CN109887309A - 一种高速公路车辆速度监控系统及监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种高速公路车辆速度监控系统及监控方法。高速公路车辆速度监控系统,包括车载信息载体,存储有车辆识别信息,其中,车辆识别信息通过在高速公路入口的图像获取设备获取;至少一个监测基站,设置在车速被监控的道路侧,用于在车辆行驶至监测区域时,通过无线通信方式从车载信息载体获取车辆识别信息以及车辆当前行驶信息;中心控制模块,用于根据车辆识别信息以及车辆当前行驶信息,确定车辆的行驶速度。解决了常规速度监测设备均需要与图像识别系统集成在一起,通过复杂的图像处理来识别车辆的问题,实现了更加快速、高效、准确、经济的车辆识别,进而对相应车辆进行速度监控,降低车辆速度漏判和误判概率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及交通运输技术领域,尤其涉及一种高速公路车辆速度监控系统及监控方法。
背景技术
随着经济社会的快速发展,我国的高速公路铺设长度已经居于世界领先水平。高速公路在给普通居民的外出提供了便利的同时,因车辆超速而导致的高速交通事故也频频发生。为保证高速公路通行安全,交管部门就需要在高速公路固定位置或者区间路段设置机动车辆测速设备,从而督促各驾乘人员按照道路规定车速行驶。目前,高速公路机动车辆测速方式有两类:固定点测速和区间测速。不管采用哪种方式测速,都需要在高速公路上安装速度监测设备。常规的速度监测设备有雷达测速、激光测速仪、地感线圈等方式。对于雷达测速、激光测速仪和地感线圈测速系统均需要与图像抓拍或摄像识别系统集成在一起,经过一系列的图像处理来识别车牌号,系统结构复杂、成本高,使用维护不便,而且容易受天气影响,可能造成漏判、误测,甚至无法实现精确测速。
发明内容
本发明实施例提供一种高速公路车辆速度监控系统及监控方法,不仅简化高速公路车速监测系统的结构,降低了建设和维护成本,而且可以获得更加准确的车牌信息,从而对相应车辆进行速度监控,降低车辆速度漏判和误判概率。
第一方面,本发明实施例提供了高速公路车辆速度监控系统,该系统包括:
车载信息载体,存储有车辆识别信息,其中,所述车辆识别信息通过在高速公路入口的图像获取设备获取;
至少一个监测基站,设置在车速被监控的道路侧,用于在车辆行驶至监测区域时,通过无线通信方式从车载信息载体获取车辆识别信息以及车辆当前行驶信息;
中心控制模块,用于根据车辆识别信息以及车辆当前行驶信息,确定所述车辆的行驶速度。
第二方面,本发明实施例还提供了一种高速公路车辆速度监控方法,该方法包括:
接收由至少一个监测基站发送的车辆识别信息以及车辆当前行驶信息,其中,所述车辆识别信息以及所述车辆当前行驶信息存储在车载信息载体中;所述监测基站设置在车速被监控的道路侧,用于在车辆行驶至监测区域时,通过无线通信方式从所述车载信息载体中获取所述车辆识别信息以及所述车辆当前行驶信息;
根据所述车辆识别信息以及车辆当前行驶信息,确定所述车辆的行驶速度。
本发明实施例通过中心控制模块接收监测基站从车载信息载体中获取的车辆识别信息以及车辆当前行驶信息,进而确定相应车辆的行驶速度,对车辆速度进行监控。解决了常规速度监测设备均需要与图像抓拍或摄像识别系统集成在一起,通过一系列复杂的图像处理过程来识别车牌信息,并且常规速度监测设备易受天气影响的问题。简化了高速车速监测系统的结构,降低了建设和维护成本,而且可以获得更加准确的车牌信息,从而对相应车辆进行速度监控,降低车辆速度漏判和误判概率。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的高速公路车辆速度监控系统的示意图;
图2是本发明实施例二提供的高速公路车辆速度监控系统的监控流程图;
