鄭啟明， 陳孔亮， 蒙慶全

(1.華南師范大學(xué)保衛(wèi)處，廣州 510631；2.華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣州 510631；3.華南師范大學(xué)教育技術(shù)中心，廣州 510631)

隨著汽車的普及，高校師生自有車輛逐年增多，高校與社會的交流日漸頻繁，車輛出入高校的平均日流量不斷增加.校園又沒有同步地進行改擴建或新建以獲得更大的交通空間來保證其通行及停放，有限的校園空間成為機動車通行的瓶頸.高校校園的交通管理越來越引起人們的廣泛關(guān)注，以華南師范大學(xué)石牌校區(qū)為例，校區(qū)僅0.8 km2，人口多達12.4萬，在冊車輛有3 600多輛，每天進出校園平均10 000輛車次.校園道路及停車資源緊張問題日趨嚴(yán)重，由此帶來許多不安全因素，人車糾紛時有發(fā)生.由于人力資源不足與缺乏有效的管理手段車輛停放、車輛的無序進出已是困擾我校校園道路交通管理的老大難問題.因此采用校園智能安全管理系統(tǒng)是解決上述問題的必然之選.

1 系統(tǒng)總體規(guī)劃與設(shè)計

學(xué)校迫切需要借助現(xiàn)代智能化的技術(shù)手段，以降低管理的人力成本、時間成本，提高管理的實時性、臨場性和有效性.建立一套高效的校園智能交通綜合指揮調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)華南師范大學(xué)校園道路交通秩序有效的管理目標(biāo).

1.1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

華南師范大學(xué)校園智能交通管理系統(tǒng)的總體建設(shè)目標(biāo)，是滿足校區(qū)日常交通指揮、交通疏導(dǎo)和事故處理等工作的需要，實現(xiàn)對校區(qū)范圍內(nèi)的各類交通事件的預(yù)防、監(jiān)測監(jiān)控、信息報告、綜合研判、指揮調(diào)度、預(yù)測預(yù)警、交通事故應(yīng)急指揮等主要功能，逐步實現(xiàn)“平戰(zhàn)結(jié)合”、能與上級主管單位交通指揮平臺互連互通的智能交通綜合管理平臺.做到校園道路、車流、人流動態(tài)“看得見、看得著、查得到、控制得住”.實現(xiàn)各監(jiān)控點及時準(zhǔn)確地得到各種交通信息、調(diào)整監(jiān)控區(qū)域，形成有針對性的交通監(jiān)控體系.利用基本覆蓋華師校區(qū)的主要路口、復(fù)雜路段、復(fù)雜部位、復(fù)雜場所、事故高發(fā)地段監(jiān)控鏡頭和網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)各監(jiān)控點對校區(qū)交通情況的實時掌握.通過監(jiān)控系統(tǒng)的錄像回放功能、日志查詢、電話錄音為調(diào)查取證提供最直接的圖像信息.能夠有效調(diào)度交通突發(fā)事故處置的資源和力量，使各交通監(jiān)控設(shè)施協(xié)調(diào)一致，相互配合，協(xié)同作戰(zhàn)，在事故發(fā)生后設(shè)置層層電子關(guān)卡，控制交通事故的擴散和影響的蔓延，按系統(tǒng)預(yù)設(shè)的處理流程即時聯(lián)絡(luò)各相關(guān)部門和人員依法處理事件.

1.2 智能車輛管理系統(tǒng)功能

(1)車輛管理.其主要功能有：車輛信息采集、分類；車輛權(quán)限管理(包括車輛禁、放行)；車輛報警；對進出校園的車輛實現(xiàn)快速識別，提高車輛通行效率；車輛收費；車輛服務(wù)；車輛應(yīng)急處理.

(2)道路監(jiān)視.對校園全部出入口、主要交通要道和停車場實行24小時監(jiān)控，隨時掌握道路狀況，保證道路暢通.

(3)預(yù)留接口，以便今后與其他系統(tǒng)集成.

1.3 設(shè)計原則

本系統(tǒng)設(shè)計方案中遵循穩(wěn)定性、實用性、先進性、可靠性、開放性、規(guī)范性、擴展性、易操作性、安全性、易維護性和高度兼容性等原則.

1.4 設(shè)計依據(jù)

本系統(tǒng)依據(jù)《中華人民共和國道路交通安全法》、《廣東省道路交通安全條例》、《華南師范大學(xué)交通秩序管理規(guī)定》、其他相關(guān)國標(biāo)及部標(biāo)等相關(guān)規(guī)定.

