摘要：本文對(duì)現(xiàn)階段高速服務(wù)區(qū)存在的各種突出問(wèn)題分析梳理，通過(guò)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(chē)輛及設(shè)備自動(dòng)化管理系統(tǒng)，以促進(jìn)服務(wù)區(qū)停車(chē)場(chǎng)車(chē)位及設(shè)施利用率，最大限度地提高服務(wù)接待能力，同時(shí)又具有服務(wù)區(qū)打擊逃費(fèi)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(duì)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(chē)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(fèi)、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(guó)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(chē)輛與日俱增，特別是節(jié)假日期間大量車(chē)輛和人員進(jìn)入服務(wù)區(qū)，給服務(wù)區(qū)的管理帶來(lái)了巨大考驗(yàn)，如何及時(shí)掌握服務(wù)區(qū)車(chē)輛和人員數(shù)量動(dòng)態(tài)，根據(jù)車(chē)型引導(dǎo)車(chē)輛停車(chē)，采取布局合理的服務(wù)區(qū)服務(wù)設(shè)施，控制合理的車(chē)流量和人流量，是對(duì)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(wèn)題

1.1服務(wù)區(qū)內(nèi)換掛、甩掛逃費(fèi)

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

1.2服務(wù)區(qū)停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛停放無(wú)序

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

1.3危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)停車(chē)不規(guī)范

   危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)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(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)亂停亂放，不在?；奋?chē)位出停放，一方面會(huì)造成車(chē)輛擁堵，另一方面也會(huì)造成公共安全隱患危機(jī)人身安全。

1.4對(duì)服務(wù)區(qū)車(chē)流量、人流量掌握不及時(shí)

    隨著服務(wù)區(qū)客流量快速的增長(zhǎng)，尤其在節(jié)假日期間，大量的車(chē)輛及旅客涌入服務(wù)區(qū)，給服務(wù)區(qū)的各項(xiàng)工作帶來(lái)巨大的考驗(yàn)。因此，及時(shí)的掌握各個(gè)服務(wù)區(qū)的客流量及車(chē)流量數(shù)據(jù)，綜合各個(gè)服務(wù)區(qū)數(shù)據(jù)變化及時(shí)采取合理的措施，控制客流量及車(chē)流量，為人們出行提供最優(yōu)最便利的服務(wù)同時(shí)，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(yùn)營(yíng)過(guò)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(zhǎng). 大規(guī)模產(chǎn)生的數(shù)據(jù), 給數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn), 如何深入的、科學(xué)的、高效的存儲(chǔ)這些大數(shù)據(jù), 并能對(duì)其進(jìn)行快捷的訪(fǎng)問(wèn)和分析, 更好的服務(wù)于交通, 是一個(gè)迫在眉睫的問(wèn)題。
首先討論了高速公路中大數(shù)據(jù)的來(lái)源以及數(shù)據(jù)的特點(diǎn), 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(jì)

    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(chē)輛及設(shè)備自動(dòng)化管理系統(tǒng)，以促進(jìn)服務(wù)區(qū)停車(chē)場(chǎng)車(chē)位及道路利用率，最大限度地提高服務(wù)接待能力，同時(shí)又具有服務(wù)區(qū)打擊逃費(fèi)功能，是將服務(wù)區(qū)完全置于計(jì)算機(jī)管理下的高科技機(jī)電一體化產(chǎn)品。它主要是針對(duì)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(chē)主及旅客為目標(biāo)自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，通過(guò)視頻技術(shù)多維車(chē)輛特征分析、車(chē)牌抓拍、車(chē)位引導(dǎo)系統(tǒng)的使用，提供全面停車(chē)指引服務(wù)，可以極大地提高服務(wù)區(qū)停車(chē)場(chǎng)服務(wù)水準(zhǔn)，并提高服務(wù)設(shè)施的自動(dòng)化程度和動(dòng)態(tài)監(jiān)控能力，按照車(chē)型合理安排停車(chē)，提高停車(chē)設(shè)施泊車(chē)?yán)寐?，減少排隊(duì)進(jìn)入服務(wù)區(qū)時(shí)間，樹(shù)立服務(wù)區(qū)停車(chē)場(chǎng)優(yōu)質(zhì)服務(wù)的形象；同時(shí)對(duì)服務(wù)區(qū)出口的車(chē)輛根據(jù)號(hào)牌識(shí)別信息自動(dòng)和入口車(chē)輛進(jìn)行號(hào)牌、車(chē)型的比對(duì)，重點(diǎn)判斷貨車(chē)服務(wù)區(qū)內(nèi)甩掛、換掛等逃費(fèi)行為，對(duì)存在逃費(fèi)行為的車(chē)輛進(jìn)行上級(jí)反饋和預(yù)警；服務(wù)區(qū)智能卡口系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入服務(wù)區(qū)的車(chē)輛數(shù)量、車(chē)型等實(shí)時(shí)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(guò)手機(jī)APP實(shí)時(shí)查看管轄服務(wù)區(qū)運(yùn)行狀態(tài)是否正常，方便隨時(shí)發(fā)布管理動(dòng)態(tài)，來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)運(yùn)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(jì)

