淺談城市停車路內(nèi)視頻巡檢車應(yīng)用方案
胡中華
深圳信路通智能技術(shù)有限公司
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的發(fā)展，城市“停車難”的問題在不同廠家的各種方案下有了一定的緩解，在這些方案中視頻設(shè)備方案經(jīng)過多年發(fā)展也出現(xiàn)了高位、低位、路牙機(jī)等各種形態(tài)，而其中一類特殊的視頻方案近年來備受青睞，那就是移動(dòng)巡檢方案。
移動(dòng)巡檢方案的核心設(shè)備是視頻巡檢車，事實(shí)上視頻巡檢車已推出多年，但今年以來熱度猛增，全國多地涌現(xiàn)了大量相關(guān)方案咨詢、測試需求以及方案招投標(biāo)等。為何推出多年的產(chǎn)品會(huì)突然迎來熱度猛增?這其實(shí)和視頻巡檢車本身的特點(diǎn)有很大關(guān)系。
視頻巡檢車因何備受關(guān)注?
視頻巡檢車主要是對道路兩側(cè)的路內(nèi)在停車輛進(jìn)行識別，識別得到的停車數(shù)據(jù)上傳到業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)處理。其核心設(shè)備一般使用四輪或兩輪電動(dòng)車載體，核心模塊有多路視頻采集、精準(zhǔn)定位系統(tǒng)、4G模塊等。
方案最直觀的特點(diǎn)是成本低、上線快、證據(jù)鏈充分、可聯(lián)動(dòng)地磁使用等，這與建設(shè)成本有限但有建設(shè)周期短，快速上線運(yùn)營等需求的路內(nèi)停車項(xiàng)目高度適配。
對此類項(xiàng)目而言，采用視頻巡檢車，只需組織巡檢員分配不同路段就可實(shí)現(xiàn)停車數(shù)據(jù)采集，平均單人便可巡檢300個(gè)左右的泊位。其輸出信息包含車牌號碼、泊位號及車輛圖片等數(shù)據(jù)，停車證據(jù)充分車主爭議少。同時(shí)識別數(shù)據(jù)直接接入運(yùn)營平臺，自動(dòng)生成停車訂單實(shí)現(xiàn)上線運(yùn)營收費(fèi)。相較其他方案，視頻選檢車在保障項(xiàng)目快速落地、快速上線的同時(shí)，還保障了較高的性價(jià)比。
而對于原使用地磁方案的項(xiàng)目，視頻巡檢車也是一個(gè)很好的補(bǔ)充，地磁方案僅能采集車輛的有無數(shù)據(jù)，無法確定車輛的車牌及外形信息，當(dāng)車主存疑時(shí)難以有力證明停車情況，因此投訴與爭議率相對較高，容易為運(yùn)營方帶來較大的負(fù)面影響。即使搭配PDA設(shè)備，通過人工拍照方式補(bǔ)充證據(jù)，但人均管控30個(gè)左右泊位，也存在低效高成本的問題。而搭配視頻巡檢車能夠更快、更精準(zhǔn)采集補(bǔ)充車輛圖片數(shù)據(jù)，既能保障收費(fèi)的真實(shí)可靠，避免爭議發(fā)生，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)運(yùn)營的降本增收。
視頻巡檢車關(guān)鍵項(xiàng)有哪些?
雖然市面上各類巡檢設(shè)備形態(tài)不一，但視頻巡檢車基本原理是相同的，巡檢員駕駛視頻巡檢車，在泊位一側(cè)進(jìn)行巡檢，通過視頻識別車牌，精準(zhǔn)定位系統(tǒng)確定泊位號，通過匹配融合輸出完整停車結(jié)果。根據(jù)視頻巡檢車本身特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用，最核心的關(guān)鍵項(xiàng)有以下五點(diǎn)：
一、采集單元的像素與左側(cè)泊位巡檢適配度
像素越大，圖像越清晰，識別率也會(huì)越高。目前市面上視頻采集單元采用的是200萬像素的攝像頭，固定3個(gè)攝像頭用于右側(cè)泊位巡檢，其中2個(gè)攝像頭管理平行泊位，1個(gè)攝像頭管理垂停/斜停泊位。若需巡檢左側(cè)泊位，則需要另外加裝一整套設(shè)備，或者采用巡檢員逆行等不安全的方式來完成。
為此信路通視頻巡檢車采用了靈活配置方案，可以按需配置2-4個(gè)800萬像素?cái)z像頭，保障識別率的同時(shí)，能把單臺車的作用發(fā)揮最大，標(biāo)配右側(cè)泊位巡檢，增配后可兼具左側(cè)泊位巡檢能力。
二、設(shè)備的集成度和重量
經(jīng)調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，目前市面上大部分視頻巡檢車采用了現(xiàn)成的定位算法和定位模塊，重量都在20kg以上，裝在兩輪車后座。也有個(gè)別視頻巡檢車，通過自研定位算法，直接將定位芯片集成到主機(jī)里，高度集成，大大降低了設(shè)備故障率，也將設(shè)備重量減輕到了3.35kg,整車輕便，大大提升了騎行舒適度。
三、精準(zhǔn)的定位要求
視頻巡檢車通常使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)輸出精準(zhǔn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，再根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)和泊位號的映射輸出泊位數(shù)據(jù)。目前通過使用北斗定位和千尋RTK技術(shù)，可以做到厘米級定位，但該精準(zhǔn)度必須在開闊場景，沒有遮擋及干擾情況。城市道路內(nèi)停車位，茂密樹木、兩側(cè)高樓、甚至上方立交等情況十分常見，這對精準(zhǔn)定位帶來挑戰(zhàn)，如何解決通用技術(shù)以外的定位無疑是對廠家創(chuàng)新能力和技術(shù)能力的考驗(yàn)。
