機(jī)動車安全性能檢測智能報(bào)檢上線系統(tǒng)

王小勇 王宗祥 于 強(qiáng)

（陜汽集團(tuán)商用車有限公司，陜西 寶雞721000）

1 概述

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和交通運(yùn)輸業(yè)的進(jìn)步，機(jī)動車保有量呈快速增長趨勢。據(jù)公安部交管局統(tǒng)計(jì)，截至2020 年6 月，全國機(jī)動車保有量達(dá)3.6 億輛，其中汽車2.7 億輛[1]。機(jī)動車保有量的上升，在為人們帶來便利的同時(shí)，也帶來了道路交通安全問題[2]。機(jī)動車安全性能檢測是保證道路交通安全的重要措施之一。2004 年《中華人民共和國道路交通安全法實(shí)施條例》第十五條對機(jī)動車的安全技術(shù)檢驗(yàn)實(shí)行社會化作出了規(guī)定，由社會檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對已登記在冊的機(jī)動車的安全性能進(jìn)行定期檢驗(yàn)。但是報(bào)檢上線時(shí)，首先需要錄入車輛的基本信息，這些基本信息對車輛后續(xù)的儀器設(shè)備檢驗(yàn)及判定關(guān)聯(lián)很大，因此信息必須錄入完整且正確。這部分的工作在實(shí)際開展的時(shí)候往往需要耗時(shí)較多的時(shí)間，并且容易出錯，一旦出錯，不僅有可能改變儀器設(shè)備的檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)項(xiàng)目，還會影響檢測數(shù)據(jù)的客觀公正的評價(jià)。

在當(dāng)下萬物互聯(lián)時(shí)代，高效的信息共享無疑會為人們帶來便利，二維碼（2-dimensional bar code）識別技術(shù)、牌照識別技術(shù)和數(shù)據(jù)通信接口技術(shù)的發(fā)展為信息交互提供了便利。該技術(shù)具有信息傳遞高效、操作簡易等優(yōu)點(diǎn)，因此備受各領(lǐng)域研究人員青睞[3-5]。論文整合這些技術(shù)設(shè)計(jì)了一種機(jī)動車安全性能檢測智能報(bào)檢上線系統(tǒng)建設(shè)方案，并通過實(shí)驗(yàn)分析該系統(tǒng)的時(shí)效性。

2 總體方案

2.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

檢測機(jī)構(gòu)包括外檢車間、檢測車間和業(yè)務(wù)大廳，三者以檢測線服務(wù)器為中心形成星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)資源在線共享。各個(gè)檢測機(jī)構(gòu)通過光纖接入，與監(jiān)管平臺連成廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息共享和管理。檢測機(jī)構(gòu)內(nèi)通訊設(shè)備須用以太網(wǎng)接口，并支持10/100M自適應(yīng)的全雙工通訊方式，通訊協(xié)議采用TCP/IP 協(xié)議。機(jī)構(gòu)內(nèi)建立局域網(wǎng)，各檢測機(jī)構(gòu)將檢測信息，采用TCP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議向站點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)指定端口發(fā)送數(shù)據(jù)完成數(shù)據(jù)上報(bào)，如圖1 所示。通過VPN 終端設(shè)備，接入交警部門的檢測信息監(jiān)管平臺，實(shí)現(xiàn)檢測信息數(shù)據(jù)下載與上報(bào)，如圖2 所示。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及工作流程

圖1 機(jī)構(gòu)內(nèi)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

圖2 機(jī)構(gòu)間系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)采用分布式控制系統(tǒng)，這是一種以多處理器及數(shù)據(jù)通信技術(shù)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。為解決在傳統(tǒng)檢測機(jī)構(gòu)中存在的車輛信息登錄、認(rèn)證等環(huán)節(jié)耗時(shí)較長、信息錯誤等問題，系統(tǒng)采用了二維碼識別及車牌識別技術(shù)。通過二維碼識別，可迅速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)注冊登記車輛的信息提取。通過車牌識別技術(shù)，可迅速、準(zhǔn)確的獲取車輛的號牌種類、號牌字號和號牌號碼等關(guān)鍵標(biāo)識信息，進(jìn)而可調(diào)用監(jiān)管平臺發(fā)布的車輛信息下載接口自動獲取車輛的信息以及檢驗(yàn)項(xiàng)目信息。系統(tǒng)工作流程如圖3 所示。

