中國第一家智慧校園交通系統(tǒng)
高校校園交通安全問題是學(xué)校保衛(wèi)安全的重要課題之一，現(xiàn)在國內(nèi)外建設(shè)技術(shù)也參差不齊，建設(shè)內(nèi)容相對(duì)片面，沒有形成統(tǒng)一高效的全方位智慧化交通管理。海大三個(gè)校區(qū)，交叉出入管理，分區(qū)而立，毅然做到國內(nèi)外先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)了綜合智能高效管理，樹立了可視智慧物聯(lián)智能交通應(yīng)用的典范。
海大交通管理的問題和需求
“立足于海大核心需求，解決實(shí)際問題，系統(tǒng)建設(shè)強(qiáng)調(diào)實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，提升綜合智能化程度水平”這是海大研究制定系統(tǒng)建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)。
中國海洋大學(xué)，擁有三個(gè)校區(qū)，嶗山、魚山、浮山校區(qū)，間隔一定距離，往來車輛眾多，校區(qū)具有同樣的問題和現(xiàn)狀，但沒有形成有效的系統(tǒng)化建設(shè)和管理，詬病混亂不堪，例如：嶗山校區(qū)停車位充足，但是沒有合理規(guī)劃管理，致使內(nèi)外車輛亂停亂放；嶗山校區(qū)內(nèi)有諸多封閉、半封閉的停車區(qū)域，沒有合理的車輛誘導(dǎo)系統(tǒng)，使得管理效率低下；在一些主干道路缺少測速抓拍，不能對(duì)超速車輛進(jìn)行有效控制，另外，缺少對(duì)在校行駛車輛軌跡的追蹤及研判；保衛(wèi)人員工作量偏大，出現(xiàn)問題往往通過人工手段予以解決，需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智慧化管理，減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提升校園智慧化管理水平。
所以，如何做到車輛出入有序，對(duì)違章的智能處理，對(duì)車輛區(qū)分及收費(fèi)自動(dòng)化？如何保障教學(xué)區(qū)、生活區(qū)的正常秩序，防止車輛的違規(guī)行駛或停留？如何把控重要路段的行駛速度，有序疏通和引導(dǎo)車輛規(guī)范行駛？如何管理校園停車。雜誄盜鏡囊、停放規(guī)范合理高效？如何融合形成統(tǒng)一高效、全方位、智慧化校園交通管理系統(tǒng)？這也是海大所認(rèn)真詳實(shí)規(guī)劃的思考點(diǎn)。
海大交通系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目分析
海大智慧交通系統(tǒng)的建設(shè)善于自我分析、立足問題、碰撞需求、繁雜驗(yàn)證，從規(guī)劃設(shè)計(jì)到施工驗(yàn)收歷時(shí)兩年有余，經(jīng)過三輪方案設(shè)計(jì)評(píng)估，終于磨礪出鋒，精以錘成。建設(shè)方案有幾個(gè)原則：一是合理性，貼合海大校園實(shí)際情況；二是智能化，采用一流先進(jìn)技術(shù)構(gòu)架和分析技術(shù)；三是全方位，立足校園建設(shè)，形成立體化智能交通系統(tǒng)；四是融合性，形成高效統(tǒng)一的智能研判分析系統(tǒng)。
例如在上課、生活的核心區(qū)域設(shè)置禁行區(qū)和禁停區(qū)，禁止機(jī)動(dòng)車通行和停放，配置違停抓拍球機(jī)，實(shí)現(xiàn)違章停車的抓拍和監(jiān)測；在關(guān)鍵地段位置設(shè)置限速抓拍攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)車輛安全行駛布控，放置LED 屏進(jìn)行提醒和顯示記錄；對(duì)違反規(guī)定的機(jī)動(dòng)車駕駛員進(jìn)行勸導(dǎo)、告知；采取停車收費(fèi)制度限制校園通行、停放車輛的數(shù)量；建立校內(nèi)停車。娣緞Ｔ俺盜就７毆芾?；仪能换通管理设?，提高高校交通管理效率等措施。優(yōu)化校園車輛管理方式，進(jìn)一步加強(qiáng)校園道路交通安全的管理和監(jiān)督。
