文/公安部交通管理科學(xué)研究所 蔡崗

緝查布控系統(tǒng)新技術(shù)應(yīng)用

文/公安部交通管理科學(xué)研究所 蔡崗

2013年，公安部交管局在全國(guó)組織推廣了機(jī)動(dòng)車(chē)緝查布控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。截至目前，共接入各類(lèi)卡口系統(tǒng)16284個(gè)，上傳車(chē)輛軌跡數(shù)據(jù)263億，人工布控車(chē)輛14.5萬(wàn)輛次。緝查布控系統(tǒng)及前端卡口系統(tǒng)的建設(shè)是公路交通安全防控體系建設(shè)的重要內(nèi)容之一。

一、什么是卡口系統(tǒng)

俗稱(chēng)的卡口系統(tǒng)，其學(xué)名為公路車(chē)輛智能監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)，顧名思義，就是對(duì)在道路上行駛的車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且記錄車(chē)輛的圖像、號(hào)牌信息，形成車(chē)輛軌跡數(shù)據(jù)。多個(gè)卡口聯(lián)網(wǎng)以后，就成為緝查布控系統(tǒng)，可以進(jìn)行車(chē)輛黑名單比對(duì)布控，進(jìn)行車(chē)輛軌跡查詢(xún)。卡口系統(tǒng)就是7★24小時(shí)、全天候在道路上幫助交警值守的“電子警察”設(shè)備。

二、從交通管理的角度分析

卡口系統(tǒng)能夠幫助交警做些什么？或者應(yīng)該具備哪些智能化的功能？

從微觀層面來(lái)講，在來(lái)來(lái)往往的車(chē)輛中，卡口系統(tǒng)能夠主動(dòng)、準(zhǔn)確地幫交警發(fā)現(xiàn)所關(guān)注的車(chē)輛，比如重點(diǎn)車(chē)輛、反恐維穩(wěn)車(chē)輛；能夠發(fā)現(xiàn)各類(lèi)違法嫌疑車(chē)輛，比如套牌假牌車(chē)輛，逾期未報(bào)廢、未檢驗(yàn)車(chē)輛，凌晨2時(shí)-5時(shí)在道路上行駛的大客車(chē)，未按時(shí)間、線路、禁令行駛車(chē)輛。換言之，卡口系統(tǒng)要能提供每一輛車(chē)的具體信息。

從宏觀層面來(lái)講，卡口系統(tǒng)要能提供交通流量分析預(yù)警，各類(lèi)通行車(chē)輛的組成，大客車(chē)、?；奋?chē)、外地車(chē)輛的比例，車(chē)輛通行速度，以及相關(guān)流量、重點(diǎn)車(chē)輛變化的情況。這些功能是建設(shè)卡口系統(tǒng)、緝查布控系統(tǒng)需要達(dá)到的目標(biāo)。但是從目前各地卡口系統(tǒng)情況看，其管理功能、智能化程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到交管業(yè)務(wù)的需求。

三、從實(shí)例分析

湖南719事故，涉及大客車(chē)凌晨2時(shí)-5時(shí)在高速公路上違規(guī)行駛。如果道路上有卡口，大客車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)被抓拍，系統(tǒng)就應(yīng)該發(fā)出預(yù)警。但是目前全國(guó)所有的卡口系統(tǒng)都沒(méi)有對(duì)此類(lèi)情況進(jìn)行預(yù)警，交警不知道到底有沒(méi)有、有多少大客車(chē)在路上行駛。2014年西藏、甘肅的多起重特大事故。根據(jù)事故分析，近年赴西藏、甘肅旅游的人數(shù)不斷增長(zhǎng)，反映在路面上是客運(yùn)車(chē)輛倍增。高速公路的卡口系統(tǒng)記錄了每一輛客車(chē)的信息，但是卻沒(méi)有對(duì)這些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，沒(méi)有對(duì)變化的情況進(jìn)行提前預(yù)警。