图3是本发明实施例三提供的高速公路车辆速度监控方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理,但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的高速公路车辆速度监控系统的示意图,本实施例可适用于对高速公路车辆进行速度监控的情况,该系统可以执行本发明实施例所提供方法。
如图1所示,高速公路车辆速度监控系统包括:
车载信息载体110,存储有车辆识别信息,其中,车辆识别信息通过在高速公路入口的图像获取设备获取;
至少一个监测基站120,设置在车速被监控的道路侧,用于在车辆行驶至监测区域时,通过无线通信方式从车载信息载体获取车辆识别信息以及车辆当前行驶信息。
中心控制模块130,用于根据车辆识别信息以及车辆当前行驶信息,确定车辆的行驶速度。
在本实施例中,车载信息载体110是随车移动的信息载体,可以为车辆出厂时就设置在车辆内部的信息载体,也可以为从外部获得的可携带在车辆内的信息载体。可选的,车载信息载体110可以为移动终端,也可以为复合通行卡。车载信息载体110中存储有车辆识别信息。可选的,车辆识别信息可以通过在高速公路入口的图像获取设备获取。
例如,车载信息载体110为复合通行卡,复合通行卡可以是车辆在通过高速公路收费站入口处时,驾驶人员从高速公路收费站自动取卡机中手动取出的卡片,也可以是驾驶人员从高速公路收费员处获取的卡片,该卡片中存储有车辆的识别信息,如车辆出厂唯一标识、车牌号、车辆型号或车辆颜色等信息。示例性地,车辆识别信息可以通过设置在高速公路入口处的图像获取设备,如摄像头拍摄获取后,传送给读写设备,通过读写设备写入到复合通行卡中。
进一步地,车载信息载体110可以包括车辆卫星定位模块,用于实时获取车辆的定位信息,以及根据定位信息确定车辆的当前行驶速度,并在车辆驶入监测基站120覆盖区域时,向监测基站120发送车辆定位信息和车辆当前行驶速度。
示例性地,车载卫星定位模块可以是卫星定位导航系统,比如全球卫星定位系统(Global Positioning System,GPS)、北斗卫星导航系统(BeiDou Satellite NavigationSystem,BDS)、格洛纳斯卫星导航系统(Glonass Satellite Navigation System,GLONASS)和伽利略卫星导航系统(Galileo Satellite Navigation System,GALILEO)等,也可以是移动位置服务(Location Based Service,LBS)定位系统、辅助全球卫星定位系统(Assisted Global Positioning System,AGPS),以用于实时获取车辆的定位信息,以及根据定位信息确定车辆的当前行驶速度。
在本实施例中,当车载卫星定位模块为GPS定位模块时,车辆处于任一位置,GPS定位模块均可采集到该位置的经纬度,从而确定车辆的定位信息,然后根据定位的时间间隔,计算车辆的相对速度为当前行驶速度。在车辆驶入监测基站120覆盖区域时,车辆卫星定位模块向监测基站120发送此时的车辆定位信息和车辆当前行驶速度。
进一步地,车载信息载体110在监测基站120覆盖区域内被激活,处于激活状态;在监测基站120覆盖区域以外,处于待机状态。
在本实施例中,当车辆行驶至监测基站120的覆盖区域时,监测基站120可以通过发送广播信号以及接收回波信号的形式确定是否存在车载信息载体110在监测基站120的覆盖区域范围内,若存在,则可以激活该车载信息载体110,并与之进行通信。车辆没有进入到监测基站120的覆盖区域位置时,车载信息载体110一直处于待机状态,这样可以降低车载信息载体110的功耗,为信息的稳定传输提供保障,避免了因车载信息载体110的续航能力的问题影响被监控的道路的车辆识别信息和车辆当前行驶信息的获取,提高了监控准确性。
