便携式移动智能卡口系统技术方案
一、背景
便携式移动卡口弥补了固定卡口的局限性，大大提高了道路交通安全管控能力，对于贯彻“科技强警”具有重要的意义和价值。它非常轻便，一名民警就能轻松携带；集拍照、摄像功能为一体，开机后将自动记录过往车辆信息，与缉查布控系统后台数据库实现无线连接，对采集到的这些车辆信息，进行实时相互比对，可以及时发现类似于伪造变造机动车号牌等交通违法行为并预警，辖区执勤将按照该车的行驶轨迹，及时拦截。通过前期的调试就能发现，该设备非常灵敏，识别率较高，对使用环境的要求较低。
便携式移动智能卡口系统主要解决道路交通安全治理工作中的以下问题：
1）解决现场执法科技手段不足的问题：
现场执法流程繁杂，且需要大量警力支持，我国交通管理警力普遍不足，现场执法难以保证交通违法行为都能得到及时纠正查处。同时现场执法取证难、无违法记录，容易引起纠纷。便携式卡口系统解决了现场执法难度大、取证难的问题，采用前沿的智能识别技术，可对违法行为进行采集取证，并且可以很迅速地捕捉到肇事车辆、违法车辆、黑名单车辆。
2）解决传统非现场执法手段建设复杂的问题：
传统非现场执法系统的建设需要考虑取电难、破路及修复，建设时间长、成本高。便携式卡口系统不需建设、携带方便、布控灵活、即装即用，大大降低了建设成本、时间成本。
3）解决传统非现场执法手段易于规避的问题：
传统非现场执法系统数量有限、特征明显、极易规避。绕开非现场执法系统违法、躲避布控的行为时常出现。便携式卡口系统设备重量小、便携快速安装、适用于任何场景，执法隐蔽且不妨碍车辆行驶，弥补了传统非现场执法手段易于规避的缺点，便于执勤警力进行拦截，提高路网缉查能力。
二、建设成果
2.1系统构成
“便携式移动智能卡口系统”是一个集车辆号牌自动识别、检测抓拍车辆违法行为、GPS定位、缉查布控等功能于一体的智能卡口系统，由前端设备、数据管理APP和综合管理平台组成。
图1 便携式移动智能卡口系统构成
2.1.1前端采集设备
前端设备由智能卡口采集终端、外接配件、便携手提箱组成。
智能卡口采集终端使用800万像素摄像机，内嵌智能车牌识别算法，可识别车牌、采集高清实时视频，满足2-3车道的信息采集要求。车辆图像分辨率达3840x2160，视频分辨率达1080P。终端包含4G无线传输模块，可使用物联网卡，将采集数据实时回传到平台端。
外接配件有脚架和云台。脚架为多节式可伸展结构，用于将智能卡口采集前端和手提箱牢固地连接，确保终端设备可快速部署、即部即用，可安装在地面、汽车顶部、电线杆、路灯杆、树干、三角架等各种载体上。多角度旋转云台，水平可调节360°，内置水平仪，大大增强设备的环境适应能力，可随时随地工作。
便携手提箱可用于收纳智能卡口采集终端、脚架、云台等配件，方便前端设备收纳和携带。集成高容量电瓶，满足设备20小时的使用。
2.1.2数据管理APP
数据管理APP可装在手机等终端设备上，实现实时视频查看、黑名单信息、缉查布控等功能。
图2 实时卡口抓拍与缉查布控界面
2.1.3综合管理平台
综合管理平台部署在视频专网，用于实现数据接收、数据存储、数据管理等功能，并且结合业务要求进行数据转发、数据分析等应用。前端设备采集的数据，经由VPDN移动网络实时上传至综合管理平台，并实现流量统计。
图3 综合管理平台界面
2.2网络拓扑
便携式移动智能卡口系统的网络结构分为三大部分：移动VPDN专网，主要解决前端数据采集业务；视频专网，进行过车数据统计与转发集指接入服务器，同时实现移动视频监控功能；内网，接收过车并进行预警。
图4 便携式移动智能卡口系统网络拓扑
便携式移动智能卡口前端采集设备的数据和实时视频，通过VPDN网络将数据上传，经由视频专网网闸安全接入视频专网，连接到部署在视频专网内的警用综合管理平台。
警用综合管理平台接收到前端采集的数据后，进行数据统计与整理，再根据数据的不同部门归属，对接到各地市的集成指挥平台在视频专网的接入服务。访问集成指挥平台的接入服务需要提前备案，保证了视频专网与内网对接的安全性。通过已备案的接口，数据穿过内网边界上传至内网内的集成指挥平台。同时，前端的实时视频可以通过视频专网的综合管理平台进行调阅，也可以经平台转发至其他音视频汇聚平台使用。
