隨著各地智能交通信息系統(tǒng)工程的持續(xù)建設(shè)和投入，交通設(shè)施設(shè)備大量增加，尤其是卡口系統(tǒng)的數(shù)量快速增長(zhǎng)，這導(dǎo)致卡口系統(tǒng)產(chǎn)生的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)迅速膨脹。由于缺乏適當(dāng)?shù)氖侄稳ダ眠@些海量數(shù)據(jù)，導(dǎo)致了“重建設(shè)、輕應(yīng)用”的現(xiàn)象。本文作者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，提出了若干基于卡口系統(tǒng)的應(yīng)用，有助于豐富卡口系統(tǒng)的應(yīng)用形式。

　　文/吳明遠(yuǎn)

　　卡口背后的大數(shù)據(jù)

　　雖然卡口系統(tǒng)包含很多復(fù)雜技術(shù)，例如圖像識(shí)別，但卡口系統(tǒng)最終生成的過(guò)車(chē)信息卻異常簡(jiǎn)單，無(wú)外乎車(chē)牌號(hào)、車(chē)型、顏色、行駛速度、過(guò)車(chē)時(shí)間、卡口編號(hào)、車(chē)道編號(hào)等。正是這些簡(jiǎn)單信息匯聚起來(lái)，形成了數(shù)量龐大的過(guò)車(chē)記錄，最終產(chǎn)生了若干基于卡口系統(tǒng)的應(yīng)用。

　　假設(shè)每個(gè)卡口每小時(shí)平均過(guò)車(chē)3000輛，每天以10小時(shí)計(jì)(夜晚過(guò)車(chē)量很小)，則每個(gè)卡口一天的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)有3萬(wàn)條。當(dāng)前一線城市的卡口數(shù)量約在500個(gè)左右，以此計(jì)算，每天的過(guò)車(chē)記錄將高達(dá)1500萬(wàn)條，一年下來(lái)就超過(guò)了50億條記錄。

　　稽查防控

　　作為卡口系統(tǒng)最為直接的應(yīng)用，稽查防控應(yīng)用最為廣泛，例如針對(duì)逾期未年檢車(chē)輛進(jìn)行整治。用戶指定需要布控的車(chē)牌號(hào)，卡口系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)掃描從所有卡口通過(guò)的車(chē)輛信息，一旦發(fā)現(xiàn)布控的車(chē)輛，會(huì)及時(shí)通過(guò)多種方式，在多種終端上進(jìn)行報(bào)警，以便相關(guān)人員進(jìn)行攔截。

　　雖然稽查防控應(yīng)用很多，但仍然存在值得改進(jìn)的地方。當(dāng)布控車(chē)輛從某個(gè)卡口經(jīng)過(guò)時(shí)，攔截人員通常不在現(xiàn)場(chǎng)，等到攔截人員趕到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，布控車(chē)輛早已逃之夭夭，這就失去了防控的意義。如果結(jié)合GIS技術(shù)，就能很好地解決這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)卡口系統(tǒng)檢測(cè)到布控車(chē)輛從某個(gè)卡口通過(guò)時(shí)，借助GIS技術(shù)，可以推算出布控車(chē)輛接下來(lái)將要通過(guò)的一個(gè)或多個(gè)卡口，并對(duì)各卡口的可能通過(guò)時(shí)間進(jìn)行預(yù)估，這就方便指揮中心及時(shí)派員前往相關(guān)卡口進(jìn)行攔截，有效提高了稽查防控效率。

　　在不遠(yuǎn)的將來(lái)，有望將全國(guó)的卡口系統(tǒng)過(guò)車(chē)信息全部統(tǒng)一起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)基于全國(guó)范圍的稽查防控網(wǎng)絡(luò)，藉此大幅度提高針對(duì)違法違章車(chē)輛的查處力度。