最終，海大智慧交通項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃從自身實(shí)際出發(fā)，詳實(shí)驗(yàn)證，調(diào)研分析，規(guī)劃設(shè)計(jì)了立足海大，領(lǐng)先全國的智慧智能交通建設(shè)項(xiàng)目。海大智慧交通系統(tǒng)的建設(shè)，考慮如何來設(shè)計(jì)和落地？經(jīng)過海大專家團(tuán)隊(duì)詳實(shí)求證和調(diào)研，達(dá)成一致意見：1）在三個(gè)校區(qū)間逐一分析項(xiàng)目實(shí)施的內(nèi)容及整體結(jié)合的方案可行；2）項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)用先進(jìn)全交換構(gòu)架系統(tǒng)使得系統(tǒng)可靠性、部署難等問題得以規(guī)避解決；3）解決的實(shí)際問題的應(yīng)用方法從需求出發(fā)，歸結(jié)于基礎(chǔ)技術(shù)支撐的邏輯合理。
海大智慧交通項(xiàng)目建設(shè)
項(xiàng)目采用先進(jìn)硬件設(shè)備及圖像分析技術(shù)，通過智能化圖像分析算法，自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)車輛的抓拍和識(shí)別、違章停車檢測、自動(dòng)球機(jī)控制、車輛全景抓拍、車牌特寫抓拍、車牌號(hào)碼識(shí)別、違章信息輸出等先進(jìn)技術(shù)功能。建設(shè)包括出入口、停車場、校園管理、移動(dòng)監(jiān)控、綜合研判多方面應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)信息的共享和研判，對(duì)校園車輛形成了大數(shù)據(jù)化的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)校園車輛實(shí)戰(zhàn)管理。
所以，確定分別建設(shè)包括海大車輛出入口管理系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、校園車輛智能管理系統(tǒng)、移動(dòng)監(jiān)控管理系統(tǒng)、綜合研判分析管理系統(tǒng)五個(gè)方面的系統(tǒng)建設(shè)：
車輛出入口管理系統(tǒng)
海大在三個(gè)校區(qū)相關(guān)出入口，建設(shè)出入口XX 套抓拍系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛出入口的記錄和信息提取。
利用車牌識(shí)別技術(shù)、自動(dòng)道閘系統(tǒng)、門崗客戶端、LED 屏等設(shè)備做聯(lián)動(dòng)整合，除可以做出入口控制系統(tǒng)外，還支持靈活的校園停車收費(fèi)方式，包括自助繳費(fèi)機(jī)，手機(jī)終端繳費(fèi)等等。原理為通過高清智能卡口抓拍單元使用DSP 內(nèi)嵌的視頻車輛檢測技術(shù)，基于該視頻流進(jìn)行車輛提取跟蹤，并第一時(shí)間觸發(fā)相機(jī)抓拍。車輛特征提取技術(shù)進(jìn)行了深層次的優(yōu)化，大大提高了各種環(huán)境下不同種車輛的視頻檢測準(zhǔn)確率。
在操作上，實(shí)現(xiàn)車輛無卡出入，自動(dòng)確認(rèn)，快速通行，大大提升車輛出入效率。靈活設(shè)定出入策略例如：特殊時(shí)期全部放行、自動(dòng)放行、許可放行、收費(fèi)放行、人工放行等模式。出入管理實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)、自動(dòng)繳費(fèi)、手機(jī)端繳費(fèi)等服務(wù)。
校內(nèi)教職工登記車輛可默認(rèn)為白名單用戶，對(duì)于校園出入口和校園內(nèi)停車場進(jìn)出，無干預(yù)自動(dòng)放行，但超速行駛、違章停車等情況發(fā)生，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)置的上限值自動(dòng)把用戶拉入到黑名單，系統(tǒng)不在自動(dòng)放行，而是提醒工作人員，對(duì)黑名單用戶進(jìn)行警告等工作。針對(duì)違法報(bào)警事件，值班人員可以通過中心管理平臺(tái)對(duì)違法車輛進(jìn)行布控，出入校園時(shí)，系統(tǒng)不予以放行，實(shí)現(xiàn)保安及有關(guān)部門的稽查工作。
