CN202394386U - 基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，包括高清摄像机、RFID读写器和控制器主机，控制器主机分别信号连接高清摄像机和RFID读写器。较佳地，还包括号牌检测去重模块，其信号连接RFID读写器和控制器主机；还包括路口交通信号控制器，其信号连接控制器主机；还包括实时交通信息管理装置，其信号连接RFID读写器；还包括上位机，其分别信号连接高清摄像机和控制机主机；还包括硬盘录像机，其信号连接硬盘录像机。本实用新型设计巧妙，充分利用高清视频监控和物联网条件下RFID检测的优势，能够减少对交叉口管理的综合检测成本，提高交叉口的控制效率，并提供驾驶员实时交通信息，适于大规模推广应用。

Description

基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统

技术领域

本实用新型涉及交叉口车辆管理技术领域，特别涉及交叉口车辆监管系统技术领域，具体是指一种基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统。

背景技术

目前，以交警为代表的交通管理部门为了加强交叉口的机动车管理，减少机动车闯红灯、不按规定车道行驶等违法现象，在交叉口大量使用了电子警察对交叉口进行监管，另外，为了增强电子警察的应用效果，现在的电子警察除了能够完成对违法车辆的监控抓拍外，还能够对过往的所有车辆进行抓拍并识别号牌，实现电子警察的卡口功能。

但是，电子警察的使用中往往在两大环节存在弊病：一个是在车辆检测部分，车辆检测部分需要完成对车辆信号的检测，同时也是摄像机抓拍的触发信号来源。目前主流的车辆检测技术是线圈检测和视频检测，线圈检测精度高，但施工麻烦且容易损坏，视频检测施工方便，对道路没有损坏，但存在识别率不高、受环境影响大等问题；第二个是在车辆的抓拍单元，由于需要对所有过往车辆的号牌进行抓拍和识别，因此对抓拍摄像机的性能提出了极高的要求，在车流量较大的路口，往往存在着漏拍的情况。

以RFID技术为基础的物联网出现后，在交通行业得到了大量的应用，目前主要集中在不停车收费(ETC)上和电子车牌的使用上，正是由于电子车牌的逐步推广使用，使得在交叉口对车辆的检测方式有了新的提升。

中国发明专利申请CN201010135258.4是由北京创毅视讯科技有限公司提出的一种基于物联网的城市实时路况交互系统、装置和方法。该发明提供了一种基于物联网的城市实时路况交互系统、装置和方法：城市交通指挥中心发布实时路况信息；安装于车辆中的基于物联网的城市实时路况交互装置接收到所述实时路况信息后，获取车辆位置信息以及车辆当前行驶速度信息，将实时路况信息以及车辆位置信息显示给车上人员，将车辆位置信息以及车辆当前行驶速度信息发送给城市交通指挥中心；城市交通指挥中心根据接收到的车辆位置信息以及车辆当前行驶速度信息确定各个路段的路况，生成下一次发布的实时路况信息。应用该发明所述方案，能够及时获取各个路段的真实路况信息，从而方便驾驶人较好地选择行驶路线。该发明主要侧重于RFID技术的通信功能，实现实时交通信息与车辆的交互，缺乏对车辆的监管功能。

中国发明专利申请CN201010596238.7提出了一种基于物联网的车载前端装置，该发明涉及一种基于物联网的车载前端装置，包括：监控摄像头、音视频解码器、车辆传感器和M2M模块等，所述音视频解码器和车辆传感器分别连接所述M2M模块，其中：所述监控摄像头和车辆传感器分别将采集的视音频数据和传感数据通过所述M2M模块上传到物联网媒体管理平台。通过对车辆内的视音频数据和传感数据(定位信息、车速、驾驶行为、油耗、报警信息等)的采集，由M2M模块上传至物联网平台对视音频数据和传感数据分析，达到对车辆的智能控制的目的，将物联网与车载监控设备结合起来，更加智能，高效的进行车辆监控调度管理。该发明主要侧重于利用物联网技术实现对车辆本身状况的监控和管理，无法实现对车辆违法现象的监管。

中国发明专利申请CN201010503850.5是江苏仁安高新技术有限公司陈德明等提出的一种新型车牌，该发明为一个浇注ABS塑料质地的车牌，在该车牌的内部，植入RFID芯片装置，利用物联网技术，通过读写器，可方便读取每个带有RFID芯片装置的车辆信息，读写器可设置于各街道路口，追踪RFID芯片读取车牌号的信息。该新型车牌脱离视频监控，操作简单，方便交管部门对车辆信息读取，车流量的统计，及对车辆行驶轨迹的查询等，该发明能够实现利用RFID技术对车辆的无线监控，但无法提供公安交警需要的图像视频资料，也无法辨识车辆的违法行为。

