007,43(5):204-207 [4]段仁里.ITS机遇与挑战 [J].中国智能交通,2003.12.[5]刘林森.全球发展智能交通势不可挡 [J].中国智能交通,2003.9.
第二篇:浅谈:关于智能交通之电子卡口系统
浅谈:关于智能交通之电子卡口系统
城市交通卡口系统是可以有效协助公安机关侦破案件,对加强平安城市的建设,意义十分重大.城市电子卡口监控系统是指在卡口点对所有通过该卡口点的机动车辆进行拍摄、记录与处理的一种道路交通现场监测系统.电子卡口系统主要技术分析:1.夜间补光抓拍技术2.移动车辆检测技术3.车牌自动识别技术4.车辆信息二次提取.周阳微信号:ilaoyang8
随着经济的发展,城市居民生活水平的不断提高,机动车已经成为人们出行不可或缺的交通工具,政府交管部门也越来越重视对进出城市的机动车的有效管理。在此前提下,管理部门也将重点放在了城市兼有电子警察功能的卡口系统的建设上。
城市电子卡口监控系统是指依托道路上特定场所,如收费站、交通或治安检查站等卡口点,对所有通过该卡口点的机动车辆进行拍摄、记录与处理的一种道路交通现场监测系统。该系统用于城市道路或高速公路出入口、收费站等重点治安地段的全天候实时检测与记录。可自动识别过往路口车辆号牌、颜色等特征,验证出车辆的合法身份,自动核对黑名单库,自动报警。可对路口情况进行监控与管理,包括出入口车辆管理、采集、存储数据和系统工作状态,以便于警务人员及相关部门对道路的安全进行监控。整个系统是集通信、信息采集、指挥、管理于一体的综合系统,具有管理维护、统计、查询及报表打印等功能,实现对交通违章、肇事逃逸等嫌疑车辆的监控与处置。
那么,城市电子卡口系统主要有哪些技术呢?就让笔者来为大家解读一番。
电子卡口系统主要技术分析
1、夜间补光抓拍技术
白天的光线比较充足,治安卡口摄像机抓拍率一般都可以保障在95%以上。所以夜间抓拍效果就成了整体抓拍率能否有效提高的关键。
由于城市治安卡口安装地点普遍夜间光线比较昏暗,再加上夜间行驶车辆的大灯会影响普通摄像机,使之产生光晕无法拍清车牌。解决这个问题的一个方法就是使用全光谱LED灯(或偏振光灯)对其进行补光。这样不但能抵消大灯的影响,而且可以照亮车牌,保障抓拍效果。
然而补光灯有一个弊端就在于闪光的时候会影响到驾车司机的眼睛,分散司机的注意力,从而可能带来交通隐患。面对这种情况,星光级产品的出现可谓是一场“及时雨”。星光级产品能在微光情况下,通常是指星光环境下无任何辅助光源就能显示清晰的彩色图像。
笔者采访了北京凌云光技术有限责任公司智能交通和监控业务中心产品市场经理王锐,他为我们介绍了凌云光的星光卡口一体机,不需要补光,仅需要正常的道路照明的光照条件,即可满足电子警察和城市卡口的应用,可以清晰分辩车牌,车身颜色,道路标志标线等信息。在微光条件下,可以清晰分辨物体的颜色,提供彩色视频流。
2、移动车辆检测技术
在交通电子警察卡口系统中,传统的车辆检测方法是地感线圈方法。该方法实现简单、准确率高。大叔埋置地感设备需损坏路面,不便于安装和维护,成本较高。
近年来,随着计算机视觉技术的发展,通过摄像机拍摄的视频进行车辆检测的方法,逐渐受到人们的重视。利用视频检测车辆,对路面设施不产生破坏,安装和维护方便,不影响道路通行状况,可以节省大量人力物力,有利于交通治安卡口系统的发展。
由于其相对于传统车辆检测技术显而易见的优势,基于视频的车辆检测成为近20年来智能交通系统中的研究热点之一,已出现不少视频车辆检测方法,主要分为两类:
一类是基于移动摄像机的,如汽车辅助驾驶系统中的车辆检测和无人机交通监控系统中的车辆检测
另一类是基于静止摄像机的,用于路面交通监控系统。目前基于静止摄像机的车辆检测方法主要用于获取各种交通参数,通常需要进行车辆跟踪或比较复杂的车辆识别。
3、车牌自动识别技术
城市电子警察卡口监控系统在进出口车道上,均安装车牌自动识别单元,对于进出车辆,通过前端摄像机抓拍图片,车牌识别单元的处理,输出该车车牌号码,然后系统对该车号码从系统合法车辆数据库、非法车辆数据库等数据库一一检索,以确定该车信息,如果是合法车辆,则顺利通过,如果是非法车辆,卡口执法人员可直接发出停车指令,进行处理,如果为嫌疑车辆,则可对其进行盘查。
车牌自动识别的准确程度是卡口施工指标中最重要的一环,每天经过卡口的车流量非常巨大,如果单靠人员手动录入车牌,那是不可想象的。所以需要不断提高系统的识别率。