海大有三個(gè)校區(qū)，通過實(shí)現(xiàn)車輛出入管理建設(shè)，將三個(gè)校區(qū)的車輛可以準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)，包括停放時(shí)間，出入狀況、繳費(fèi)情況、黑白名單情況、稽查情況等，為校園車輛管理提供了有效的車輛相關(guān)的數(shù)據(jù)。
停車場管理系統(tǒng)
據(jù)勘查，例如嶗山校區(qū)共有980 個(gè)停車位，對(duì)這些車位進(jìn)行規(guī)劃及車位劃線，解決車輛亂停亂放問題，最終達(dá)到的目的是規(guī)范教職工固定車位停車，引導(dǎo)外來車輛有序停車。
在校內(nèi)封閉及半封閉停車區(qū)域設(shè)置停車引導(dǎo)系統(tǒng)，對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃及管理。在校區(qū)道路旁設(shè)置車輛軌跡查詢攝像機(jī)及在主干路增設(shè)卡口管理系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)在校內(nèi)行駛的車輛的追蹤及管理。實(shí)現(xiàn)對(duì)校園車輛的全流程化誘導(dǎo)，從車輛進(jìn)入校園到最終停車，全過程實(shí)現(xiàn)LED 誘導(dǎo)管理，快速到達(dá)停車。筇岣叱魴行。系統(tǒng)可以根據(jù)車牌信息檔案記錄，關(guān)聯(lián)固定車位或相近車位，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化誘導(dǎo)車位管理。
停車場管理系統(tǒng)，主要分為4 個(gè)組成部分，分別是：
◆ 停車場視頻出入口系統(tǒng)；
◆ 全視頻車位監(jiān)控、識(shí)別和顯示引導(dǎo)系統(tǒng)；
◆ 車輛查詢和自助繳費(fèi)系統(tǒng)；
◆ 管理服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)；
停車場管理架構(gòu)圖
車輛到達(dá)停車場出入口，自動(dòng)識(shí)別車牌放行，識(shí)別的同時(shí)會(huì)通過入口的語音提示信息進(jìn)行確認(rèn)。然后通過部署在停車場內(nèi)的區(qū)域屏的視頻引導(dǎo)單元獲知各區(qū)域剩余車位數(shù)量，通過箭頭指示前往自己認(rèn)為最合適的區(qū)域（比如余位數(shù)最多或距離最近的區(qū)域）。然后通過車位前方的車位指示燈，快速找到空余車位，完成停車。
車輛進(jìn)入停車位后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)更新空余車位數(shù)據(jù)。同時(shí)，視頻智能終端將車輛圖片信息發(fā)送給管理中心。
用戶在返回停車場內(nèi)準(zhǔn)備取車時(shí)，可至取車查詢終端前，輸入自己的車牌號(hào)碼（支持：檠，系統(tǒng)會(huì)顯示該停車場的平面電子地圖，并繪制最優(yōu)步行路線，供用戶參考，指導(dǎo)用戶快速到達(dá)車輛停放位置。根據(jù)車輛停放時(shí)間，統(tǒng)計(jì)分析利用率，比如當(dāng)車輛長時(shí)間停在校內(nèi)一直未駛出，需要重點(diǎn)關(guān)注和處理。
校園車輛智能管理系統(tǒng)
海大校園車輛智能管理包括校園內(nèi)違停抓拍功能和超速形式抓拍功能應(yīng)用。
海大道路違章停車管理系統(tǒng)，系統(tǒng)支持大范圍、多視角、不間斷的自動(dòng)違停抓拍。采用國際前沿的視頻動(dòng)態(tài)跟蹤檢測技術(shù)為核心，同時(shí)集合機(jī)器視覺技術(shù)，通信技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)。利用高清晰感光芯片器件作為檢測傳感器，通過對(duì)動(dòng)態(tài)的交通視頻圖像實(shí)時(shí)處理, 能克服天氣、環(huán)境變化等干擾，從而實(shí)現(xiàn)校園道路車輛行為檢測、路況圖像監(jiān)控等多功能的智能違停抓拍系統(tǒng)。通過違章系統(tǒng)進(jìn)行抓拍，第一時(shí)間發(fā)送至終端及顯示屏，關(guān)聯(lián)手機(jī)的駕駛員，會(huì)進(jìn)行短信提醒。同時(shí)在系統(tǒng)里進(jìn)行記錄，對(duì)車輛信息和駕駛員進(jìn)行記錄，根據(jù)判定情況記錄至黑名單中，實(shí)現(xiàn)車輛的數(shù)據(jù)應(yīng)用。