中国发明专利申请CN201010294889.0是无锡市天业智能科技有限公司孙炜一等提出的一种基于物联网无线传感及视频感知的停车导航和找寻系统，该发明主要包括主控计算机，主控计算机通过网络连接多个带车牌自动识别的停车场控制系统，主控计算机还通过网络连接多个带播放器的一体化LCD显示器和无线车位传感器；每个停车位安装无线车位传感器；所述停车场控制系统包括有车牌识别系统和RFID读写器及配套的射频识别电子标签；LCD显示器包括在车库入口的导航屏和设置在客户前进路径上的LCD显示器。其优点是：主动通知特征车辆信息给相关内部或公共平台，并具备通过3G传输的远程维护系统，是一个典型的物联网感知系统。通过物联网无线感知技术和车牌识别技术使得停车导航精准化，车主寻车位高效化，身份识别提前化。该发明主要是侧重于利用RFID技术实现在停车场内对车辆的引导和管理，无法实现对路面行驶车辆的监控和管理。

因此，为了解决存在的上述问题与缺陷，需要提供一种基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，以充分利用高清视频监控和物联网条件下RFID检测的优势，能够减少对交叉口管理的综合检测成本，提高交叉口的控制效率；还可以利用RFID技术实现的车路通信功能，使得交通管理部门采集的大量交通数据能够以较低的成本服务于广大驾驶员，满足驾驶员对获取实时交通信息的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，该基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统设计巧妙，充分利用高清视频监控和物联网条件下RFID检测的优势，能够减少对交叉口管理的综合检测成本，提高交叉口的控制效率；还可以利用RFID技术实现的车路通信功能，使得交通管理部门采集的大量交通数据能够以较低的成本服务于广大驾驶员，满足驾驶员对获取实时交通信息的需求，适于大规模推广应用。

为了实现上述目的，本实用新型的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，其特点是，包括高清摄像机、RFID读写器和控制器主机，所述控制器主机分别信号连接所述高清摄像机和所述RFID读写器。

较佳地，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括号牌检测去重模块，所述RFID读写器通过所述号牌检测去重模块信号连接所述控制器主机。

更佳地，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括交通流量计数器，所述号牌检测去重模块信号连接所述交通流量计数器。

较佳地，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括路口交通信号控制器，所述路口交通信号控制器信号连接所述控制器主机。

更佳地，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括号牌检测去重模块，所述号牌检测去重模块分别信号连接所述RFID读写器、所述控制器主机和所述路口交通信号控制器。

较佳地，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括实时交通信息管理装置，所述实时交通信息管理装置信号连接所述RFID读写器。

较佳地，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括上位机，所述上位机分别信号连接所述高清摄像机和所述控制机主机。

更佳地，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括光传输设备，所述上位机通过所述光传输设备分别信号连接所述高清摄像机和所述控制机主机。

较佳地，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括硬盘录像机，所述高清摄像机信号连接所述硬盘录像机。

本实用新型的有益效果具体在于：

1、本实用新型的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统包括高清摄像机、RFID读写器和控制器主机，所述控制器主机分别信号连接所述高清摄像机和所述RFID读写器，从而充分利用了高清视频监控和物联网条件下RFID检测的优势，能够减少对交叉口管理的综合检测成本，既实现了对交叉口过往车辆以及车辆各种交通违法行为的监管，又实现了对交叉口各类实时交通信息的采集，使得交叉口的各类智能交通设备能够共用实时交通数据，提高交叉口的控制效率，设计巧妙，适于大规模推广应用。

2、本实用新型的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括实时交通信息管理装置，所述实时交通信息管理装置信号连接所述RFID读写器，从而利用RFID技术实现的车路通信功能，还能够使得交通管理部门采集的大量交通数据能够以较低的成本服务于广大驾驶员，满足驾驶员对获取实时交通信息的需求，设计巧妙，适于大规模推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的一具体实施例的系统结构及工作原理示意图。

图2是图1所示的具体实施例的路口布设示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。应理解，实施例仅是用于说明本实用新型，而不是对本实用新型的限制。

请参见图1-2所示，本实用新型的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统包括高清摄像机、RFID读写器和控制器主机，所述控制器主机分别信号连接所述高清摄像机和所述RFID读写器。所谓信号连接即是通过信号链路连接，也就是说可以相互通信，包括无线通信和有线通信。

为了防止重复记录，请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括号牌检测去重模块，所述RFID读写器通过所述号牌检测去重模块信号连接所述控制器主机。

为了计量交通流量，在本实用新型的具体实施例中，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括交通流量计数器，所述号牌检测去重模块信号连接所述交通流量计数器。