现在常用的识别算法有神经网络算法、图象对比算法等,他们各有优势,想得到一个好的效果,就需要将这两种算法有效的结合。
(1)高清立体抓拍技术:用2个或2个以上的摄像机从多角度进行抓拍,并对多个角度车牌截图进行“置信度分析”,选取“置信度”最高的车牌截图,也就能得到角度最正的车牌截图,也就提高了车牌识别的正确率,也就增强了系统的环境适应性。
(2)车牌焦点曝光技术:自动锁定车牌位置,以车牌为拍照的焦点,类似现在的数码相机自动识别出人脸的位置,以人脸位置为焦点;自动对车牌位置测光,智能进行车牌位置的曝光和闪光的参数调整,做到强光抑制,弱光补光,过曝降曝。该技术可以解决夜晚情况,大灯情况,及雨雪干扰情况。
(3)车牌畸变纠正技术:解决字体变形问题:受现场环境制约,车牌表面和摄像轴线无法做到垂直,导致车牌发生畸变(即一头大一头小),远离摄像机的位置字符变小,对识别造成一定的困难。嵌入式立体车牌识别摄像机畸变校准算法采用多色彩空间进行车牌底色检测,准确定位车牌区域,获取车牌倾斜角度及横向变形比例,最大倾斜角度达到25°,安全角度15°内的准确校准率达到99%以上。
(4)神经网络算法与特征识别算法结合:采用带反馈的能量滤波算法进行纹理检测,使得车牌定位成功率从超过99%。多色彩空间的检测保证了多种车牌类型的准确认定,包括:蓝牌、黄牌、军车、警车、WJ车辆、个性化车牌、使领馆车牌、省港两地车牌等。字符特征识别算法保证了>98%的字符识别率(现场实测),而且不需要进行现场训练;辅助的BP神经网络识别算法则是做了很好的补充,同时保证了良好的汉字识别率;车牌轻度无损不影响识别结构。
4、车辆信息二次提取
新疆交警总队从2014年11月16日起至2015年1月底,在全区开展为期近80天的高速公路“安全带-生命带”道路交通秩序专项整治行动,要求在高速公路上行驶车辆上的驾驶员和乘客都要系安全带,以全面提升高速公路上行驶车辆安全带使用率,提高广大司机和乘客旅途人身安全系数。
根据北京地区的相关法律、法规,驾驶人不系安全带将被罚款50元,如果在高速公路、城市快速路行驶不按规定系安全带,还将被扣罚2分。副驾驶以及车后排乘车人也应该按照规定系安全带,乘车人不系安全带将被罚20元。
这也对治安卡口系统提出了要求,要求车辆在经过卡口的时候,系统能够对车牌以外的其他信息进行获取和识别。
该服务器可识别车型、车标、车身颜色、检测人脸、司乘衣服颜色等,亦可分析是否开车打手机,是否系安全带,是否违规放下遮阳板等。
5、作为兼有电子警察功能的卡口监控系统当然也同时装有判断交通违章的视频分析软件。
二、总结
城市交通卡口系统是城市的出入动脉的控制手段,每天都会有大量车辆通过它进出城市。加强对卡口的管理可以有效协助公安机关侦破案件,加强平安城市的建设,意义十分重大。来源:慧聪安防网
第三篇:智能交通-高速公路监控系统设计方案
智能交通-高速公路监控系统设计方案
2013/7/22 11:00:11
背景概述:
高速公路是国家经济发展的命脉,是人民大众工作生活不可缺少的重要组成部分。如何高效、科学的管理高速公路是摆在高速公路监控管理部门面前的重要议题。
传统的高速公路监控系统主要关注在收费站、服务区、隧道、大桥等。完成车辆收费、车牌记录、重点地段监控等基本功能。目前国内国外的轨道、隧道、高速交通中都实施了很严密的视频监控系统,通过架设大量各种各样的摄像机来监控各个场合,配合其他的安全措施,以避免意外事件的发生。但是现有的、传统的CCTV监控系统也面临着很大的挑战。大量的摄像机都需要大量的显示器来显示其所监控到的画面,而监控室或监控中心中的空间有限,所能安装的显示器也非常有限,因而只能通过轮换画面来监视所有的场景。同时,根据IMS Research的研究,“在传统的闭路电视监控模式下,保安人员需要监视太多的视频画面,远远超出人类的接受能力,导致实际监控效果降低。实验结果表明,在盯着视频画面仅仅22分钟之后,人眼将对视频画面里95%以上的活动信息视而不见。”因而,监视这些摄像机也为我们带来了两个挑战。第一,由于人类本身的弱点,7x24小时的实时监控更是一件不可能的工作,因而只起到了事后取证的作用。第二,当一个事件发生后,要想快速、准确地在这些海量存储的视频中搜寻这个事件的视频是一件非常费时、费力的事情。但随着高速公路基础建设的不断完善。对整个高速公路的总体服务质量也提出了更高的要求。
一.需求描述
