基于“互聯網+”思維的高校交通管理探索

李春雷　蔣仲青

[摘 要]校園智慧交通系統是未來高校交通系統的發展方向，本文重點論述校園智慧交通系統的構成，基于“互聯網+”思維，從不同維度分析了基礎交通管理部分的出入口智能管控系統、道路智能管控系統、車場規劃系統、停車誘導系統、移動監控管理系統和綜合研判管理系統，旨在實現校園交通建設目標。

[關鍵詞]高校交通；互聯網+；智慧交通系統

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.24.084

[中圖分類號]G642.3 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）24-0-04

2015年，李克強總理在《政府工作報告》中提出制訂“互聯網+”行動計劃，其中包括推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代城市管理相結合，打造智慧城市。而當“互聯網+”思維與校園的校內交通管理相碰撞，校園的交通系統必然也會獲得一個全新的形態，即校園智慧交通系統。

1 校園智慧交通系統的技術原理

無論是出入口的車輛抓拍還是校園道路的車輛管控，卡口抓拍系統一直是校園智能交通系統中最主要的數據來源，在這里對卡口抓拍系統進行簡單介紹。

1.1 卡口傳感器抓拍原理

圖像傳感器是圖像采焦處理部分的核心，是攝像機的眼睛，是圖像最終效果的決定性因素之一。從整個業界來看，IP攝像機采用的圖像傳感器不是CCD就是CMOS。但在智能交通領域，交通攝像機采用的更多是CCD傳感器。

1.2 CCD原理

CCD（Charge Coupled Device）指電荷耦合元件，是電荷轉移的關鍵方法。其在進行光電轉換過程中需經過下面幾個步驟。①電荷轉換。光通過光電二極管取得電荷。②電荷儲存。信號通過電勢阱來儲存電荷。③電荷轉移。利用高電壓脈沖將電荷沿著X-Y方向的CCD電荷耦合溝道順序移動。④電荷檢測。將轉移過來的電荷轉換成電容器兩端的電壓變化，最后通過放大器輸出。

1.3 地感應線圈檢測車輛原理

通過全面、深入的調查，發現感應線圈和視頻檢測是當前應用比較多的方式，根據實際應用情況，綜合考量校園環境、建設成本、維護管理等因素，在車流量相對較大的主干道，主要采用線圈檢測，對于支小路口使用視頻檢測。

線圈檢測系統包括電感線圈、車輛檢測器兩大主要部分，電感線圈通常設置在同一車道。若干匝金屬導線繞制成空心線圈，然后將其埋設在路面下，并連接車輛檢測器，具體如圖1所示。

2 核心內容

校園智慧交通項目的一般總體設計思想為“點、線、面”三大模塊。①點。點指校園的出入口系統，通過這個“點”可以完整獲取進出校園的所有車輛信息，并且作為車輛進出校園的唯一方式，對整個校園的車輛數量進行宏觀調控。②線。線指校園的主干道路。所有的車輛在校園內行駛時都依托于此，通過于主干道路以及路口的卡口抓拍系統并結合后端的交通管理服務器，以線的形式將所有的主干道路全部管理起來。③面。將整個校園作為一整張面，對整個校區內的所有車輛、所有道路進行統籌規劃，對車輛的行駛軌跡進行檢測，將所有的信息匯總后進行統一管理，以面的形式覆蓋到整個校區。

以“點、線、面”相結合的方式確保智能交通系統全面覆蓋，將“點”連成“線”，將“線”織成“面”，使智能交通管理網絡更加科學嚴密。

2.1 基礎交通管理部分

基礎交通管理部分是智慧交通系統的基本組成部分，承擔優化交通管理的日常主要功能需求。

2.1.1 出入口智能管控系統

在校區的相關出入口共建設抓拍系統，深層次優化車輛特征提取技術，大大提高了各種環境下各種車輛的視頻檢測準確率，能夠高質量提取進出車輛的信息。出入口管控系統綜合應用門崗客戶端、車牌識別技術、LED顯示屏和自動道閘系統等，能有效控制車輛出入，也能支持靈活的校園停車收費方式，包括自助繳費機繳費、手機終端繳費等。在具體實施的過程中，可以確保車輛無卡出入，并能進行自動確認，實現快速通行，不會影響交通。同時，還能根據實際情況靈活設置出入策略，例如，在節假日等特殊時期對車輛全部放行，在車流量大的時期采用人工放行或收費放行等，從而能夠有效提升車輛出入效率。另外，利用智能管控系統，還能實現自動繳費、預付費、手機客戶端繳費等多元服務。

