公路一體化治超系統(tǒng)解決方案

第 一 章 總體目標

依據(jù)當前行業(yè)發(fā)展趨勢,以及用戶的實際應(yīng)用需求。擬開發(fā)的方案應(yīng)滿足以下幾個目標:

1)滿足動態(tài)重量檢測5級精度標準

利用稱重傳感器實現(xiàn)動態(tài)行駛狀態(tài)下的車輛重量檢測,能夠識別處理異常行為,如變道、壓線、壓縫、跨道、急剎、走走停停、S彎等。稱重精度達到5級標準要求,置信度不低于98%,以確保檢測數(shù)據(jù)精確可靠。從而取代人工判斷與現(xiàn)場攔截的傳統(tǒng)執(zhí)法手段,推動向科技治超方式轉(zhuǎn)變。

2)符合通用需求的激光輪廓檢測功能

使用激光檢測單元實現(xiàn)車輛輪廓檢測功能,檢測誤差滿足:長度誤差范圍不大于300mm,寬度誤差不大于100mm,高度誤差不大于50mm。從而取代人工測量,并將輪廓超限納入到治超的體系之中。

3)違法行為實時全面取證

采用不同位置的智能攝像機,實現(xiàn)車輛違法過程記錄,包含前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)等不同位置,取證形式包括圖片、視頻,以及號牌特寫、駕駛員特寫等。

4)違法信息告知與預(yù)警

違法信息需及時告知目標人員,如短信、現(xiàn)場信息大屏等,以引導違法車輛按規(guī)定接收檢查。同時,需向管理人員發(fā)出預(yù)警,如移動終端、管理平臺等,以精準調(diào)度指揮。

5)滿足業(yè)務(wù)需求的管理平臺

面對日益繁重的治超趨勢,需建立治超管理平臺。實現(xiàn)整體流程自動化、關(guān)鍵環(huán)節(jié)電子化。由線下人員之間的交互,轉(zhuǎn)向線上電子流程交互。

6)可通過計量單位認證的稱重系統(tǒng)

為保障稱重設(shè)備的高精度,并符合相關(guān)政策要求,稱重設(shè)備應(yīng)具備《型式批準證書》(CPA)、《計量器具型式評價報告》。在系統(tǒng)部署完成后,還需通過當?shù)赜嬃坎块T的檢定,并取得核發(fā)的合格證書。

7)符合地方標準的取證要求

為保障超限超載取證的嚴謹性,部分地區(qū)也出臺了標準化的工作要求。在滿足地方標準要求的基礎(chǔ)上,需要關(guān)注系統(tǒng)的取證質(zhì)量,包括匹配性、時效性等。

8)引入交警執(zhí)法手段,對異常行為有效取證

針對不規(guī)范駕駛行為的檢測,交警部門已有較為成熟的應(yīng)對手段,包括超速、逆行、壓線、遮擋號牌等。通過引入交警部門的執(zhí)法手段,可有效抑制不規(guī)范行為或違法行為的發(fā)生。

綜上所述,方案整體目標為:構(gòu)建“一個平臺+多個功能子系統(tǒng)”。其中,“一個平臺”是指“治超管理平臺”,“多個功能子系統(tǒng)”包括“動態(tài)稱重子系統(tǒng)”、“輪廓檢測子系統(tǒng)”、“車輛識別子系統(tǒng)”、“信息發(fā)布子系統(tǒng)”、“視頻監(jiān)控子系統(tǒng)”、“數(shù)據(jù)匹配子系統(tǒng)”等,并且需保證功能系統(tǒng)之間耦合銜接良好,閉環(huán)處理機制融洽。

第 二 章 系統(tǒng)總體設(shè)計

2.1 總體架構(gòu)

公路一體化治超系統(tǒng)(平板)由三大系統(tǒng)組成,包括前端感知系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、后端管理系統(tǒng)。其中,前端管理系統(tǒng)包含九大功能子系統(tǒng)模塊,網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備組成,后端管理子系統(tǒng)為治超管理平臺。

                                             

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

需要說明的是,治超系統(tǒng)除包含熟知的相關(guān)設(shè)備以外,還包括道路交通標志、供電與防雷附屬設(shè)施、動態(tài)稱重檢測區(qū)。

?  道路交通標志:用于提醒車輛駛?cè)牖蝰偝龇Q重檢測點。在檢測點位前方200米與500米處設(shè)置“前方進入不停車超限檢測區(qū)”交通標志;在檢測點位前后150米分別設(shè)置“禁止變道”與“解除禁止變道”交通標志。

?  供電與防雷附屬設(shè)施:點位提供24小時不間斷供電,設(shè)備防雷接電電阻應(yīng)≤10Ω,保護接地電阻應(yīng)≤4Ω。

?  動態(tài)稱重檢測區(qū):對貨運車輛進行重量檢測的路面區(qū)域,主要由不停車稱重設(shè)備承載器(稱量區(qū))及其前后兩端的引導路段區(qū)域組成。