海大超速抓拍應(yīng)用，將視頻檢測算法運(yùn)行在高性能的DSP 處理器中，利用車牌、車燈、車型多項(xiàng)特征來保證捕獲率，同時(shí)算法中添加優(yōu)化過濾器，對(duì)由環(huán)境光變化和其他動(dòng)態(tài)物體干擾進(jìn)行規(guī)避，全天候?qū)崟r(shí)的對(duì)過往的車輛進(jìn)行檢測，同時(shí)實(shí)施30 幀/ 秒的高清錄像，前端系統(tǒng)實(shí)時(shí)的將圖片和高清錄像傳送給后端管理平臺(tái)，通過平臺(tái)的鏈接關(guān)聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)過往的數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻+ 圖片的記錄。
前端采集圖片能清晰反映路況信息、車輛特征信息，同時(shí)將車輛通過時(shí)間（精確到秒）、地點(diǎn)、路段信息、車速、限速信息、通行方向、車牌號(hào)碼、違章類型、車牌顏色，車身顏色及車標(biāo)等信息（復(fù)用相關(guān)部門系統(tǒng)的車輛劃分識(shí)別技術(shù)）疊加在圖片上，聯(lián)動(dòng)錄像中能清晰地反映車輛的顏色、車輛類型、運(yùn)動(dòng)軌跡、或逆行、違章行駛等判定。
為了防止影響系統(tǒng)閃光燈眩目，采取高頻脈沖方式和消光技術(shù)措施減少對(duì)周邊環(huán)境的影響，不影響駕駛員安全駕駛和周圍師生學(xué)習(xí)生活。攝像機(jī)自動(dòng)配備偏振鏡設(shè)備和補(bǔ)光技術(shù)，確保在太陽強(qiáng)光、逆光、雨霧、弱光照、夜間和車輛前擋風(fēng)玻璃鍍膜等情況下，抓拍圖片清晰可判，記錄車輛和駕駛員特征信息。
移動(dòng)監(jiān)控管理系統(tǒng)
海大配置移動(dòng)監(jiān)控管理系統(tǒng)，裝配移動(dòng)校園巡邏車，配置智能布控?cái)z像機(jī)，實(shí)現(xiàn)車載隨拿隨放、過程記錄、電池供電、無線傳輸、本地備份、軌跡定位等智能化操作應(yīng)用，通過后端軟件進(jìn)行前端設(shè)備的管理。
電子地圖聯(lián)動(dòng)：更直觀的定位到監(jiān)管地點(diǎn)，隨地監(jiān)控，隨地傳送，隨地呈現(xiàn)，隨地跟蹤。降低人員的反應(yīng)時(shí)間，聯(lián)動(dòng)視頻彈出等操作。
智能布控?cái)z像機(jī)內(nèi)置GPS 和北斗定位，實(shí)時(shí)跟蹤和記錄軌跡過程，車輛行駛過程和速度、方位等信息，時(shí)刻準(zhǔn)確反應(yīng)在后端管理平臺(tái)上。智能布控?cái)z像機(jī)定時(shí)將當(dāng)前位置信息通過UNP 通道上報(bào)到地圖服務(wù)器，地圖服務(wù)器收到經(jīng)緯度信息后，一方面存儲(chǔ)到本地?cái)?shù)據(jù)庫，另一方面，直接推送給客戶端，實(shí)時(shí)掌握智能布控?cái)z像機(jī)實(shí)時(shí)軌跡變化、歷史軌跡查詢。
利用智能布控?cái)z像機(jī)內(nèi)置的WIFI 熱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)本地的瀏覽控制，通過手機(jī)APP 或IPAD等移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)本地圖像的瀏覽和控制。
系統(tǒng)能支持前端緩存和斷點(diǎn)續(xù)傳。前端攝像機(jī)配備SD 卡存儲(chǔ)硬件，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)本攝像機(jī)的錄像，當(dāng)存儲(chǔ)達(dá)到最大儲(chǔ)存容量時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行循環(huán)覆蓋。網(wǎng)絡(luò)中斷，會(huì)等恢復(fù)后自動(dòng)上傳網(wǎng)絡(luò)中斷期間的數(shù)據(jù)至管理中心，防止數(shù)據(jù)丟失?？蓾M足海大監(jiān)控長達(dá)近5 天的高清視頻存儲(chǔ)。
