摘要：本文針對由于目前城市對外地車進城收費的收費站布局不太合理，不能起到全面收費的作用，從而對主要道路交通順暢帶來負面影響的情況，將電子警察這一城市道路交通管理的高技術(shù)手段，與外地車進入城市的繳費系統(tǒng)設(shè)計有機的結(jié)合起來，提出在城市外地車收費方面采用基于電子警察技術(shù)的城市外地車聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的設(shè)計方法，對其中保障該系統(tǒng)正常、高效工作的聯(lián)網(wǎng)收費、車牌自動識別等關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細的分析。從而把電子警察技術(shù)的應(yīng)用拓展到城市交通收費領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞：電子警察，聯(lián)網(wǎng)收費，車牌識別，數(shù)據(jù)庫

1．引言

在現(xiàn)代智能交通管理控制系統(tǒng)中，視頻技術(shù)系統(tǒng)作為一個重要的子系統(tǒng)以其成熟可靠的技術(shù)，方便、直觀的應(yīng)用在整個系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面具有不可取代的重要作用。針對由于目前城市對外地車進城收費的收費站布局不太合理，不能起到全面收費的作用，從而對主要道路交通順暢帶來負面影響的情況，我們以廣州市為例，提出需要利用銀行聯(lián)網(wǎng)的方式來收取外地車的進入城市的費用，利用先進的城市道路綜合監(jiān)控系統(tǒng)對違章的車輛進行監(jiān)控，利用視頻技術(shù)來彌補僅僅依靠收費站來對外地車收費所帶來的種種的失誤與不足，從而有效的抑制外地車駕駛員的逃避繳費的違章行為。提高交通執(zhí)法的準(zhǔn)確性和效率，使節(jié)省的警員用于更需要更重要的地域，從而大大提高城市道路交通的效率和社會效益。
2．系統(tǒng)總體設(shè)計思路
2.1 銀行聯(lián)網(wǎng)
凡是要進入廣州城區(qū)的外地車，其駕駛員無須專門在進入廣州市的12個收費站點繳費，只需在本地銀行通過現(xiàn)金、轉(zhuǎn)賬或電話的方式繳納進入廣州市的進城費，并相應(yīng)的登記車主信息和車輛信息（如車主姓名、聯(lián)系方式、車牌號等等）。該地銀行通過銀行聯(lián)網(wǎng)的方式將這些信息和費用轉(zhuǎn)入到廣州市相應(yīng)的銀行中，廣州市交警部門通過與廣州市銀行聯(lián)網(wǎng)，收到關(guān)于已經(jīng)繳納過進城費的要進城的外地車車主信息和車輛信息，將該車的車牌號收錄進“進入廣州市的外地車車牌數(shù)據(jù)庫”。
2.2 視頻采集

廣州市交警部門利用視頻電子警察在進出廣州市市內(nèi)的主要路口24小時全天候監(jiān)控，利用視頻采集系統(tǒng)拍攝下來在廣州市內(nèi)行駛的外地車車牌號。并且利用車牌自動識別系統(tǒng)，主要是針對外地車標(biāo)志性的識別字符，識別出車牌號。
2.3 數(shù)據(jù)庫操作

把識別出的車牌號在交警部門的“進入廣州市的外地車車牌數(shù)據(jù)庫”中查詢，如果有相應(yīng)的車牌號在數(shù)據(jù)庫中存在，則說明該外地車駕駛員在進入廣州市之前已經(jīng)通過電話或網(wǎng)絡(luò)的方式繳納過進入廣州市的費用；如果沒有相應(yīng)的車牌號在數(shù)據(jù)庫中存在，那么就說明該外地車的駕駛員沒有按照規(guī)定繳納應(yīng)付的入城費用，屬于違章行為，廣州市交警部門則在城市卡口處設(shè)置電子警察，利用識別出來的車牌號，查出該車及車主信息，從而給予違章的外地車駕駛員重罰。
3．聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)設(shè)計
3.1 聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)概述
系統(tǒng)運用成熟的網(wǎng)絡(luò)通信、軟件集成、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，在銀行與交警部門之間建立實時通信連接，利用銀行電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)及營業(yè)網(wǎng)點實時代理收費，通過互聯(lián)網(wǎng)、柜臺、電話等多種方式，在銀行就能查詢、繳納外地車司機的費用。外地車司機可以通過本地的銀行網(wǎng)點柜臺、電話銀行、網(wǎng)上銀行主動繳納費用，交警部門也可以把一批要扣款的外地車司機費用信息形成文件，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送銀行實現(xiàn)小額批量費用托收劃轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)為收費銀行提供“實時扣費”、“批量扣費”等扣費方式，為外地車司機提供“柜臺現(xiàn)金繳費”，“電話銀行繳費”、“自動終端繳費”等便捷繳費形式，使交警部門迅速的回收資金，及時掌握外地車司機扣費情況。
3.2 聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
銀行與交警部門代收費業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)間采用TCP/IP協(xié)議，通過DDN數(shù)字線路進行通訊，銀行與交警部門內(nèi)部各系統(tǒng)統(tǒng)一通過后臺數(shù)據(jù)庫表建立聯(lián)系，業(yè)務(wù)處理均由數(shù)據(jù)庫表控制完成。代收費業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)，代收費業(yè)務(wù)實時處理子系統(tǒng)、中心管理子系統(tǒng)、與銀行電話銀行通信平臺、與收費單位主機數(shù)據(jù)交換接口子系統(tǒng)均使用TCP/IP協(xié)議通過交警部門內(nèi)部局域網(wǎng)（100M以太網(wǎng)）對后臺數(shù)據(jù)庫進行操作，銀行柜臺繳費子系統(tǒng)使用TCP/IP協(xié)議通過廣域網(wǎng)連接后臺服務(wù)器，與銀行主機通信平臺以SNA協(xié)議與銀行主機進行通信。

