高速公路交通事件檢測(cè)研究與應(yīng)用

劉梅英 王先有

摘 要 隨著廣西高速公路路網(wǎng)的快速發(fā)展 廣西高速公路交通事件的監(jiān)管問(wèn)題也越來(lái)越受到重視為加強(qiáng)對(duì)高速公路交通事件的監(jiān)控管理 交通事件檢測(cè)的研究顯得尤為重要 通過(guò)交通事件檢測(cè)平臺(tái) 能夠直觀地監(jiān)控高速公路的交通情況 針對(duì)影響高速公路車(chē)輛通行 干擾交通 存在交通安全隱患等事件 交通事件檢測(cè)系統(tǒng)將及時(shí)檢測(cè)相關(guān)事件并向管理中心告警 遠(yuǎn)程管理中心值班人員即可快速對(duì)路上事件進(jìn)行可視化分析 并將事件上報(bào)和分派給相關(guān)管理部門(mén)進(jìn)行處理 從而為高速公路異常事件的應(yīng)急保障提供更科學(xué) 可靠的管理平臺(tái)

關(guān)鍵詞 交通事件檢測(cè) 圖像識(shí)別 高速安全AI 分析 高速通行

中圖法分類(lèi)號(hào)U458? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

１ 引言

２０２２ 年１２ 月２９ 日，隨著廣西壯族自治區(qū)田林至西林、南丹至天峨高速公路正式通車(chē)運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著廣西西林縣和天峨縣將結(jié)束不通高速公路的歷史，同時(shí)實(shí)現(xiàn)縣縣通高速。至此，廣西高速公路運(yùn)營(yíng)總里程突破８０００ 千米。隨著廣西高速路網(wǎng)的突破性發(fā)展，高速公路上出現(xiàn)交通事故的局勢(shì)也越來(lái)越嚴(yán)峻，許多高速公路運(yùn)營(yíng)公司由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)及處理高速公路事件，導(dǎo)致事故沒(méi)有得到及時(shí)妥善處置，造成高速公路過(guò)度的擁堵甚至造成二次事故。鑒于高速公路交通事件的快速發(fā)現(xiàn)及處理對(duì)高速公路交通安全保障起到關(guān)鍵性的作用，因此急需對(duì)高速公路交通事件進(jìn)行快速檢測(cè)和預(yù)警，本文將以高速公路交通事件檢測(cè)為例，從事件檢測(cè)總體技術(shù)架構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用效果分析等進(jìn)行高速公路交通事件檢測(cè)的研究與應(yīng)用。

２ 總體技術(shù)架構(gòu)

本系統(tǒng)建設(shè)以“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠、信息安全、方便實(shí)用、便捷擴(kuò)容、易于維護(hù)”為原則，以交通部的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)依據(jù)，并結(jié)合廣西高速公路的特點(diǎn)，同時(shí)綜合考慮現(xiàn)行的交通視頻事件檢測(cè)、ＡＩ識(shí)別等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，確保系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)滿足交管部門(mén)對(duì)交通事件檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用和擴(kuò)展需求。高速公路交通事件檢測(cè)能夠較好地幫助解決交通擁堵，快速處理相關(guān)的交通問(wèn)題。系統(tǒng)整體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖１ 所示，事件系統(tǒng)的業(yè)務(wù)主要包括攝像機(jī)管理、告警處理、預(yù)警管理、指揮調(diào)度、情報(bào)板中臺(tái)［１］ 。

２．１ 攝像機(jī)管理

攝像機(jī)管理主要是對(duì)高速公路的攝像機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的管理與控制，主要針對(duì)以視頻數(shù)據(jù)接入為主的系統(tǒng)，可以是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭、硬盤(pán)錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)等，也可以是一套視頻監(jiān)控平臺(tái)，由于高速公路的創(chuàng)建時(shí)間先后與條件不同，高速公路上的攝像機(jī)品牌參差不齊，主要有海康，大華，宇視，信路威等，因此需要對(duì)攝像機(jī)對(duì)接協(xié)議進(jìn)行統(tǒng)一對(duì)接，支持按所屬管理公司、所屬路段和樁號(hào)進(jìn)行篩選和操作。

