摘要：本文對現(xiàn)階段高速服務(wù)區(qū)存在的各種突出問題分析梳理，通過基于智能視頻技術(shù)的高速公路服務(wù)區(qū)精細(xì)化管理是一種現(xiàn)代化服務(wù)區(qū)車輛及設(shè)備自動化管理系統(tǒng)，以促進(jìn)服務(wù)區(qū)停車場車位及設(shè)施利用率，最大限度地提高服務(wù)接待能力，同時又具有服務(wù)區(qū)打擊逃費功能，是將服務(wù)區(qū)完全置于智能管理下的服務(wù)管理系統(tǒng)。它主要是針對服務(wù)區(qū)優(yōu)質(zhì)管理需要，以管理安全、操作方便、更高效、人性化的服務(wù)車輛及人員為目標(biāo)的智能化管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：智慧服務(wù)區(qū)、智能視頻分析技術(shù)、防逃費、大數(shù)據(jù)
    服務(wù)區(qū)是高速公路上必不可少的配套資源設(shè)施，隨著我國高速公路的迅猛發(fā)展發(fā)展高速服務(wù)區(qū)，服務(wù)區(qū)的數(shù)量和服務(wù)區(qū)車輛與日俱增，特別是節(jié)假日期間大量車輛和人員進(jìn)入服務(wù)區(qū)，給服務(wù)區(qū)的管理帶來了巨大考驗，如何及時掌握服務(wù)區(qū)車輛和人員數(shù)量動態(tài)，根據(jù)車型引導(dǎo)車輛停車，采取布局合理的服務(wù)區(qū)服務(wù)設(shè)施，控制合理的車流量和人流量，是對服務(wù)區(qū)更加精細(xì)化管理的重要組成部分，也是打造“智慧服務(wù)區(qū)”的成果展現(xiàn)。

一、服務(wù)區(qū)在管理中的問題

1.1服務(wù)區(qū)內(nèi)換掛、甩掛逃費

    隨著高速公路通車?yán)锍痰难该驮鲩L和聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，特別是計重收費普及以后超限單車通行費大幅增加，部分人員在既得利益的驅(qū)動下，在服務(wù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行貨車的換掛、甩掛等逃避通行費，給國家和企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失，也給正常的運營秩序帶來較大的沖擊。

1.2服務(wù)區(qū)停車場車輛停放無序

    高速服務(wù)區(qū)都建有客貨車分類停放區(qū)，遇到節(jié)假日大量車輛涌入服務(wù)區(qū)，不按標(biāo)志車位規(guī)范停車，導(dǎo)致服務(wù)區(qū)停車場混亂，停車區(qū)域擁堵容易造成剮蹭等交通事故發(fā)生。

1.3危險品運輸車停車不規(guī)范

   危險品運輸車行駛途中保障其安全及其重要，特別是服務(wù)區(qū)為人流密集地區(qū)，危險品運輸車亂停亂放，不在?；奋囄怀鐾７?，一方面會造成車輛擁堵，另一方面也會造成公共安全隱患危機人身安全。

1.4對服務(wù)區(qū)車流量、人流量掌握不及時

    隨著服務(wù)區(qū)客流量快速的增長，尤其在節(jié)假日期間，大量的車輛及旅客涌入服務(wù)區(qū)，給服務(wù)區(qū)的各項工作帶來巨大的考驗。因此，及時的掌握各個服務(wù)區(qū)的客流量及車流量數(shù)據(jù)，綜合各個服務(wù)區(qū)數(shù)據(jù)變化及時采取合理的措施，控制客流量及車流量，為人們出行提供最優(yōu)最便利的服務(wù)同時，也大大減輕服務(wù)區(qū)的工作壓力。

1.5服務(wù)區(qū)大數(shù)據(jù)應(yīng)用不深入

    高速公路服務(wù)區(qū)在日常的運營過程中, 產(chǎn)生了海量的、異構(gòu)的數(shù)據(jù), 即大數(shù)據(jù), 這些數(shù)據(jù)還在快速的增長. 大規(guī)模產(chǎn)生的數(shù)據(jù), 給數(shù)據(jù)的存儲和分析帶來了巨大的挑戰(zhàn), 如何深入的、科學(xué)的、高效的存儲這些大數(shù)據(jù), 并能對其進(jìn)行快捷的訪問和分析, 更好的服務(wù)于交通, 是一個迫在眉睫的問題。
首先討論了高速公路中大數(shù)據(jù)的來源以及數(shù)據(jù)的特點, 然后分析了研究大數(shù)據(jù)的意義和大數(shù)據(jù)處理技術(shù), 并分析了這些技術(shù)在高速公路大數(shù)據(jù)中分析中所面臨的挑戰(zhàn)。

