一、 概述

　　隨著我國城市化的迅速發展，帶來機動車數量的迅猛增長，截至2014年年底，我國機動車保有量已達2.64億輛，其中汽車1.54億輛。急劇增加的機動車數量給很多大中城市交通帶來巨大的壓力，并逐步向中小城市蔓延。而中小城市由于城市規模、規劃設計等方面的限制，不可能無限制的修建道路基礎設施來解決日益加劇的交通問題。因此，采用先進的交通管理技術，引進智能交通系統來解決城市交通發展中的矛盾是我國中小城市必然的選擇。

　　二、 中小城市交通現狀

　　1、機動車違法導致的交通事故頻發

　　據公安部統計數據顯示，中國每年6萬人死于交通事故，20萬人在事故中受傷，死亡交通事故中，90%以上是因駕駛人交通違法導致。從危害程度來看，闖紅燈、超速、超載、酒駕導致的交通事故量大，惡性程度高；隨意停車、違法變道、壓線、逆行等行為也導致交通事故的發生。所以，如何抵制駕駛人違法行為，保障安全文明出行是重中之重。

　　2、道路交通擁堵嚴重

　　隨著機動車保有量的持續增長，交通需求超出了道路本身對交通流的承受能力，誘發了交通擁堵問題。特別在交通高峰時間，道路通行能力嚴重不足，由交叉口引發的堵塞導致整條道路的交通擁堵時有發生，而在建設信號控制系統時，只是簡單的增加信號燈，并沒有信號燈聯動，不能根據具體的交通流進行配時，導致車輛排隊等待放行現象嚴重，降低了道路的通行能力，加重了道路的擁堵。

　　3、交通誘導信息缺失

　　目前大多數中小城市在建設了卡口、電子警察等基礎設施后，已開始建設交通誘導系統，但是缺乏可用的交通流數據，在眾多中小城市的道路誘導信息屏并沒有交通誘導信息的發布，誘導力度不強。所以，對于擁堵路段，不能及時發布擁堵信息進行分流，使得擁堵現象愈演愈烈。

　　三、 中小城市交通發展方向

　　智能交通系統在國內外城市得到了廣泛的應用，并發揮了極其重要的作用。我國的中小城市雖然達不到國內外大城市的交通水平和參數，但也可以根據其城市性質和交通特性，參照國內外城市智能交通發展經驗，開辟適合自己發展的智能交通道路，優先選擇發展對城市交通運行狀況有明顯改善作用，技術相對成熟和穩定的智能交通系統領域。

　　1、人臉取證電子警察系統

　　據了解，在我國，每天有2.6人死于闖紅燈，所以闖紅燈違法行為是造成死亡交通事故的主要違法行為之一。

　　2013年1月1日開始實施的《機動車駕駛證申領和使用規定》（公安部123號令），對闖紅燈違法行為的處罰由原來的扣3分增加到了扣6分，表明了對闖紅燈違法行為整治的重視。但是傳統的電子警察系統，只能抓拍到闖紅燈車輛，無法識別駕駛人，這樣造成社會上出現了“駕駛分買賣”的現象，無法對闖紅燈違法的駕駛人形成真正有效的震懾。

　　人臉取證的電子警察系統應運而生，將闖紅燈違法行為固定到駕駛人，從而達到遏制駕駛分非法買賣行為，提高違法成本，規范司機駕駛習慣的目的。在2014年新發布的GA/T496-2014《闖紅燈自動記錄系統通用技術條件》中對人臉取證電子警察也提出了要求。

　　同時，業內的主要廠家也針對人臉取證系統推出了能夠滿足新標準要求的300萬、600萬抓拍機，甚至推出了超過標準要求的700萬抓拍機。

　　1）系統組成

　　2）系統主要功能

　　l 闖紅燈駕駛人人臉取證功能

　　終端服務器接收來自卡口抓拍單元和電警抓拍單元的圖片數據，對相同方向的數據進行實時的匹配對比，最終實現違法車輛正向圖片、背向圖片的關聯、合成。

　　l 其他違法行為人臉取證功能

　　系統在支持闖紅燈駕駛人人臉取證功能的同時，也針對其他違法行為擴展了這一功能。用戶可在配置界面中靈活的選擇是否啟用闖紅燈、壓線、不按導向行駛、逆行對應的駕駛人人臉取證功能。

　　l 交通參數采集功能

　　支持通過檢測數據，統計交通流參數，包括流量、車速、時間占有率、車長、車頭時距等；交通數據統計周期可按需求進行設置和輸出，并支持豐富的圖形報表及數據導出。同時，也為信號控制系統和交通誘導系統提供了基礎數據支撐。