3.3 聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)功能設(shè)計
系統(tǒng)用于支持以下業(yè)務(wù)的實現(xiàn)：
1）銀行柜臺代繳費
外地車司機可在本地銀行網(wǎng)點柜臺直接繳納進入廣州市的現(xiàn)金繳費，或者使用轉(zhuǎn)賬繳費，并登記車主信息和車輛信息。
2）電話銀行繳費
外地車司機通過電話的方式進行繳費并登記車主信息和車輛信息。
3）批量托收
交警部門通過與銀行間以網(wǎng)絡(luò)傳遞批量托收文件，銀行對相應(yīng)賬戶完成費用托收、扣劃并通過網(wǎng)絡(luò)返回處理結(jié)果。
4．車牌自動識別技術(shù)分析
4.1 字符分割
牌照的分割是牌照識別系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其主要目的是在預(yù)處理后的灰度圖像中確定牌照的具體位置，并將包含牌照字符的子圖像從整個圖像中分割出來，供字符識別子系統(tǒng)識別。由于牌照圖像在原始圖像中是很有特點的子區(qū)域，它在原始圖像中的相對位置比較集中，而且其灰度值與周圍區(qū)域有明顯的不同，因而在其邊緣就會形成灰度突變的邊界，這就便于通過邊緣檢測來對灰度圖像進行分割。根據(jù)車牌字符的語法規(guī)則以及識別核心給出的字符平均置信度判斷識別結(jié)果是否可信，如果符合車牌字符的語法規(guī)則并且字符識別結(jié)果的平均置信度大于某一個閥值就認為切分結(jié)果正確，同時輸出識別結(jié)果，完成了一幅圖像的處理；如果不符合上述條件，對下一層的定位結(jié)果進行相同的分析，如果在三層分辨率下都沒有給出一個符合條件的結(jié)果，系統(tǒng)給出拒識通知。
4.2 字符識別
目前用于車牌字符識別中的算法主要有基于模板匹配的OCR算法。首先對識別字符進行二值化并將其尺寸大小縮放為字符數(shù)據(jù)庫中模板的大小，然后與所有的模板進行匹配，最后選擇最佳匹配作為結(jié)果。但是任何有關(guān)光照、字符清晰度和大小的變化都會影響模板匹配的正確率?；陉P(guān)鍵點的模板匹配算法對傳統(tǒng)的模板算法做了改進，此算法先對待識別字符進行關(guān)鍵點提取，即對字符進行拓撲分析以得到字符邊緣的關(guān)鍵點，然后對關(guān)鍵點去噪，最后再確定字符的分類、使用關(guān)鍵點進行模板匹配有效地減少了模板中象素點的個數(shù)。只利用字符關(guān)鍵點進行模板匹配，既提高了識別速度，又具有較高地識別率。
5．結(jié)束語
在視頻技術(shù)在城市電子聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)的建設(shè)和運作的過程中，新情況和新問題一定會不斷的出現(xiàn)，這樣也就需要對該系統(tǒng)反復(fù)進行試驗與優(yōu)化工作，并要積極穩(wěn)妥的尋找合適的對策，果斷地采取合理、高效的措施。進一步充實、優(yōu)化與完善系統(tǒng)的配置與功能，切實提高其實用性。全面實現(xiàn)“數(shù)字化、智能化、自動化、規(guī)范化和網(wǎng)絡(luò)化的道路交通監(jiān)控、管理與服務(wù)”的系統(tǒng)發(fā)展與追求的總體目標(biāo)，充分發(fā)揮其應(yīng)有的“實時監(jiān)視、聯(lián)網(wǎng)收費、科學(xué)高效”的綜合效能。

（轉(zhuǎn)載）