圖3 系統(tǒng)工作流程圖

引車員可在個(gè)人移動端安裝APP，注冊認(rèn)證后即可獲得滿足駕駛資質(zhì)的待檢車輛列表，隨機(jī)選取一輛待檢車輛后，在檢測車間的入口處可由上述技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛的自動識別，以及引車員信息的自動聯(lián)動，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)車輛檢測的自動化。檢測完成后，引車員亦可通過手機(jī)APP 查看檢測的結(jié)果，便于和車主進(jìn)行溝通，提升服務(wù)水平。該套流程全程實(shí)現(xiàn)無紙化，操作簡易方便，并且節(jié)省時(shí)間。

3 關(guān)鍵技術(shù)與功能設(shè)計(jì)

3.1 二維碼識別技術(shù)

二維碼又稱二維條碼，是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的。利用計(jì)算機(jī)中邏輯基礎(chǔ)“0”“1”比特流的概念使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何圖形來表示信息，并通過掃描設(shè)備自動識別并進(jìn)行信息處理。Quick Response（QR）碼是一種矩陣式二維條碼，是近年來流行的一種編碼方式。它是在一個(gè)矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。在矩陣相應(yīng)元素位置上，用不同形狀的出現(xiàn)表示二進(jìn)制“1”，不出現(xiàn)表示二進(jìn)制“0”，多種形狀排列組合確定了對應(yīng)的信息[6]。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC 18004），QR 碼結(jié)構(gòu)如圖4 所示。

圖4 QR 碼結(jié)構(gòu)圖

3.2 牌照識別技術(shù)

牌照識別技術(shù)主要包含五個(gè)部分：圖像采集、圖像預(yù)處理、車牌定位、字符分割以及字符識別。首先，利用攝像機(jī)進(jìn)行車牌圖像捕捉，并將其存儲至圖像采集卡，完成數(shù)模轉(zhuǎn)換；第二，突出牌照圖像主要特征，采用圖像增強(qiáng)、銳化、恢復(fù)、變換和邊緣提取等技術(shù)手段進(jìn)行圖像預(yù)處理；第三，對車牌進(jìn)行初步定位，將圖像二值化處理，提取相應(yīng)特征并進(jìn)行最優(yōu)區(qū)域提取；第四，針對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行字符分割，并進(jìn)行文字識別，形成文本格式存入數(shù)據(jù)庫。

3.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)基于Android 平臺，采用QR 二維碼識別、牌照識別等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)車輛信息登記、唯一性認(rèn)證、聯(lián)網(wǎng)查詢、報(bào)告單反饋及確認(rèn)等功能。具體如下：3.3.1 車輛信息登記、唯一性認(rèn)證：首次車檢的用戶應(yīng)在個(gè)人移動端進(jìn)行信息登記，并獲得專屬二維碼。其他用戶可直接掃碼完成信息登記和車輛唯一性認(rèn)證。監(jiān)管平臺可通過掃碼實(shí)時(shí)獲得車主信息和車輛信息。3.3.2 聯(lián)網(wǎng)查詢：監(jiān)管平臺可通過QR 碼直接訪問交通部門數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，及時(shí)獲得送檢機(jī)動車是否發(fā)生過交通事故及尚未處理完畢的道路交通安全違法行為。3.3.3 報(bào)告單反饋及確認(rèn)：機(jī)動車安全性能檢測結(jié)果報(bào)告單可及時(shí)反饋至用戶移動端，通知用戶檢測是否合格以及是否需要復(fù)檢，用戶可直接在移動端進(jìn)行結(jié)果確認(rèn)。

4 仿真分析

為檢驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用過程中的時(shí)效性，將傳統(tǒng)檢測方式工作時(shí)長與系統(tǒng)工作時(shí)長進(jìn)行對比，只考慮常規(guī)狀況的車輛。兩種方式工作時(shí)長對比如表1 所示。

表1 工作時(shí)長對比表

5 結(jié)論

設(shè)計(jì)的機(jī)動車安全性能檢測智能報(bào)檢上線系統(tǒng)建設(shè)方案采用二維碼識別技術(shù)、車牌識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了車輛信息提取、聯(lián)網(wǎng)查詢、車輛信息登記、唯一性認(rèn)定等多項(xiàng)功能。分析表明，該方案，能夠節(jié)省大量車輛信息維護(hù)時(shí)間，提高工作人員為車主服務(wù)的效率，提升車主的獲得感，是進(jìn)一步落實(shí)放管服的重要舉措。同時(shí)，該方案能夠降低出錯的概率，為客觀、公平公正的實(shí)施車輛儀器設(shè)備部分的檢測奠定基礎(chǔ)。