２．２ 事件識(shí)別管理

事件識(shí)別管理是基于視頻分析和深度學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)的視頻智能分析系統(tǒng)，可以全天候地對(duì)高速公路監(jiān)控視頻進(jìn)行分析、識(shí)別高速公路交通事件，并將交通事件通過(guò)站內(nèi)信、短信、郵件等方式通知高速公路安全管理人員。事件識(shí)別充分利用高速公路現(xiàn)有的視頻監(jiān)控設(shè)備采集視頻流，實(shí)時(shí)將視頻流通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)绞录R(shí)別服務(wù)，事件識(shí)別服務(wù)按幀分析視頻，識(shí)別事件后通過(guò)事件分發(fā)服務(wù)將事件推送給相關(guān)用戶(hù)，同時(shí)將事件的路段信息、位置信息、發(fā)生時(shí)間、事件圖片、事件視頻等一起推送，用戶(hù)在收到推送信息后可查看事件具體詳情，從而改變了傳統(tǒng)高速公路安全管理員通過(guò)“死盯”監(jiān)控屏幕發(fā)現(xiàn)高速公路交通事件的局面，在降低人力成本的同時(shí)，讓事件得到更加及時(shí)反饋及處理，進(jìn)而為高速公路安全管理部門(mén)提供更快、更有效的監(jiān)視，并在第一時(shí)間主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)報(bào)警。

２．３ 告警處理

事件檢測(cè)平臺(tái)支持全天候地對(duì)高速公路擁堵、通行車(chē)輛拋錨、行人闖入高速、物品散落、發(fā)生火情、發(fā)生濃煙、發(fā)生交通事故、違規(guī)停車(chē)、車(chē)輛逆行、車(chē)輛回退、非機(jī)動(dòng)車(chē)闖入、車(chē)輛加塞交通異常事件進(jìn)行檢測(cè)，并將報(bào)警信息上傳到監(jiān)控中心平臺(tái)，同時(shí)通知相關(guān)人員。當(dāng)發(fā)生交通異常事件時(shí)， 監(jiān)控中心平臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行彈窗預(yù)警， 提示當(dāng)前發(fā)生異常事件地點(diǎn)的路段信息、位置信息、發(fā)生時(shí)間、事件圖片、事件視頻、事件類(lèi)型等，讓安全監(jiān)管人員及時(shí)掌握告警事件的詳細(xì)情況并及時(shí)處理。告警接入數(shù)據(jù)主要來(lái)源于違停、車(chē)輛逆行、行人、拋灑物、擁堵、騎行者、路障、施工等事件［２］ 。系統(tǒng)重點(diǎn)關(guān)注事件在進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的同時(shí)，關(guān)注的識(shí)別事件也接入告警平臺(tái)，告警列表可以對(duì)告警信息進(jìn)行轉(zhuǎn)預(yù)警、轉(zhuǎn)事件、忽略等處理。

２．４ 指揮調(diào)度

告警信息或者預(yù)警信息經(jīng)過(guò)工作人員確認(rèn)會(huì)變成事件信息，監(jiān)控人員收到卡片式彈窗通知后，及時(shí)分配相關(guān)處置人員，處置人員收到短信通知后進(jìn)行路勤、排障等相關(guān)處理。對(duì)于相應(yīng)的處理過(guò)程以及處理節(jié)點(diǎn)，排障人員會(huì)通過(guò)ａｐｐ 提交資料，監(jiān)控人員可以實(shí)時(shí)查看事件處理全過(guò)程。

２．５ 情報(bào)板中臺(tái)

根據(jù)事件發(fā)生地點(diǎn)查找附近情報(bào)板，進(jìn)行情報(bào)板模板內(nèi)容編輯，支持情報(bào)板當(dāng)前內(nèi)容查看、內(nèi)容編輯、內(nèi)容撤回等操作。

３ 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)按功能分類(lèi)主要包含指揮調(diào)度、告警管理、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、設(shè)備管理、后臺(tái)管理５ 大模塊。

３．１ 指揮調(diào)度

指揮調(diào)度模塊是事件處置和事件分發(fā)處理過(guò)程的主要模塊。終端主要有ＰＣ 端和ＡＰＰ 端。事件上報(bào)方式支持ＰＣ 端上報(bào)、ＡＰＰ 端上報(bào)、９６３３３平臺(tái)對(duì)接、視頻事件檢測(cè)對(duì)接等多種方式，目前主要是以視頻檢測(cè)為事件主要來(lái)源，其他的來(lái)源作為輔助分析，后端接到事件上報(bào)后將進(jìn)行事件的統(tǒng)一分發(fā)處理。

