公路治超系统解决方案V1.0.docx

公路治超系统建设方案

2016-01

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作者
1
2016-01
V1.0
方案编写
臧磊
2

V1.0
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目录
第一章 建设背景 4
第二章 公路超载带来的问题 4
第三章 治超系统建设方案 6
2.1现有治超系统面临的问题 6
2.3治超系统总体规划 6
2.4公路治超系统主要特点 6
2.5互信互通公路治超系统组成 8
2.6治超子系统介绍 9
2.6.1源头治超子系统 9
2.6.2高速不停车预检系统概述 9
2.6.3高精度复检子系统 10
2.6.4治超站视频监控子系统 11
2.6.5数据存储子系统 11
2.6.6网络传输子系统 12
2.6.7治超管理平台子系统 13

第一章 建设背景
公路货运车辆超限超载运输问题已成为危害公路交通可持续发展的的“痼疾””，近些年来，全国各级政府不断加大治理公路车辆超限超载运输的力度，取得了重要的阶段性成果。但是由于复杂的社会经济因素，全国超限检测形势仍很严峻，反弹的隐患并未消除；巩固治理成果，持久推进超限检测工作压力依然很大。因此治理车辆超限超载运输是一项长期性、日常性工作，必须持之以恒，把治理超限超载工作纳入长效机制至关重要。建立全国性车辆超限超载检测网络，是治理超限超载长效机制的重要组成部份。一个布局合理、良性运转的全国性超限超载车辆检测、监控网络，既是科学检测、规范执法、遏制公路“三乱“的物质基础，也是对超限超载车辆起到法律威慑作用，还可以扩充功能使之成为道路稽查、执法的重要据点，打击非法运输经营的侥幸心理，及时把控和消除包括超限超载运输在内的各种非法运输经营行为的必然要求。
第二章 公路超载带来的问题
2.1降低道路使用寿命
首先，超限对于公路的影响会缩短公路的使用寿命,公路承受的荷载以及设计使用寿命都是依据国家对行驶公路的车辆轴载质量和长宽高限值来设计的。如果行驶公路的车辆超限，远远超过公路的承受能力，必将造成公路的损坏，大大缩短其使用寿命。
2.2降低通行能力
造成道路拥堵在利益驱动下，多装货不需要多缴费，货运车辆大多铤而走险，超限运输以降低营运成本，造成目前公立上超限运输过多的局面，而且由于超限运输是在超负荷的状态下运行，其行驶速度远低于正常车辆的速度，往往只有20-30Km/h,同时其路面占有率为正常运行车辆的3-4倍，超限运输越严重，公路破损越快，通行能力越低，而且容易造成交通拥堵。
2.3公路安全、环保等一系列优越效能无法发挥
超限运输车辆行驶速度低，长时间占用主车道，极大地影响其他车辆的正常行驶，公路的效能无从发挥。超限运输车辆维护保养较差，机械故障频发，导致恶性交通事故时有发生，安全保障的效能无法体现。因超限运输诱发的交通事故常常造成交通拥堵，尤其是超限车大多超重一倍以上，一旦发生交通事故给排障带来严重的困难，并导致占道时间延长，严重制约了公路功能的发挥。同时由于超限车辆是在超负荷状态下运行，发动机燃料燃烧水平及其不充分，废弃排污水平相当高，对公路沿线的生态，环保造成严重的破坏。通过公路治超系统的建设，可以保证公路的使用寿命，减少交通事故的发生，保护环境，提高道路通行能力，避免拥堵的发生几率。

