一种基于视频检测器的高速公路逃费车辆异常行为检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于视频检测器的高速公路逃费车辆异常行为检测系统及方法，包含车辆信息获取系统，车辆信息存储系统，车辆逃费判别系统。该系统使用视频检测器对高速公路上行驶的车辆牌照进行识别，并与高速公路收费数据进行比较分析，实现对高速公路上各类逃费行为进行检测的效果。

An Abnormal Behavior Detection System and Method for Highway Escaping Vehicles Based on Video Detector

The invention provides an abnormal behavior detection system and method of highway evasion vehicle based on video detector, which includes vehicle information acquisition system, vehicle information storage system and vehicle evasion discrimination system. The system uses video detectors to recognize the license plates of vehicles on the expressway, and compares them with the toll data of the expressway, so as to achieve the effect of detecting all kinds of evasion behavior on the expressway.

【技术实现步骤摘要】
一种基于视频检测器的高速公路逃费车辆异常行为检测系统及方法
本专利技术涉及智能交通道路异常状态监控领域，具体涉及一种基于视频检测器的高速公路逃费车辆异常行为的检测系统及方法。
技术介绍
高速公路的运营过程中需要对高速公路使用者征收一定的费用，用以偿还高速公路建设的贷款，这部分高速公路运营过程中收取的高速公路使用费是改善道路网络质量，提高我国道路基础设施服务水平的重要资金。由于我国高速公路管理部门依据车辆在高速公路上行驶的里程长短及车辆自身重量等因素对高速公路上行驶的车辆进行收费，当车辆在高速公路上行驶的里程较长时，车辆驾驶员需要交纳高额的高速公路过路费。在这种情况下，一部分司机采用闯站逃费，同车倒卡，对向车辆相互倒卡等方式逃避部分或全部高速公路使用费，给高速公路运营管理部门造成的大量的经济损失。闯站逃费通常指车辆驾驶员紧随前车通过高速公路收费站，则对于使用ETC技术的高速公路收费口，系统无法获取紧随车辆的车辆信息，车辆驾驶员可以达到逃费的目的；同车倒卡通常指驾驶员使用之前领取未交还的通行卡作为本次行驶的通行卡，以减少系统记录下的车辆在一次行程中的行驶里程，从而达到逃费的目的；对向车辆倒卡，则是车辆驾驶员在高速公路行驶过程中与对向车辆互换通行卡，从而使双方均可达到仅交纳少量高速公路使用费就可行驶较长里程的目的。现有的高速公路运营部门采用防逃费的方法仍是采用人工筛查对逃费车辆进行筛查，但人工手段进行筛查不仅需要大量的人力资源投入，还需要较大的时间代价，在高速公路的高效运营状态下无法满足实际需求，仅能采取抽样的方法进行调查，难以起到实际的效果。而国内现有的用以解决高速公路逃费问题的专利方法多是针对于某一种逃费方法进行设计的，在实际应用中不能起到良好的监管效果。随着近年来计算机视觉技术的发展，高速公路上使用的视频检测器可以在车辆车型，牌照识别等方面达到较高的识别准确率，基于此，本专利技术提出使用基于视频检测器的高速公路逃费车辆异常行为检测的方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种基于视频检测器的高速公路逃费车辆异常行为检测系统，该系统使用视频检测器对高速公路上行驶的车辆牌照进行识别，并与高速公路收费数据进行比较分析，实现对高速公路上各类逃费行为进行检测的效果。