四、從技術(shù)角度分析

卡口系統(tǒng)抓拍了一張行駛中車(chē)輛的圖片，但是沒(méi)有分析出車(chē)型，也沒(méi)有和后臺(tái)的機(jī)動(dòng)車(chē)登記數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)查詢(xún)，不知道車(chē)輛基本信息、年檢情況、違法記錄等。同時(shí)，各地積累的海量機(jī)動(dòng)車(chē)通行數(shù)據(jù)，都沒(méi)有進(jìn)行有效的分析。其中99%的數(shù)據(jù)都沒(méi)有被使用過(guò)。這就是一堆 “數(shù)據(jù)僵尸”。

五、從客觀角度分析

建設(shè)卡口系統(tǒng)大概已有15年，但大規(guī)模建設(shè)是最近5、6年的事情，它的應(yīng)用需要在技術(shù)發(fā)展中不斷進(jìn)步和深化。當(dāng)前，各種新的信息技術(shù)不斷的發(fā)展成熟，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、圖像特征識(shí)別，已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)落地應(yīng)用。交警系統(tǒng)也需要借用先進(jìn)的信息技術(shù)來(lái)解決業(yè)務(wù)管理中的難點(diǎn)和問(wèn)題，為交管工作提供新的信息支撐手段。在部交管局的領(lǐng)導(dǎo)下，無(wú)錫所和山東總隊(duì)、陜西總隊(duì)一起，使用新的信息技術(shù)，共同研究開(kāi)發(fā)，基于緝查布控系統(tǒng)進(jìn)行深化的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。應(yīng)用包括兩個(gè)方面，公路管控云計(jì)算平臺(tái)和卡口嫌疑車(chē)輛特征識(shí)別與預(yù)警系統(tǒng)。

（一）公路管控云計(jì)算平臺(tái)

第一個(gè)系統(tǒng)是山東總隊(duì)的緝查布控系統(tǒng)云計(jì)算平臺(tái)。

眾所周知，緝查布控系統(tǒng)能夠匯聚海量的車(chē)輛軌跡信息。全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)緝查布控系統(tǒng)每天匯聚6000萬(wàn)-8000萬(wàn)數(shù)據(jù)信息，僅山東每天上傳800萬(wàn)數(shù)據(jù)。預(yù)計(jì)將來(lái)全國(guó)每天會(huì)達(dá)到3億多數(shù)據(jù)量。幾十億、幾百億的數(shù)據(jù)量用傳統(tǒng)的Oracle關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)將無(wú)法處理。使用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，但是效率已經(jīng)跟不上了。因此需要采用Hadoop分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，需要搭建云計(jì)算平臺(tái)來(lái)進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的并發(fā)處理。

山東總隊(duì)科技信息化理念超前，2013年底就開(kāi)始通過(guò)云計(jì)算技術(shù)來(lái)解決公路管控中的業(yè)務(wù)問(wèn)題?？傟?duì)云計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)是：以問(wèn)題為導(dǎo)向，以需求為核心，應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)，搭建山東省緝查布控系統(tǒng)云計(jì)算平臺(tái)，匯聚全省車(chē)輛軌跡數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全省道路交通管理海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸、處理、存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)綜合研判分析，為準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)公路通行狀況、精確打擊路面違法車(chē)輛、加強(qiáng)運(yùn)輸企業(yè)源頭監(jiān)管、提高執(zhí)法監(jiān)管水平等業(yè)務(wù)管理提供全新技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。

2014年無(wú)錫所配合山東總隊(duì)一起調(diào)研需求，聯(lián)合攻關(guān)開(kāi)發(fā)軟件，9月份緝查布控系統(tǒng)云計(jì)算平臺(tái)正式使用，在全國(guó)總隊(duì)中第一個(gè)建成警務(wù)云計(jì)算平臺(tái)。

