剖析廣州「開四停四」交通限行的實現技術

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本文由 Frank 發表於 雲+社區專欄

爲緩解廣州城區的道路交通緊張情況，廣州已於2018年7月1日起進行管控區域的「外地牌車」實施「開四停四」管理措施通行規則，執法部門已於8月1日起正式依據規則進行非廣州市籍車輛通行的拍攝取證工做。今天咱們就從技術的角度，來剖析一下如何技術上實現「開四停四」的斷定執法。

整個「開四停四」限行斷定系統主要涉及三大功能模塊：

圖1：「開四停四」限行斷定系統主要模塊

1、電子警察影像採集及存儲

電子影像採集及存儲是很是成熟的系統，目前已造成多套解決方案：電子警察抓拍、卡口抓拍、治安監控、流量監控等。採集數據主要爲圖片或視頻資料。

涉及到廣州的外地車牌「開四停四」限行，因爲是新法規，這裏很大多是一整套專門的拍攝採集系統，佈局在管控區域內。據網上信息披露，廣州2018-7-10新增啓用 「170」套設備用於「開四停四」的說法。不過理論上，任何一個交通監控攝像頭均可採集用於「開四停四」數據分析處理的影像數據。

因爲這塊技術最成熟，咱們這裏只列出技術架構圖（見下圖：電子卡口設置示意圖及電子「卡口」抓拍系統架構）：

圖2-1：電子卡口設置示意圖

圖2-2：電子「卡口」抓拍系統架構

在圖像或視頻資料的存儲方面，因爲數據量巨大，能夠考慮使用騰訊雲的文件存儲（CFS）來知足，確保彈性擴展與共享訪問。

2、外地車牌識別入庫

在卡口由電子警察採集的圖片資料，將經過採用機器學習的「圖片識別」/ 「視頻關鍵幀」技術，將外地車牌的信息抽取出來，存放於外地限行數據庫（LimitedPassDB）的originalInfoTable中。

這裏圖片資料識別的技術也很成熟，目前已普遍用於停車場、高速關卡等場景。系統架構圖以下：

圖3：車牌識別系統示意圖

關於車牌識別的編程代碼（python）實現，能夠參考文章《用PaddlePaddle進行車牌識別》：https://cloud.tencent.com/dev...

騰訊雲也提供了「智能鈦機器學習」平臺服務，能夠幫助用戶進行模型型訓練、評估與預測。

圖4：騰訊雲TI機器學習平臺架構圖

圖片從服務器上傳到 COS 對象存儲後，您能夠經過 TI 調度 CPU 和 HPC 集羣對圖片數據進行裁剪、格式轉換等數據預處理；接下來採用 Faster R-CNN 或其餘算法進行圖象識別的模型訓練，並優化參數直至最優；訓練完畢的模型便可用於其餘圖片的圖像識別預測，以判斷圖像物品的基本屬性。

TI 的圖片識別結果可普遍應用於公安領域的網絡鑑黃，反恐的高危行爲檢測、嫌疑人特徵檢測，廣告推薦領域的新商品識別、類似商品推薦，智能交通領域的車輛識別、行人識別、自動駕駛等場景。

3、違法識別斷定

「開四停四」違法車輛識別斷定，是咱們文章重點要介紹的模塊。實現方法以下：

一、符合條件的通行進行編碼

首先，咱們先要對符合外地車通行的措施與條件進行編碼。廣州外地車限行的措施見下圖所示：

圖5：「開四停四」管理措施

若是咱們將通行標識爲「1」,停駛標識爲「0」，依圖咱們能夠得出合規的通行標識碼有8種：

100001

1100001

11100001

10100001

111100001

101100001

110100001

100100001

這8種符合條件的bitmap通行碼，能夠大大減小咱們斷定的複雜性。

二、記錄跟蹤外地車在管制區域內的行駛

在管制區域內任一點拍攝識別外地車（非粵A牌車輛），即入庫1條uin爲車牌號的記錄addTraceRec到traceInfoTable表中。當天再有同一輛車的信息再也不入庫。顯然，記錄必須包括有字段-標識串flagStr，還能夠有時間timestamp、違法標記isIllegal等字段。首次寫入時：flagStr置爲1。

次日開始,拍攝到有記錄的外地車牌，即update其標識串字段：flagStr=flagStr.’1’;

另外，還須要起一個定時任務（如天天23：59：00）：對於以前已有記錄，但其餘該天未拍攝到的，進行標識串字符補齊，flagStr=flagStr.’0’

三、外地車限行違法斷定

使用定時任務來完成（如天天00：00：00）；針對flagStr.length>=5,執行斷定，斷定條件：

1）是否知足「停四」，是則清除記錄；

If ‘0000’ in flagStr:

//flagStr=‘’

//isIllegal=0

deleteTraceRec() //清除traceInfoTable中記錄

2）在上述1）的條件下，判斷是否知足「開四」，不是則違法

else:

if flagStr not in (11110,11000,11100,10100,10010,10110,11010,111100,111000,101000,100100,101100,110100,1111000,1001000,1011000,1101000)：

isIllegal=1

addIllegalRec() //在違法信息illegalInfoTable中增長1條記錄

sendBill() //發送違法罰單

​ flagStr=flagStr[1:] //截去第1位標識串

endif

endif

以上，爲你們剖析了一種「開四停四」交通限行管理的實現技術方法，但願對你們解決實際場景問題時如何應用技術有所幫助。

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