基于車(chē)牌識別技術(shù)的IC卡及通行費防流失對策研究
文章出處：http://psychicreadingswithdeb.com 作者：張斌 付江成 胡松利 王勇 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年09月27日
0、引言
隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，高速公路通車(chē)里程不斷增加，聯(lián)網(wǎng)范圍和運營(yíng)管理單位都逐年增多，隨之而來(lái)的IC卡、通行費流失問(wèn)題越來(lái)越受到各級高速公路管理者的關(guān)注。從理論上說(shuō)，高速公路是封閉的，車(chē)輛只能從入口領(lǐng)卡進(jìn)入高速公路，經(jīng)過(guò)出口驗卡交費后出高速公路，出口如果發(fā)現通行車(chē)輛丟卡，也需要收取卡成本賠償金，通行卡是不應該莫名其妙的流失的。但實(shí)際情況是隨著(zhù)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費工作的不斷推進(jìn)，傳統的路段級的收費、監控、通信管理受到聯(lián)網(wǎng)收費的嚴峻挑戰，卡、費流失的多樣化與復雜性以成為我們多年來(lái)未能完全破解的難題。本文結合我所多年來(lái)開(kāi)發(fā)高速公路收費及相關(guān)管理系統的經(jīng)驗，就高速公路聯(lián)網(wǎng)收費后造成的通行卡、費流失途徑進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析總結，提出一種應用車(chē)牌自動(dòng)識別技術(shù)有效防止IC卡及通行費流失的對策，旨在最大限度地堵塞卡、費流失漏洞。
1、現狀及原因
廣東省自2004年底已實(shí)現全省范圍高速公路聯(lián)網(wǎng)收費，運營(yíng)管理單位包括高速公路總公司、各分公司、省公路局下轄各地市公路局等等。在這種情況下，任何一個(gè)管理處，收費站出現漏洞都會(huì )導致IC卡及通行費的不斷流失。據統計，去年廣東全省高速公路IC卡流失在10%以上，除IC卡本身的成本給系統運行帶來(lái)額外經(jīng)濟負擔，由此導致的逃費現象也日益突出，另外，大量的卡流失造成整個(gè)路網(wǎng)通行卡總數短缺，個(gè)別收費站因IC卡庫存不足已經(jīng)嚴重影響收費秩序。
經(jīng)多方調查，通行卡流失原因主要可分為三類(lèi)有：
一是硬件條件造成卡丟失。由于部分高速公路封閉不嚴，車(chē)輛在入口領(lǐng)卡上高速公路，從未封閉的出口出去，把通行卡攜帶走；
二是車(chē)輛闖關(guān)造成卡丟失；
三是收費員原因造成卡丟失。部分出口收費員操作不規范（在出口通過(guò)車(chē)隊鍵將車(chē)輛操作放行）或收費員作弊（私放車(chē)輛、私存通行卡等）造成IC卡流失；
四是流通過(guò)程中卡丟卡。特別是部分公務(wù)車(chē)、軍警及免費車(chē)輛，在入口領(lǐng)取通行卡，出口使用公務(wù)卡，現有營(yíng)運方式無(wú)法有效地防止通行卡的流失。
對于前兩種原因造成的卡丟失，主要應采取封閉高速公路上除出入口外可能的開(kāi)放處和加強監管力度來(lái)解決。本文重點(diǎn)研究后兩種原因造成的卡流失，將車(chē)牌與入口發(fā)卡情況相關(guān)聯(lián)，在出口收費處增加收發(fā)卡條件判斷，有效減少I(mǎi)C卡流失。
2、系統實(shí)現
2.1實(shí)現思想
車(chē)輛進(jìn)入高速公路時(shí)，車(chē)牌識別設備自動(dòng)識別車(chē)牌信息，確定是否需要發(fā)卡，并從IC卡發(fā)卡機處獲知是否已對該車(chē)輛發(fā)卡，若車(chē)輛已發(fā)卡，將車(chē)輛牌照、IC卡卡號及車(chē)輛前景圖片一起存儲到數據庫中。車(chē)輛到達高速公路出口時(shí)，車(chē)牌識別設備自動(dòng)識別車(chē)牌信息，再根據車(chē)牌信息在數據庫中查找該車(chē)是否已領(lǐng)取IC卡，若有領(lǐng)取IC卡，則通知收費員必須回收IC卡（無(wú)論該車(chē)輛是否為免費車(chē)）。流程如下圖：