緝查布控系統(tǒng)云計(jì)算平臺(tái)硬件方面應(yīng)用了100臺(tái)X86服務(wù)器，搭建了云計(jì)算環(huán)境，來(lái)解決海量數(shù)據(jù)及圖片的存儲(chǔ)、復(fù)雜計(jì)算問(wèn)題。其軟件方面應(yīng)用了最新的流式數(shù)據(jù)處理和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，來(lái)提高數(shù)據(jù)查詢(xún)檢索的效率。

云平臺(tái)是對(duì)卡口采集的每一輛過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)，以山東省每天上傳800萬(wàn)數(shù)據(jù)為例，首先進(jìn)行預(yù)先處理，關(guān)聯(lián)后臺(tái)六合一平臺(tái)，進(jìn)行實(shí)時(shí)的分類(lèi)處理。大客車(chē)、危化品車(chē)、違法嫌疑車(chē)輛、外地車(chē)、沒(méi)有號(hào)牌的車(chē)、特定號(hào)牌的車(chē)輛都可以進(jìn)行分別歸類(lèi)、存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)。同時(shí)還能夠計(jì)算各類(lèi)車(chē)輛的通行速度，生成新的數(shù)據(jù)信息。再基于這些信息進(jìn)行分析研判和預(yù)警處理。

目前，山東總隊(duì)?wèi)?yīng)用的云計(jì)算平臺(tái)主要功能包括重點(diǎn)車(chē)輛監(jiān)管、分析研判、執(zhí)勤執(zhí)法等方面，各項(xiàng)軟件功能共有120多項(xiàng)。以重點(diǎn)車(chē)輛監(jiān)管為例進(jìn)行詳細(xì)介紹。

因?yàn)檫M(jìn)行了事前的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)處理，在全省道路行駛的大客車(chē)、?；奋?chē)、校車(chē)等重點(diǎn)車(chē)輛的軌跡信息就有清楚詳細(xì)的記錄。幾點(diǎn)幾分在哪一個(gè)路段通過(guò)，圖片、文本信息都一目了然。

某一輛重點(diǎn)車(chē)輛在全省的通行軌跡也可以在電子地圖上畫(huà)出來(lái)。時(shí)間、地點(diǎn)、道路、路線等信息能夠全部記錄并回放。

對(duì)某一類(lèi)重點(diǎn)車(chē)輛，如?；奋?chē)。全省各個(gè)地市每一天、一段時(shí)期內(nèi)，經(jīng)過(guò)的?；奋?chē)的總數(shù)也全部可以統(tǒng)計(jì)出來(lái)了。

關(guān)于危化品車(chē)的統(tǒng)計(jì)分析，其它的大客車(chē)、校車(chē)、貨車(chē)等重點(diǎn)車(chē)輛都可以做到。而且可以進(jìn)一步細(xì)化，本地、外地的車(chē)輛，重點(diǎn)、普通車(chē)輛。

另外，這些重點(diǎn)車(chē)輛的違法行為也可以計(jì)算出來(lái)。具體是哪輛車(chē)，省內(nèi)、省外、公路客運(yùn)、旅游客運(yùn)，都可以列出明細(xì)，顯示具體的圖片信息。系統(tǒng)還設(shè)置了預(yù)警功能，預(yù)警出來(lái)的信息都會(huì)通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)下發(fā)給各個(gè)支隊(duì)緝查布控系統(tǒng)，通知交警去處理。

同樣，在這些重點(diǎn)車(chē)輛里，有一些是逾期未報(bào)廢的車(chē)輛還在道路上行駛也可以統(tǒng)計(jì)出來(lái)。而且每一輛車(chē)只要被預(yù)警，車(chē)輛的通行信息照片都會(huì)集中存儲(chǔ)到總隊(duì)云計(jì)算平臺(tái)里。