    總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇?，前端利用?chē)輛特征信息采集識(shí)別設(shè)備采集車(chē)輛或者人流量信息，傳到后臺(tái)服務(wù)器上進(jìn)行服務(wù)區(qū)出入口的車(chē)型比對(duì)處理分析，得出相應(yīng)的車(chē)型分析結(jié)果，服務(wù)器根據(jù)車(chē)型識(shí)別結(jié)果和服務(wù)區(qū)停車(chē)場(chǎng)的閑置車(chē)位數(shù)量，給停車(chē)引導(dǎo)顯示屏發(fā)出車(chē)輛引導(dǎo)信息；對(duì)進(jìn)入服務(wù)區(qū)內(nèi)的?；愤\(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)控，不按規(guī)定停入?；穼?zhuān)用車(chē)位將發(fā)出警告；人流量統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析園區(qū)內(nèi)人流量活動(dòng)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(cè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)數(shù)據(jù)類(lèi)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(tái)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(chē)道，以及設(shè)備檢測(cè)的車(chē)輛特征信息等；非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要包括車(chē)輛特征圖片信息。
服務(wù)區(qū)&停車(chē)區(qū)
    服務(wù)區(qū)和停車(chē)區(qū)入口、出口安裝車(chē)輛特征信息采集設(shè)備，車(chē)道過(guò)車(chē)時(shí)將采集的車(chē)輛特征數(shù)據(jù)由前置工控設(shè)備存儲(chǔ)。
    前置服務(wù)器將數(shù)據(jù)規(guī)整和清洗后，通過(guò)專(zhuān)網(wǎng)上報(bào)公司數(shù)據(jù)中心計(jì)算分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)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(cè)點(diǎn)，由前端智能識(shí)別設(shè)備采集各服務(wù)區(qū)過(guò)車(chē)的特征數(shù)據(jù)，前置服務(wù)器對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、緩存、然后平臺(tái)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(tái)。
    平臺(tái)接口層各功能業(yè)務(wù)模塊接口對(duì)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(duì)列。
    消息總線(xiàn)分配和管理各個(gè)消息隊(duì)列的調(diào)度和緩存。
    計(jì)算&統(tǒng)計(jì)功能層響應(yīng)消息總線(xiàn)通知，分業(yè)務(wù)功能進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算過(guò)程軌跡、流量計(jì)算、異常數(shù)據(jù)計(jì)算、布控稽查計(jì)算、逃費(fèi)預(yù)判后把計(jì)算結(jié)果回送消息隊(duì)列；分業(yè)務(wù)功能進(jìn)行離線(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)生成報(bào)表后推送到消息隊(duì)列。
    功能模塊層響應(yīng)消息總線(xiàn)通知，按消息隊(duì)列分類(lèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫(kù)、圖片進(jìn)入文件存儲(chǔ)層；歷史數(shù)據(jù)(超過(guò)預(yù)設(shè)閾值年份)存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫(kù)。

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(hù)端通過(guò)瀏覽器作為運(yùn)行介質(zhì)和用戶(hù)交互，響應(yīng)用戶(hù)操作產(chǎn)生控制結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)推送到平臺(tái)接口層。
    接口層分為兩大部分，一為業(yè)務(wù)功能查詢(xún)接口實(shí)現(xiàn)正常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢(xún)和管理，二為實(shí)時(shí)視頻轉(zhuǎn)發(fā)接口實(shí)現(xiàn)車(chē)道實(shí)時(shí)監(jiān)控。
    消息總線(xiàn)分配和管理各個(gè)消息隊(duì)列的調(diào)度和緩存。
    業(yè)務(wù)模塊層響應(yīng)消息總線(xiàn)通知，各業(yè)務(wù)模塊分別處理預(yù)設(shè)置消息隊(duì)列消息，查詢(xún)計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)或者文件系統(tǒng)后把結(jié)果數(shù)據(jù)返回到消息隊(duì)列。
    展示層在SpringMVC 通過(guò)模型層響應(yīng)消息總線(xiàn)的通知，獲取結(jié)果數(shù)據(jù)綁定到視圖層實(shí)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(chē)輛特征信息數(shù)據(jù)采集、服務(wù)區(qū)出口車(chē)輛特征信息采集、?；奋?chē)輛識(shí)別監(jiān)控、人流量分析，通過(guò)視頻分析采集到車(chē)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(bào)表應(yīng)用等多項(xiàng)功能接入。