在本实施例中,至少一个监测基站120设置在被监控的道路侧,可选的,监测基站120可以为路侧标识站等设施。监测基站120用于获取处于监测基站覆盖区域内的车载信息载体发送的车辆识别信息以及车辆当前行驶速度,并将接收到车载信息载体所发送信息的时刻作为车辆当前驶入时刻,还用于将车辆识别信息、车辆当前行驶速度和车辆当前驶入时刻发送至中心控制模块。
具体地,当携带车载信息载体110的车辆驶入监测基站120覆盖区域时,监测基站120可以通过射频、蓝牙以及其他无线通信方式,从处于监测基站120覆盖区域内的车载信息载体110中获取车辆识别信息和车辆当前行驶信息,同时将接收到车载信息载体所发送信息的时刻作为车辆当前驶入时刻,并将车辆识别信息、车辆当前行驶信息和车辆当前驶入时刻发送至中心控制模块130。其中,车辆当前行驶信息可以包括车辆驶入监测基站区域时的当前行驶速度。
进一步地,监测基站120还可以包括图像捕获设备,图像捕获设备可以为摄像头。当车辆驶入监测基站120覆盖区域时,摄像头拍摄各车辆的特征图像,并通过监测基站120发送至中心控制模块130。
在本实施例中,中心控制模块130,可以用于根据车辆识别信息、车辆当前行驶信息以及车辆当前驶入时刻,确定车辆的行驶速度。
具体地,中心控制模块130可以基于监测基站120发送的数据信息,结合不同的车辆测速方式,来确定车辆在高速公路上行驶时的车速。一般地,其测速方式包括:区间测速和固定点测速。
在上述优化的基础上,中心控制模块130可具体用于根据预设的相邻两监测基站120的位置信息;根据位置信息和两监测基站120发送的车辆当前驶入时刻,确定相应车辆在两监测基站120间行驶的车辆平均速度,并将车辆的车辆识别信息、两监测基站的位置信息与车辆平均速度关联存储。
可以理解的是,中心控制模块130具体可基于上述方式实现区间测速,为实现区间测速,可以在被监控的道路侧建立至少两个相邻的监测基站120,需要说明的是,在区间测速方式中,车辆所携带的车载信息载体可以包括车辆卫星定位模块,也可以不包括卫星定位模块。当携带车载信息载体110的车辆驶入监测基站覆盖区域时,监测基站120从车载信息载体110中获取车辆识别信息,同时将接收到车载信息载体110发送车辆识别信息的时刻作为车辆当前驶入时刻,并将车辆识别信息和车辆当前驶入时刻这些数据信息发送至中心控制模块130,之后,中心控制模块130可以根据发送数据信息的监测基站120,确定相邻的两监测基站120的位置信息,从而得到相邻的两监测基站120间的里程,进而根据两监测基站120发送的车辆当前驶入时刻,确定相应车辆在两监测基站120间行驶的时间间隔,利用相邻两监测基站120的里程除以车辆行驶的时间间隔,得到在两监测基站120间行驶的相应车辆的行驶速度,即车辆平均速度,并将车辆的车辆识别信息、相邻监测基站120的位置信息与车辆平均速度关联存储。
在上述优化的基础上,中心控制模块130还用于接收各监测基站120发送的车辆识别信息和车辆当前行驶速度,将相应车辆的车辆识别信息、车辆当前行驶速度及预设的监测基站120的位置信息关联存储。
可以理解的是,中心控制模块130具体可基于上述方式实现固定点测速,为实现固定点测速,需要说明的是,在固定点测速方式中,车辆所携带的车载信息载体110包括车辆卫星定位模块。车载信息载体110中的车辆卫星定位模块可以对车辆进行实时定位,从而确定车辆定位信息,进而根据车辆定位信息确定车辆当前行驶速度。当携带车载信息载体110的车辆驶入监测基站覆盖区域时,监测基站120从车载信息载体110中获取车辆识别信息和当前行驶速度,同时将接收到车载信息载体110所发送信息的时刻作为车辆当前驶入时刻,并将车辆识别信息、当前行驶速度和车辆当前驶入时刻这些数据信息发送至中心控制模块130,中心控制模块130可以根据发送数据信息的监测基站120,确定车辆所驶入的监测基站120的位置信息;车辆的行驶速度即为监测基站120发送的车辆当前行驶速度,将相应车辆的车辆识别信息、监测基站120的位置信息及车辆当前行驶速度关联存储。