为了可以根据信号灯变化进行相应操作，请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括路口交通信号控制器，所述路口交通信号控制器信号连接所述控制器主机。

号牌检测去重模块可以通过控制器主机获知信号灯变化，请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述号牌检测去重模块直接信号连接所述路口交通信号控制器。

为了充分利用RFID技术实现的车路通信功能，请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括实时交通信息管理装置，所述实时交通信息管理装置信号连接所述RFID读写器。

为了便于交通管理部门指挥交通，请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括上位机，所述上位机分别信号连接所述高清摄像机和所述控制机主机。

上位机和其他设备的通信可以采用任何合适的装置实现，请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括光传输设备，所述上位机通过所述光传输设备分别信号连接所述高清摄像机和所述控制机主机。

为了保存高清摄像机拍摄的视频数据，较佳地，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括硬盘录像机，所述高清摄像机信号连接所述硬盘录像机。请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述硬盘录像机还与光传输设备信号连接。另外，所述实时交通信息管理装置也是通过所述光传输设备信号连接所述RFID读写器。

本实用新型在交叉口的具体安装如图2所示，其工作原理及步骤结合图1描述如下：

1、带有电子车牌(含有RFID芯片)的车辆接近交叉口；

2、交叉口路侧立柱上的RFID读写器检测到电子车牌，读写车牌芯片上内含的车辆号牌信息，同时将读取到车辆号牌信息的时间进行记录；

3、读写到的RFID信号进入号牌检测去重模块，当在3秒内重复多次读到同样号牌的信号，不形成重复记录，只记录第一次读到信号的时间，并将交通流量计数器加1；当接收到交通信号灯信号发生变化时，交通流量计数器清零，并重新开始计数；

4、交叉口路侧立柱上的RFID读写器检测到电子车牌，将RFID读写器上存储的实时交通信息发送给电子车牌(实时信息来自于交通管理部门的信息平台-实时交通信息管理装置，更新频率由交通管理部门确定)；

5、当车辆进入高清摄像机的覆盖范围时，高清摄像机通过逐帧识别技术，从车尾方向自动识别车辆特征信息，包括车辆号牌、号牌颜色、车身颜色、通过时间、车辆通过时的图片等，并传输到主控器中进行存储；

6、控制器主机可将存储的图片和数据通过RJ45网口连接到光传输设备上，并通过光传输设备传送到交通管理部门的指挥中心-上位机中；

7、当高清摄像机内的DSP接收到交通信号灯的红灯信号时，高清摄像机启动机动车违法抓拍模式，对在红灯信号时闯红灯的车辆抓取3幅图片，分别是车辆位于停车线后、车辆越过停车线以及车辆越过停车线后继续行驶的照片，上述3张照片传送到控制器主机后，从第一幅图片中对车辆的号牌部分进行放大，形成1张车辆号牌特写照片，并将上述4张照片进行合成，形成具有处罚效力的证据；

8、高清摄像机内的DSP具有设置车道线、停车线的功能，除可以识别闯红灯违法现象外，还能够识别不按规定车道行驶、车辆压线、车辆越线、车辆交叉口逆行等违法驾驶行为，并同样在控制器主机内按照闯红灯违法记录图片的样式生成具有处罚效力的证据；

9、高清摄像机24小时不间断的对路口进行录像，通过DSP以RJ45网口输出H.264格式的视频流，通过视频分配器可以将视频信号分为两路，一路接入前端内置的硬盘录像机(可选)，另一路通过光传输设备传送到交通管理部门的指挥中心-上位机中；

10、当RFID与基于图像识别的技术均检测到车辆时，控制器主机能够对两类数据进行叠加，当RFID检测的记录数据与视频检测到的图片数据同时具备时，取车辆的图片数据作为卡口记录；当没有RFID检测的记录数据，而只有视频检测到的图片数据时，取车辆的图片数据作为卡口记录；当具有RFID检测的记录数据，而没有视频检测到的图片数据时，取车辆的RFID记录数据作为卡口记录；并将形成的卡口记录数据通过光传输设备传送到交通管理部门的指挥中心-上位机中；

11、通过视频和RFID技术采集的实时交通数据，如交通流量，排队长度等能够通过网线连接到具有网口的智能化的路口交通信号控制器中，作为交通信号配时实时优化的依据(交通信号配时的优化算法内置在路口交通信号控制器中)，从而在不另外布设交通信号控制检测器的条件下达到优化路口交通信号配时的目的。