　　涉案車(chē)輛排查

　　隨著城市的快速發(fā)展，城市越來(lái)越大，路網(wǎng)也越來(lái)越復(fù)雜，為了迅速逃脫公安機(jī)關(guān)的抓捕，更多違法犯罪分子借助車(chē)輛來(lái)實(shí)施違法行為。事實(shí)上，絕大多數(shù)犯罪分子都會(huì)乘坐車(chē)輛到現(xiàn)場(chǎng)踩點(diǎn)，反復(fù)查勘現(xiàn)場(chǎng)，等待合適時(shí)機(jī)以實(shí)施違法犯罪行為，最后乘坐車(chē)輛逃逸。借助卡口系統(tǒng)中記錄的海量過(guò)車(chē)信息，結(jié)合海量數(shù)據(jù)分析技術(shù)，完全有可能將犯罪分子乘坐的車(chē)輛從茫茫車(chē)海中識(shí)別出來(lái)。

　　除了這種事后的涉案車(chē)輛排查技術(shù)，運(yùn)用同樣的技術(shù)，系統(tǒng)還可以主動(dòng)出擊，及時(shí)預(yù)測(cè)將要發(fā)生的為違法行為，做到防患于未然，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

　　伴隨車(chē)輛分析

　　由于公眾安全防范意識(shí)不斷提高，犯罪分子獨(dú)立實(shí)施犯罪行為的成功率大為降低，因此，新時(shí)期的犯罪行為，開(kāi)始表現(xiàn)為團(tuán)體作戰(zhàn)，形成犯罪團(tuán)伙。踩點(diǎn)和作案時(shí)，犯罪團(tuán)伙通常會(huì)使用多輛汽車(chē)，以提高成功率。從卡口系統(tǒng)的角度看，團(tuán)體作案具體表現(xiàn)為多輛車(chē)同時(shí)出沒(méi)于特定卡口覆蓋范圍，利用該特征，從海量過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)中，就可以提取出滿足特定條件的車(chē)輛，提高偵破效率，這就是伴隨車(chē)輛分析。

　　在應(yīng)用上，由用戶選擇車(chē)輛的行進(jìn)路線，設(shè)置車(chē)輛通行間隔時(shí)間、跟車(chē)數(shù)量，以及分析時(shí)間起止范圍，系統(tǒng)就可以從海量過(guò)車(chē)信息中查找到符合上述特征的所有車(chē)輛。通常滿足伴隨車(chē)輛分析的車(chē)輛數(shù)量不會(huì)太多，用戶從這個(gè)較小的集合中，結(jié)合卡口系統(tǒng)拍攝的高清照片，就能夠快速定位到犯罪分子使用的車(chē)輛，進(jìn)而順藤摸瓜，迅速抓獲犯罪分子。

　　合理使用伴隨車(chē)輛分析，不但可以在案發(fā)后起到快速定位嫌疑車(chē)輛的作用，還可以在案發(fā)前提供預(yù)警信息，做到防患于未然，減少人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。

　　出入案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛分析

　　如前所述，犯罪分子在實(shí)施犯罪之前，通常會(huì)持續(xù)踩點(diǎn)，多次查勘現(xiàn)場(chǎng)，分析合適的作案時(shí)間，直至成功實(shí)施犯罪行為，之后則很長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)出現(xiàn)在作案現(xiàn)場(chǎng)。從卡口系統(tǒng)的角度來(lái)看，在作案時(shí)間點(diǎn)之前，會(huì)有車(chē)輛頻繁出入于案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的卡口;而作案之后，這些車(chē)輛全都在這些卡口消失了。利用該特征，完全有可能找出符合作案特征的全部車(chē)輛，再結(jié)合其它信息，就可以快速找到嫌疑車(chē)輛，這就是出入案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛分析，用于分析在案發(fā)前進(jìn)入、案發(fā)中停留、案發(fā)后離開(kāi)的車(chē)輛。