在上述实施例的基础上,中心控制模块130还可以用于通过判断车辆平均速度或者车辆当前行驶速度是否处于阈值速度范围内,来确定车辆是否超速,其中,阈值速度范围是处于预先设置的车辆最高行驶速度和车辆最低行驶速度之间的车辆行驶速度,若判断车辆平均速度或者车辆当前行驶速度没有处于阈值速度范围内,则向交通管理系统发送违章信息,供所述交通管理系统进行信息发布和/或交通管制。
示例性的,阈值速度范围为60km/h-120km/h,当中心控制模块130判断车辆平均速度或者车辆当前行驶速度小于60km/h,或大于120km/h时,则向交通管理系统发送违章信息,供所述交通管理系统进行信息发布和/或交通管制
进一步地,中心控制模块130还用于将监测基站120发送的车辆的特征图像,与车辆识别信息关联存储。
由此,可以设置中心控制模块130经一段存储时间后自动删除未违章车辆的特征图像。例如,可以设置为,当天24点对当天未违章车辆的特征图像进行自动删除。这样有利于保证中心控制模块130具备充足的存储空间。
本发明实施例通过中心控制模块130接收监测基站120从车载信息载体110中获取的车辆识别信息以及车辆当前行驶信息,进而确定相应车辆的行驶速度,对车辆速度进行监控。解决了常规速度监测设备均需要与图像抓拍或摄像识别系统集成在一起,通过一系列复杂的图像处理过程来识别车牌信息,并且常规速度监测设备易受天气影响的问题。简化了高速车速监测系统的结构,降低了建设和维护成本,而且可以获得更加准确的车牌信息,从而对相应车辆进行速度监控,降低车辆速度漏判和误判概率。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的高速公路车辆速度监控系统的监控流程图。本实施例在上述实施例的基础上,更加详细的描述了各个模块以及系统之间的信息交互过程。
本实施例的原理是:
车辆240进入高速公路收费系统210,在高速公路收费站入口220处领取复合通行卡230,通过高速公路收费站入口220处的读写设备将车辆240的出厂唯一标识、车牌号、车辆型号或车辆颜色等信息写入复合通行卡230中,目前在高速公路收费系统210中推广的复合通行卡,可以内含通信模块和卫星定位模块。高速公路复合通行卡230不仅能记录车辆识别信息,还能实时获取车辆240的定位信息,根据定位信息可确定车辆240的当前行驶速度。
在车速需要被监控的道路侧安装一定数量的监测基站250,其信号可以在一定区域内覆盖被监测路段,用来同复合通行卡230交互通信;车辆240携带复合通行卡230,当车辆240行驶到监测基站250覆盖的路段区域时,激活复合通行卡230,其中的车辆卫星定位模块从休眠状态中进入工作状态。监测基站250即可获取车辆240在高速公路收费站入口220时储存到复合通行卡230中包括出厂唯一标识、车牌号、车辆型号或车辆颜色等在内的车辆识别信息,还可以获取车流中各车辆240的车辆当前行驶速度,同时将接收到复合通行卡230所发送信息的时刻作为车辆当前驶入时刻,并将车辆识别信息、车辆当前驶入时刻以及车辆当前行驶速度发送至后台的车速监控系统270进行数据汇总并关联存储。当车辆240驶出监测基站250覆盖的路段区域时,复合通行卡230进入休眠状态,以节省电量,延长工作时间。
另外,还可以在监测基站250中设置图像捕获设备260,当车辆240驶入监测基站250覆盖的路段区域时,即拍摄车辆的特征图像,并通过监测基站250将特征图像发送至车速监控系统270。
车速监控系统270将汇总后的数据传送给车速违章判别系统280,车速违章判别系统280进行车辆行驶速度计算,并与预先设置的阈值速度范围,进行对比,判断车辆是否违章。若车辆行驶速度未处于阈值速度范围,则判定为违章,并向交通管理部门290发送违章信息,供交通管理部门290进行信息发布和/或交通管制;若车辆行驶速度处于阈值速度范围,可以设置车速监控系统270经一段存储时间后自动删除未违章车辆的特征图像。
