隨著各地智能交通信息系統(tǒng)工程的持續(xù)建設(shè)和投入，交通設(shè)施設(shè)備大量增加，尤其是卡口系統(tǒng)的數(shù)量快速增長，這導致卡口系統(tǒng)產(chǎn)生的過車數(shù)據(jù)迅速膨脹。由于缺乏適當?shù)氖侄稳ダ眠@些海量數(shù)據(jù)，導致了“重建設(shè)、輕應(yīng)用”的現(xiàn)象。本文作者結(jié)合實際工作經(jīng)驗，提出了若干基于卡口系統(tǒng)的應(yīng)用，有助于豐富卡口系統(tǒng)的應(yīng)用形式。

　　文/吳明遠

　　卡口背后的大數(shù)據(jù)

　　雖然卡口系統(tǒng)包含很多復(fù)雜技術(shù)，例如圖像識別，但卡口系統(tǒng)最終生成的過車信息卻異常簡單，無外乎車牌號、車型、顏色、行駛速度、過車時間、卡口編號、車道編號等。正是這些簡單信息匯聚起來，形成了數(shù)量龐大的過車記錄，最終產(chǎn)生了若干基于卡口系統(tǒng)的應(yīng)用。

　　假設(shè)每個卡口每小時平均過車3000輛，每天以10小時計(夜晚過車量很小)，則每個卡口一天的過車數(shù)據(jù)有3萬條。當前一線城市的卡口數(shù)量約在500個左右，以此計算，每天的過車記錄將高達1500萬條，一年下來就超過了50億條記錄。

　　稽查防控

　　作為卡口系統(tǒng)最為直接的應(yīng)用，稽查防控應(yīng)用最為廣泛，例如針對逾期未年檢車輛進行整治。用戶指定需要布控的車牌號，卡口系統(tǒng)會實時掃描從所有卡口通過的車輛信息，一旦發(fā)現(xiàn)布控的車輛，會及時通過多種方式，在多種終端上進行報警，以便相關(guān)人員進行攔截。

　　雖然稽查防控應(yīng)用很多，但仍然存在值得改進的地方。當布控車輛從某個卡口經(jīng)過時，攔截人員通常不在現(xiàn)場，等到攔截人員趕到現(xiàn)場時，布控車輛早已逃之夭夭，這就失去了防控的意義。如果結(jié)合GIS技術(shù)，就能很好地解決這個問題。當卡口系統(tǒng)檢測到布控車輛從某個卡口通過時，借助GIS技術(shù)，可以推算出布控車輛接下來將要通過的一個或多個卡口，并對各卡口的可能通過時間進行預(yù)估，這就方便指揮中心及時派員前往相關(guān)卡口進行攔截，有效提高了稽查防控效率。

　　在不遠的將來，有望將全國的卡口系統(tǒng)過車信息全部統(tǒng)一起來，以實現(xiàn)基于全國范圍的稽查防控網(wǎng)絡(luò)，藉此大幅度提高針對違法違章車輛的查處力度。

　　涉案車輛排查

　　隨著城市的快速發(fā)展，城市越來越大，路網(wǎng)也越來越復(fù)雜，為了迅速逃脫公安機關(guān)的抓捕，更多違法犯罪分子借助車輛來實施違法行為。事實上，絕大多數(shù)犯罪分子都會乘坐車輛到現(xiàn)場踩點，反復(fù)查勘現(xiàn)場，等待合適時機以實施違法犯罪行為，最后乘坐車輛逃逸。借助卡口系統(tǒng)中記錄的海量過車信息，結(jié)合海量數(shù)據(jù)分析技術(shù)，完全有可能將犯罪分子乘坐的車輛從茫茫車海中識別出來。

　　除了這種事后的涉案車輛排查技術(shù)，運用同樣的技術(shù)，系統(tǒng)還可以主動出擊，及時預(yù)測將要發(fā)生的為違法行為，做到防患于未然，進一步提高系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