圖1 系統實(shí)現流程圖
2.2實(shí)現原理
入口車(chē)道監控攝像機實(shí)時(shí)監控收費車(chē)道，當有車(chē)輛進(jìn)入視頻界面時(shí)，識別模塊檢測到圖像的變化，在控制信號作用下高速抓拍車(chē)輛前景圖片，通過(guò)識別模塊進(jìn)行運動(dòng)圖像分割，確定車(chē)牌位置并識別車(chē)牌，識別結果回傳至收費計算機。收費計算機根據車(chē)牌信息快速檢索數據庫，如果是公務(wù)車(chē)或其它不需要繳費的特權車(chē)輛，則直接放行不進(jìn)行寫(xiě)卡及發(fā)卡操作。對于正常收費車(chē)輛，收費計算機控制寫(xiě)卡信息并發(fā)卡，同時(shí)將發(fā)卡結果、車(chē)牌信息、車(chē)輛前景圖片及發(fā)卡的IC卡卡號存儲入正常車(chē)輛數據庫。寫(xiě)入本地數據庫的信息同步上傳至遠處監控中心服務(wù)器。系統結構圖如下：
圖2 入口模塊原理圖
出口處同樣安裝車(chē)道監控攝像機，進(jìn)行車(chē)牌車(chē)型識別。根據識別到的車(chē)牌檢索數據庫，如果數據庫中沒(méi)有存儲該車(chē)牌的相關(guān)信息，則由收費員人工識別車(chē)牌、車(chē)型，確定是否收回IC卡，進(jìn)行打印發(fā)票收費或直接放行等操作；否則根據數據庫中存儲的是否已發(fā)卡的信息，確定是否收回IC卡，并放行車(chē)輛。
圖3 出口收費流程
3、系統特點(diǎn)
（1）管理思想創(chuàng )新。國內首次將車(chē)牌識別技術(shù)與IC卡管理思想相結合，有效杜絕公務(wù)車(chē)、軍警及其它免費車(chē)輛入口領(lǐng)取通行卡，出口使用公務(wù)卡而造成的IC卡流失；
（2）防止收費員作弊。入口已發(fā)卡的車(chē)輛，如在出口處收費員作弊不回收IC卡或不收取卡成本賠償金，系統將報警并予以記錄；
（3）提高寫(xiě)卡效率。通過(guò)聯(lián)網(wǎng)范圍內的數據庫同步技術(shù)，可以根據情況減少寫(xiě)入IC卡中的信息，提高IC卡寫(xiě)卡速度和準確性；
（4）縮短服務(wù)時(shí)間。通過(guò)在入口和出車(chē)口車(chē)道安裝基于視頻流的車(chē)牌識別系統，自動(dòng)高速獲得通過(guò)車(chē)輛的車(chē)牌號，如果是公務(wù)車(chē)直接放行，服務(wù)時(shí)間大大縮短；
（5）車(chē)牌識別率高，采用圖像高速識別技術(shù)，平均每秒識別25幀以上，每車(chē)牌識別用時(shí)小于600毫秒，識別率90%以上；
（6）防止不同車(chē)輛換卡。入口收費站車(chē)輛前景圖片及已發(fā)卡的卡號均在數據庫中存儲，出口收費員收回卡時(shí)，如果車(chē)牌與數據庫中記錄的已發(fā)IC卡號不同，系統調用入口車(chē)牌圖像，進(jìn)行圖像比對，確有問(wèn)題系統報警并提示收費員處理；
（7）輔助車(chē)型識別。本解決方案與我所原有已開(kāi)發(fā)的基于車(chē)牌識別車(chē)型系統協(xié)同工作，可以根據車(chē)牌快速提取車(chē)型。在不增加硬件投資基礎上，增加車(chē)型識別功能。
4、結語(yǔ)
目前，我國高速公路通行費、IC卡流失嚴重，特別是“特權車(chē)”逃漏通行費、卡屢禁不止，造成較大經(jīng)濟損失，已經(jīng)嚴重影響了我國高速公路的管理水平和服務(wù)質(zhì)量，越來(lái)越引起各級政府的重視。本系統在現有基礎設施及硬件基礎上，總結創(chuàng )新一種解決策略，將原有的車(chē)牌識別技術(shù)與IC卡管理方案集成，有效減少I(mǎi)C卡及通行收費用流失，明顯提高各部門(mén)工作效率。本系統現已在廣東省部分收費站試運行，客戶(hù)反應良好，將有效的解決困擾公路收費和管理部門(mén)多年的高速公路通行費、IC卡流失嚴重的問(wèn)題。
（廣東省電子技術(shù)研究所 張斌 付江成 胡松利 王勇 ）