UNP組網(wǎng)安全性
4G移動(dòng)布控球通過內(nèi)置UNP ？橛肫教ㄔ4G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中建立UPN 加密視頻數(shù)據(jù)傳輸隧道，進(jìn)行控制信令與碼流的傳輸，從而進(jìn)行圖像資源整合。
平臺(tái)的出口路由器或安全設(shè)備僅需要為UNP 的端口號(hào)做白名單功能，任何訪問平臺(tái)的報(bào)文都必須經(jīng)過UNP 通道，而接入U(xiǎn)NP 通道則需要經(jīng)過用戶身份認(rèn)證。
UNP 架構(gòu)能夠安全的保障視頻數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上的傳輸以及視頻接入終端內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。
綜合研判分析系統(tǒng)建設(shè)
建設(shè)綜合研判分析系統(tǒng)，作為上層應(yīng)用，能夠關(guān)聯(lián)子系統(tǒng)，以一體化方式共用管理平臺(tái)和存儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)校園智能系統(tǒng)的最簡化設(shè)計(jì)和無縫融合設(shè)計(jì)。通過車輛出入口管理、停車場管理、校園車輛智能管理、移動(dòng)監(jiān)控管理進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總和上傳，在監(jiān)控中心統(tǒng)一可視化管理，實(shí)現(xiàn)整體校園的車輛綜合研判和管理，將出入校園的情況進(jìn)行分析：
◆ 針對(duì)不同時(shí)期以及出入頻率情況，結(jié)合車輛屬性關(guān)系，建立海大校園針對(duì)不斷時(shí)期的車輛管理策略和應(yīng)用辦法。
◆ 根據(jù)停車場利用率和車輛停留時(shí)段，建立針對(duì)不同車輛的引導(dǎo)管理系統(tǒng)和“僵尸車”動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)，智能化實(shí)現(xiàn)停車場的規(guī)范運(yùn)行，切實(shí)提高停車場運(yùn)營效率和車輛動(dòng)態(tài)化管理水平。
◆ 對(duì)校園內(nèi)的車輛行駛和停留，通過提示牌、短信等手段進(jìn)行提醒，周期性跟違章車輛的約談或警告，通過動(dòng)態(tài)的進(jìn)行車輛信息更新登記，保持系統(tǒng)的高效可靠運(yùn)營。
◆ 針對(duì)移動(dòng)監(jiān)控管理，建立動(dòng)態(tài)的巡視和檔案，對(duì)于安全隱患以及違章行為進(jìn)行記錄和檔案化整改處理。配置手動(dòng)報(bào)警立柱，結(jié)合音視頻聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式安防體系。
◆ 系統(tǒng)有效融合校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過車輛管理對(duì)校園治安以及社會(huì)治安起到協(xié)助治理作用，并且已經(jīng)成功緝查了多起非法事件。
海洋大學(xué)將上述子系統(tǒng)進(jìn)行融合管理，建立了針對(duì)海大實(shí)際情況的物聯(lián)網(wǎng)+ 智慧校園交通管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了校園車輛的立體化管理，開啟了新一代校園交通智慧管理的應(yīng)用，也吹響了校園智慧化安全保衛(wèi)工作的新的號(hào)角。
取則行遠(yuǎn)，海大正在校園安防保衛(wèi)的路上，求是進(jìn)。菩欣，漸行漸遠(yuǎn)……
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