此外，黑白名單用戶制也大大優化了校園的車輛管理。該系統可以將校內教職工車輛自動默認為白名單，對其進出校園停車場自動放行，但如果教職工車輛出現超速、違章停車等不規范情況時，將會將其自動納入黑名單，除改變自動放行外，還會提醒工作人員進行相應的警告處理等。如果出現違法報警事件，利用中心管理平臺，值班人員可布控違法車輛，系統在違法車輛出入校園時，自動禁止放行，從而有效配合安保等相關部門進行稽查。通過車輛出入口智能管理系統，能夠準確統計校區的車輛流量，提高了校園車輛管理的效率與質量。

2.1.2 道路智能管控系統

道路智能管控系統主要為機動車輛在校園道路上的行駛情況提供監控和服務，該系統擁有校園內行車軌跡、網格追蹤、區域布控、違停抓拍、超速抓拍、跟車研判等多種功能。同時，車輛前端識別卡口可對機動車、非機動車、人進行系統辨識，可實現黑白名單管理、網格追蹤、行車軌跡、區域布控、人車信息分類捕獲、以圖搜圖、違停抓拍、單兵執法和警情可視化指揮等管控功能。該系統支持大范圍、多視角、不間斷的自動違停抓拍。前端設備是檢測傳感器，其應用高清晰感光芯片，可以實時處理動態交通視頻圖像，并不受天氣、溫度、環境等外在條件變化的影響，能夠24小時進行車輛檢測、路況監控等，確保校園道路車輛通行順暢、安全。如果抓拍到違章事件，系統會將違章抓拍資料及時上傳終端及顯示屏，并給駕駛人發送違章短信。系統會自動記錄違章車輛和駕駛員信息，根據情況將其記錄到黑名單。

2.1.3 車場規劃與停車誘導系統

在校內封閉及半封閉停車區域設置停車引導系統，為加強及管理效果，還在道路旁設置車輛軌跡查詢攝像機，同時還在校園主干路設置了卡口管理系統等，通過這些措施可以追蹤校園內車輛的行駛路線，確保車輛管理高效、準確。在車場規劃與停車誘導系統的智能調配下，車位可以實現自動分配，引導車輛停放在空余車位，從而使車輛都能規范、有序停放，避免發生車輛亂停亂放等現象。

該系統包含四個構成項目，即停車場視頻出入口系統、車輛查詢和自助繳費系統、全視頻車位監控、識別和顯示引導系統和管理服務器和存儲系統。其具體架構主要如圖2所示。

當車輛到達停車場出入口，系統就會進行自動車牌識別，識別成功的車輛會自動放行，并語音確認識別信息。停車場區域屏會顯示場內剩余車位數，并以箭頭引導車輛按照就近原則到合適區域進行停放。駕駛人可根據指示導引，快速找到空余車位停車。當停車完成后，系統會對空余車位信息進行自動更新，車輛圖片信息也同步通過視頻智能終端傳遞到管理中心。當用戶取車時，只要在取車查詢終端輸入車牌號、停車時間等信息，所查詢車輛的停放位置，就會在停車場平面電子地圖上顯示，系統還會繪制最優的步行路線供用戶參考，引導用戶快速到達車輛停放位置。

2.2 功能拓展部分

功能拓展部分是對基礎交通管理部分的重要補充，集中體現了智慧交通系統服務于校園綜合安防的強大功能。

2.2.1 移動監控管理系統

智能化是利用計算機技術、傳感技術和控制技術對系統中的各個對象進行智能監控和智能控制，海大智慧交通系統的移動監控管理系統裝配移動警務車、配置智能布控攝像機，使得校園車輛管理真正實現了智能化、自動化，利用后端軟件可對過程記錄、無線傳輸、軌跡定位等進行高效、高質的操作與管理。

在智能布控攝像機內部（圖3），設置有一個GPS和北斗定位，利用其功能作用，可對車輛行駛過程中的各項信息進行跟蹤和記錄，并將這些信息及時上傳到后端管理平臺。利用智能布控攝像機和車輛的實時經緯度信息，就能從UNP通道傳遞到地圖服務器，然后存儲在服務器的本地數據庫，客戶端也能得到實時推送，從而就能實時掌控車輛的軌跡變化情況，并能進行回放查詢。

此外，智能布控攝像機還設置有WIFI熱點（圖4），只要用戶連接網絡，就能對本地瀏覽進行有效控制，例如，用戶通過APP或IPAD等移動終端，就可對本地圖像隨時隨地進行瀏覽和控制。