目前高速公路监控已经具备了基本的电视监控系统。入侵报警系统的设计应根据建筑物的使用功能、建设标准及业主的要求,并贯彻国家已颁布实施的有关“规范”和“标准”,考虑到节约成本,需充分利用已有的设备,并综合运用电子信息技术、计算机网络技术、安全防范技术等,构成先进、可靠、经济适用的安全防范体系。
从安全防范角度来说,高速公路监控自身具有交警等“人防”体系,加上智能视觉监控系统的“技防”体系,“人防”与“技防”密切结合,发挥各自优点。建立较完善的保安监控体系。
根据客户需求,严密监控区域的前端系统的核心是“发现可疑行为”和“摄像”。尤其以“发现可疑行为”作为设计基础。只有在发现了可疑行为的基础,摄像才有更加实际的意义。在传统的闭路电视监控模式下,保安人员需要监视太多的视频画面,远远超出人的接受能力,导致实际监控效果低下。实验结果表明,在盯着视频画面仅仅22 分钟之后,人眼将对视频画面里95%以上的活动信息视而不见。因此我们需要智能视觉监控来改善监控效果,同时减轻保安人员的负担。这样才能真正让控制中心人员从繁杂的电视监控工作中解脱出来,以便有更多的资源应对可疑现场。所以,选择一套成熟的、可靠的探测产品,对于高速公路监控安防项目的成功有着深刻的意义。
二.贝尔信智能视觉分析高速公路监控跟踪系统设计方案
1、遗留物检测:为防止从车辆上滚落的物品或施工过程中遗留的物件影响道路情况,使用遗留物检测模块,当有遗留物事件发生时通过光标、音频及联动三种报警方式同时报警。
2、非法停车检测:在特定或一段道路上,设定一防区,车辆停留时间超过一定时间或位置时,产生报警。
3、行人检测:防止机动车道行人行走,发现目标立即报警
4、车辆拥堵:监控一些路口或易拥堵的路段,当车辆密度达到某一值时,发生报警。
5、车辆逆行:防止车辆逆向行驶而带来交通堵塞或交通事故,当有车辆逆行时,设备也产生报警。
6、车辆统计:对某一路段经过的车流量进行统计
7、自动跟踪:对违返设置规则的车辆进行自动跟。
8、指定车辆自动跟踪:为了更加灵活控制以及防止多辆车辆违规而需要人工确定,本系统支持指定车辆跟踪功能(手动跟踪),即监控人员在画面上使用鼠标点击所要跟踪的车辆,智能视频分析服务器即可跟踪此车辆。
9、防护栏、广告牌、标志牌被盗发出报警。
10、桥梁坍塌、路面出现较大破损时发出报警。
2.1.监控系统拓展图
2.1.监控系统拓展图
每个摄像机通过光端机将模拟摄像机的视频源传送到监控中心机房,然后进过贝尔信智能分析服务器分析,再用海康的DVR进行实时录像的存储;在中心机房部署对应的视频分析器,事件分析器同时联结网络,一旦检测到意外事件,通过开关量信号立刻将信息发送给报警服务器。这样可以做到公路内的全程事件监控。必要的话,报警服务器还可以通过管理服务器将相关的数据传送给总集成系统以便控制相应的交通灯以及信息屏。
2.2.后端管理平台软件
一、功能特点
bellsentware控制中心软件系统功能强大,可以为用户提供集中式管理、录像管理、系统管理、企业级指挥和控制功能。
采用智能化布局和简单易用的设计理念,bellsentware视频,操作管理贝尔信公司的bellsentbox和bellsentcam系列产品,内置分级地图系统,双向音频通信,报警管理,连续录像、报警联动录像、时间调度设防,多摄像机轮循显示,多预置位巡视,PTZ操作等等。
bellsentware控制中心软件系统大大简化了bellsentbox和bellsentcam产品系列的配置和管理,作为一套大型监控管理软件,它可以将bellsentbox、bellsentcam、第三方报警传感器以及报警联动输出设备集成起来,为用户提供一体化的安防解决方案。
三、系统模块描述
1、管理服务器模块
管理服务模块是系统的核心,是整个系统的主服务器,桥接了其他的各个服务模块。主要用于管理系统平台所有的设备和与其它的管理服务器进行通讯和同步。可以实现对远程数字视频设备的机构、人员、设备、任务、报警、日志等的配置、设备巡检和实时访问权限控制等管理。
2、流媒体转发模块
流媒体服务模块分为实时流媒体服务模块和回放流媒体服务模块。实时流媒体服务模块用于对本地的实时视频流进行转发。回放流媒体服务模块用于对本地的回放视频流进行转发。
3、报警管理模块
通过串口或网络通讯的方式,将分散在各个地方的独立的报警子系统进行联网,报警管理中心可对任何一个子系统进行报警控制,如:报警布防、撤防、旁路、清除报警、报警输出的打开、关闭等。当任何一个报警子系统有报警发生时,报警管理中心能快速准确的显示出报警的详细信息,如:报警地点、名称、类型、子系统号、防区号等,并会自动根据预先设置的报警预案进行联动操作,如:视频弹出播放、播放指定声音、视频群组播放、视频群组沦陷、联动报警输出、报警布撤防、电视墙切换、联动云台预置位、巡航、发送手机短信、LED屏显示、打印机打印等。