　　從上述應(yīng)用場(chǎng)景可以看出，只有在案件發(fā)生一段時(shí)間后，才能有效利用這種分析方式，以提供足夠的對(duì)比分析數(shù)據(jù)。

　　異常車(chē)輛分析

　　犯罪分子在踩點(diǎn)的過(guò)程中，通常會(huì)在特定時(shí)間頻繁出入于特定卡口。利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)分析技術(shù)，找出特定時(shí)間段(如夜晚)，在特定卡口(如案件高發(fā)區(qū)域)，最為活躍的車(chē)輛，用戶可進(jìn)一步分析這些車(chē)輛，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的犯罪行為，有效震懾犯罪分子，這就是異常車(chē)輛分析。

　　除此之外，還可以分析車(chē)輛通行規(guī)律異常的情況。例如突然出現(xiàn)在不經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域，或者應(yīng)該經(jīng)常出現(xiàn)在某一區(qū)域，突然幾天不出現(xiàn)了。這些異常行為都可以從海量過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)中挖掘出來(lái)。

　　在使用異常車(chē)輛分析時(shí)，可根據(jù)需要，過(guò)濾掉出租車(chē)等車(chē)輛類(lèi)型，以減少排查范圍，提高分析效率。

　　旅行時(shí)間計(jì)算

　　車(chē)輛通過(guò)每一個(gè)卡口時(shí)，卡口系統(tǒng)會(huì)記錄通過(guò)時(shí)間和車(chē)牌號(hào)，由此可以計(jì)算出車(chē)輛在相鄰卡口間的通行時(shí)間，這就是旅行時(shí)間計(jì)算。

　　有了相鄰卡口間的旅行時(shí)間，結(jié)合GIS，自動(dòng)測(cè)算出相鄰卡口間的道路長(zhǎng)度，就可以計(jì)算出車(chē)輛在相鄰卡口間的平均行駛速度，這就是區(qū)間測(cè)速。

　　由于電子狗的大量使用，不少駕駛員在通過(guò)卡口時(shí)，會(huì)主動(dòng)降低速度，一旦離開(kāi)卡口覆蓋范圍，又會(huì)迅速提高速度，超速行駛，傳統(tǒng)的單點(diǎn)測(cè)速無(wú)法發(fā)現(xiàn)這種超速行為。利用區(qū)間測(cè)速，就可以有效解決該問(wèn)題，此時(shí)只需在封閉道路的兩端安裝卡口，即可發(fā)現(xiàn)超速行為。利用該方式，可有效減少卡口建設(shè)數(shù)量，節(jié)省建設(shè)資金;同時(shí)解決了單點(diǎn)測(cè)速的弊端，可有效減少因超速帶來(lái)的交通事故，強(qiáng)化路網(wǎng)通行規(guī)范，提高路網(wǎng)通行能力。

　　計(jì)算車(chē)輛旅行時(shí)間和區(qū)間行駛速度，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，要求卡口系統(tǒng)針對(duì)每一條車(chē)輛通行記錄，找出時(shí)間間隔最近的相同號(hào)牌的上一條通行記錄，以此完成計(jì)算。如果碰巧找出的上一條通行記錄所對(duì)應(yīng)的卡口，與當(dāng)前記錄對(duì)應(yīng)的卡口相距甚遠(yuǎn)，車(chē)輛完全不可能在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)穿越這兩個(gè)卡口，這就意味著發(fā)現(xiàn)了車(chē)輛套牌行為。套牌行為的危險(xiǎn)性毋庸贅述，一旦發(fā)現(xiàn)套牌行為，卡口系統(tǒng)可通過(guò)多種方式通知相關(guān)人員進(jìn)行攔截。