移動監控管理系統還能支持前端緩存和斷點續傳，如果SD卡存儲已滿，就會自動進行錄像循環覆蓋。如果網絡突然發生中斷，前端攝像機會自動將錄像存儲到SD卡，待恢復網絡連接后，再進行上傳。高清監控視頻存儲時長可達5天左右。

2.2.2 綜合研判管理系統

整合數據、構建大數據平臺，是海大智慧交通項目的“大腦”與“心臟”。通過相互關聯子系統，可以實現管理平臺與存儲系統的共同使用，該系統能夠極大地精簡校園各項智能管理系統，并使之達到無縫融合的程度。各管理端口的信息數據可以匯總上傳到管理中心，不僅可以為交通管理提供多方面的數據資料，還可以為校園治安防衛、指揮與執法提供可靠的情報支撐。

3 相關案例

中國海洋大學率先響應國家號召，第一個將“互聯網+”的思維應用在校園智能交通管理中。“立足海大核心需求，解決實際問題，系統建設，強調實戰，提升綜合智能化程度”，海大基于此目標制定校園智慧交通管理，取得了良好的效果。智慧交通管理系統為中國海洋大學交通管理帶來了較大改觀，有效提升了學校的技防水平，實現了校園安全防范手段的歷史性跨越。

3.1 建成良好的交通秩序

項目運營后，中國海洋大學魚山校區、浮山校區、嶗山校區實行了門禁收費管理，入校車輛同比減少約為23%（見圖5），無關穿行車輛大幅度減少。魚山校區、嶗山校區的智慧停車系統能夠自動分配車位，科學設計路線，引導車輛規范、快速停車，大大提升了停車效率和停車場的資源使用率，魚山校區、浮山校區、嶗山校區的車位利用率分別29.48%、31.7%、24.31%，遠高于北京北四環附近的高校（車位利用率17%左右），車位高效運轉在滿足師生停車需求的同時，允許社會車輛錯時停放的政策也有效緩解了學校周邊停車壓力，幾方聯動的保障措施使得魚山校區、浮山校區這樣地處老城區的校園周邊交通運行秩序得到極大改觀。嶗山校區作為新校區，道路管控單元的設施設備可對主干道路車輛信息、車速進行有效監控及倒查，為后續處置提供依據，運轉以來已為學校成功破獲摩托車盜竊案、“小字報”違法等多起案件提供了堅實的視頻及圖像佐證材料（見圖6）。智慧交通與安防系統的融合打通使用，不僅成為學校智慧交通的一個亮點，也成為保障校園安全的執法利器，使師生獲得了看得見、摸得著的安全感，真誠、協同、規范、正氣的校園安全穩定新秩序穩步建立。

3.2 構建立體的防護體系

智慧化交通系統與校園已有的多個安防系統已實現功能對接、數據共享，如原有監控系統、消防警報系統、應急指揮平臺、安防管理平臺等，同時整合了有限的人力和執法設備。隨著該系統的建成，中國海洋大學已建設了“一二三四”校園立體防護體系，既保證了各級安全部門共享一個指揮中心，建成了校內視頻監控與信息輿情兩個網絡，落實了消防安全基礎、校園交通設施、重點建筑及區域治安防控三項建設，實現了視頻分析、入侵報警、校門管理、巡更系統四個方面的智能化。這一立體防護體系整合了意識、制度、設施、技術、人力和群體6個方面的防范力量，為創建平安校園提供了更堅實的保障。

3.3 掌控豐富的車輛實時數據

通過校門出入管控單元和道路管控單元的相互配合，學校可實時掌握各校區車輛各項數據，如現有車輛數、不同校門車輛流量，高峰時段車輛流量等，可使保衛處管理人員及時對各校門車輛出入進行有效分析，為校園交通基礎設施建設、優化校門信號燈設置、增加人力應對高峰時段疏導提供可靠的數據支持。

4 結 語

內嵌了治安防范功能的校園智慧化交通管理系統是學校根據實際需求、對接先進科技而做出創造新探索，該系統響應國家號召，率先將“互聯網+”思維應用在高校安全與交通管理當中，通過高新技術設備構建“大數據”平臺，整合校內新舊資源，提高了管理的科學化與自動化水平，在優化校內交通管理的同時，也為校園綜合安防提供了強大的技術支持。

注：蔣仲青，通訊作者

主要參考文獻

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[3]孟慶國，李曉方.變革與轉型：“互聯網+”地方政府治理[J].中國黨政干部論壇，2015（6）.