4、电子地图模块
支持多级多层多文件电子地图,通过电子地图可以直接对监控点进行调看、设置、报警联动操作,让使用者更加形象地感受与应用,可以通过电子地图编辑器编辑生成地图,原始地图可以来源于jpg、bmp、png、gif或wmf矢量地图。
5、集中存储模块
集中存储服务对于前端没有存储功能、或者不适合在前端进行录像文件存储的情况尤为适用。也适用于一些重要的录像文件在前端不适合保存的,可以集中存储在后端集中存储主机上。该功能可以设置集中存储计划,从而在集中存储服务器上实现定时文件存储功能。
6、数字矩阵模块
通过虚拟数字矩阵实现对电视墙的视频画面切换及云台控制等动作。网络虚拟数字矩阵和传统模拟矩阵不同,它以视频压缩模块(或视频编码软件)代替模拟矩阵中的视频输入模块,以视频解压缩模块(或视频解码软件)代替模拟矩阵中的视频输出模块,以网络视频服务器代替模拟矩阵主机,以基于TCP/IP协议的IP网代替模拟总线(或模拟视频总线结合IP控制总线),以数字高速处理芯片代替模拟电开关,运用高速处理芯片的运算完成视频从输入到输出的切换,将视频信号传输至电视墙。
7、WEB功能管理模块
用户可在任何地点通过IE方式接入平台软件进行操作和管理,使用时不需修改IE的安全限制即可正常使用,不受IE参数设置局限,和正常使用客户端软件是一样的,较普通的用控件实现WEB功能的方式更为先进实用。
8、模拟量采集模块
可对市场主流的模拟量采集设备进行管理,实现对前端的温度、湿度、电压、电流等模拟数据的采集和实时数据值显示,并可通过预设的报警上限和下限值进行自定义的报警处理。
9、客户端模块
客户端模块是最终呈现在用户面前,供用户操作使用的模块,客户端通过与各个服务组件进行通讯,用于实现电子地图、显示实时视频和回放录像、视频分析参数配置、报警联动管理、控制云台镜头动作、控制报警输入输出等监控操作,以及配置电子地图、外部设备及用户权限等管理功能。
10、应急预案模块
用户可以预先设置多种应急处理预案,在同一个预案里可以设置一系列要执行的操作。在必要时,例如有报警信息触发时,就可以直接调用某些预案及时对事件做出反应,采取必要的手段和措施,切实发挥出高速公路监控系统的实用效果。
四、方案小结
高速公路监控系统方案通过应用智能视频分析技术,可以在高速交通中帮助安防部门实现主动、实时的监控,及时有效地避免或处理有威胁的或突发性事件。可以实时的对健康画面分析判断并对紧急情况和事件进行处理(显示、报警等)。应用在高速公路监控领域,可以自主分析道路情况,实现流量控制、自动记录各种违章行为、烟、火的自动检测,道路遗弃物检测,防护栏防盗、行人穿越道路报警等一系列智能功能。配合后端管理软件的强大功能,更可以实现对高速路段安全的轻松简易管理,最大程度的保障高速路段的安全。
责任编辑:vivien
第四篇:新加坡电子道路收费系统介绍
新加坡电子道路收费系统介绍
新加坡电子道路收费系统(ERP)是个不停车收费系统,通过道路收费管理新加坡的交通,类似于通过税收机制来调节车辆牌照的发放。在成功通过车辆高速运行的压力测试后,国土运输部在1998年9月启动了ERP的应用,替代1975年启用的区域通用券系统(ALS)。新加坡是世界上第一个使用电子道路收费系统来实现道路拥堵收费的城市。
ERP系统
项目由连接通往中央商务区的所有道路的ERP显示牌龙门架组成,这些龙门架也安装在拥堵的高速公路和城市主干道上,用于在交通堵塞的高峰时间限制车辆的行驶。ERP显示牌龙门架系统实际上安装在一前一后的2个龙门架上的感应器系统。照相机也安装在龙门架上,用于抓拍车辆后面的车牌号。目前,在新加坡境内有80个ERP龙门架,新的ERP龙门架会安装在交通拥堵比较严重的地方,如高速公路和其它道路上。
车载单元(IU)粘贴在车辆挡风玻璃的右下角处,插入一张充值卡(现金卡),则可以支付道路使用扣费。第二代的IU是非接触式的现金卡和EZ-Link,每个IU的费用为$150。在新加坡,登记的车辆必须强制安装IU,如果车主希望在收费道路上行驶的话。
三菱重工业公司出售IU技术给新加坡,ERP项目则由飞利浦新加坡公司、三菱重工等公司组成的财团在1995年通过公开投标的方式获得建设。