内网集成指挥平台对上传的数据进行黑名单校验，一旦认定通过的车辆属于黑名单车辆，集成指挥平台会立即报警，通知指挥中心警员快速响应，并将报警信息下发至关联警员的警务通或者集指APP。
2.3系统功能
2.3.1移动卡口
“便携式移动智能卡口系统”可自动实时识别、采集、记录道路上行驶的车辆特征信息（车牌号码），具有移动卡口功能，捕获率与识别率达到95%以上。系统采用最新AI技术，通过内嵌智能算法对2-3车道监控视频数据进行实时分析，对车辆进行多元特征信息提取，形成结构化数据，结合预置通行规则和通行数据分析，实现用户可配置的通行状态信息提取与上传，如道路拥堵、高峰流量预警等状态信息。
图5 移动卡口结果
2.3.2缉查布控
卡口系统作为集成指挥中心布控网的移动卡口设备来进行使用。设备在自动运行过程中，将捕获到的过车信息以数据过边界的方式实时上传给集成指挥平台，由集成指挥平台的缉查布控模块进行数据比对。一旦发现黑名单车辆，可在集成指挥平台实现报警，指挥中心管理人员可以根据警报信息调动各处警力同时拦截，让违法车辆无所遁形。此外，将便携式移动卡口设备与指定的警员警务通或集指APP关联后，在路面巡逻或执勤的民警也会第一时间通过移动终端接收到报警信息，方便民警进行现场快速处置，有效提高了缉查布控的效率。
图6 集成指挥平台/警务通报警
2.3.3移动监控
基于便携式移动卡口设备，结合时间、GPS、设备ID等信息，实时传输音视频。指挥中心可按需调取，便于观察道路周边情况。有效弥补了无固定监控设备，或固定监控设备视角远、视角盲点、图像不清晰等情况。
设备便携性好、灵活度高，可以放置在汽车顶部、电线杆、路灯杆、树干、三角架上。因此，便携式移动卡口可以很方便地监控无固定监控设备的区域，直观了解和掌握监控区域治安动态的目标，提高交通管理的统一指挥、快速反应、协同作战水平，提高部门的路网和交通安全管控能力。
基于高速无线传输模块，图片和音视频可以传送至平台端作为违法证据使用，也可以给部门做案件侦查提供历史回放。同时，还可以支持实时回传，作为部门的“千里眼”和“顺风耳”，实现远程可视化指挥调度。
图7 指挥中心调阅实时视频
三、应用场景
3.1重点车辆类型整治
图8 大货车、泥头车重点整治行动现场
325国道一直是某市大货车、泥头车通行的主要道路，路段通行压力很大。如果大货车、泥头车存在逾期未年检的情况，那么这些车辆的行车安全得不到保障，对道路安全通行是极大的隐患。因此，大队专门组织了大货车、泥头车重点整治行动，利用携式移动智能卡口系统，对通过的大货车、泥头车进行监控。
重点整治行动在2020年某日进行，专门对大货车、泥头车等黄牌车辆进行布控。此次行动大队出动警力2人次，共检查车辆600余辆，成功拦截并处罚逾期未年检违法行为9起，其它各类交通违法行为28起,避免车辆“带病上路”,消除了道路交通安全隐患。
3.2重点路段缉查布控
图9 车站周边重点路段缉查布控行动现场
某地市区的大道是市内的一条快速道路，周边接火车站和汽车站，来往的车流量大，道路事故时有发生，其中由于车辆存在安全隐患导致的交通事故情况特别突出，成为了该路段交通治理的难点。
针对这一路段的特点，在2020年某日对大道及车站周边路段进行了一次缉查布控行动。此次行动大队出动警力2人次，共检查车辆500余辆，成功拦截并处罚逾期未年检违法行为3起。
四、应用优势
4.1有效缩短设备应用周期
本项目设备为便携式设计、无需安装，避免了传统卡口设备立杆和接电等漫长的实施过程；便携式移动智能卡口设备可快速部署、即部即用，且可由app直接控制，操作简单且方便执法，减少学习成本；便携式移动智能卡口设备与已有的警用综合指挥平台无缝对接，实现信息采集、缉查布控、音视频和违法采集等功能，避免了平台开发的漫长周期。因此，项目建成后可有效缩短设备应用周期。
