张戎：公交专用道移动智能监控技术研究与应用

　　2013年7月25日，由国家道路交通管理工程技术研究中心及武汉理工大学智能交通系统研究中心的支持举办、南京市智能交通产业协会和智能交通管理杂志社联合主办的首届中国城市智能交通管理暨科技创新论坛在南京成功召开。本次论坛以"提升科技应用水平，助力交通安全管理"为主题，来自管理部门、科研院所、企事业单位的近30位代表进行了精彩的演讲。

江苏苏科畅联科技有限公司高级工程师张戎进行了名为《公交专用道移动智能监控技术研究与应用》的主题发言，以下是发言实录。

张戎：各位领导，各位专家下午好，我是来自苏科畅联的张戎，今天给大家带来的演讲主题是公交专用道智能监控技术应用，我的汇报三部分，第一部分是研究背景，第二部分是关键技术的研究，第三个系统的应用案例。首先我们知道，城市化的发展进程，带动了汽车产业的高速发展，同时伴随着市政工程的建设推进，城市道路资源，越来越紧张，城市交通拥堵的问题日益严重。对于这样的情况，我们有一些对策，一线大城市普遍采取限制私家车保有量快速增长方式，属于一种结构的方式，也有的城市大力拓展道路资源，希望通过开源方式满足人民群众日益增长的需求，同时可以通过交通诱导等手段保证交通资源合理动态的分配。

我今天主要探讨的是公共交通的问题，我国历来重视公交发展，2005年以来，国务院提出了公交优先战略；到2013年6月份，国务院和交通运输部又陆续出台了相关的引导性的具体的政策，那么指导意见和实施意见，同时呢，从2012年开始，交通运输部也在国内推动了国内示范工程的应用，目前已经在15个城市开始了进行试点。那么这是目前公交系统存在主要问题，综合而言，相对于私家车以及轨道交通等出行方式，目前我们国家公路交通吸引力比较弱，相关的研究报告某些城市公交成型负担率在逐年降低，与交通运输部提出公交都市的指标差距很大，任重而道远。

为了解决这一个问题，真正落实公交优先的战略，公交行业管理者，企业，也通过了一些科技的手段，来促进公交行业的发展，第一个是智能公交系统，很多城市，开始大力投资，智能监控技术建设，每年投入上千万，那么我们理解的智能监控技术系统，包含了对于企业一个智能的调度管理，对于行业的管理，耳熟能详包括GPS，电子站台，以及基于手机应用的掌上公交，事实上智能公交主要解决公交行业信息化的问题，是一个打基础的工程，目前还没有上升到一个快速、畅通的层面。

第二个快速公交系统BRT，可以保证公交优先，但也存在投资巨大，建设期长，以及轨道交通在功能上一些重叠。

第三公交信号优先，是在时间资源上提高公交车通过路口的效率，优先保障主干道信号优先，不适于大规模的全网实施，目前在国内没有得到大规模应用。第四公交专用道建设，是从空间资源上保障公交道路使用权，可以利用相对少的投资，逐步形成公交优先的网络。这个图是目前所统计国内主要城市一个公交专用道总历程分布，可以看出目前成都、北京、深圳，应该是国内实施国内规模比较大的城市，公交专用道建成以后也会面临一些问题，首先没有产生道路资源，相反对车辆道路使用的一种转移，社会车辆争夺资源，违章占道等问题，影响了乘客舒适度，增加了交通安全。我们认为公交专用道值得建设，但是在管理手段上应该保证公交出行体现优势，目前公交专用道现有的监控手段好固定的电子警察，在公交专用道监控方面，也存在一些缺点，首先是监控范围，因为固定时间，电子警察由于固定式的，时间长了以后，对驾车人摸清了特性，在监控的路段就遵纪守法，在监控覆盖不了的路段就违法，第三是这套系统本身工作在露天环境，随着风吹日晒，系统的有效率会呈现一个下降的趋势，特别当系统维护无法保障的时候体现非常明显。需要一种更加灵活的公交专用道监控手段配合。