当装备IU的车辆行驶通过ERP龙门架的时候,道路使用费将由IU里的现金卡扣减。安装在龙门架上的感应器通过短距离的无线通讯系统与IU的通讯,扣减的金额在显示在IU的LCD屏幕上。
道路使用费的多少取决于车辆行驶的地点和时间,在交通高峰时间收费是最贵的。比如说,从WOODLANDS 经过宜樟——CTE——CBD到达Raffles Place,要经过5个ERP龙门架,在交通高峰期需要花费$15
改进与完善
据2006年世界道路会议的一篇论文中透露,新加坡国土运输部正在做一个基于全球卫星定位技术的系统测试,这个系统最终可能将取代目前的电子道路收费系统,克服了ERP系统设置安装龙门架的非灵活性。
效果
ERP系统虽然还不为大多数道路使用者所理解和接受,但自它的实施应用后,却实实在在地改变了道路的使用方式。LTA的报告显示,高峰时间道路交通减少了将近25000辆车,车辆行车速度提高了20%左右。ERP运行期间,在限制区域内,车辆减少了约13%,从27000辆下降到23500辆。据观察,停车场的车辆明显增加。在高峰时间的交通拥挤状况逐步得到缓解,接近于非高峰期的交通状况。报告同时显示,尽管近几年交通流量不断增加,但高速公路与其他主要道路的运行速度却保持稳定。
系统的应用也带来了一些问题。道路使用者指出,在高速公路、主干道安装使用ERP,会把交通流量转换到其他地方,潜在的造成了在支路上的交通瓶颈。例如,据说中央高速公路(CTE)ERP的实施,已经造成南北主干道交通流量的大幅增加,比如在汤姆森路和实龙岗路走廊。交通流量的增长促使LTA在汤姆森路安装ERP龙门架,而上游的实龙岗路的交通流量相应增加,引起了新的高架路的修建。这种“堵塞追逐”现象已经引起了公众对ERP系统有效性的质疑。
最新进展
为了改进收费机制和推出实时的可变收费,从2006年12月到2007年4月,新加坡国土运输部与IBM共同试点运行交通估算与预测工具(TrEPS),这个试验通过使用历史的、几个试验点的实时交通流的反馈,以提前一个小时预测道路交通的拥堵水平。通过准确地预测即将出现的交通状况,这项技术也被期望用于实现可变收费和改善整体交通管理水平,包括交通信息的提前通知,给驾驶员预报交通状况,同时收费标准作相应的改变。新系统整合了LTA现存的各个交通管理系统,例如绿波带决策系统(GLIDE),TrafficScan,高速公路监控系统(EMAS),路口电子眼(J-Eyes),还有电子道路收费系统。新系统的测试非常成功,预测结果的准确率达到85%。此外,在高峰时间,如能获得更多的数据支持,预测的准确率接近90%,预测提前时间从10分钟到60分钟。
第五篇:新加坡电子道路收费系统介绍
新加坡电子道路收费系统介绍
新加坡电子道路收费系统(ERP)是个不停车收费系统,通过道路收费管理新加坡的交通,类似于通过税收机制来调节车辆牌照的发放。在成功通过车辆高速运行的压力测试后,国土运输部在1998年9月启动了ERP的应用,替代1975年启用的区域通用券系统(ALS)。新加坡是世界上第一个使用电子道路收费系统来实现道路拥堵收费的城市。ERP系统
项目由连接通往中央商务区的所有道路的ERP显示牌龙门架组成,这些龙门架也安装在拥堵的高速公路和城市主干道上,用于在交通堵塞的高峰时间限制车辆的行驶。ERP显示牌龙门架系统实际上安装在一前一后的2个龙门架上的感应器系统。照相机也安装在龙门架上,用于抓拍车辆后面的车牌号。目前,在新加坡境内有80个ERP龙门架,新的ERP龙门架会安装在交通拥堵比较严重的地方,如高速公路和其它道路上。
车载单元(IU)粘贴在车辆挡风玻璃的右下角处,插入一张充值卡(现金卡),则可以支付道路使用扣费。第二代的IU是非接触式的现金卡和EZ-Link,每个IU的费用为$150。在新加坡,登记的车辆必须强制安装IU,如果车主希望在收费道路上行驶的话。
三菱重工业公司出售IU技术给新加坡,ERP项目则由飞利浦新加坡公司、三菱重工等公司组成的财团在1995年通过公开投标的方式获得建设。当装备IU的车辆行驶通过ERP龙门架的时候,道路使用费将由IU里的现金卡扣减。安装在龙门架上的感应器通过短距离的无线通讯系统与IU的通讯,扣减的金额在显示在IU的LCD屏幕上。
道路使用费的多少取决于车辆行驶的地点和时间,在交通高峰时间收费是最贵的。比如说,从WOODLANDS 经过宜樟——CTE——CBD到达Raffles Place,要经过5个ERP龙门架,在交通高峰期需要花费$15 改进与完善