除了與六合一平臺(tái)關(guān)聯(lián)外，還可以通過(guò)車(chē)和人、車(chē)和車(chē)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)一些新的問(wèn)題。關(guān)聯(lián)車(chē)和車(chē)主，發(fā)現(xiàn)了一些車(chē)主駕駛證滿12分、被扣證、被吊銷(xiāo)的還在駕駛車(chē)輛。這些車(chē)主駕駛車(chē)輛時(shí)的照片，以及關(guān)聯(lián)的駕駛?cè)藬?shù)據(jù)庫(kù)、人口數(shù)據(jù)庫(kù)里的駕駛?cè)苏掌M(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。

車(chē)和車(chē)的關(guān)聯(lián)分析，可以劃定兩個(gè)卡口之間設(shè)定一個(gè)路段，對(duì)通過(guò)這一個(gè)路段的所有車(chē)輛，計(jì)算出車(chē)輛行駛的平均速度。再通過(guò)大數(shù)據(jù)分析車(chē)輛行駛速度的分布。如果超速的車(chē)輛比較多，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出預(yù)警，提醒民警加強(qiáng)此路段的管理。當(dāng)然如果速度比較慢，通行不暢通，需要進(jìn)一步分析原因。

但是如果速度太快，可能就不是同一個(gè)車(chē)了。雖然兩輛車(chē)的品牌型號(hào)、顏色都是一樣的，其中肯定有一輛車(chē)是套牌的。系統(tǒng)也會(huì)發(fā)出預(yù)警?？巯到y(tǒng)啟用第一天，執(zhí)勤民警就發(fā)現(xiàn)臨沂魯達(dá)汽車(chē)運(yùn)輸有限公司有多輛車(chē)都存在套牌情況。

截至目前，山東緝查布控與計(jì)算平臺(tái)累計(jì)上傳車(chē)輛信息19.8億條，比對(duì)發(fā)出預(yù)警746.9萬(wàn)次，涉及車(chē)輛45.4萬(wàn)輛。取得了較好的效果。其中，發(fā)現(xiàn)上路行駛逾期未年檢車(chē)輛21.7萬(wàn)輛，預(yù)警471萬(wàn)次；發(fā)現(xiàn)上路行駛逾期未報(bào)廢車(chē)輛6207輛，預(yù)警6.8萬(wàn)次；發(fā)現(xiàn)駕駛證注銷(xiāo)吊銷(xiāo)撤銷(xiāo)19人、暫扣、滿分107人，預(yù)警964次；發(fā)現(xiàn)凌晨2時(shí)-5時(shí)上路行駛的大客車(chē)1559輛，預(yù)警2.6萬(wàn)次。

（二）卡口嫌疑車(chē)輛特征識(shí)別與預(yù)警系統(tǒng)

公安部交通管理科學(xué)研究所和陜西、山東總隊(duì)聯(lián)合研發(fā)了卡口嫌疑車(chē)輛特征識(shí)別與預(yù)警系統(tǒng)。

當(dāng)前，道路上大量的套牌假牌、已經(jīng)報(bào)廢的違法車(chē)輛在行駛，有的車(chē)輛上道路行駛時(shí)，故意涂改遮擋號(hào)牌，逃避處罰。而這類(lèi)違法目前主要靠人工去篩選圖片、攔截車(chē)輛，還缺乏有效的科技手段，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)這些違法嫌疑車(chē)輛的主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和精確打擊。

無(wú)錫所按照部交管局的要求，調(diào)研國(guó)內(nèi)多家從事車(chē)輛圖像識(shí)別的專(zhuān)業(yè)廠家，組織聯(lián)合公關(guān)，研發(fā)了基于卡口圖像的違法車(chē)輛特征識(shí)別與預(yù)警系統(tǒng)。在陜西總隊(duì)大力支持下，在陜西寶雞進(jìn)行不斷的完善優(yōu)化，應(yīng)用成果非常顯著。目前已經(jīng)在山東德州、泰安、江蘇無(wú)錫、南通、浙江寧波、陜西渝臨、新疆高等級(jí)公路支隊(duì)等地安裝使用。