本专利技术为实现使用视频检测器对高速公路逃费车辆异常行为进行检测的目的，包含车辆信息获取系统，车辆信息存储系统，车辆逃费判别系统。车辆信息获取系统包括高速公路收费站信息采集设备，设置于高速公路收费站处，实时获取高速公路收费信息，包括车辆牌照信息及驶入驶出收费站编号，进出高速公路收费区段时间；高速公路视频检测器，设置于高速公路收费站之间主线道路上，用以采集高速公路上收费站之间道路上行驶的车辆牌照信息，以便与收费站采集到的车辆信息进行对比分析，以检测道路上具有异常行驶行为的车辆。车辆信息存储系统包括驶入车辆信息存储单元，驶出车辆信息存储单元及路段车辆信息存储单元。其中驶入车辆信息存储系统用以存储高速公路收费站信息采集设备采集到的由各收费站A进入高速公路的车辆牌号驶入时间驶入收费站编号其中i为驶入车辆信息存储单元中车辆编号；驶出车辆信息存储单元用以存储高速公路收费站信息采集设备采集到的由收费站B驶出高速公路的车辆牌号驶出时间驶出收费站编号其中j为驶出车辆信息存储单元中车辆编号；路段车辆信息存储单元则用以存储道路上沿线布设的视频检测器获取到的车辆牌号信息其中k为路段车辆信息存储单元中车辆编号，m为道路上视频检测器编号。车辆逃费判别系统包括车辆信息传输单元，用以实现车辆信息存储系统中储存的数据信息与车辆逃费判别系统间的信息传输；异常行为判断单元，用以结合车辆信息存储单元中存储的车辆出入高速公路及行驶期间信息判断是否存在车辆异常行为，并最终将异常行为归入各类逃费行为中，实现对高速公路逃费车辆的检测。基于以上系统各部分组成及功能，本专利技术提出的一种基于视频检测器的高速公路逃费车辆异常行为检测系统具体实施过程如下：初始化系统，清空车辆信息存储系统中驶入车辆信息存储单元，驶出车辆信息存储单元及路段车辆信息存储单元中存储的车辆信息。车辆信息获取系统正常工作，实时采集收费站处车辆驶入信息及驶出信息包括车辆牌号驶入时间驶入收费站编号路段视频检测器获得的行驶车辆牌号信息并将以上数据信息存储至驶入车辆信息存储单元，驶出车辆信息存储单元及路段车辆信息存储单元中，行成信息队列及将车辆逃费行为分为两类：第一类是闯过收费站构成的逃费行为，第二类是由于车辆倒卡构成的逃费行为，由于这两类逃费行为的方式不同，因此需要分别结合高速公路收费信息及路段上视频检测器数据进行判断。(1)对车辆闯站构成的逃费行为的检测车辆闯站构成的逃费行为的特点在于收费站仅能采集到车辆进入或驶出收费站的车辆信息，即会存在信息队列或的缺失。基于此，对于车辆闯站行为构成的逃费按如下步骤进行检测：步骤1：取沿线高速公路入口处收费站A采集到的驶入车辆信息队列中的车辆信息，提取车辆进入时间及车辆牌号步骤2：根据高速公路入口收费站A距各出口收费站的距离及途经服务区数量预估车辆在出入口之间最大行驶时间，即对于每一收费站B，都有入口A至该出口的最大行程时间及最小行驶时间步骤3：对于入口A采集到的车辆信息队列中的每一辆车，以车辆i进入收费站的时间为基准，结合步骤2得到的至每一下游收费站的最大行程时间及最小行驶时间，计算车辆i由下游收费站B驶出的时间间隔，即步骤4：提取出下游收费站B采集到的驶出车辆信息队列中驶出时间在时间间隔之间的车辆，将其车辆牌号信息放入临时存储序列中。步骤5：使用入口A处车辆i的牌号作为索引依据，在临时存储序列中查找与车辆i牌号相同的信息，若查找到相同的牌号信息则将车辆牌号信息及车辆驶入收费站A及驶出收费站B的信息加入无闯站行为车辆信息数据库，并跳转至步骤8。步骤6：若未查找到相同的牌号信息则对下一出口收费站处信息进行对比，即令B＝B+1,进行步骤3，步骤4，步骤5。若查找到最终出口均未查找到车辆驶出信息，将车辆牌号信息及车辆驶入收费站A的信息加入闯出逃费车辆信息数据库。步骤7：对车辆i+1按照步骤3,步骤4,步骤5搜寻车辆驶出给高速公路的信息，直到取完队列中已提取出的全部车辆，跳至下一高速公路入口，令A＝A+1，继续按照上述步骤搜索闯站构成的车辆逃费。对于车辆闯入行为构成的车辆逃费，类似于以上对闯出行为构成的车辆逃费的搜索过程，将出口收费站B处车辆的牌号信息作为索引依据，对上游各驶入收费站的车辆信息进行搜索，若能搜索到匹配的牌号信息，则不存在闯站的逃费行为，若无法搜索到匹配的牌号信息，则存在闯入行为构成的车辆逃费，将车辆牌号信息及车辆驶入收费站A的信息加入闯入逃费车辆信息数据库。