　　伴隨車輛分析

　　由于公眾安全防范意識不斷提高，犯罪分子獨立實施犯罪行為的成功率大為降低，因此，新時期的犯罪行為，開始表現(xiàn)為團體作戰(zhàn)，形成犯罪團伙。踩點和作案時，犯罪團伙通常會使用多輛汽車，以提高成功率。從卡口系統(tǒng)的角度看，團體作案具體表現(xiàn)為多輛車同時出沒于特定卡口覆蓋范圍，利用該特征，從海量過車數(shù)據(jù)中，就可以提取出滿足特定條件的車輛，提高偵破效率，這就是伴隨車輛分析。

　　在應(yīng)用上，由用戶選擇車輛的行進路線，設(shè)置車輛通行間隔時間、跟車數(shù)量，以及分析時間起止范圍，系統(tǒng)就可以從海量過車信息中查找到符合上述特征的所有車輛。通常滿足伴隨車輛分析的車輛數(shù)量不會太多，用戶從這個較小的集合中，結(jié)合卡口系統(tǒng)拍攝的高清照片，就能夠快速定位到犯罪分子使用的車輛，進而順藤摸瓜，迅速抓獲犯罪分子。

　　合理使用伴隨車輛分析，不但可以在案發(fā)后起到快速定位嫌疑車輛的作用，還可以在案發(fā)前提供預(yù)警信息，做到防患于未然，減少人民生命財產(chǎn)的損失。

　　出入案發(fā)現(xiàn)場車輛分析

　　如前所述，犯罪分子在實施犯罪之前，通常會持續(xù)踩點，多次查勘現(xiàn)場，分析合適的作案時間，直至成功實施犯罪行為，之后則很長時間不會出現(xiàn)在作案現(xiàn)場。從卡口系統(tǒng)的角度來看，在作案時間點之前，會有車輛頻繁出入于案發(fā)現(xiàn)場的卡口;而作案之后，這些車輛全都在這些卡口消失了。利用該特征，完全有可能找出符合作案特征的全部車輛，再結(jié)合其它信息，就可以快速找到嫌疑車輛，這就是出入案發(fā)現(xiàn)場車輛分析，用于分析在案發(fā)前進入、案發(fā)中停留、案發(fā)后離開的車輛。

　　從上述應(yīng)用場景可以看出，只有在案件發(fā)生一段時間后，才能有效利用這種分析方式，以提供足夠的對比分析數(shù)據(jù)。

　　異常車輛分析

　　犯罪分子在踩點的過程中，通常會在特定時間頻繁出入于特定卡口。利用數(shù)據(jù)倉庫分析技術(shù)，找出特定時間段(如夜晚)，在特定卡口(如案件高發(fā)區(qū)域)，最為活躍的車輛，用戶可進一步分析這些車輛，及時發(fā)現(xiàn)潛在的犯罪行為，有效震懾犯罪分子，這就是異常車輛分析。

　　除此之外，還可以分析車輛通行規(guī)律異常的情況。例如突然出現(xiàn)在不經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域，或者應(yīng)該經(jīng)常出現(xiàn)在某一區(qū)域，突然幾天不出現(xiàn)了。這些異常行為都可以從海量過車數(shù)據(jù)中挖掘出來。

　　在使用異常車輛分析時，可根據(jù)需要，過濾掉出租車等車輛類型，以減少排查范圍，提高分析效率。

　　旅行時間計算

　　車輛通過每一個卡口時，卡口系統(tǒng)會記錄通過時間和車牌號，由此可以計算出車輛在相鄰卡口間的通行時間，這就是旅行時間計算。

　　有了相鄰卡口間的旅行時間，結(jié)合GIS，自動測算出相鄰卡口間的道路長度，就可以計算出車輛在相鄰卡口間的平均行駛速度，這就是區(qū)間測速。

　　由于電子狗的大量使用，不少駕駛員在通過卡口時，會主動降低速度，一旦離開卡口覆蓋范圍，又會迅速提高速度，超速行駛，傳統(tǒng)的單點測速無法發(fā)現(xiàn)這種超速行為。利用區(qū)間測速，就可以有效解決該問題，此時只需在封閉道路的兩端安裝卡口，即可發(fā)現(xiàn)超速行為。利用該方式，可有效減少卡口建設(shè)數(shù)量，節(jié)省建設(shè)資金;同時解決了單點測速的弊端，可有效減少因超速帶來的交通事故，強化路網(wǎng)通行規(guī)范，提高路網(wǎng)通行能力。