二、系統(tǒng)設(shè)計

    基于智能視頻技術(shù)的高速公路服務(wù)區(qū)管理方式是一種現(xiàn)代化服務(wù)區(qū)車輛及設(shè)備自動化管理系統(tǒng)，以促進(jìn)服務(wù)區(qū)停車場車位及道路利用率，最大限度地提高服務(wù)接待能力，同時又具有服務(wù)區(qū)打擊逃費功能，是將服務(wù)區(qū)完全置于計算機管理下的高科技機電一體化產(chǎn)品。它主要是針對服務(wù)區(qū)優(yōu)質(zhì)管理需要，以管理安全、操作方便、更高效、人性的服務(wù)各車主及旅客為目標(biāo)自動化統(tǒng)計系統(tǒng)，通過視頻技術(shù)多維車輛特征分析、車牌抓拍、車位引導(dǎo)系統(tǒng)的使用，提供全面停車指引服務(wù)，可以極大地提高服務(wù)區(qū)停車場服務(wù)水準(zhǔn)，并提高服務(wù)設(shè)施的自動化程度和動態(tài)監(jiān)控能力，按照車型合理安排停車，提高停車設(shè)施泊車?yán)寐?，減少排隊進(jìn)入服務(wù)區(qū)時間，樹立服務(wù)區(qū)停車場優(yōu)質(zhì)服務(wù)的形象；同時對服務(wù)區(qū)出口的車輛根據(jù)號牌識別信息自動和入口車輛進(jìn)行號牌、車型的比對，重點判斷貨車服務(wù)區(qū)內(nèi)甩掛、換掛等逃費行為，對存在逃費行為的車輛進(jìn)行上級反饋和預(yù)警；服務(wù)區(qū)智能卡口系統(tǒng)對進(jìn)入服務(wù)區(qū)的車輛數(shù)量、車型等實時監(jiān)控；后期視頻云監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，監(jiān)管人員可以通過手機APP實時查看管轄服務(wù)區(qū)運行狀態(tài)是否正常，方便隨時發(fā)布管理動態(tài)，來實現(xiàn)服務(wù)區(qū)運行狀況和信息發(fā)布聯(lián)網(wǎng)管理，打造現(xiàn)代化的智慧服務(wù)區(qū)。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

3.1智能視頻分析服務(wù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計

    總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇?，前端利用車輛特征信息采集識別設(shè)備采集車輛或者人流量信息，傳到后臺服務(wù)器上進(jìn)行服務(wù)區(qū)出入口的車型比對處理分析，得出相應(yīng)的車型分析結(jié)果，服務(wù)器根據(jù)車型識別結(jié)果和服務(wù)區(qū)停車場的閑置車位數(shù)量，給停車引導(dǎo)顯示屏發(fā)出車輛引導(dǎo)信息；對進(jìn)入服務(wù)區(qū)內(nèi)的危化品運輸車輛進(jìn)行監(jiān)控，不按規(guī)定停入危化品專用車位將發(fā)出警告；人流量統(tǒng)計分析系統(tǒng)實時分析園區(qū)內(nèi)人流量活動數(shù)量，為管理者提供管理依據(jù)。
數(shù)據(jù)中心
    數(shù)據(jù)中心直接接入服務(wù)區(qū)內(nèi)前端采集的檢測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心存儲數(shù)據(jù)類型，包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要包括平臺涉及的所有高速公路業(yè)主公司高速服務(wù)區(qū)所涉及的設(shè)備和車道，以及設(shè)備檢測的車輛特征信息等；非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要包括車輛特征圖片信息。
服務(wù)區(qū)&停車區(qū)
    服務(wù)區(qū)和停車區(qū)入口、出口安裝車輛特征信息采集設(shè)備，車道過車時將采集的車輛特征數(shù)據(jù)由前置工控設(shè)備存儲。
    前置服務(wù)器將數(shù)據(jù)規(guī)整和清洗后，通過專網(wǎng)上報公司數(shù)據(jù)中心計算分析、統(tǒng)計計算、匯總處理。