2 系統(tǒng)的構(gòu)建

整個智能交通管理系統(tǒng)應(yīng)用在校園寬帶網(wǎng)絡(luò)之上，系統(tǒng)主要由交通管理中心、車輛進出口管理終端、無線對講系統(tǒng)和道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成.

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖見圖1. 車輛進出口終端采集車輛進出數(shù)據(jù)；視頻監(jiān)控終端采集視頻信息；無線通信系統(tǒng)保證指揮調(diào)度順暢；車輛數(shù)據(jù)及視頻信息通過校園網(wǎng)傳送到交通管理中心，交通管理中心負(fù)責(zé)處理信息(包含利用GIS實現(xiàn)地理定位)、在大屏幕顯示信息、存儲信息及事件處置.

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 車輛出入管理系統(tǒng)

車輛出入管理系統(tǒng)集感應(yīng)式IC卡(校園卡)技術(shù)[1]、遠(yuǎn)距離智能識別技術(shù)、車牌識別[2-3]、視頻監(jiān)控、圖像識別處理及自動控制技術(shù)于一體，實現(xiàn)車輛出入的全自動化管理，即對車輛出入控制、核查、顯示及校對車型、車牌等進行科學(xué)而可靠的管理.系統(tǒng)采用了國際上領(lǐng)先的遠(yuǎn)距離無線識別技術(shù)和雙卡認(rèn)證技術(shù)，其實用性、先進性、安全可靠性、性價比較高.車輛出入管理系統(tǒng)布局圖見圖2.

圖2 車輛出入管理系統(tǒng)布局圖

車輛出入管理系統(tǒng)功能：

(1)基本功能.具有遠(yuǎn)距離智能車卡、月租卡、臨時卡、管理卡和特權(quán)卡等各種管理權(quán)限和工作模式，可根據(jù)要求設(shè)置成不收費或分時段計時收費方式，不停車收費(ETC)[4-5].

(2)遠(yuǎn)距離智能識別功能.校內(nèi)車輛或月保車輛若配備遠(yuǎn)距離識別智能車卡(放在前擋風(fēng)玻璃處)，該車進、出校區(qū)無須停車刷卡，離出入口4米左右，系統(tǒng)會遠(yuǎn)距離識別，自動抬閘放行.

(3)自動出卡功能.對于臨時進入小區(qū)卡的發(fā)放，采用自動出卡機自動出卡(人工發(fā)放亦可).

(4)中文顯示功能.采用高亮度LED顯示屏，全中文顯示操作提示、時間、卡有效期、收費金額以及問候、祝福的相關(guān)信息.

(5)語音提示功能.正常操作可提示“請取卡”、“歡迎入場”、“一路順風(fēng)”等相關(guān)信息，誤操作或非法操作則給出相應(yīng)提示.

(6)對講功能.在管理中心安裝對講主機，各出入口安裝對講分機，保證各出入口和管理中心的聯(lián)絡(luò).

(7)車牌自動識別功能.本系統(tǒng)可同時啟用車牌自動識別功能，即車輛出入時系統(tǒng)自動識別車牌號碼，并連帶核對入場時IC卡號，以增強車輛身份管理.

(8)圖像識別功能.在車輛出入時，自動攝取車輛外型、顏色、車牌號碼等圖像信息，可對比識別并存儲供查閱.

(9)雙卡認(rèn)證功能.車輛出場時，對車輛和駕車人雙重認(rèn)證，避免車輛被非法盜走.

(10)防砸車功能.采用專用技術(shù)配合車輛檢測器實現(xiàn)防砸人、車功能.

2.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要部署在出入口、停車場、主干道及危險點上.整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖3.

圖3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

(1)視頻監(jiān)控系統(tǒng)遵循NGN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu).

①控制流與業(yè)務(wù)承載流相分離;

②業(yè)務(wù)流不依靠流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，克服系統(tǒng)瓶頸;

③更高的系統(tǒng)穩(wěn)健性：核心服務(wù)器故障，業(yè)務(wù)可正常運行;

④模塊化結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)升級和新業(yè)務(wù)開展;

⑤可平滑擴容，適合大規(guī)模部署.

(2)系統(tǒng)特點.