第三章 治超系统建设方案
2.1现有治超系统面临的问题
公路治超工作开展已经有近十年了，但是各地超限情况还是普遍存在，目前市、省乃至全国公路长期以来一直沿用的治超检测方式已经落后，在交通要道建立治超站，所有过往货车必须进入超限检测站进行检测，要经过“进站—停车—检测—出站”等多个环节，这种方式监测精度非常高，但致缺点有三个：
1）效率低，阻碍正常交通
每辆货车必须进站检测，每辆车的检测时间平均要10分钟左右，在交通要道，货车非常多，经常引起交通拥堵，耗时耗力而且不环保。
2）建设费用高，建设治超站，
但要投入治超检测设备，还需要大量的基础建设，如修建治超现场办公室、卸货场地、车辆引导辅道等；由于每辆货车都要进站复检，需要的车辆周转场地也相应的要增加。
3）人员成本高，劳动强度高
治超站需要配备2班或者3班人员进行全天候值班，人员的工资，补贴和交通费用，累计起来是一笔不小的费用。
2.3治超系统总体规划
为了更好的解决当前治超的困境和问题，我们建议转变治超思路，技术手段和管理手段。技术手段：建设一套高效、先进的公路治超系统，进行网格化高速采集布点，对载货车进行高速实时采集，自动筛选出超限车辆并自动预警通知；公路治超系统的主要特点是没有交通管制，车辆正常通行，实时高速采集和实时报警通知；管理手段：改变之前的单纯的罚款和卸货手段，过往的治超事实证明罚款和卸货对治超工作的效果有限；我们可以结合新型的公路治超系统，探索新的管理手段。

2.4公路治超系统主要特点
可以实时提供现场所有车辆的高清全景图像，能够辨别车辆的细目特征，能清晰的识别、记录车辆号牌、日期、时间、地点、轴数、重量、车速等信息，同时可以看清前排司乘人员的面部特征，增强证据的说服力；也可以按照车辆总重、超限率选择性的保存数据。
系统根据不同路面宽度布设不同像素的高清车牌摄像一体机，车牌识别率白天和夜间均达到95%以上。
通过独创的数据匹配技术，实现高速称重数据与车牌识别数据的精准匹配，数据匹配正确率达99.5%以上，彻底解决车辆匹配难题。
系统具备高清摄录功能，可以对道路通行状况进行实时监控，为违法行为处理提供法律依据，不需另行增加设备。
通过在公路逆向布设高清车牌一体机，对故意绕行的违法车辆进行抓拍和视频录像，系统可将所有逆向行驶的违法车辆信息检测并上传至治超站点管理平台子系统，通过治超站点管理平台子系统将违法车辆、违法信息实时存入路政综合平台、公安交警、交通运管等数据平台，可以进行车辆年审锁定，有效打击违法车辆；
系统能对车辆进行准确、有效的自动分离（能判断挂车和半挂车），保证车辆和数据一一对应；
系统自带的自动缓存功能，能够保存一定数量的数据，发送数据失败时，能重发数据，保持数据的唯一性和完整性；
可对超载超限车辆进行提示，LED显示告知其违章事实，提醒其主动掉头，不得上路行驶，进入指定站点接受处罚等。
系统可汇总、查询卡点的车辆超载情况，为路政、运政、公安等执法部门提供基础信息作为处罚依据，形成违法车辆和司机黑名单，对卡点实时监管。可以实现联网布控，(软件规划)可以将布控内容添加到系统布控车辆名单中实现布控，支持省、市、县三级布控；能对已布控内容撤控，支持记录布控/撤控原因，布控/撤控责任人；支持超过布控时限车辆自动撤控功能；可响应各级联网系统集成管理平台的布控/撤控命令。可与公安交警、交通运管部门进行数据对接，系统提供二次开发接口，可按公安交管六合一平台数据要求将违法车辆违法信息（车牌号、车重、时间、地点、违法图片）存入公安交管统一违法处罚平台，进行车辆年审锁定，有效打击违法车辆。超载数据可汇总告知给交通运输管理部门，实现超载数据的实时传入。
2.5互信互通公路治超系统组成
公路治超系统，主要包含以下几个部分：
1） 源头治超
2） 高速不停车预检
3） 高精度复检
4） 治超站点视频监控
5） 数据存储、网络传输
6） 公路治超管理平台

