论文部分内容阅读
随着我国高速公路的迅速发展，尤其是高速公路联网收费范围的不断扩大，通行车辆越来越多，为提升高速公路的通行效率，遏止逃费、舞弊行为，在收费系统中应用车牌识别技术成为必然。其作用是减少车辆通行时间，减轻收费员的操作负担，提高收费员的工作效率，增强路网的通行能力，提升收费系统技术水平、遏止通行卡流失、换卡、逃费、舞弊等现象发生，降低人为因素影响，改善高速公路服务质量、提高收费站通行能力和路网营运管理水平。
车牌号码是汽车的唯一“身份”，采用车牌识别技术可以自动记录汽车车牌号码，通过网络在高速进出口处对车辆进行识别、对比、查出作弊车辆。彻底解决高速路上换卡、换牌以及内部营私舞弊问题，减少了通行费的流失、提高了工作效率，使进出收费站车辆的通行速度得到较大改善。
一、 系统设计思路
为了遏止不同车辆之间的换卡、卡流失、收费员利用车种或降档车型进行营私舞弊，建立车辆牌照识别系统能够确定车辆的唯一“身份”，并在路网内任何一个出入口进行跟踪识别，将有效遏制换卡、倒卡现象，在保护公路所有者利益的同时也可有效地提升高速公路联网收费管理水平。
车牌自动识别系统在入口收费车道自动识别车牌，收费系统将车牌号码信息、车牌照二值化图像及车辆通过的站名、车道号、时间、车辆类别、车型等信息写入通行卡中，并将这些信息及车牌图片上传至收费系统中心数据库。当车辆车辆到达出口时，系统再次检测、拍照、识别车牌号码，出口车道控制主机将识别结果与通行卡中的车牌号码及车牌照二值化图像进行进行比对，自动判断该通行车辆是否有偷换通行卡和偷换车牌的舞弊行为，打击和威慑逃费行为的发生，减少车辆通行费的损失，减少收费员的工作强度。
二、 系统结构
如图1所示，车牌识别系统由车辆检测识别单元、高清车牌识别一体机、辅助设备、网络传输部分及收费系统，实现对通行车辆信息的采集、传输、分析、处理与集中管理。
1、 车辆识别检测单元
系统采用技术比较成熟的地感线圈检测方式探测车辆的有无。车辆检测器与高清抓拍摄像机通信采用开关信号方式，当车辆通过地感线圈检测区时，车辆检测器通过电磁感应获取车辆信号并触发摄像机对车进行抓拍。
车辆检测单元主要有地感线圈、车辆检测器等设备组成。
2、 高清车牌识别一体机
此部分主要包括图像处理模块和车牌识别模块。高清车牌识别一体机内部集成了车牌识别软硬件，可独立完成图像抓拍、车牌自动识别获取功能，减少了计算机的运算量，增加了系统处理能力。
产品特点：
车辆捕获率高
采用独特的视频检测技术，有效检测车辆，车辆捕获率高；且不受摄像机抖动、阴影及天气的影响。
车牌识别准确率高
从硬/软件多方面采取有效措施提高车牌识别率，在实际使用中车牌识别准确率达到用户要求。
环境及光照适应能力高
采用了工业级器件，产品出厂前进行高/低温等老化测试，具有良好的高/低温、雨、雪、高湿防护能力。
3、 辅助设备
置于外场一体机辅助设备，包括：高清镜头、闪光灯、防护罩和立杆等
4、 网络传输部分
此部分主要由网络交换机以及传输网络组成，完成数据信息的传递、交互，能够把高清摄像机图像和数据传输到车道工控机及管理系统。
5、 收费系统
在入口车道收费系统将车牌识别系统结果写入通行卡中。在出口车道收费系统将车牌识别系统结果跟通行卡内的车牌数据进行比对，匹配，收费放行，不匹配，系统调用通行卡内车牌照二值化图像，进行图像比对，确有问题及时处理，有效防止换卡现象的发生。
四、系统应用
在安装车牌识别系统后，收费系统增加了以下的应用。
1、免费车管理
在收费系统中，免费车是指按国家规定不需要缴纳通行费的车辆（如军、警车）。而军警车的牌照具有不同于其他车牌照的特征（牌照的底板为白色），在出入口车道可以实现对军警车车牌照颜色的识别，自动判断和记录，不发卡，栏杆自动抬起，车辆通行。
2、公务车管理
公务车与其他收费车辆的区别，是每辆公务车配有公务卡，而判断公务卡是不是本车使用的依据就是车牌照。如果公务车的车牌照是由人工进行核对，那么由于人工核对受客观条件的限制和收费员责任心不强等原因，公务卡就有被其他车辆使用的可能，从而造成通行费的流失。