①標(biāo)準(zhǔn)的全IP架構(gòu)[6];

②顯示清晰.一次編碼，全網(wǎng)數(shù)字化，提供端到端的高清晰動態(tài)圖像，實現(xiàn)所見既所得，可以把校園監(jiān)控清晰地進行大屏顯示，采用H.264/AVC編碼標(biāo)準(zhǔn)[7];

③使用方便.前端云臺、攝像頭、報警器和廣播等高速響應(yīng)，以快速控制現(xiàn)場，方便校園網(wǎng)的監(jiān)控需求;

④存儲可靠.專業(yè)、穩(wěn)定可靠的存儲，實現(xiàn)端到端的集中存儲，集中管理和綜合利用，在校園出現(xiàn)意外情況時，可以安全可靠調(diào)用所需圖像.

2.4 交通中心管理系統(tǒng)

華南師范大學(xué)石牌校區(qū)交通管理中心作為華南師范大學(xué)保衛(wèi)處的事件處理中心、調(diào)度中心和數(shù)據(jù)中心，是整個項目建設(shè)的核心.它包括了基礎(chǔ)環(huán)境、信息系統(tǒng)集成、大屏幕電視墻以及系統(tǒng)操作平臺的建設(shè).

基礎(chǔ)環(huán)境按現(xiàn)在常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè).這里主要描述大屏幕電視墻系統(tǒng)的建設(shè).整個大屏幕顯示系統(tǒng)的建設(shè)要求整體設(shè)計美觀、大方、合理，充分顯示現(xiàn)代化的特點并與大廳格調(diào)及工作性質(zhì)相融合.大屏幕顯示系統(tǒng)能顯示從網(wǎng)絡(luò)送來的各種信息，局域網(wǎng)上任意一臺PC、工作站和服務(wù)器都可以大屏幕作為自己的虛擬，對監(jiān)控信息、信號、電子地圖(GIS)、圖像膠片、照片和攝像機等多種圖像信號進行投影、放大、播放和下載.

大屏幕顯示系統(tǒng)主要由投影顯示部分、信號處理部分和控制終端組成，可對視頻信號、音頻信號和各種計算機圖像信號進行綜合展示，形成一個查詢準(zhǔn)確、顯示全面、操作便捷、管理高效和美觀實用的綜合監(jiān)控管理系統(tǒng).

為了節(jié)省投資及運行成本，大屏幕系統(tǒng)不采用傳統(tǒng)的DLP投影顯示系統(tǒng)，而是采用通用的6塊55英寸的高清晰液晶監(jiān)視器，以2*3排列方式組成一面布局平衡的大屏幕顯示墻.

2.5 視頻、語音報警系統(tǒng)

本系統(tǒng)利用校園網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在校園實現(xiàn)以下功能:

(1)報警系統(tǒng)集成到校園的整個安防系統(tǒng)中，實現(xiàn)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電子地圖及其他系統(tǒng)進行報警聯(lián)動.

(2)實現(xiàn)多路電話進行排隊顯示主叫號碼并顯示報警地點.

(3)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能實現(xiàn)多條件錄音和視頻查詢、播放.

(4)可以同時接受多起報警，系統(tǒng)自動排隊接入系統(tǒng)，并進行錄音，同時根據(jù)警力分布情況進行出警調(diào)度.

(5)可遠(yuǎn)程進行語音報警錄音和視頻查詢，并且主機可控制終端的開機與掛機.

3 結(jié)束語

華南師范大學(xué)校園智能交通管理系統(tǒng)的構(gòu)建，提高了對突發(fā)交通事件處理的快速反應(yīng)能力，能有效控制進出校園的人員和車輛，同時對盜竊犯罪分子也起到震懾作用，有利于校園相關(guān)安全工作的監(jiān)督和有效管理，為創(chuàng)建平安校園提供堅實的科技防范保障，很大程度上解決了校園長期存在的交通安全管理問題.該系統(tǒng)已經(jīng)試運行，效果良好.

參考文獻：

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[3] 王飛川, 梁卓宇.車牌識別在路橋年票制中的應(yīng)用方案[J].公路, 2004(8):318-319.

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Wang T, Liu N, Wang S X. Design of line control system in electronic toll collection (ETC)[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2006, 27(6): 606-607.

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[6] Comer D E.用TCP/IP進行網(wǎng)際互連(第1卷):原理、協(xié)議與結(jié)構(gòu)[M].3版.林瑤, 張娟, 王海,等譯.北京：電子工業(yè)出版社,1997.

[7] ITU-T Rec H264 |ISO/IEC 14496-10 AVC,Draft ITU-T Recommendation and Final Draft International Standard of Joint Video Specification[S].