3.2智能視頻分析服務(wù)區(qū)邏輯架構(gòu)拓?fù)鋱D

數(shù)據(jù)接入方向：

    在服務(wù)區(qū)前端檢測點，由前端智能識別設(shè)備采集各服務(wù)區(qū)過車的特征數(shù)據(jù)，前置服務(wù)器對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、緩存、然后平臺接口層通訊按照統(tǒng)一協(xié)議接口傳送數(shù)據(jù)到達(dá)平臺。
    平臺接口層各功能業(yè)務(wù)模塊接口對數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性判斷后，按照配置把數(shù)據(jù)推入相應(yīng)的消息隊列。
    消息總線分配和管理各個消息隊列的調(diào)度和緩存。
    計算&統(tǒng)計功能層響應(yīng)消息總線通知，分業(yè)務(wù)功能進(jìn)行實時計算過程軌跡、流量計算、異常數(shù)據(jù)計算、布控稽查計算、逃費預(yù)判后把計算結(jié)果回送消息隊列；分業(yè)務(wù)功能進(jìn)行離線數(shù)據(jù)的統(tǒng)計生成報表后推送到消息隊列。
    功能模塊層響應(yīng)消息總線通知，按消息隊列分類進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲入數(shù)據(jù)庫、圖片進(jìn)入文件存儲層；歷史數(shù)據(jù)(超過預(yù)設(shè)閾值年份)存儲入數(shù)據(jù)庫。

數(shù)據(jù)查閱方向：

    展示層采用B/S 模式，SpringMVC層架進(jìn)行展示，客戶端通過瀏覽器作為運行介質(zhì)和用戶交互，響應(yīng)用戶操作產(chǎn)生控制結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)推送到平臺接口層。
    接口層分為兩大部分，一為業(yè)務(wù)功能查詢接口實現(xiàn)正常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢和管理，二為實時視頻轉(zhuǎn)發(fā)接口實現(xiàn)車道實時監(jiān)控。
    消息總線分配和管理各個消息隊列的調(diào)度和緩存。
    業(yè)務(wù)模塊層響應(yīng)消息總線通知，各業(yè)務(wù)模塊分別處理預(yù)設(shè)置消息隊列消息，查詢計算數(shù)據(jù)庫或者文件系統(tǒng)后把結(jié)果數(shù)據(jù)返回到消息隊列。
    展示層在SpringMVC 通過模型層響應(yīng)消息總線的通知，獲取結(jié)果數(shù)據(jù)綁定到視圖層實現(xiàn)數(shù)據(jù)的展示。

3.3智能視頻分析服務(wù)區(qū)功能接入拓?fù)鋱D

    數(shù)據(jù)采集模塊單據(jù)包括服務(wù)區(qū)入口車輛特征信息數(shù)據(jù)采集、服務(wù)區(qū)出口車輛特征信息采集、危化品車輛識別監(jiān)控、人流量分析，通過視頻分析采集到車輛特征信息，可以把相關(guān)大數(shù)據(jù)信息接入到打逃應(yīng)用、布控應(yīng)用、報表應(yīng)用等多項功能接入。

四、主要功能

4.1車型分類系統(tǒng)引導(dǎo)不同車型進(jìn)入停車位

    車型分類系統(tǒng)應(yīng)前端車型識別采集設(shè)備需要可以明確區(qū)分客1-客4、貨1-貨5、特殊車輛（危險品運輸車輛）的車型信息，并通過中心服務(wù)器識別該車型后，根據(jù)該車型信息計算出服務(wù)區(qū)內(nèi)剩余的車位信息并發(fā)出指引標(biāo)識，需要按照指示牌導(dǎo)引線進(jìn)行行駛，指引車主選擇合適的停車位停放車輛，按照車型分類區(qū)分停車位，大小車輛分別停放，規(guī)范停車秩序，使車位能夠得到有效利用。

