“看得見的喇叭聲” ——福州市機動車亂鳴喇叭自動記錄系統

2018-12-16 15:15:28 閱讀次數:1131

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摘要:北京東方所和福州交警聯合研制的機動車亂鳴喇叭自動記錄系統為國内首創

關鍵詞:東方所,福州交警,國内首創,鳴笛抓拍


 尤晉閩 智慧交通 2017-05-09

一、引言

一個城市的成長過程,必然要承載着“衣食住行”,這是文明城市應具備的基本功能。現代城市既要有發達的經濟,也要有高度的文明,“行”在其中。“行”,是凸顯城市綜合競争實力的主要經濟指标,也是構建文明城市的重要物質基礎。所以說,提升交通的文明程度,是創建文明城市的重要标志。但是,在我們的身邊,各種各樣的交通陋習屢見不鮮,與城市的文明格格不入。福州作為全國文明城市,同樣面臨着文明交通的嚴峻考驗。

2016年伊始,福州市委、市政府部署全面向城市交通擁堵宣戰,文明交通成為交通治堵的關鍵一環。福州市公安局交警支隊積極響應,依托公安改革和科技強警,不斷破解城市交通擁堵難題,針對交通治堵中暴露出的機動車亂鳴喇叭交通頑症,支隊拓寬思路,向科技要警力要戰鬥力,開展系統研發,自主創新推出了機動車亂鳴喇叭自動記錄系統。目前,系統已在福州市區部分路口試點應用,取得了階段性成效。系統的成功應用實現了讓科技創新手段成為破解交通管理瓶頸和提升福州文明城市形象的有力舉措。


二、亂鳴喇叭的危害及查處難度

根據《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》第62條規定,駕駛機動車不得在禁止鳴喇叭的區域或者路段鳴喇叭。目前,國内絕大多數城市内道路都禁止機動車鳴喇叭。

2.1市區内亂鳴喇叭的類型

(一)嫌前車慢,按喇叭催促。

(二)要變道時,按喇叭叫對方讓行。

(三)遇到前方有行人時,不是減速而是猛按喇叭。

(四)遇到擁堵時,按喇叭發洩不滿。

(五)出租車司機攬客時,也愛亂按喇叭。   

2.2市區内亂鳴喇叭的危害

(一)在市區道路上亂鳴喇叭,會對附近司機造成幹擾。

(二)若是心理素質較差或技能不熟練的司機,容易因此驚慌,造成交通事故。

(三)亂鳴喇叭會造成城市噪聲污染,尤其是夜間會嚴重擾民。   

2.3以往查處亂鳴喇叭的方法和困難

(一)查處方法。主要通過路口執勤民警在聽到有亂鳴喇叭聲後,再人工判斷是哪輛車發出,進行糾違。

(二)識别困難。民警要在吵雜的路面上判斷喇叭聲是從哪輛車發出的絕非易事。

(三)取證困難。由于亂鳴喇叭是瞬間行為,駕駛員容易抵賴,難以固化違法證據,易發生執法糾紛。


三、機動車亂鳴喇叭自動記錄系統

3.1系統設備組成

機動車亂鳴喇叭自動記錄系統由聲陣列采集設備、高清攝像機、高性能數據采集儀和聲源自動識别系統等組成,如圖1所示。系統通過聲陣列采集設備采集聲音信号以及高清攝像機采集圖像信号,再傳輸給高性能數據采集儀進行濾波和預處理,最後傳輸至聲源自動識别系統進行聲源定位和圖像的自動抓拍識别。

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圖1 系統設備組成圖

3.2系統工作原理

該系統工作原理采用國際先進的聲陣列聲源識别技術并結合高清視頻自動抓拍識别技術。聲陣列采集設備由若幹個傳聲器組成,實時采集道路空間中傳輸來的聲源信号,實際道路區域為測量面,根據計算精度劃分為若幹個網格,根據不同網格節點的聲源到達聲陣列中各傳聲器的相位差,再通過波束形成(beamforming)算法,确定出聲源的準确位置(如圖2所示)。

聲陣列采集原理圖.webp.jpg

 圖2 聲陣列采集原理圖


聲陣列采集設備.webp.jpg

圖3 橫杆上紅色部分為聲陣列采集設備


聲陣列采集設備自動計算空間聲場的聲壓雲圖,并實時監測其變化情況(如圖2所示)。當機動車發出喇叭聲時,其周圍聲壓雲圖會發生明顯的突變,達到預設的極限值,通過聲源自動識别系統精确定位發出喇叭聲的機動車位置,聯動控制“聲學攝像機”進行自動抓拍、自動識别号牌、自動上傳1個違法音頻證據、1張車輛定位全景照片和1張特寫照片至數據中心(如圖4所示),實現了亂鳴喇叭不僅“聽得見”,而且“看得見”。

運行監測雲圖.webp.jpg

圖4 系統運行監測雲圖 


違法證據圖.webp.jpg

圖5 違法證據圖


同時結合聲音頻譜分析技術(如圖6所示),将機動車喇叭聲與電動車喇叭聲、車輛行駛聲、刹車聲、轟鳴聲、空調聲等其他一切背景噪聲精确區分開。群衆對于違法音頻證據有異議的,在複議時可将其自身喇叭聲與自動記錄的違法喇叭聲進行聲音頻譜分析對比(如圖7所示),若聲音特征頻率吻合時,可确定該車輛違法。

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 圖6 頻譜分析圖


頻譜對比圖.webp.jpg

 7 頻譜對比圖



四、處罰措施及應用成效

機動車亂鳴喇叭自動記錄系統率先在國内實現應用科技手段非現場抓拍亂鳴喇叭違法行為“零”的突破。2016年6月16日,該系統已在市區主要路口正式投入使用,目前每個路口每日自動記錄亂鳴喇叭機動車達十餘輛以上,違法行為在人工審核後實施處罰,并在媒體上公開曝光。處罰措施将依據福建省實施《中華人民共和國道路交通法》辦法第65條規定:機動車亂鳴喇叭違法行為将處以警告或20元罰款。

通過系統的成功應用,達到了以下三點成效:

(一)合理節省警力

通過亂鳴喇叭自動記錄系統将徹底實現通過科技手段進行抓拍,減少需要人工幹預的工作量,合理的節省警力。

(二)減少執法糾紛

準确記錄亂鳴喇叭違法證據,群衆對于違法音頻證據有異議的,在複議時可将其自身喇叭聲與自動記錄的違法喇叭聲進行聲音頻譜分析對比,有效避免現場執法糾紛。

(三)降低交通事故發生率

通過亂鳴喇叭自動記錄系統,減少亂鳴喇叭違法行為,從而降低交通事故發生率。減少交通事故及道路設施和車輛的毀壞損失,減少事故當事人和道路設施所有人的經濟損失。


五、結束語

福州交警通過科技系統的實踐應用,不但實現了應用科技創新手段破解城市交通頑症,而且真正達到了科技強警的目标。同時,文明交通,人人有責。請廣大市民自覺養成良好的出行習慣,與警方一同構建安全、有序、和諧、文明的道路交通環境。

作者簡介:尤晉閩,西安交通大學工學博士,福州市公安局交通警察支隊主任科員


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