　　2、手動違法抓拍系統

　　除了闖紅燈意外，機動車駕駛員不遵守交通規則的行為也是層出不窮，如：隨意停車、違法變道、壓線、逆行等行為，嚴重影響了城市道路交通秩序，甚至造成人民群眾人身財產的損失。

　　交管部門不斷的引入科技化建設手段為車輛秩序管理提供信息化武器。其中手動違法抓拍業務是交警科技化建設中不可或缺的一部分。由于手動抓拍業務采用人工判斷違法行為、手動抓拍違法車輛的取證模式，其可實現的違法行為判定種類相對自動違法取證（如闖紅燈電子警察）更加豐富。所以針對手動抓拍業務的功能、性能的升級對交管部門的秩序管理業務也有著不小的提升。

　　現階段，傳統手動抓拍系統需要在違法行為頻發區域布設模擬球機或數字球進行圖像采集，視頻圖像通過同軸電纜傳到監控中心，監控中心的業務專員通過鍵盤控制球機云臺，實時觀察道路車輛通行情況，一旦發生違法行為，手動控制球機跟蹤車輛違法過程，并通過變倍放大聚焦等手段獲取違法車輛號牌、車內駕駛人情況等細節信息，最終實現違法行為取證，整個過程需要人工全程干預。

　　但是，傳統手動抓拍系統存在著無法解決的業務矛盾：

　　分辨率低：以模擬手動抓拍系統為例，受模擬攝像機自身的技術瓶頸限制，其分辨率一般為D1（約40萬像素），采集的取證視頻往往無法有效辨識車牌字體、車內人員等細節，導致處罰爭議不斷。

　　監控與控制不同步：數字手動抓拍系統分辨率可以達到1080P，雖然滿足了高清取證的需求，但是由于系統的復雜結構，鍵盤控制與監控視頻往往存在不能協調同步的尷尬矛盾，最突出的表現就是發現違法車輛，控制球機卻跟不上車的速度或越過車輛視野范圍，無法有效取證。

　　取證效率依賴個人素質：傳統的手動抓拍模式，取證效率與效果完全依賴于業務專員的職業素質與技術水平，取證效率低下，交通違法行為不能得到有效遏制。

　　綜上所述，傳統手動抓拍系統存在諸多的不足，無法有效遏制交通違法行為。高清化與智能化才是手動抓拍系統的出路，利用百萬像素級的高清球機，集成智能化的目標跟蹤算法、號牌識別算法，以最小的人工干預成本，實現違法行為的自動化取證。

　　1）系統組成

　　2）系統主要功能

　　l 車輛動態違法行為半自動智能跟蹤取證功能

　　系統能夠對“違法壓線、違法變道、違法逆行、違法掉頭、闖禁左、闖禁右、闖禁行區、機動車非法占用非機動車道”等車輛動態違法行為進行半自動跟蹤取證。

　　取證專員通過客戶端PC和串口鍵盤控制前端云臺，對監控場景進行切換和多角度實時預覽。當發現上述違法行為時，取證專員通過平臺客戶端遠程設置前端智能取證球為“城市道路取證”模式，然后人工手動框選違法目標車輛，前端智能取證球以該目標車輛為中心進行實時跟蹤，通過自動調焦、自動變倍等方式逐漸放大目標車輛細節。當球機識別出車輛號牌信息、或者超出取證時限、或者目標丟失、或者人工停止取證時，結束取證過程，生成違法過程片段錄像。取證專員可通過中心管理平臺動態抓拍系統客戶端完成違法錄像調閱、截圖取證、違法圖片合成、違章錄入、違法審核等一系列后續操作流程。

　　l 車輛靜態違法行為3D定位跟蹤取證功能

　　系統能夠對“其他禁停路段違法停車”行為進行3D定位跟蹤取證。

　　當發現違停行為時，取證專員首先在客戶端點選“3D定位”，然后人工框選目標車輛，前端智能取證球會以目標車輛為中心進行3D定位，根據框選規則和比例（正向畫框，放大變倍；反向畫框，縮小變倍；框越小，變倍比例越大，反之變倍比例越小），進行自動調焦、變倍，并根據當地違停處罰管理規定依次進行遠景和特寫抓圖，完成抓圖后，結束取證。后續通過中心管理平臺動態抓拍系統客戶端完成違法圖片合成、違法錄入、違法審核等一系列操作流程。