3、黑名单管理
将一些违章、肇事、冲卡、通缉、逃逸的车辆牌照写入黑名单。在出入口车道对通行的每辆车都进行识别核对，对列入黑名单的车辆进行报警处理。
该系统具有如下功能：
1、车辆检测功能
采用视频检测模式，车牌识别系统进行实时逐帧检测，当车辆进入收费车道内的视频检测区域后，进行抓拍和车牌识别，并输出识别结果。
2、车牌识别功能
识别符合“GA36-92”（92式牌照）和“GA36.1-2001”（02式牌照）标准的民用车牌照和04式新军车牌照与07式新武警车牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息。车牌识别范围为国内目前正在使用的各式汽车牌照（包括双层牌、农用牌、军/警牌等）。
3、二值化车牌图像输出功能
车牌识别系统对车辆号牌进行识别的同时可提供车牌二值化图，将车牌识别结果、车牌图片上传到收费车道控制机，收费系统将车牌信息和车牌的二值化图像写入通行卡，作为出口车道比对车牌号码的依据。
五、系统配置
高清车牌识别一体机是一款集图像抓拍、识别处理于一体的智能高清摄像机，非常适用于此系统。内部集成了工业级 CCD和高速处理芯片，可独立完成图像采集、图像处理等功能，通过以太网接口交换机发送给车道控制机。增强了系统处理能力，使得系统扩展非常方便，结构清晰简洁。
六.结束语
本系统解决方案能够实现对每一辆车的车牌进行自动识别、对比、报警，通过智能化识别处理，提高收费工作效率。随着系统的不断完善，在进一步完善现有系统和应用的基础上，拓展车牌自动识别技术在高速公路运营管理上的应用。随着信息技术的不断发展，相信车牌自动识别技术等新的信息技术会更多的应用于高速公路管理领域，更有利于提高道路的运营管理水平及服务水平。
参考文献：
[1] 中华人民共和国交通部，汽车号牌视频自动识别系统，JT/T604-2004
[2] 中华人民共和国交通部，公路收费车道图像抓拍与数字化规程，JT/T605-2004
[3] 高速公路丛书编委会，高速公路运营管理，人民交通出版社，1999
作者简介： 张靖（1976- ），男，本科、2005年毕业于西安电子科技大学，现任职于温州大桥管理处。
车牌号码是汽车的唯一“身份”，采用车牌识别技术可以自动记录汽车车牌号码，通过网络在高速进出口处对车辆进行识别、对比、查出作弊车辆。彻底解决高速路上换卡、换牌以及内部营私舞弊问题，减少了通行费的流失、提高了工作效率，使进出收费站车辆的通行速度得到较大改善。
一、 系统设计思路
为了遏止不同车辆之间的换卡、卡流失、收费员利用车种或降档车型进行营私舞弊，建立车辆牌照识别系统能够确定车辆的唯一“身份”，并在路网内任何一个出入口进行跟踪识别，将有效遏制换卡、倒卡现象，在保护公路所有者利益的同时也可有效地提升高速公路联网收费管理水平。
车牌自动识别系统在入口收费车道自动识别车牌，收费系统将车牌号码信息、车牌照二值化图像及车辆通过的站名、车道号、时间、车辆类别、车型等信息写入通行卡中，并将这些信息及车牌图片上传至收费系统中心数据库。当车辆车辆到达出口时，系统再次检测、拍照、识别车牌号码，出口车道控制主机将识别结果与通行卡中的车牌号码及车牌照二值化图像进行进行比对，自动判断该通行车辆是否有偷换通行卡和偷换车牌的舞弊行为，打击和威慑逃费行为的发生，减少车辆通行费的损失，减少收费员的工作强度。
二、 系统结构
如图1所示，车牌识别系统由车辆检测识别单元、高清车牌识别一体机、辅助设备、网络传输部分及收费系统，实现对通行车辆信息的采集、传输、分析、处理与集中管理。
1、 车辆识别检测单元
系统采用技术比较成熟的地感线圈检测方式探测车辆的有无。车辆检测器与高清抓拍摄像机通信采用开关信号方式，当车辆通过地感线圈检测区时，车辆检测器通过电磁感应获取车辆信号并触发摄像机对车进行抓拍。
车辆检测单元主要有地感线圈、车辆检测器等设备组成。
2、 高清车牌识别一体机