３．２ 告警管理

監(jiān)控視頻圖像智能檢測(cè)對(duì)高速公路上發(fā)生的停車(chē)事件、車(chē)輛逆行、拋撒物、車(chē)輛逆行、未穿反光衣、養(yǎng)護(hù)行人、施工等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接入告警信息（如表１ 所列），及時(shí)準(zhǔn)確地將事件檢測(cè)信息傳輸?shù)狡脚_(tái)中。后端安全管理人員通過(guò)移動(dòng)端可以將事故現(xiàn)場(chǎng)事件處置情況反饋到營(yíng)運(yùn)公司的應(yīng)急指揮中心，形成對(duì)交通事件的閉環(huán)處理，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路上的異常事件，規(guī)避二次事故的發(fā)生。對(duì)于誤報(bào)或者需要忽略的事件也可以在告警管理列表進(jìn)行忽略或者誤報(bào)處理，如圖２ 所示。

３．３ 報(bào)表統(tǒng)計(jì)

從時(shí)間、事件分類(lèi)、發(fā)生路段、所屬公司等多個(gè)維度對(duì)檢測(cè)事件做統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)通過(guò)智能化決策平臺(tái)為管理者提供管理決策，為高速公路運(yùn)營(yíng)公司提供全面把控高速公路安全的管理數(shù)據(jù)，有利于管理人員了解高速公路的安全管理［３］ 。

３．４ 閾值設(shè)置

通過(guò)事件檢測(cè)對(duì)接進(jìn)入系統(tǒng)的事件，可以提前根據(jù)路段、攝像機(jī)、檢測(cè)出來(lái)的事件類(lèi)型做自動(dòng)轉(zhuǎn)預(yù)警、轉(zhuǎn)事件，可通過(guò)ＰＣ 端、ＡＰＰ 端、短信提醒等方式通知相關(guān)人員檢測(cè)事件的相關(guān)信息。

３．５ 后臺(tái)管理

對(duì)用戶(hù)、角色、組織機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)不同角色查看不同路段的事件、設(shè)備等信息管理，運(yùn)營(yíng)公司可以分路段對(duì)事件進(jìn)行處理。

４ 應(yīng)用效果分析

目前，該平臺(tái)已經(jīng)在廣西南寧、柳州、梧州、崇左等運(yùn)營(yíng)中心開(kāi)始上線，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的磨合與調(diào)整，系統(tǒng)已趨于穩(wěn)定運(yùn)行工作狀態(tài)。事件檢測(cè)平臺(tái)給高速公路運(yùn)營(yíng)公司帶來(lái)了許多的便利，為高速運(yùn)營(yíng)的安全管理貢獻(xiàn)了智慧解決方案。

５ 結(jié)束語(yǔ)

隨著廣西高速公路的快速發(fā)展，高速公路的安全管理也變得尤為重要，高速公路交通事件檢測(cè)是助力高速公路安全管理智能化的重要手段，系統(tǒng)通過(guò)ＡＩ識(shí)別、大數(shù)據(jù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路交通事件的快速檢測(cè)、快速分析、快速上報(bào)、快速處理以及實(shí)現(xiàn)事件處理的全過(guò)程數(shù)據(jù)化，為高速公路安全管理者提供實(shí)時(shí)監(jiān)管高速公路狀況的渠道，從而提高工作效率，助力廣西交通發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［１］ 丘燦燦，魏序康．高速公路重要路段事件檢測(cè)技術(shù)探討［Ｊ］．中國(guó)交通信息化，２０１９（１２）：１３４?１３６．

［２］ 李東平．隧道事件檢測(cè)系統(tǒng)在河惠莞高速公路中的應(yīng)用［Ｊ］．中國(guó)交通信息化，２０２２（９）：１４３?１４６．

［３］ 李海生，蔣周龍，李杰．高速公路交通視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用探討［Ｊ］．中國(guó)交通信息化，２０２２（３）：１０２?１０６．

作者簡(jiǎn)介：

劉梅英（１９８７—），大專(zhuān)，研究方向：智能交通軟件開(kāi)發(fā)。