基于交通视频大数据的事件检测系统

　　摘要:根据高速公路安全运营管理的需要,在逐步完善视频监控系统外场建设的基础上,通过应用基于交通视频大数据的事件检测系统,提升高速公路管理者对拥堵、行人、停车、交通事故等异常交通事件的发现能力、处理效率和处理能力,进一步提高高速公路安全运营管理水平。

　　关键词:交通视频;事件检测系统;大数据分析

　　0引言

　　随着社会经济的发展和汽车保有量的不断增长,高速公路车流量与日俱增,如何让公众切身体会到出行的快捷和便利,对高速公路的运营服务提出了更高的要求,特别是在各大节假日给高速公路运营管理带来了更大的考验。为满足广大公众对交通出行的需求,如何快速发现和处置道路拥堵、行人、违章停车、交通事故等异常交通事件,是近年来高速公路营运单位思考和探索的问题。

　　1视频事件检测技术方案分析

　　1.1基于前端视频分析的事件检测方案

　　基于前端视频分析的事件检测方案主要采用集成的方式,在原有监控摄像设备中集成一部分具备图像识别和比对的电路模块,摄像设备采集到视频信号后,先由图像识别模块进行视频识别判断,再向后端输出,从而达到异常事件检出的目的。但是基于前端的事件检测系统存在以下缺点:(1)计算能力不足,检测精度受限。由于在原有摄像设备中集成图像识别模块受限于空间和功耗,无法采用强大的计算分析处理器,只能采用低功耗、小体积的零部件,严重束缚了图像识别的能力,也较大约束了检测精度。(2)基于视频前端的事件检测系统不便于功能升级。由于其图像识别模块在出厂时集成在摄像设备内,其功能和性能均已限定,后期基本不可能再对其单独进行功能和性能的升级,只能更换整个摄像设备,给升级工作带来较大的不便和成本的增加。(3)基于视频前端的事件检测系统实施成本高,目前市售具有图像识别功能的摄像设备比传统摄像设备价格高出约30%以上。

　　1.2基于后端视频分析的事件检测方案

　　基于后端视频分析的事件检测方案一般分为传统的事件检测分析仪以及基于交通视频大数据的事件检测技术方案“服务器+大数据平台”两种模式。(1)传统的事件检测分析仪的算法在设备出厂时已固定,其功能和性能受检测算法的限制,事件检测精度无法持续递增。(2)基于交通视频大数据的事件检测技术方案“服务器+大数据平台”模式采用通用硬件架构和开放平台软件,具备大数据分析功能和模型采集,深度学习功能,随着平台投入使用时间的增加,软件平台通过大数据分析,逐步完善事件模型,提升检测精度。

　　2基于交通视频大数据的事件检测技术

　　2.1系统平台架构

　　基于交通视频大数据的事件检测系统在现有视频监控的基础上,通过增加视频分析服务器以及大数据分析软件的方式,实现路网事件检测和车流量分析等功能。系统平台架构如图1所示。

　　2.2系统组网架构采用“事件检测服务器+大数据分析平台”的架构,事件检测服务器采用分布式布设方案,后期可根据检测视频的数量灵活增设服务器及组网。大数据分析平台软件具备开放式架构,可灵活扩容检测通道,满足不同的视频检测规模需求。系统组网架构如图2所示。

　　3事件检测方案及测试结果分析

　　3.1检测方案

　　选取潮惠高速公路莲花山隧道1号、2号隧道现有的64路视频图像,从2020年4月4日起至5月31日止,对隧道内停车、逆行、行人、拥堵等事件检测功能进行全天候24h实测分析,测试预警由监控工作人员进行判断并确认。

　　3.2测试结果

　　3.2.1第一阶段(2020年4月4日~11日)

　　2020年4月4日系统上线实测。系统使用初期选择基于事件基本模型实行预警,并通过不断采集模型样本进行优化,提升系统检测识别的准确度,优化使用效果。

　　从第一阶段的测试情况来看,测试效果不太理想,逆行、停车事件的误报较多,准确率未达到95%以上水平,拥堵事件没有检测数据。

　　3.2.2第二阶段(2020年4月12日~5月31日)

　　针对第一阶段测试发现的问题,技术人员对事件检测系统事件预警模型进行优化,对个别网络传输问题进行整改,同时对事件检测系统进行了升级。2020年4月12日起对事件检测系统进行第二阶段测试。

　　4系统评价

　　通过2020年4月4日至5月31日在潮惠高速公路的实践应用,基于交通视频大数据的事件检测系统具备稳定且比较准确的事件检测能力。虽然目前总体准确率较高,但仍然存在误报的问题,需要系统优化,而且高速公路上的事件类型和模型也在不断变化或增加,因此,具有持续研发、优化、改进的能力和深度学习技术的应用是至关重要的一个环节。基于交通视频大数据的事件检测系统判别机制相对完善,事件响应时间及时,数据分类统计、报表较详细,能有效辅助工作人员提升发现和处置事件的能力,提高工作效率。

　　5结语

　　基于交通视频大数据的事件检测系统可基于现有前端设备,同时分析多路实时高清视频,集成度高,硬件投资小,运维成本低;具有分车型流量监测、交通数据分析功能,全天候全方位监测公路车流量信息,较高的识别效率和准确度可有效辅助工作人员,提高效率和发现处置事件的能力。为满足人民群众对交通出行的美好向往,高速公路运营单位一直以“安全、畅通”为宗旨,不断提高高速公路的各项服务能力。视频技术的成熟应用,为道路安全管理、应急指挥、辅助决策等提供了有力的支撑,在提升高速公路安全运营能力、服务能力和管理水平方面发挥了重要作用。

　　参考文献:

　　[1]许世龙.基于视频图像的交通事件处理检测研究[J].科学人,2016(5):171.

　　[2]王宏义.基于视频图像的交通事件检测系统研究与开发[J].公路与汽运,2007(3):57-60.

　　[3]薄璐,薄玮.智能交通异常事件检测系统的分析与设计[J].微型电脑应用,2014(6):35-37.

　　吴文彬

《基于交通视频大数据的事件检测系统》

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