第二部分介绍一下苏科畅联公司研究的移动智能监控技术的一些特点。我们的系统是以移动终端公交车为载体，面向公交专用道，通过内部的视频对前方的车况根据跟踪记录，将违法行为发生的时候，可以将这个信息采集出来，由后台人员进行筛选和处理，完成非现场的处罚。这个表是移动式和固定式电子警察，在公交监控方面的一个比对，一个是记录方面，固定式比较大，移动式采取DPS工业相机，由于车内环境限制，第二个监控范围，前面提到了固定式，呈现出静态，弥散的特点，移动式是安装在行使的公交车辆上，是一种动态的，全程的，全网监控。随着公交专用道建设规模扩大，以及网络化，那么实际上这种移动式监控，也会出现出网络化一些特征，覆盖面会更广。第三从实施效果方面，随着时间推进，固定式监控手段容易被回避，移动的效果相对持续稳定。工况条件，移动式车载工作环境，相对于露天工作环境有优势的。第五方面智能化程度，应该说固定式电子警察的内嵌的视频监控技术成熟的。应该说技术的门槛更高一些，在通信方式上面，固定主要采用光纤通信，这块的费用以后会逐步下降。移动的设备安装方便，基本上十分钟时间，便于维护。

最后总结一下，固定式和移动的方式各有特点，固定的对主要路段重点、持续不间断监控，移动的系统偏向全程、动态，覆盖面更广。最后再总结一下移动式特点，第一个全程覆盖公交专用道，第二是全自动的监控违法行为，第三是长期运行的效果优异，第四具有更强大威慑作用。

下面介绍一下系统几个关键技术点，主要包含前端设备智能化，这个方面体现出四个现代化特，和系统需求。首先是一体化，其次高精化，智能化、网络化，一体化方面采用嵌入的相机，智能化方面，采取的相机提供开发平台，以及双码流高清输出，包括一些图像，在国际处于领先。我们通过对一些车辆识别，以及专用道定位的方法，嵌入到这个平台，对我们一些业务进行开发。高清化方面，主要目的是向交管部门提供符合执法依据的视频，我们图片象素能达到140万，图中分别是140万，300万及、500万的象素，象素越高，反映的信息量更丰富一些。

第二个技术是车辆车道识别，实际上我们采用的是一个综合的图象识别的集成，包含了车身硬件识别，车型识别、车牌识别，首先是车身硬件识别，这是我们一个独有的技术，申请了技术，特别是以非常快的速度准确定位违法占道车辆，用这个实现对车辆的动态跟踪，第二个车型识别，可以区分大小车型，主要涉及到一些轮廓检测，第三是耗材识别，这个技术现在是比较成熟的。在公交的车载环境会产生一些振动，对记录准备度会带来一影响的，实际上我们通过跟前两种方式综合的研判，能够提高这个准确率，通过车牌识别也能够以比较高的准确度判断出公交车和社会车辆，通过车牌颜色和车型区别识别。最后一个专用道识别，在捕捉到前方占道车辆的时候，是检测是不位于公交专用道黄线之内。

第三部分是公交专用道定位的技术，事实上，公交专用道本身也分为不同的路段，每一个路段可能也有不同的进行的时间，所以，我们需要解决的是什么时候可以抓拍，什么路段可以抓拍这样的问题。主要牵涉到几方面的工作，首先对于专用道地图的记录，事实上我们把这个公交专用道细分为各个不同的路段，那么这样提供给予交管部门一个图片，可以清晰地反映出路段特质，降低这个发生率。第二个专用道的地图，对现场的采集，这方面开发了自己软件，通过对这个地图采集，后续的修整和处理，建立了一个系统的专用道库。第三个对GPS实施修正和处理，民用的GPS比较慢，我们对这个进行了修正，包括一些平滑的处理，以及一些盲区的补偿。就在上个礼拜，公安部安全监控中心到南京对我们系统进行了一个现场检测，系统最后出来的结果，车辆捕获率达到94%，识别率达到99%，这方面参加832、833一系列标准和规范，达到了一个很好的指标，2008年，初步研发以来获得的一些成果。