(2)对车辆倒卡构成的逃费行为的检测车辆倒卡构成的逃费行为的主要特点在于位于收费站处的车辆存在完成的驶入及驶出信息，但是在车辆驶入及驶出信息构成的行驶区间(A,B)以外的行驶路段内也存在该车辆的行驶信息。基于此，对于车辆倒卡构成的逃费行为的检测按如下步骤进行：步骤1：提取对车辆闯站构成的逃费行为的检测过程中得到的无闯站行为车辆信息数据库中车辆i的车辆牌号信息及车辆驶入收费站A及驶出收费站B的信息，得到其行驶区间(A,B)。步骤2：根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视频检测器的高速公路逃费车辆异常行为检测系统，其特征在于，所述系统包括：车辆信息获取系统，车辆信息存储系统，车辆逃费判别系统；车辆信息获取系统，包括：高速公路收费站信息采集设备，设置于高速公路收费站处，实时获取高速公路收费信息，包括车辆牌照信息及驶入驶出收费站编号，进出高速公路收费区段时间；高速公路视频检测器，设置于高速公路收费站之间主线道路上，用以采集高速公路上收费站之间道路上行驶的车辆牌照信息，以便与收费站采集到的车辆信息进行对比分析，以检测道路上具有异常行驶行为的车辆；车辆信息存储系统，包括：驶入车辆信息存储单元，驶出车辆信息存储单元及路段车辆信息存储单元。其中驶入车辆信息存储系统用以存储高速公路收费站信息采集设备采集到的由各收费站A进入高速公路的车辆牌号

【技术特征摘要】
1.一种基于视频检测器的高速公路逃费车辆异常行为检测系统，其特征在于，所述系统包括：车辆信息获取系统，车辆信息存储系统，车辆逃费判别系统；车辆信息获取系统，包括：高速公路收费站信息采集设备，设置于高速公路收费站处，实时获取高速公路收费信息，包括车辆牌照信息及驶入驶出收费站编号，进出高速公路收费区段时间；高速公路视频检测器，设置于高速公路收费站之间主线道路上，用以采集高速公路上收费站之间道路上行驶的车辆牌照信息，以便与收费站采集到的车辆信息进行对比分析，以检测道路上具有异常行驶行为的车辆；车辆信息存储系统，包括：驶入车辆信息存储单元，驶出车辆信息存储单元及路段车辆信息存储单元。其中驶入车辆信息存储系统用以存储高速公路收费站信息采集设备采集到的由各收费站A进入高速公路的车辆牌号驶入时间驶入收费站编号其中i为驶入车辆信息存储单元中车辆编号；驶出车辆信息存储单元用以存储高速公路收费站信息采集设备采集到的由收费站B驶出高速公路的车辆牌号驶出时间驶出收费站编号其中j为驶出车辆信息存储单元中车辆编号；路段车辆信息存储单元则用以存储道路上沿线布设的视频检测器获取到的车辆牌号信息其中k为路段车辆信息存储单元中车辆编号，m为道路上视频检测器编号。车辆逃费判别系统，包括：车辆信息传输单元，用以实现车辆信息存储系统中储存的数据信息与车辆逃费判别系统间的信息传输；异常行为判断单元，用以结合车辆信息存储单元中存储的车辆出入高速公路及行驶期间信息判断是否存在车辆异常行为，并最终将异常行为归入各类逃费行为中，实现对高速公路逃费车辆的检测。2.一种基于视频检测器的高速公路逃费车辆异常行为检测方法，所述方法采用如权利要求1所述的一种基于视频检测器的高速公路逃费车辆异常行为检测系统实现，所述方法包括：(一)对车辆闯站构成的逃费行为的检测车辆闯站构成的逃费行为的特点在于收费站仅能采集到车辆进入或驶出收费站的车辆信息，即会存在信息队列或的缺失；基于此，对于车辆闯站行为构成的逃费按如下步骤进行检测：步骤1：取沿线高速公路入口处收费站A采集到的驶入车辆信息队列中的车辆信息，提取车辆进入时间及车辆牌号步骤2：根据高速公路入口收费站A距各出口收费站的距离及途经服务区数量预估车辆在出入口之间最大行驶时...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海洋，任毅龙，张力，王云鹏，杨阳，王子睿，王飞，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11