本实用新型的主要创新点有以下几点：

1、基于红绿灯信号与RFID信号的路口交通信息采集技术

RFID读写器具有较宽的覆盖范围，当带有电子车牌的车辆进入RFID读写器覆盖范围时，RFID读写器能够自动识别到达车辆的数目，同时，系统会自动接收此时交通信号灯的红绿灯信号，绿灯时自动统计在绿灯时间内通过的车辆数，红灯时自动统计在红灯时间内到达，在停车线后排队的车辆，并将统计的信息反馈给路口交通信号控制器，由路口交通信号控制器完成对交通信号的优化配时。

2、基于RFID技术的车路通信及交通状态信息发布技术

在车辆通过，RFID读写器会把经过编码的前方道路实时交通状态信息发送到车辆的RFID芯片上(前方交通状态信息由实时交通信息管理装置或其他系统提供)，供车辆安装的导航装置计算最佳行驶路径，如有交通堵塞，事故等特殊的交通状况，车载导航装置将会向驾驶员发出报警。

3、号牌检测去重模块

由于RFID芯片在车辆行驶在RFID读写器覆盖范围内时，会多次与读写器进行交互，因此，为避免出现车辆重复计数以及高清摄像机抓拍多张的情况，增加了号牌去重模块，号牌去重模块能够接收红绿灯信号，在绿灯时启动号牌去重去重模块，在红灯时关闭号牌去重去重模块，从而实现在绿灯时通过车辆只抓拍一张图片，而在红灯时抓拍车辆多张图片，实现对车辆各种违法行为的全过程抓拍。

4、基于高清摄像的逐帧车牌识别技术

基于高清摄像机(大于130万像素)实现对路口各进口道不间断的高清录像，并将高清录像传回交通管理部门的指挥中心-上位机中，同时，高清摄像机内置的DSP具备极高的计算能力，能够对摄像机采集的视频图像进行逐帧处理，并从中识别出过往车辆的号牌、号牌颜色、车身的颜色、信号灯的颜色以及道路标志标线，从而对通过交叉口的每辆机动车的特征形成有效记录。

5、基于视频检测技术的车辆违法识别功能

如识别到闯红灯或者不按规定车道行驶的车辆，DSP将从中抓取其中的三张全景照片及一张号牌特写照片，形成符合公安部要求的处罚依据。

6、极高的车辆捕获率和识别率

本系统采用的高清摄像逐帧车牌识别技术与RFID技术均有对车辆的识别功能，使得过往车辆在通过交叉口时，至少会被高清摄像机和RFID系统记录一次，形成对过往车辆识别的双保险。

本实用新型公开了一种在物联网条件下，面向公安交警对交叉口的监控管理需求，结合RFID技术(电子车牌)和高清视频技术，对交叉口过往车辆实现全面监控和通信的新一代的交叉口车辆综合监管服务系统。

该系统充分利用了高清视频监控和物联网条件下RFID检测的优势，能够减少对交叉口管理的综合检测成本，即实现了对交叉口过往车辆以及车辆各种交通违法行为的监管，又实现了对交叉口各类实时交通信息的采集，使得交叉口的各类智能交通设备能够共用实时交通数据，提高交叉口的控制效率。同时，利用RFID技术实现的车路通信功能，还能够使得交通管理部门采集的大量交通数据能够以较低的成本服务于广大驾驶员，满足驾驶员对获取实时交通信息的需求。该系统是在物联网条件下，替代目前的电子警察、交通信息采集以及交通信息发布设备的理想选择。设计巧妙，适于大规模推广应用。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (9)

1.一种基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，其特征在于，包括高清摄像机、RFID读写器和控制器主机，所述控制器主机分别信号连接所述高清摄像机和所述RFID读写器。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，其特征在于，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括号牌检测去重模块，所述RFID读写器通过所述号牌检测去重模块信号连接所述控制器主机。

3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，其特征在于，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括交通流量计数器，所述号牌检测去重模块信号连接所述交通流量计数器。

4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，其特征在于，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括路口交通信号控制器，所述路口交通信号控制器信号连接所述控制器主机。

5.根据权利要求4所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，其特征在于，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括号牌检测去重模块，所述号牌检测去重模块分别信号连接所述RFID读写器、所述控制器主机和所述路口交通信号控制器。

6.根据权利要求1所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，其特征在于，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括实时交通信息管理装置，所述实时交通信息管理装置信号连接所述RFID读写器。

7.根据权利要求1所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，其特征在于，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括上位机，所述上位机分别信号连接所述高清摄像机和所述控制机主机。

8.根据权利要求7所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，其特征在于，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括光传输设备，所述上位机通过所述光传输设备分别信号连接所述高清摄像机和所述控制机主机。

9.根据权利要求1所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统，其特征在于，所述的基于物联网技术的交叉口车辆高清综合监管服务系统还包括硬盘录像机，所述高清摄像机信号连接所述硬盘录像机。

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