　　交通流量分析

　　傳統(tǒng)上，分析交通流量時(shí)，多使用來(lái)自地磁、微波等檢測(cè)源的數(shù)據(jù)，但這些檢測(cè)源都有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是無(wú)法檢測(cè)車(chē)牌號(hào)。這就限制了傳統(tǒng)流量分析的應(yīng)用場(chǎng)景，僅能對(duì)單一路段/路口進(jìn)行分析，無(wú)法形成全局的流量分析。

　　卡口系統(tǒng)由于記錄了車(chē)輛號(hào)牌，相對(duì)地磁、微波等檢測(cè)設(shè)備，具有天然的優(yōu)勢(shì)?；诳谙到y(tǒng)的流量分析，可計(jì)算出城市各小區(qū)機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)生量分布、吸引量分布，可實(shí)現(xiàn)出行目的地分析、出行路徑分析等多種分析應(yīng)用，進(jìn)而找出城市熱點(diǎn)區(qū)域，為管理者提供決策參考，更好地優(yōu)化路網(wǎng)機(jī)制，規(guī)劃更為合理的路網(wǎng)參數(shù)。

　　圖像分析

　　卡口系統(tǒng)記錄的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)上是很簡(jiǎn)單的，從占用的存儲(chǔ)空間來(lái)看，圖片之外的部分才幾百字節(jié)，但每張圖片大小卻有幾百K。隨著高清卡口的推廣，相信圖片大小會(huì)越來(lái)越大，占用越來(lái)越多的存儲(chǔ)空間。

　　傳統(tǒng)上，卡口系統(tǒng)拍攝的圖片僅用作人工審核用，用于在最終環(huán)節(jié)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行確認(rèn)?？紤]到龐大的過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)，相信絕大多數(shù)圖片都無(wú)法得到有效利用，白白占用了龐大的存儲(chǔ)空間。

　　事實(shí)上，卡口過(guò)車(chē)圖片里面包含了很多信息，這些信息是卡口設(shè)備本身無(wú)法有效識(shí)別出來(lái)的信息，例如車(chē)輛品牌、車(chē)輛型號(hào)、是否粘貼了年檢標(biāo)識(shí)、駕駛員是否系安全帶、是否駕駛時(shí)撥打電話等等。

　　隨著圖像分析技術(shù)越來(lái)越智能，在卡口系統(tǒng)采集的過(guò)車(chē)圖片之上，建立后期圖像分析應(yīng)用，利用圖像分析技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違法違章車(chē)輛，就變得愈發(fā)有效了。例如通過(guò)與車(chē)駕管系統(tǒng)中登記的車(chē)輛信息進(jìn)行比對(duì)，可檢查是否套牌。

　　利用后期圖像分析，在不改變現(xiàn)有卡口設(shè)備的情況下，就能夠挖掘出更多的車(chē)輛特征，便于實(shí)現(xiàn)更多應(yīng)用，有效利用了現(xiàn)有卡口設(shè)備，降低不必要的卡口重建投入。

　　卡口大數(shù)據(jù)應(yīng)用更豐富

　　利用先進(jìn)的海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)，結(jié)合當(dāng)前城市發(fā)展需要，充分挖掘卡口系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的價(jià)值，為平安城市的建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，這是當(dāng)前基于卡口系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

　　除了傳統(tǒng)的稽查防控應(yīng)用，基于卡口應(yīng)用的海量過(guò)車(chē)數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)涉案車(chē)輛排查、旅行時(shí)間計(jì)算、交通流量分析、圖像分析等應(yīng)用。其中涉案車(chē)輛排查又包括伴隨車(chē)輛分析、出入案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛分析、異常車(chē)輛分析等多種應(yīng)用形式;由旅行時(shí)間計(jì)算，可衍生出區(qū)間超速測(cè)量、套牌分析等應(yīng)用;交通流量分析是卡口系統(tǒng)的重要應(yīng)用方向，可提供很多傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備無(wú)法支撐的應(yīng)用形式;圖像分析可充分利用卡口設(shè)備抓拍的圖片，提供更為完備的車(chē)輛特征信息。