四、主要功能

4.1車(chē)型分類(lèi)系統(tǒng)引導(dǎo)不同車(chē)型進(jìn)入停車(chē)位

    車(chē)型分類(lèi)系統(tǒng)應(yīng)前端車(chē)型識(shí)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(chē)輛（危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛）的車(chē)型信息，并通過(guò)中心服務(wù)器識(shí)別該車(chē)型后，根據(jù)該車(chē)型信息計(jì)算出服務(wù)區(qū)內(nèi)剩余的車(chē)位信息并發(fā)出指引標(biāo)識(shí)，需要按照指示牌導(dǎo)引線(xiàn)進(jìn)行行駛，指引車(chē)主選擇合適的停車(chē)位停放車(chē)輛，按照車(chē)型分類(lèi)區(qū)分停車(chē)位，大小車(chē)輛分別停放，規(guī)范停車(chē)秩序，使車(chē)位能夠得到有效利用。

4.2識(shí)別危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛

    服務(wù)區(qū)視頻車(chē)輛分析系統(tǒng)是通過(guò)前端識(shí)別設(shè)備采集車(chē)輛圖像，車(chē)輛特征提取系統(tǒng)分析后可以識(shí)別帶有危險(xiǎn)品標(biāo)志的車(chē)輛例如危險(xiǎn)標(biāo)志燈、危險(xiǎn)車(chē)輛側(cè)面標(biāo)志等其他危險(xiǎn)品標(biāo)志，運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)入服務(wù)區(qū)后前端采集設(shè)備分析出危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)后，直接引導(dǎo)該類(lèi)型車(chē)輛進(jìn)入危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛專(zhuān)用車(chē)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(chē)流量統(tǒng)計(jì)分析

    服務(wù)區(qū)流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)由高清智能卡口攝像機(jī)、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(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)先進(jìn)的視頻算法，對(duì)進(jìn)出服務(wù)區(qū)卡智能口監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行分析、處理、應(yīng)用的過(guò)程，完整的流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，主要包括以下幾個(gè)步驟：背景學(xué)習(xí)過(guò)程、移動(dòng)的目標(biāo)提取與跟蹤、移動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別判斷。系統(tǒng)具有專(zhuān)業(yè)的智能檢測(cè)功能和豐富的擴(kuò)展接口，其獨(dú)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(diǎn)。
    流量統(tǒng)計(jì)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(shí)段分布的人數(shù)統(tǒng)計(jì)、人群行為異常、場(chǎng)內(nèi)滯留人數(shù)分析等信息，從而有利于管理人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度管理、判斷人群及車(chē)輛擁擠程度、實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)安全高效管理；對(duì)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(jì)系統(tǒng)了解顧客行為，來(lái)評(píng)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(duì)服務(wù)區(qū)由于顧客過(guò)多擁擠引起的安全隱患及時(shí)報(bào)警。

4.4智能視頻分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)防逃費(fèi)功能

    智能視頻分析服務(wù)區(qū)系統(tǒng)對(duì)服務(wù)區(qū)出入口數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，以車(chē)牌號(hào)碼為索引，對(duì)出口車(chē)輛進(jìn)行車(chē)輛特征比對(duì)，主要比對(duì)的特征為車(chē)臉、車(chē)身及車(chē)尾，比較其差異性，以此判斷該車(chē)輛存在哪種類(lèi)型的異常情況，如換牌換卡、套牌、甩掛和換掛等逃費(fèi)行為。
    對(duì)于比對(duì)異常的車(chē)輛數(shù)據(jù)，通過(guò)報(bào)警功能在平臺(tái)上提示用戶(hù)，該車(chē)疑似逃費(fèi)車(chē)輛，需要通過(guò)人工進(jìn)行核實(shí)。
工作人員可通過(guò)平臺(tái)的過(guò)車(chē)查詢(xún)功能對(duì)車(chē)輛進(jìn)行跟蹤查詢(xún)，包括服務(wù)區(qū)出入口車(chē)頭車(chē)尾高清圖、車(chē)身圖片等；通過(guò)掌握的車(chē)輛信息對(duì)嫌疑車(chē)輛進(jìn)行復(fù)核，以確定車(chē)輛是否為逃費(fèi)車(chē)輛，最終將此車(chē)牌號(hào)標(biāo)注為嫌疑車(chē)輛，加入平臺(tái)黑名單；當(dāng)該車(chē)再次被識(shí)別時(shí)，平臺(tái)通過(guò)報(bào)警功能提示用戶(hù)進(jìn)行攔截。

五、結(jié)束語(yǔ)

    “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(jì)算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器技術(shù)、運(yùn)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(guò)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(jí)改造、服務(wù)功能優(yōu)化等進(jìn)行匹配，必將推動(dòng)服務(wù)區(qū)新的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，推動(dòng)服務(wù)區(qū)管理的科學(xué)化和服務(wù)的創(chuàng)新。