此部分主要包括图像处理模块和车牌识别模块。高清车牌识别一体机内部集成了车牌识别软硬件，可独立完成图像抓拍、车牌自动识别获取功能，减少了计算机的运算量，增加了系统处理能力。
产品特点：
车辆捕获率高
采用独特的视频检测技术，有效检测车辆，车辆捕获率高；且不受摄像机抖动、阴影及天气的影响。
车牌识别准确率高
从硬/软件多方面采取有效措施提高车牌识别率，在实际使用中车牌识别准确率达到用户要求。
环境及光照适应能力高
采用了工业级器件，产品出厂前进行高/低温等老化测试，具有良好的高/低温、雨、雪、高湿防护能力。
3、 辅助设备
置于外场一体机辅助设备，包括：高清镜头、闪光灯、防护罩和立杆等
4、 网络传输部分
此部分主要由网络交换机以及传输网络组成，完成数据信息的传递、交互，能够把高清摄像机图像和数据传输到车道工控机及管理系统。
5、 收费系统
在入口车道收费系统将车牌识别系统结果写入通行卡中。在出口车道收费系统将车牌识别系统结果跟通行卡内的车牌数据进行比对，匹配，收费放行，不匹配，系统调用通行卡内车牌照二值化图像，进行图像比对，确有问题及时处理，有效防止换卡现象的发生。
四、系统应用
在安装车牌识别系统后，收费系统增加了以下的应用。
1、免费车管理
在收费系统中，免费车是指按国家规定不需要缴纳通行费的车辆（如军、警车）。而军警车的牌照具有不同于其他车牌照的特征（牌照的底板为白色），在出入口车道可以实现对军警车车牌照颜色的识别，自动判断和记录，不发卡，栏杆自动抬起，车辆通行。
2、公务车管理
公务车与其他收费车辆的区别，是每辆公务车配有公务卡，而判断公务卡是不是本车使用的依据就是车牌照。如果公务车的车牌照是由人工进行核对，那么由于人工核对受客观条件的限制和收费员责任心不强等原因，公务卡就有被其他车辆使用的可能，从而造成通行费的流失。
3、黑名单管理
将一些违章、肇事、冲卡、通缉、逃逸的车辆牌照写入黑名单。在出入口车道对通行的每辆车都进行识别核对，对列入黑名单的车辆进行报警处理。
该系统具有如下功能：
1、车辆检测功能
采用视频检测模式，车牌识别系统进行实时逐帧检测，当车辆进入收费车道内的视频检测区域后，进行抓拍和车牌识别，并输出识别结果。
2、车牌识别功能
识别符合“GA36-92”（92式牌照）和“GA36.1-2001”（02式牌照）标准的民用车牌照和04式新军车牌照与07式新武警车牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息。车牌识别范围为国内目前正在使用的各式汽车牌照（包括双层牌、农用牌、军/警牌等）。
3、二值化车牌图像输出功能
车牌识别系统对车辆号牌进行识别的同时可提供车牌二值化图，将车牌识别结果、车牌图片上传到收费车道控制机，收费系统将车牌信息和车牌的二值化图像写入通行卡，作为出口车道比对车牌号码的依据。
五、系统配置
高清车牌识别一体机是一款集图像抓拍、识别处理于一体的智能高清摄像机，非常适用于此系统。内部集成了工业级 CCD和高速处理芯片，可独立完成图像采集、图像处理等功能，通过以太网接口交换机发送给车道控制机。增强了系统处理能力，使得系统扩展非常方便，结构清晰简洁。
六.结束语
本系统解决方案能够实现对每一辆车的车牌进行自动识别、对比、报警，通过智能化识别处理，提高收费工作效率。随着系统的不断完善，在进一步完善现有系统和应用的基础上，拓展车牌自动识别技术在高速公路运营管理上的应用。随着信息技术的不断发展，相信车牌自动识别技术等新的信息技术会更多的应用于高速公路管理领域，更有利于提高道路的运营管理水平及服务水平。
参考文献：
[1] 中华人民共和国交通部，汽车号牌视频自动识别系统，JT/T604-2004
[2] 中华人民共和国交通部，公路收费车道图像抓拍与数字化规程，JT/T605-2004
[3] 高速公路丛书编委会，高速公路运营管理，人民交通出版社，1999
作者简介： 张靖（1976- ），男，本科、2005年毕业于西安电子科技大学，现任职于温州大桥管理处。