2.6公路治超子系统简介
2.6.1源头治超子系统
源头治超系统将从源头企业采集车辆的超限超载信息，并将其发送到远端服务器。远端服务器部署在源头企业所在的县、市级治超中心，通过对源头企业超限以及物流信息的监查，上级单位可以有效的管理、整治超限超载现象。
该系统可分为三部分：源头信息采集点，县级治超监控指挥中心，市级治超监控指挥中心。
源头信息采集点主要用于采集车辆超限信息与现场情况以及视频监控。
治超监控指挥中心将整理并及时处理源头企业的超限情况，通过电视墙等设备可以及时观看源头企业治超点的工作情况。
市级治超监控指挥中心将收集县级指挥中心发送来的超限信息和视频信息，并进行处理以方便提供源头企业的超限、物流、车辆出入等信息给主管部门。
2.6.2高速不停车预检系统
高速不停车预检系统是治理车辆超限超载运输中的重要组成部份。主要是对正常行驶在公路上车辆进行轴重、总重、速度和通过时间监测。结合车牌识别系统对车辆车牌进行识别，匹配成完整的车辆信息，并将数据实时自动上传感至相关管理部门，管理部门根据数据作为执法依据。
高速不停车预检系统提供了简捷安装方式，精准称量与可追溯数据信息。可实现治超与收费数据共享和联动执法，实现了科技治超，人文治超。高速不停车预检系统目前得到广泛应用。

高速不停车预检工作原理图
2.6.3高精度复检子系统
超限嫌疑车进入精检称重区后，在安装在精检称重台上秤端栏杆机的引导下依次通过整车静态称重系统，检测出车辆的总重、车轴数、轴组数、车牌，并将检测信息上传至精检计算机，作为执法依据。
一．主要设备构成：整车精检系统主要由整车静态称重台、称重仪表、线圈检测器、轮轴识别器、车道控制器、车牌识别系统、称重显示屏、精检计算机等设备组成。
二．总体功能:
1.对通过精检检测车道的嫌疑超载车辆,系统能够自动检测出车辆的总重、轴数、车牌号等信息；
2.系统对车辆进行准确、有效的自动分离，并能处理车辆排队、倒车、走
S形、点刹车等复杂多变的行驶状态，保证车辆和数据严格对应；
3.系统具备自动缓存功能，能够保存一定数量的数据，当向计算机发送数据失败时，能够重发数据，保持数据的唯一性和完整性；
4.系统具备故障自检功能，系统中各设备和线路出现故障时，系统能取得相应的故障信息，在现场的显示设备上进行显示，并能够将这些故障信息传送给预检计算机；
5.车牌识别所捕获图像能够清晰辨认车辆类型、车辆号牌、车身颜色、所处位置等；
6.能够在本地端或中心端自动通过对机动车号牌定位(两轮除外）,字符切分,字符匹配和图像预处理实现号牌自动识别功能；
7.车牌识别器图像存储功能，能够向车道机实时提供车牌照的整牌完整信息（即牌照的汉字、英文字母、数字、颜色）、车牌二值化图片、车辆图片。对所能识别车辆牌号和不能识别的车辆牌号，均能提供所采集的车辆JPEG格式的数字图像，并保证识别的结果与车辆的严格对应。
2.6.4治超站视频监控子系统
以“全程覆盖，先进稳定，易用，易维护”为原则设计。使用各类视频监控前端，结合球机、枪机的各项优势，将治超站点全程覆盖，即车辆进入治超站后，全程处于至少一路视频监控覆盖范围内，确保执法的严密性，严肃性。
先进性系统的设计应该具有技术先进性，所采用的理念、技术应当是业内领先的，并能代表未来的发展方向。
稳定性视频监控系统是一个系统牵涉面多、运行环境恶劣、不间断使用的复杂系统。系统设计时要统筹考虑所用设备和控制系统，符合当前技术和交通管理部门管理工作的发展方向，同时系统选用成熟的技术，减少系统的技术风险。
易用性与易维护性系统从实战出发，围绕当前业务管理部门（公路路政）的核心诉求进行设计，采用简洁、友好的人机界面，具有多媒体化操作设计，在出现系统故障时，能够简便快捷的进行处理。前端设备支持远程升级和远程故障排除功能，维护便捷，降低系统运维管理成本。使用稳定易用的硬件和软件，即降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，也节省了日常频繁地维护费用。
2.6.5数据存储子系统
中心需要集中存储三种信息，包括路况信息等数据信息、图片信息和监控视频信息，因数据保存时间长、数据量很大，各类数据应根据数据类型、特点及重要性进行区别存储。对于核心数据，应当以确保数据绝对安全及高速读写需求为核心目标；对于一般数据，应当在保障数据稳定、满足存储速度和安全需求的条件下，以降低单位容量存储成本为主要目标。同时存储系统设计应当充分考虑项目未来扩展的可能性，确保在存储容量需求进一步增加的情况下，能够简单、快速地进行系统扩容，不得出现扩容困难或受限于系统初始设计等问题。
针对于前端卡口数据存储，选用路口综合管理主机。
2.6.6网络传输子系统