本实施例采用既有的复合通行卡和监测基站,充分利用已有资源,获取车辆信息,相较于以往通过一系列复杂的图像处理来识别车辆,更加快速、高效、准确、经济,并且不受天气和车辆数目的影响。进而根据车辆信息确定车辆速度,为高速公路车辆速度监控提供了全新的思路。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的高速公路车辆速度监控方法的流程图。该方法可以基于上述实施例中所提供的高速公路车辆速度监控系统来执行,如图3所示,高速公路车辆速度监控方法,包括:
步骤310、接收由至少一个监测基站发送的车辆识别信息以及车辆当前行驶信息;其中,车辆识别信息以及车辆当前行驶信息存储在车载信息载体中;监测基站设置在车速被监控的道路侧,用于在车辆行驶至监测区域时,通过无线通信方式从车载信息载体中获取车辆识别信息以及车辆当前行驶信息;
可选的,车载信息载体,可以包括车辆卫星定位模块,用于实时获取车辆的定位信息,以及根据定位信息确定车辆的当前行驶速度,并在车辆驶入监测基站覆盖区域时,向监测基站发送车辆当前行驶速度。车载信息载体在监测基站覆盖区域内被激活,处于激活状态;在监测基站覆盖区域以外,处于待机状态。车载信息载体可以为复合通行卡;复合通行卡,由车辆在高速公路入口处获取。
可选的,车辆识别信息通过对图像获取设备所捕获图像的识别获得。车辆当前行驶信息包括车辆当前驶入时刻和车辆当前行驶速度。
相应的,至少一个监测基站,用于获取处于监测基站覆盖区域内的车载信息载体发送的车辆识别信息以及车辆当前行驶速度,并将接收到车载信息载体所发送信息的时刻作为车辆当前驶入时刻,将车辆识别信息、车辆当前行驶速度和车辆当前驶入时刻发送至中心控制模块。
可选的,至少一个监测基站,还包括图像捕获设备,用于捕获驶入监测基站覆盖区域的相应车辆的特征图像,并通过监测基站发送至中心控制模块。
步骤320、根据车辆识别信息以及车辆当前行驶信息,确定车辆的行驶速度。
中心控制模块,根据预设的两监测基站的位置信息;根据位置信息和两监测基站发送的车辆当前驶入时刻,确定相应车辆在两监测基站间行驶的车辆平均速度,并将车辆的车辆识别信息、两监测基站的位置信息与车辆平均速度关联存储;
或者,中心控制模块根据各监测基站发送的定位信息,确定各监测基站的位置信息;接收各监测基站发送的车辆识别信息和车辆当前行驶速度,将相应车辆的车辆识别信息、预设的监测基站的位置信息及车辆当前行驶速度关联存储。
可选的,中心控制模块可以通过判断车辆平均速度或者车辆当前行驶速度是否处于阈值速度范围,来确定车辆是否违章。其中,阈值速度范围是处于预先设置的车辆最高车辆行驶速度和车辆最低行驶速度之间的车辆行驶速度。若判断车辆平均速度或者车辆当前行驶速度未处于阈值速度范围,则向交通管理系统发送违章信息,供所述交通管理系统进行信息发布和/或交通管制;若判断车辆平均速度或者车辆当前行驶速度处于阈值速度范围,可以设置中心控制模块经一段存储时间后自动删除未违章车辆的特征图像。
上述方法可由本发明任意实施例所提供的高速公路车辆速度监控系统执行,具备该系统的相应的有益效果。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种高速公路车辆速度监控系统,其特征在于,包括:
车载信息载体,存储有车辆识别信息,其中,所述车辆识别信息通过在高速公路入口的图像获取设备获取;
至少一个监测基站,设置在车速被监控的道路侧,用于在车辆行驶至监测区域时,通过无线通信方式从车载信息载体获取车辆识别信息以及车辆当前行驶信息;
中心控制模块,用于根据车辆识别信息以及车辆当前行驶信息,确定所述车辆的行驶速度。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述车载信息载体,包括:
