基于Docker的虛擬卡口系統研究

羅艷麗 郭慶彬

【摘要】 隨著“平安城市”建設的深入，以引入的大量高清攝像機視頻數據為基礎，通過算法研究、大數據管理平臺支撐，進行平安城市虛擬卡口關鍵技術的研究，建設了虛擬卡口系統。系統使用基于Docker虛擬技術和云計算平臺的架構，提高了系統資源的高可用性，實現了系統的高可靠性和高擴充性；虛擬卡口關鍵技術研究及系統研發、大數據支撐平臺可直接運用于交通安全、信息安全、城市安全等領域，切合國家和社會發展的需求，推進國家戰略性新興產業的發展，落實了國家發展戰略。

【關鍵詞】 平安城市 虛擬卡口 Docker 云計算

一、系統實現

本系統采用前沿的Docker虛擬技術和云平臺搭建分布式的系統架構，研究虛擬卡口算法實現攝像機的二次卡口應用，建設虛擬卡口業務系統進行大量卡口數據管理、虛擬卡口關聯配置、車輛信息查詢等，提高了系統資源的高可用性，實現了系統的高可靠性和高擴充性。

1.1 虛擬卡口Docker鏡像制作

Docker 倉庫負責存儲虛擬卡口算法 Docker 鏡像。鏡像管理是Docker的核心，云計算平臺的CoreOS集群中所運行的所有服務都是通過制作成 docker 鏡像上傳到應用服務倉庫中，供集群中的各主機下載運行。

開發人員將開發完成的虛擬卡口算法應用程序制作成Docker 鏡像，上傳到應用服務倉庫，該鏡像包含算法應用服務運行所需的全部依賴關系和運行環境，從該應用倉庫下載，在集群服務器上直接運行，進行算法的部署，實現動態的分布式運行。

1.2云計算中心搭建算法服務

云計算平臺通過在集群層面使用CoreOs系統實現集群層面的服務調度、管理；通過使用容器，為服務提供一致、隔離的運行環境。

整個平臺提供部署環境和集群管理功能。一方面供應用系統服務使用，另外一方面，供智能分析算法使用，可實現集群搭建、服務部署、任務調度、并行計算等，本文使用的是智能分析算法使用。

1.2.1將算法制作成鏡像

虛擬卡口智能分析算法開發調試完成之后，打包成一個Docker鏡像文件，加載到本地Docker鏡像庫，上傳至云計算基礎框架的鏡像庫中成為虛擬卡口智能分析算法鏡像的一個版本。

1.2.2新建虛擬卡口任務

通過云計算平臺新建一個任務，新建任務時需要指定使用的服務模板和其他一些配置參數。

1.2.3啟動虛擬卡口任務

在云計算平臺新建的任務中啟動虛擬卡口任務，啟動時需要輸入啟動項參數，該參數指定這個任務啟動幾個服務，這些服務部署在哪幾臺主機上。啟動任務之后，任務會變成啟動狀態，并動態分配到主機上，同時可以控制該任務的暫停，恢復，強制關閉等操作。

1.2.4關聯新建虛擬卡口服務

任務列表里會顯示該任務中啟動了幾個服務，可以單獨對這幾個服務控制其啟動，停止，恢復，強制關閉等管理操作。

1.3虛擬卡口關聯配置

通過平安城市虛擬卡口關鍵技術的研究，建設虛擬卡口系統使其具有卡口管理系統的相關功能。在虛擬卡口業務系統的虛擬卡口管理模塊，添加普通攝像頭為虛擬卡口，將虛擬卡口關聯到云計算平臺的虛擬卡口服務，在卡口實時視頻頁面配置卡口的檢測框，配置成功后啟動虛擬卡口。

1.4結果信息查看

在虛擬卡口業務系統的信息查詢模塊，可以對已關聯配置并啟動的虛擬卡口的檢測結果進行查看，包含檢測出的車輛、車票、車顏色、車型、車速等信息。

二、總結

本文虛擬卡口系統以城市密集分布的高清攝像機視頻數據為切入口，研發基于高清視頻監控的虛擬卡口系統，實現普通攝像機向虛擬卡口產品形態的轉換，研究Docker虛擬技術和云計算平臺，提高了系統資源的高可用性，實現了系統的高可靠性和高擴充性；研究虛擬卡口中車輛目標識別技術，依據現有交通監控卡口網絡和數據基礎，構建大規模卡口數據管理平臺，結合虛擬卡口與傳統卡口的數據，實現城市的聯網布控。

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