　　第三部分介绍一下本系统一些应用案例，包括南京、苏州和成都。首先是南京的案例，南京的公交专用道目前120公里，2013亚青会和2014年青奥会南京公交专用道的建设将进一步推进，包括设备安装的车辆是110辆，覆盖线路25条，覆盖率70%，随着专用道建设的推进，南京市在十二五规划末期要大概覆盖百分之百。第二苏州，专用道21.6公里。这套系统配合苏州市独有公交优先系统，共同保证城市公交的优先。最后的向大家介绍一下成都的案例，因为成都的公交总里程目前在全国是首位的，先看一下成都数据，目前成都人口530万，私家车保有量180万，位居全国前三，应该说是一个人均保有量很大的城市。成都市交通体系呈现了一个独特特点，环状、放射性特点，存在的特点，道路资源不足，公路交通基础设施不足等问题，那么成都市也希望通过公交优先的手段，缓解城市交通拥堵的问题，从2008年开始大力推进公交专用道建设，目前已经达到了431公里，公交专用道建成之后，会出现公交专用道不专用的情况，2010年成都市公交集团和公交管理局经过调研，使用移动监控技术保障对公交专用道一个监控、管理。

目前，我们的系统实施了四期，安装车辆930辆，覆盖率78.9%，从下面这个图可以看到移动监控系统覆盖的范围，包含了中心城区的干道、以及放射性，覆盖面很广，简要介绍一下系统的实施流程，比较简单，首先是公交专用道地图采集，第二是设备现场安装，后台网络通讯的调试，以及最后的上线运行。这是系统的网络图和后台一些软件功能图。

我再介绍一下，系统的发展一个历程，有三点，首先是在三期的使用的是140万象素的相机，对传统的标清的，图像的质量高出很多，但是在成都环境下也不能够令人满意，在四期，在国内首次使用了500万象素相机，成像质量大幅度提升，第二个问题，系统现在的设备，通信的压力非常大，尤其在早晚高峰，同时传输图片和其他数据的时候，压力很大，这块在预算没有增加，硬件设备资源有限情况下，采取了多渠道处理的手段，解决了这个通信负载量大的问题。第三点是一个功能上扩展一开始实施的时候，系统本身只支持一个动态图片抓拍等建成，后来可以在后台时时监控运行设备状态，在今年将实施的是一个尾号限行的功能，利用车辆拍照特征，以及违法的时间，对尾号进行检测。

下面再谈一下系统的整个运行情况，一个系统实施的效果的好坏，实际上离不开建设方，还有使用方很好的配合，那么作为公交层面，首先成都是重视公交专用道长期规划，并且实施，在公交集团，把这个项目作为一个重点工作，在人、车、站等资源上，给予很大支持。在建设方和使用方互动方面，双方在需求分析、项目组织协调、以及定期沟通方面，应该说是做得很好，可以说大家三方一同推动这个项目的应用和技术进步。作为交管层面重视这个宣传手段，通过现场贴警示标志一系列段，唤醒广大教师人员遵纪守法的意识，同时也是对驾驶员一个震慑。

接下来再介绍系统的实施效果，成都公交集团于2011年做了这样的数据统计，在实施了移动监控系统的公交专用道上，主道上提速15%到18%，普通道路达到13%到15%，那么系统实施以后，因为有足够的数量和足够的实施的规模，对这个驾驶人员形成一个强大的震慑效果，违法发生率大大减少，第二个对公交驾驶员也很欢迎，因为公交车道秩序得到保障，道路交通事故发生率降低了，第三点乘客也获得了更好的乘坐体验感，因为公交运行效率提升，他们出行时间缩短了，第四，为系统运用电子警察，对于警力资源大大节省了。

最后做一个总结，事实上，交通管理是我们城市化进行中所面临的一个重要的课题，全面解决城市交通拥堵的问题，也不是一蹴而就的，我们苏科畅联一直在致力于这方面工作，我们选择了移动监控这样一个细分市场的切入点，希望为城市拥堵做一些实事，进行我们的项目一些经验，在未来，这套系统推广方面，还需要关注以下这三点：

首先，是管理主体项目，一个项目实施效果好坏，离不开一个管理系统的责任明确，这样小小的系统，涉及到交通运输、公交企业之间的平衡，第三公交专用道规范统一，现在各大城市都在建公交专用道，目前没有统一的建设标准，有的黄实线，有的黄虚线，同时处罚方式也不一样，这块迫切需要统一，这样的话，不统一的话，会给这个系统实施一致性，会带来一些影响，最后一点，是产品标准化问题。目前公交车载式移动设备没有统一标准，目前国家也有其他城市还在使用标清设备，进行的一些监控，实际上不满足处罚的条件的，未来的系统，包括这个产业的发展，也离不开产品标准化，目前也正在努力推动这样的进程，希望为我们这个细分行业的发展，能够做一个贡献。

我的汇报就到这里，谢谢大家!