据2006年世界道路会议的一篇论文中透露,新加坡国土运输部正在做一个基于全球卫星定位技术的系统测试,这个系统最终可能将取代目前的电子道路收费系统,克服了ERP系统设置安装龙门架的非灵活性。效果
ERP系统虽然还不为大多数道路使用者所理解和接受,但自它的实施应用后,却实实在在地改变了道路的使用方式。LTA的报告显示,高峰时间道路交通减少了将近25000辆车,车辆行车速度提高了20%左右。ERP运行期间,在限制区域内,车辆减少了约13%,从27000辆下降到23500辆。据观察,停车场的车辆明显增加。在高峰时间的交通拥挤状况逐步得到缓解,接近于非高峰期的交通状况。报告同时显示,尽管近几年交通流量不断增加,但高速公路与其他主要道路的运行速度却保持稳定。
系统的应用也带来了一些问题。道路使用者指出,在高速公路、主干道安装使用ERP,会把交通流量转换到其他地方,潜在的造成了在支路上的交通瓶颈。例如,据说中央高速公路(CTE)ERP的实施,已经造成南北主干道交通流量的大幅增加,比如在汤姆森路和实龙岗路走廊。交通流量的增长促使LTA在汤姆森路安装ERP龙门架,而上游的实龙岗路的交通流量相应增加,引起了新的高架路的修建。这种“堵塞追逐”现象已经引起了公众对ERP系统有效性的质疑。
最新进展
为了改进收费机制和推出实时的可变收费,从2006年12月到2007年4月,新加坡国土运输部与IBM共同试点运行交通估算与预测工具(TrEPS),这个试验通过使用历史的、几个试验点的实时交通流的反馈,以提前一个小时预测道路交通的拥堵水平。通过准确地预测即将出现的交通状况,这项技术也被期望用于实现可变收费和改善整体交通管理水平,包括交通信息的提前通知,给驾驶员预报交通状况,同时收费标准作相应的改变。
新系统整合了LTA现存的各个交通管理系统,例如绿波带决策系统(GLIDE),TrafficScan,高速公路监控系统(EMAS),路口电子眼(J-Eyes),还有电子道路收费系统。新系统的测试非常成功,预测结果的准确率达到85%。此外,在高峰时间,如能获得更多的数据支持,预测的准确率接近90%,预测提前时间从10分钟到60分钟。
8.驾驶员行为
可能有人会问,与 ALS 系统相比,特别是建立了更低的费率和更灵活的收费系统之后,为何进入限制
区的交通量反而有所减少呢?在使用了 IU 设备和现金卡之后,驾驶员不必再为寻找和购买常用的区域通行
券头疼。而在旧的人工系统中,只有持有通行券,驾驶员才能合法使用限制区内道路。目前,这种新收费
系统与老系统的唯一不同是现在驾驶员必须为每次进入限制区域支付一次费用。因此如果想要研究这些变 化,就必须研究驾驶员的行为。
ERP 系统提供以下几种服务:付款驶入,选择可替换的路径,为获得更便宜的费率而改变进入时间; 使用公共交通,放弃此次交通出行。95% 使用 ALS 系统时驶入限制区的驾驶员在实施 ERP 系统以后仍然进入 该区域,仅有 2% 的驾驶员放弃此次出行,3% 的驾驶员则是新近才开始进入该区域的。与 ALS 系统相比,ERP 系统不鼓励驾驶员从小汽车交通转换到 公共交通 模式。但是,这种结果并不是 ERP 系统所期望的,因为 ALS 系统在过去的二十年间一直在鼓励这种出行方式的转换。
所以,交通量的减少是由于多次进入限制区的交通行为的减少。通过使用 ERP 系统,多次进入限制区 的交通量减少到 34%。驾驶员能够以两种方式减少他们进入限制区的出行次数。一种是,他们事先认真地
计划进入限制区的出行路径,以便减少在限制区的通行次数。另一种是,驾驶员一旦进入限制区,他们也
将认真选择行驶路径,以使其不离开限制区,如果他们在限制区的另一个区域行驶则不会重新进入。为了
保持在限制区内,驾驶员采用的一些行驶路径可能是不合乎逻辑的。
那些居住在限制区内的居民出行需求是非常有趣的。如果他们在区域内运动,则他们不会受到 ERP 系
统的影响。如果他们从限制区的一部分到另一部分运动,他们也将尽力不离开限制区。为了帮助驾驶员确
定自己不会无意识的被迫离开限制区,在限制区边上的每个出口都设有指示 标志。
9.ERP 系统效用 使用 ERP 系统时,可以使用在限制区范围内沿主要道路的车流速度作为指标分析 ERP 系统缓解交通拥
挤的效果。城市内主干道路的速度都在期望优化速度的范围内,即20-30kph。在使用 ERP 系统之前,上午 7 : 00 到 7 : 30 的车流速度并未受到严重影响。但是 ERP 系统停止以后,(即下午 7 : 00 之后)45 分钟内