系統(tǒng)拓撲

2.1.1 系統(tǒng)拓撲

系統(tǒng)實現(xiàn)功能較為復(fù)雜,故前端采用分層設(shè)計,后端采用集中管理策略,從邏輯關(guān)系上可分為三部分:前端感知系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、后端管理系統(tǒng)。前端感知系統(tǒng)由多個功能子系統(tǒng)組成;網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)通過自建局域網(wǎng)、專用接入網(wǎng)、中心視頻專網(wǎng)、現(xiàn)有光纖網(wǎng)絡(luò)等資源構(gòu)成,實現(xiàn)前端系統(tǒng)與中心平臺互聯(lián)互通;后端管理系統(tǒng)包括視頻管理設(shè)備、中心平臺、指揮大廳、顯示大屏等設(shè)施。

圖2 系統(tǒng)拓撲圖

2.1.2 系統(tǒng)組成

1)前端感知系統(tǒng)

前端感知系統(tǒng)由動態(tài)稱重子系統(tǒng)、車輛輪廓檢測子系統(tǒng)、車輛識別子系統(tǒng)、信息發(fā)布子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)匹配子系統(tǒng)構(gòu)成。主要負責數(shù)據(jù)采集與取證,是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐部分。

2)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

主要由網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備組成,如光纖、光纖收發(fā)器、網(wǎng)線等組成。負責系統(tǒng)組網(wǎng),完成數(shù)據(jù)、視頻、圖片的傳輸與交換?;诎踩孕枰话阈杞M建專網(wǎng),每個前端點位到中心一條裸光纖,可通過EPON方式組網(wǎng)。

3)后端管理系統(tǒng)

負責治超點位數(shù)據(jù)的匯聚、處理、存儲、應(yīng)用、管理與共享,一般由視頻管理設(shè)備、中心平臺、指揮大廳、顯示大屏等設(shè)施組成。其中,中心管理平臺由搭載平臺軟件模塊的服務(wù)器組成,包括管理服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器、圖片服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。

2.2 系統(tǒng)功能

2.2.1 車輛交通特征數(shù)據(jù)采集

系統(tǒng)利用平板稱重傳感器采集車輛重量、軸數(shù)、軸重、速度等數(shù)據(jù),整車稱重準確度可達動態(tài)5級(即誤差±5%);利用激光檢測單元采集車輛的長、寬、高數(shù)據(jù),并可還原車輛三維模型。在獲取車輛交通特征數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,可對超限超載違法行為進行實時研判。此外,數(shù)據(jù)還可面向交通調(diào)查、道路養(yǎng)護等業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。

2.2.2 車輛不規(guī)范行為識別與處理

貨物運輸駕駛員為規(guī)避超限超載的處罰,經(jīng)常采取一些“老司機”行為,使得不停車檢測設(shè)備無法準確獲取車輛特征數(shù)據(jù),如在稱臺上方采取跨道、沿線、S彎、走走停停等不規(guī)范行為;或者采取遮擋號牌的方式,使得違法取證不完善,以達到躲避處罰的目的。為解決上述狀況的發(fā)生,通過在車道上布設(shè)四個線圈,結(jié)合稱重傳感器的數(shù)據(jù)曲線,使得車輛任何軌跡行為均可被識別,然后對稱重算法進行優(yōu)化,此方式保證車輛在非正常行駛狀態(tài)下也可捕獲到準確的重量;平臺可布設(shè)車牌研判功能,通過比對時間或空間接近的過車,識別出在稱重點位遮擋號牌的車輛,進而按遮擋號牌的違法行為進行處罰。

2.2.3 車輛超限超載違法行為研判與預(yù)警

在獲取到貨物運輸車輛的交通特征數(shù)據(jù)以后,依據(jù)規(guī)范《<汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值>(GB1589)》中的“公路貨運車輛超限超載認定標準”,實時判定車輛是否存在超限超載違法行為。針對嫌疑車輛,可通過現(xiàn)場大屏進行違法告知,管理人員通過移動終端、平臺預(yù)警等方式對違法車輛進行引導或攔截。

圖3 公路貨運車輛超限超載認定標準

2.2.4 平臺業(yè)務(wù)功能

治超平臺以科技治超為導向,以超限超載檢測數(shù)據(jù)的采集、流轉(zhuǎn)、應(yīng)用為主線,面向治超辦、路政執(zhí)法總隊、運管局、公路局、公交通等部門的治超業(yè)務(wù)需要,建設(shè)省、市、縣三級治超聯(lián)網(wǎng)管理信息系統(tǒng),進一步加強治超業(yè)務(wù)閉環(huán)的管理,實現(xiàn)治超監(jiān)控管理、執(zhí)法處罰、執(zhí)法信息聯(lián)動、執(zhí)法過程監(jiān)督、治超數(shù)據(jù)統(tǒng)計和綜合分析,以及面向執(zhí)法部門和公眾的信息服務(wù)等,為進一步落實治超工作有關(guān)法律法規(guī)和制度文件提供技術(shù)支持。平臺功能有數(shù)據(jù)可視化、超限運輸運行監(jiān)管、超限運輸執(zhí)法管理、超限運輸指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等。