　　計算車輛旅行時間和區(qū)間行駛速度，在技術(shù)實現(xiàn)上，要求卡口系統(tǒng)針對每一條車輛通行記錄，找出時間間隔最近的相同號牌的上一條通行記錄，以此完成計算。如果碰巧找出的上一條通行記錄所對應(yīng)的卡口，與當前記錄對應(yīng)的卡口相距甚遠，車輛完全不可能在這個時間間隔內(nèi)穿越這兩個卡口，這就意味著發(fā)現(xiàn)了車輛套牌行為。套牌行為的危險性毋庸贅述，一旦發(fā)現(xiàn)套牌行為，卡口系統(tǒng)可通過多種方式通知相關(guān)人員進行攔截。

　　交通流量分析

　　傳統(tǒng)上，分析交通流量時，多使用來自地磁、微波等檢測源的數(shù)據(jù)，但這些檢測源都有一個共同點，那就是無法檢測車牌號。這就限制了傳統(tǒng)流量分析的應(yīng)用場景，僅能對單一路段/路口進行分析，無法形成全局的流量分析。

　　卡口系統(tǒng)由于記錄了車輛號牌，相對地磁、微波等檢測設(shè)備，具有天然的優(yōu)勢?；诳谙到y(tǒng)的流量分析，可計算出城市各小區(qū)機動車發(fā)生量分布、吸引量分布，可實現(xiàn)出行目的地分析、出行路徑分析等多種分析應(yīng)用，進而找出城市熱點區(qū)域，為管理者提供決策參考，更好地優(yōu)化路網(wǎng)機制，規(guī)劃更為合理的路網(wǎng)參數(shù)。

　　圖像分析

　　卡口系統(tǒng)記錄的過車數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)上是很簡單的，從占用的存儲空間來看，圖片之外的部分才幾百字節(jié)，但每張圖片大小卻有幾百K。隨著高清卡口的推廣，相信圖片大小會越來越大，占用越來越多的存儲空間。

　　傳統(tǒng)上，卡口系統(tǒng)拍攝的圖片僅用作人工審核用，用于在最終環(huán)節(jié)對車輛進行確認?？紤]到龐大的過車數(shù)據(jù)，相信絕大多數(shù)圖片都無法得到有效利用，白白占用了龐大的存儲空間。

　　事實上，卡口過車圖片里面包含了很多信息，這些信息是卡口設(shè)備本身無法有效識別出來的信息，例如車輛品牌、車輛型號、是否粘貼了年檢標識、駕駛員是否系安全帶、是否駕駛時撥打電話等等。

　　隨著圖像分析技術(shù)越來越智能，在卡口系統(tǒng)采集的過車圖片之上，建立后期圖像分析應(yīng)用，利用圖像分析技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)違法違章車輛，就變得愈發(fā)有效了。例如通過與車駕管系統(tǒng)中登記的車輛信息進行比對，可檢查是否套牌。

　　利用后期圖像分析，在不改變現(xiàn)有卡口設(shè)備的情況下，就能夠挖掘出更多的車輛特征，便于實現(xiàn)更多應(yīng)用，有效利用了現(xiàn)有卡口設(shè)備，降低不必要的卡口重建投入。

　　卡口大數(shù)據(jù)應(yīng)用更豐富

　　利用先進的海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)，結(jié)合當前城市發(fā)展需要，充分挖掘卡口系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的價值，為平安城市的建設(shè)打下堅實基礎(chǔ)，這是當前基于卡口系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。

　　除了傳統(tǒng)的稽查防控應(yīng)用，基于卡口應(yīng)用的海量過車數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)涉案車輛排查、旅行時間計算、交通流量分析、圖像分析等應(yīng)用。其中涉案車輛排查又包括伴隨車輛分析、出入案發(fā)現(xiàn)場車輛分析、異常車輛分析等多種應(yīng)用形式;由旅行時間計算，可衍生出區(qū)間超速測量、套牌分析等應(yīng)用;交通流量分析是卡口系統(tǒng)的重要應(yīng)用方向，可提供很多傳統(tǒng)檢測設(shè)備無法支撐的應(yīng)用形式;圖像分析可充分利用卡口設(shè)備抓拍的圖片，提供更為完備的車輛特征信息。