的车流速度严重下降。
据有关统计表明,77% 的车辆平均每月至少使用一次 ERP 系统。所以,在一个月内至少有 23% 的驾驶员
根本不使用收费公路。即约 8/10 的驾驶员一次或多次行驶在 ERP 系统(限制区和收费道路)道路上。同时 也可以看出,一些驾驶员仍不熟悉 ERP 系统,一些驾驶员重复犯错误,每隔一段时间就会有违章行为发生。
10.绕行路线上的交通量
采用区域收费 ERP 系统和其它道路收费系统将提高收费区及与其相连道路上的交通情况。所以,道路 收费系统的影响超过了收费区域的范围。但是,驾驶员可以选择绕行限制区的路线。一些路线穿过限制区,大部分的路线是绕行限制区的。绕行线路上部分车辆交通调查表明 30% 的驾驶员是实行 ALS 系统时进入限
制区的交通量。绕行道路单向三车道,总长 15 公里,并有 18 个信号灯进行控制。在旧的区域通行券系统
管理下,绕行道路的中心路段在早晚两个高峰时段出现交通拥挤现象。表 1 列出了绕行道路中心区部分高
峰小时段内,主、次方向上的小时交通量和速度。在高峰时段内,特别是早高峰时段,绕行道路中心区的 交通拥挤持续发生。对 40 位驾驶员的调查表明 8% 使用环路进入限制区的驾驶员是由于 ERP 系统的建立而 不再进入限制区的。
11.ERP 的收益
ERP 系统的月收益是人工 ALS/RPS 系统月收益的 60%,原因是显而易见的。对所有时段和所有类型车辆 的费率都已减少。星期六 ALS 系统使用时,ERP 系统并不工作。而且 ERP 系统的灵活性允许以半小时为间
隔改变费率。额外的费率仅附加在交通量最大的半小时内,在 ERP 系统开始和结束时段内费率减少。运用 ALS 系统,这种费率微调麻烦甚至几乎是不实用的。收益下降表明这种道路收费系统是一种交通管理措施,而不是一种增收措施。
12.ERP 需求弹性价格
弹性价格被定义为:
E= 需求比例改变 / 价格比例改变
该公式可以用于计算进入限制区车辆的交通量需求如何随 ERP 比例的改变而改变。经济学家们用需求 弹性作为市场上集合反应的近似值。
限制区 ERP 系统的费用值在 1998 年 9 月首次确定下来,1998 年 11 月、1999 年 3 月、1999 年 9 月各
变过一次。收费额的最大变化发生在 1998 年 11 月。
交通需求变化的比例可以根据进入限制区交通量的变化计算。价格变化的比例可以根据 ERP 收费的不
同计算。但价格比例变化的计算则难以确定。其原因是部分驾驶员多次进入限制区。假设上午 7 : 30 到上 午 9 : 30 时段内的出行对驾驶来说是第一次出行,驾驶员的费用是 ERP 费用。但是,很难假设在这一时段 之后的时段内某一驾驶员的费用是不是 ERP 费用,因为一些驾驶员的这种行为可能是第二次出行,在这种 情况下,它的 ERP 费用应是这两次费用之和。所以弹性价格仅适用于上午 7 : 30 到 9 : 30 的时间段内。
该
弹性应为负值,因为价格的减少对应于交通量的增加,价格的增加对应于交通量的减少。弹性值小于 1 表
明需求是非弹性的,它对价格变化不敏感。其值大于 1 表明需求对价格敏感。当商品很少有可替换的其它物品时,需求是非弹性的;当有很多商品可以替换时,需求是弹性的。对
于那些在限制区工作或经商的人来说,进入限制区是非常重要的。在高峰时段支付较高的费用进入限制区 的替换方案是:在较晚的时间段进入以求支付更少的费用,或选用公共运输方式进入限制区。
根据计算值,在最高峰时段内,即上午 8 : 00 到 9 : 00 弹性表现为负值。车辆的弹性值在-0.12 和-0.35 之间变化。在使用 ALS 系统时,1976 年通行券的费用增加了(在建立后的一年),其弹性值稳定在-0.15 左右。摩托车的弹性值在-0.7 和-0.28 之间变化。由于摩托车的费用没有发生变化,所以没有 ALS 系统使
用期间的相应弹性值。摩托车驾驶员对价格的变化反应明显,然而汽车驾驶员对价格变化的反应则迟钝一
些。这种敏感性的不同可以解释为汽车驾驶员往往比摩托车驾驶员的收入层次高。
必须指出的是,这些仅仅是短期的需求弹性变化,其值在长期内将会有所变化。这就和摩托车驾驶员 调整他们的行为一样。
13.对待外国车辆的措施
在 ERP 系统中,如何对待国外车辆是一直被关注的问题,实质上这一问题在 ERP 系统设计时就得到了 仔细考虑。国外的车辆可以从马来半岛上的两条道路进入新加坡。一些经常进入并使用新加坡道路的外国 车辆可以像当地车辆一样安装永久性的 IU 设备。