　　3、智能化信號燈控制系統

　　智能信號燈控制時城市交通智能化管理系統的重要組成部分，但是目前中小城市的交通信號燈控制系統基本上都是單一的固定時序控制，不能夠根據實際交通狀況進行調節。

　　針對我國中小城市交通的現狀，可以引用由交通基礎信息采集、信號控制組成的智能化信號燈控制系統。

　　信號控制系統可根據車輛檢測器獲得的交叉口交通信息（車流量等）通過實時調整整個交叉口交通信號燈參數進而調整配時方案，實現單個交叉口交通信號燈的自適應控制，也可根據區域整體的車流狀況對信號燈配時方案進行針對性的區域協調，大大提升交通通行效率和交通智能化水平，緩解道路擁堵情況。車輛檢測器的接入包括：卡口、電警、視頻車檢器、線圈、微波等采集的交通信息數據。

　　1）系統組成

　　2）系統主要功能

　　l 多時段控制

　　多時段控制，根據交通需求變化情況，把一天的時間分成若干個控制時段，隨時間的推移，按預置的方案自動運行。各個方案運行期間信號周期、綠信比、相序不隨道路狀況的變化而變化。

　　多時段控制特別適合于交通量相對規律的交叉口，其信號配時方案是根據典型狀況的歷史交通數據制定的。

　　多時段控制方案圖

　　l 感應控制

　　感應控制，信號機根據車輛檢測器測得的交通流數據來調節信號配時的控制方式。感應控制的前提是建立檢測器與相位的對應關系，這里包括車輛檢測器和行人檢測器。

　　在交通量變化大而不規則、難于用定時控制處置的交叉口，以及在必須降低對主要干道干擾的交叉口上，用感應控制效益更大。

　　l 設備故障檢測、處理功能

　　信號控制系統任何輕微的故障在信號燈上反饋出來都是不能接受的大問題，所以故障檢測機制的引入必不可少。

　　信號機配備了獨立的故障檢測模塊，可以對內、外設備進行故障監測、自診斷和記錄功能，當發現故障后進行故障降級來確保交通安全，并發出故障警示信號。信號機故障類型分為嚴重故障和一般故障，其中嚴重故障包括：綠沖突故障、同一燈組紅綠沖突故障、一組相位對應紅燈信號均故障。一般故障包括：通信故障、檢測器故障、電源故障等。

　　當發生嚴重故障時，交通信號控制機立即改為黃閃控制；一般故障表現為不影響道路交通安全的其他一般故障，發現故障后能自動降級到更可靠的控制方式，保證信號機繼續正常工作。

　　l 視頻流量數據接入

　　可支持通過485接口/網口接入視頻流量數據。目前各大城市都建設有較多的智能交通設施，如卡口、電子警察等都具有一定的流量數據采集功能，復用這些設備的流量數據可以為項目節省較大的成本。

　　4、交通誘導信息系統

　　交通誘導系統能分析、發布路段行車、路口行車的交通路況狀態，并通過路口布置的交通誘導可變信息標志為交通參與者選擇合理的出行路線發布誘導信息。同時為交通管理者提供道路行車數據分析及統計信息、道路異常信息的報警，為指揮調度提供可視化的數據支持，達到有效預防和緩解交通擁堵、實現路網交通流的均衡分配；減少車輛在道路上的行程時間等目的。

　　1）系統組成

　　交通誘導系統由四個子系統構成，即信息采集子系統，網絡傳輸子系統、中心分析子系統和信息發布子系統。前端采集的車輛信息經過中心分析計算后得出路況交通狀態，也可以通過視頻監控人工判斷路況交通狀態，并在外場交通誘導屏予以公布，實現道路路況交通狀態的實時通報。

　　2）系統主要特點

　　l 對牌識、固定源、浮動車采集的交通數據進行多源數據融合，獲得更高準確度的交通狀態信息；

　　l 在滿足誘導引擎要求的布點原則和數據格式的條件下，可充分利用已經建設的卡口、卡口型電子警察端點位提供的數據構建城市交通誘導系統，系統投資小，性價比高；

　　l 基于海量的卡口、卡口型電子警察的車輛信息數據并結合固定源、浮動車等其他檢測方式進行路況分析，可分析的樣本更多、數據精準度更高、覆蓋范圍更廣。

　　四、 結束語

　　我國中小城市的智能交通發展，應該結合當前智能交通技術，根據城市交通現狀和問題制定合理的發展戰略，優先建設對當前中小城市交通現狀有明顯的改善和提升作用的智能交通領域，緩解交通矛盾。隨著中小城市的不斷建設及智能交通關鍵技術的逐步成熟，再完善和發展智能交通系統，是我國中小城市的戰略目標。