4.2識別危險品運輸車輛

    服務(wù)區(qū)視頻車輛分析系統(tǒng)是通過前端識別設(shè)備采集車輛圖像，車輛特征提取系統(tǒng)分析后可以識別帶有危險品標(biāo)志的車輛例如危險標(biāo)志燈、危險車輛側(cè)面標(biāo)志等其他危險品標(biāo)志，運輸車輛進(jìn)入服務(wù)區(qū)后前端采集設(shè)備分析出危險品運輸車后，直接引導(dǎo)該類型車輛進(jìn)入危險品運輸車輛專用車位進(jìn)行停放，減少事故的發(fā)生。

4.3服務(wù)區(qū)客流量及車流量統(tǒng)計分析

    服務(wù)區(qū)流量統(tǒng)計系統(tǒng)由高清智能卡口攝像機、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等構(gòu)成，是利用計算機視覺技術(shù)先進(jìn)的視頻算法，對進(jìn)出服務(wù)區(qū)卡智能口監(jiān)控畫面進(jìn)行分析、處理、應(yīng)用的過程，完整的流量統(tǒng)計系統(tǒng)，主要包括以下幾個步驟：背景學(xué)習(xí)過程、移動的目標(biāo)提取與跟蹤、移動目標(biāo)的識別判斷。系統(tǒng)具有專業(yè)的智能檢測功能和豐富的擴(kuò)展接口，其獨特的后端分析系統(tǒng)，賦予產(chǎn)品高靈活性和高穩(wěn)定性的特點。
    流量統(tǒng)計系統(tǒng)不僅可以分析服務(wù)區(qū)客流量數(shù)據(jù)，還可以為服務(wù)區(qū)獲取不同時段分布的人數(shù)統(tǒng)計、人群行為異常、場內(nèi)滯留人數(shù)分析等信息，從而有利于管理人員現(xiàn)場調(diào)度管理、判斷人群及車輛擁擠程度、實現(xiàn)服務(wù)區(qū)安全高效管理；對于服務(wù)區(qū)管理中心，服務(wù)區(qū)管理人員可利用該統(tǒng)計系統(tǒng)了解顧客行為，來評估服務(wù)區(qū)所提供的服務(wù)設(shè)施是否方便、足夠、達(dá)標(biāo)等。此外還可以對服務(wù)區(qū)由于顧客過多擁擠引起的安全隱患及時報警。

4.4智能視頻分析系統(tǒng)實現(xiàn)防逃費功能

    智能視頻分析服務(wù)區(qū)系統(tǒng)對服務(wù)區(qū)出入口數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，以車牌號碼為索引，對出口車輛進(jìn)行車輛特征比對，主要比對的特征為車臉、車身及車尾，比較其差異性，以此判斷該車輛存在哪種類型的異常情況，如換牌換卡、套牌、甩掛和換掛等逃費行為。
    對于比對異常的車輛數(shù)據(jù)，通過報警功能在平臺上提示用戶，該車疑似逃費車輛，需要通過人工進(jìn)行核實。
工作人員可通過平臺的過車查詢功能對車輛進(jìn)行跟蹤查詢，包括服務(wù)區(qū)出入口車頭車尾高清圖、車身圖片等；通過掌握的車輛信息對嫌疑車輛進(jìn)行復(fù)核，以確定車輛是否為逃費車輛，最終將此車牌號標(biāo)注為嫌疑車輛，加入平臺黑名單；當(dāng)該車再次被識別時，平臺通過報警功能提示用戶進(jìn)行攔截。

五、結(jié)束語

    “智慧服務(wù)區(qū)”已被大多數(shù)高速公路服務(wù)區(qū)管理單位所接受，這是現(xiàn)代服務(wù)區(qū)一體化管理的信息化理念。它將新一云計算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器技術(shù)、運籌學(xué)、人工智能和系統(tǒng)綜合技術(shù)有效地集成應(yīng)用于高速公路服務(wù)區(qū)信息化建設(shè)，并通過人工智能、大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)收集、分析和處理，結(jié)合服務(wù)區(qū)布局調(diào)整、軟硬件設(shè)施的升級改造、服務(wù)功能優(yōu)化等進(jìn)行匹配，必將推動服務(wù)區(qū)新的產(chǎn)業(yè)升級，推動服務(wù)區(qū)管理的科學(xué)化和服務(wù)的創(chuàng)新。