一些希望进入限制区域并使用收费高速公路的临时性车辆 可以在指定加油站或边界附近的委托点租用一个临时 IU 设备,购买正常的现金卡。与永久性 IU 设备不同,暂时性 IU 设备以干电池为能源,并用暂时性的尼龙拉扣固定在挡风屏上,这种设计形式非常容易拆装。
14.驾驶员提出的若干问题
ERP 系统的建立是一个事先大作宣传但并没引起特别新闻效应的事件。因为在它建立一年以前,宣传
和教育工作就已经展开了。而且驾驶员主要关心的问题是 ERP 技术实施的可能性。
公众也提出了其它一些问题,这些问题在 1998 年 9 月 ERP 系统建立之前就已经得到了满意的解决。
1998 年 9 月以后,ERP 系统在实施过程中出现的问题如下:
忘记插入现金卡或卡上金额不足被认为是同一种违章行为,每位违章者必须支付 70 美金的罚款,这种
处罚引起了公众的不满。
很多现金卡违章者是因为忘记或没有将卡完全插入 IU 设备中。因此,很多驾驶员 声称他们没有蓄意违章。但是如果他们知道系统可以探测到所有的违章行为时,他们仍然试图违章就显得
很愚蠢了。公众对下面的一项措施存在着大量的争议。在新的规定下,驾驶员如果存在以下现金卡违章行
为,如无现金卡或现金卡储备金额不足,驾驶员仅需支付 ERP 费用和 10 美金的管理费用。但是,没有 IU 设备的驾驶员将必须支付 70 美金的罚款。
一些人会问,当驾驶员第一次使用钥匙启动时,IU 设备应当提醒驾驶员没有插入现金卡。在目前的系 统中,IU 设备是从车辆的蓄电池中直接获取能量的,因此这种提示是不可能的。当新一代的 IU 设备问世
时,我们可以看到这方面功能的改进。
一些人抱怨说,他们因将现金卡插入 IU 设备中而被偷。在旅行结束时,他们不想将现金卡取出是因为 害怕后来忘记插卡而必须支付罚款。在我们的系统中,一小部分的现金卡被留在 IU 设备之外,以使驾驶员
能够确定他已经插入了现金卡。对于贼来说,这正提供了一个良好的机会。不过,当地的一个公司已经生 产出了一种附件,它可以盖住 IU 设备,使突出的现金卡不明显。
其它一些人指出,ERP 系统用来改变费
率的时钟和他们的时钟不一致。公众使用的时间是由新加坡时间发布服务中心公布的标准时间。
经常有一些车辆在靠近ERP 入口显示牌前端徘徊或减速,以等待 ERP 收费时段的结束或避免半小时的 高价收费。这种情况一般发生在费率改变即将结束的时间段内。其实这种情况的发生也不是新近出现的,过去使用 ALS 系统时也有同类事情发生。为了保证行车的安全,专门设立了警察制止这种危险行为。
开始建立 ERP 系统的时候,驾驶员在 ERP 入口处发生一些较小的追尾事故。事故的原因是驾驶员为了 将现金卡插入 IU 设备中或为避免 ERP 系统而将车道变换到绕避路径上,而突然减速。事实上,道路上的信
息牌非常清楚的给驾驶员指出 ERP 显示牌将要出现的位置。
也有一些人在他们到达 ERP 显示牌之前的最后时刻将现金卡插入。如果他们在第一个显示牌 10 米范围 内这样做,IU 设备将会被漏测,车辆因此被认为违章。这是一个大问题,因为违章者声称这条规定他们事 先并没获知。因此,建议驾驶员在出行开始时就将现金卡插入,以便于驾驶员能够检查系统能否正常工作。
我们反对驾驶员在最后时刻将现金卡插入,因为这将会使驾驶员的视线在一段时间内离开前方道路,因此
容易发生危险。但是,显然一些驾驶员并不听从这项建议。
另外一些人也不满意,因为他们必须每进一次限制区付一次费。所以他们希望回到旧系统中去以使他
们每日花费的费用收到最大的效用。例如,对办理公务的摩托车驾驶员,他们在一天的工作过程中多次出 入限制区。但是,ERP 系统的工作原则是:驾驶员使用道路的次数越多就应当支付更多的费用。一般情况
下,摩托车驾驶者总是抱怨他们不应当支付 ERP 费用,因为他们车辆的尺寸较小不会导致交通拥挤。但是 他们占全部车辆数的 15%,并且确实占用了很大一部分的道路面积。不过,目前越少导致拥挤的车辆应当 收取越少的 ERP 费用的观点也得到了认可。
一些人更愿意使用中心结算系统,这样他们就不必插入现金卡。
到月底时,他们根据使用收费道路的次数进行现金结算。这种方式特别适用于车队管理者,他们将现金卡
发给驾驶员,但不希望驾驶员将这些现金卡作为个人购买的现金卡同等使用。我们的系统是一个主动的系