传输网络建设的目的是将各子系统集中联网并形成统一的专用网络，网络整体架构采用星形，其特点是易于扩展、故障隔离较容易、控制简单、网络维护方便。
1)前端视频资源接入监控、卡口前端设备组成若干个路口局域网，并采用独立的IP地址网段，完成对路口多只监控设备及终端服务器的互联。治安监控和卡口前端视频资源通过特定传输方式接入至运营商机房内。各级社会面、政府部门和移动视频资源通过防火墙保障安全性分别接入各级公安视频专网。
2)运营商传输接入运营商通过其建设的接入网络接入了大量的前端设备，并将这些设备进行统一的汇聚，实现对前端设备的基础联网，同时运营商机房还提供各派出所的接入。汇聚后通过其机房的核心交换机与公路管理局数据中心的核心交换机相连，形成整体传输网络。
3)数据中心网络本项目中的市局、区县局两级数据中心需要部署管理平台，前端所有的数据信息将在此处汇聚并对相应的数据进行存储。因此数据中心将会部署大量的服务器和存储设备，考虑到服务器及存储设备对网络接入的需求（稳定性、可靠性、网络带宽方面），数据中心网络将部署两台核心交换机组成集群交换机系统，为治超站点管理平台的统一接入提供基础保障，以便能够更好的服务于各项业务应用。
4）边界安全接入视频专网与公路信息网之间进行安全隔离，实现单向通信。另外，政府其他部门需要共享视频资源时，可通过防火墙等逻辑隔离手段建立与视频专网的连接。
治超站点网络完成前端高速自动预检子系统与卡口数据存贮系统的数据信息传输与交互；完成卡口数据存贮系统与治超站点管理平台子系统的数据信息传输与交互；完成前端高速自动预检子系统与治超站点管理平台子系统的数据信息传输与交互；完成治超站点管理平台子系统与上级路政综合平台、公安交警、交通运管等数据平台交互。
2.6.7治超管理平台子系统
治超管理平台是在综合运用当代计算机、信号控制、通信、数字视频等高新技术的基础上，管理服务器使用windows操作系统和B/S架构，具有可扩展、可移植、可伸缩、易维护的优点。WEB服务器可靠性高、支持大流量的客户端访问。该平台集设备管理数据采集、数据业务处理流程、视频监控系统三者于一体，实战性强，同时在使用上采用了实时语音报警、图片查询动态缩放等功能，同时，该平台采用了开放体系结构，为将来功能的进一步扩展打下了良好的基础。
主要有以下功能：
n 集中存储功能中心层数据库可以全部存储所辖卡口所有车辆信息和图片信息布控/撤控功能可以将布控内容添加到系统布控车辆名单中实现布控，支持省、市、县三级布控；能对已布控内容撤控，支持记录布控/撤控原因，布控/撤控责任人；支持超过布控时限车辆自动撤控功能；可以响应各级联网系统集成管理平台的布控/撤控命令。
n 支持“模糊布控”功能，对于行驶轨迹异常，故意遮挡号牌车辆，出现频度异常车辆进行布控违章报警功能支持超重车辆违章行为报警功能。具备布控缉查车辆报警功能，可以设置布控缉查车辆号牌，检测车辆符合条件，现场和远程报警。
n 黑名单比对检测功能系统可以实时将采集到的车辆信息与布控车辆名单中的信息进行自动比对，还可以与原违法车辆等第三方数据库相连进行自动比对，当比对结果符合条件时，立即将结果发送到相关管理终端和管理平台
n 采集的车辆图像文件，采用256位伪随机序列加密，可以完全杜绝篡改。
n 工作人员业务统计系统能够对数据录入员、违法处理人员的工作量进行统计，从而为强化对业务操作员的管理提供了数字依据。

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