车辆卫星定位模块,用于实时获取车辆定位信息,以及根据所述车辆定位信息确定车辆当前行驶速度,并在车辆驶入监测基站覆盖区域时,向所述监测基站发送所述车辆当前行驶速度。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述车载信息载体在所述监测基站覆盖区域内被激活,处于激活状态;在所述监测基站覆盖区域以外,处于待机状态;
所述车载信息载体包括复合通行卡;
所述复合通行卡,由车辆在高速公路入口处获取,其中,车辆识别信息通过对图像获取设备所捕获图像的识别获得。
4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,车辆当前行驶信息包括所述车辆当前行驶速度;
相应的,所述至少一个监测基站,用于获取处于所述监测基站覆盖区域内的所述车载信息载体发送的所述车辆识别信息以及所述车辆当前行驶速度,并将接收到所述车载信息载体所发送信息的时刻作为车辆当前驶入时刻,还用于将所述车辆识别信息、所述车辆当前行驶速度和所述车辆当前驶入时刻发送至中心控制模块。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述中心控制模块,具体用于:
根据预设的相邻两监测基站的位置信息和所述两监测基站发送的所述车辆当前驶入时刻,确定相应车辆在所述两监测基站间行驶的车辆平均速度,并将所述车辆的车辆识别信息、所述车辆平均速度与所述两监测基站的位置信息关联存储;或者,
接收所述各监测基站发送的所述车辆识别信息和所述车辆当前行驶速度,将相应车辆的所述车辆识别信息、所述车辆当前行驶速度与预设的监测基站的位置信息关联存储。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述中心控制模块,还用于:
判断所述车辆平均速度或者所述车辆当前行驶速度是否处于阈值速度范围内,其中,所述阈值速度范围是处于预先设置的车辆最高行驶速度和车辆最低行驶速度之间的车辆行驶速度;若否,则向交通管理系统发送违章信息,供所述交通管理系统进行信息发布和/或交通管制。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述至少一个监测基站,包括图像捕获设备,用于捕获驶入所述监测基站覆盖区域的相应车辆的特征图像,并通过所述监测基站发送至所述中心控制模块。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述中心控制模块,还用于:
接收所述监测基站发送的所述特征图像,并与所述车辆识别信息关联存储;
若判断与所述车辆识别信息关联存储的所述车辆平均速度或者所述车辆当前行驶速度小于阈值速度,则删除所述特征图像。
9.一种基于权利要求1-8任意一项所述的高速公路车辆速度监控系统执行的高速公路车辆速度监控方法,其特征在于,包括:
接收由至少一个监测基站发送的车辆识别信息以及车辆当前行驶信息;其中,所述车辆识别信息以及所述车辆当前行驶信息存储在车载信息载体中;所述监测基站设置在车速被监控的道路侧,用于在车辆行驶至监测区域时,通过无线通信方式从所述车载信息载体中获取所述车辆识别信息以及所述车辆当前行驶信息;
根据所述车辆识别信息以及车辆当前行驶信息,确定所述车辆的行驶速度。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在根据所述车辆识别信息以及车辆当前行驶信息,确定所述车辆的行驶速度之后,所述方法还包括:
判断所述车辆平均速度或者所述车辆当前行驶速度是否处于阈值速度范围内,其中,所述阈值速度范围是处于预先设置的车辆最高行驶速度和车辆最低行驶速度之间的车辆行驶速度;若否,则向交通管理系统发送违章信息,供所述交通管理系统进行信息发布和/或交通管制。
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