目前，一般卡口只能識(shí)別車(chē)輛的號(hào)牌號(hào)碼，通過(guò)合作集成多個(gè)廠家的圖像識(shí)別算法，對(duì)卡口抓拍的車(chē)輛圖像進(jìn)行二次識(shí)別后，不僅能夠識(shí)別號(hào)牌號(hào)碼，還能夠識(shí)別車(chē)輛型號(hào)、品牌及子品牌、車(chē)身顏色，并實(shí)時(shí)與后臺(tái)的機(jī)動(dòng)車(chē)登記數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。

套牌緝查

經(jīng)過(guò)圖像識(shí)別和數(shù)據(jù)比對(duì)以后，交警就能確認(rèn)車(chē)輛的一些違法行為。如果對(duì)識(shí)別出的車(chē)輛品牌與數(shù)據(jù)庫(kù)不一致，就是套牌車(chē)。如果車(chē)輛號(hào)牌號(hào)碼數(shù)據(jù)庫(kù)里沒(méi)有，就是假牌車(chē)。通過(guò)查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)，報(bào)廢期限已過(guò)的，還在行駛的就是報(bào)廢車(chē)。同樣，還便于交警判斷出凌晨2時(shí)-5時(shí)行駛的大客車(chē)、大貨車(chē)上高架路行駛、單雙號(hào)限行的違法行為等等。

各支隊(duì)組織打擊套牌假牌車(chē)的專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)期間，部分支隊(duì)只查處了幾十輛套牌假牌車(chē)。其原因是缺少科技手段去自動(dòng)發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在，卡口嫌疑車(chē)輛特征識(shí)別與預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)啟用，可以基本實(shí)現(xiàn)違法車(chē)輛上路，經(jīng)過(guò)卡口就被發(fā)現(xiàn)。

這些套牌假牌車(chē)?yán)?，有一些是?chē)主故意遮擋號(hào)牌，系統(tǒng)預(yù)警以后，發(fā)現(xiàn)有故意遮擋粘貼嫌疑的，結(jié)合人工查詢(xún)確認(rèn)，就能發(fā)現(xiàn)偽造、變?cè)焯?hào)牌車(chē)輛。

綜合幾個(gè)地方的系統(tǒng)預(yù)警數(shù)據(jù)的假牌套牌數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。結(jié)果顯示，假套牌車(chē)輛數(shù)量除以經(jīng)過(guò)卡口的總車(chē)輛數(shù)，套牌車(chē)占0.1%-0.2%；，1千輛車(chē)?yán)镉?-2輛；假牌車(chē)占0.2%-0.3%，1千輛車(chē)?yán)镉?-3輛。外地車(chē)假套牌的比例是本地車(chē)的2倍。那么這些數(shù)據(jù)是否可靠，可用同樣的統(tǒng)計(jì)方法，卡口預(yù)警的逾期未檢驗(yàn)車(chē)輛為1.67%，綜合應(yīng)用平臺(tái)中逾期未檢驗(yàn)的汽車(chē)比例為2.43%。數(shù)據(jù)比較可靠。

陜西寶雞支隊(duì)建立了緝查布控業(yè)務(wù)工作機(jī)制，系統(tǒng)預(yù)警后，由指揮中心人員確認(rèn)并通過(guò)電臺(tái)通知路面攔截處置。截止目前，共識(shí)別車(chē)輛圖片1724萬(wàn)張，發(fā)出預(yù)警28215次；指揮中心發(fā)出攔截指令1535次，路面民警成功攔截處置假牌套牌車(chē)123輛、逾期未檢驗(yàn)車(chē)輛928輛、逾期未報(bào)廢車(chē)輛48輛；通過(guò)審核確認(rèn)偽造、變?cè)鞕C(jī)動(dòng)車(chē)號(hào)牌違法行為842起，已處理104起。涉毒駕駛、涉案車(chē)輛 31起。