對此常見解決方案有兩種：RFID標(biāo)簽和定制泊位牌。RFID標(biāo)簽主要通過泊位加裝RFID標(biāo)簽，巡檢車上加裝RFID讀寫器以此提高識別效率，捕獲率及準(zhǔn)確率可達(dá)95%以上，但巡檢速度會(huì)受一定影響，限速10km/h?！岸ㄖ撇次慌啤蓖ㄟ^在泊位加裝定制化泊位牌，巡檢車上增加采集單元識別泊位牌來提高識別準(zhǔn)確率，捕獲率及準(zhǔn)確率高達(dá)98%,并且巡檢速度不受影響，仍可達(dá)到15km/h。實(shí)際應(yīng)用中有外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理策略等方面優(yōu)化手段，以提供更精準(zhǔn)的泊位數(shù)據(jù)。
四、特定場景下的算法要求
視頻巡檢車在算法上也要進(jìn)行適配優(yōu)化，此處將簡單介紹兩項(xiàng)重要的算法能力。
①大角度車牌識別。路內(nèi)停車垂?；蛐蓖２次唬嚺平嵌然颈３窒鄬π〗嵌茸R別，而對平行車位，巡檢車從一側(cè)經(jīng)過，識別角度因?yàn)橥＼嚪较?、距離等存在較大差異。大角度車牌識別算法就是針對這種特殊場景而產(chǎn)生的，目前行業(yè)內(nèi)大角度一般在60度，優(yōu)秀的可以達(dá)到70度以上。該技術(shù)對運(yùn)營的影響是可以有效提高識別率和捕獲率。
②高速運(yùn)動(dòng)視頻防抖技術(shù)。該技術(shù)是一種通過圖像處理和算法優(yōu)化來消除高速運(yùn)動(dòng)視頻中抖動(dòng)的技術(shù)。視頻巡檢載體可用兩輪或四輪，因城市道路易擁堵，出于靈活高效巡檢考慮，目前多數(shù)使用兩輪電動(dòng)車，時(shí)速一般在15~25km/h之間，行駛過程中很容易產(chǎn)生抖動(dòng)，通過該技術(shù)可優(yōu)化識別，帶來更高的捕獲率和識別率。
五、實(shí)際使用上的指標(biāo)要求
根據(jù)巡檢車的使用特點(diǎn)和數(shù)據(jù)特點(diǎn)，在指標(biāo)定義上，從實(shí)際運(yùn)營角度考慮，指標(biāo)需能夠反映真實(shí)的停車情況，可以參考以下指標(biāo)公式。
假設(shè)有效泊位總數(shù)M條，有效捕獲數(shù)據(jù)總數(shù)為N條，車牌識別錯(cuò)誤數(shù)為A條，漏檢數(shù)據(jù)為B條，多檢數(shù)據(jù)C條，泊位匹配錯(cuò)數(shù)據(jù)D條，各指標(biāo)統(tǒng)計(jì)方式如下：
總體指標(biāo)：
①車牌捕獲率，反映巡檢設(shè)備對實(shí)際在停車輛的感知能力。
統(tǒng)計(jì)公式：捕獲率：(M-B)/M
②車牌識別率，反映巡檢設(shè)備對實(shí)際在停車輛車牌號準(zhǔn)確程度的感知能力。
統(tǒng)計(jì)公式：識別率：(N-A)/N
③泊位準(zhǔn)確率：反應(yīng)視頻巡檢車對實(shí)際在停車輛泊位準(zhǔn)確程度的感知能力。
統(tǒng)計(jì)公式：泊位準(zhǔn)確率：(N-D)/N
④車牌多檢率，反應(yīng)視頻巡檢車對于空泊位誤識別的情況。
統(tǒng)計(jì)公式：多檢率：C/N
⑤綜合識別率，反應(yīng)視頻巡檢車能夠輸出正確的車牌號和泊位號且沒有錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的能力，可用于該方案下的最終統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。
統(tǒng)計(jì)公式：綜合識別率：(M-A-B-C-D)/M
公式內(nèi)各項(xiàng)解釋：
a.繞行泊位總數(shù)：多輪巡檢過程中，因堵車或其他原因躲避障礙物造成的泊位繞行數(shù)，不參與統(tǒng)計(jì)；
b.標(biāo)定泊位數(shù)：巡檢區(qū)域已規(guī)劃好的泊位數(shù)；
c.有效泊位總數(shù)：標(biāo)定泊位數(shù)*巡檢輪數(shù)-繞行泊位總數(shù)；
d.有效捕獲數(shù)據(jù)總數(shù)：捕獲數(shù)據(jù)總數(shù)-號牌遮擋數(shù)-多檢數(shù)；
e.號牌遮擋數(shù)：泊位在停車輛，巡檢過程中因異物遮擋造成的錯(cuò)誤識別數(shù)據(jù)；
f車牌識別錯(cuò)誤數(shù)：若車牌識別錯(cuò)誤，記錄為一條車牌識別錯(cuò)誤數(shù)據(jù)；
g.漏檢數(shù)：若數(shù)據(jù)漏檢(即泊位內(nèi)有車停，但輸出“無”或泊位數(shù)據(jù)缺失),記錄為一條漏檢數(shù)據(jù)。繞行障礙物造成的泊位數(shù)據(jù)缺失不統(tǒng)計(jì)在內(nèi)；
h.多檢數(shù)：若車牌多檢(即泊位內(nèi)無車停，但輸出有車牌),記錄為一條多檢數(shù)據(jù)；
i.泊位匹配錯(cuò)誤數(shù)：若車牌與泊位號不匹配(可根據(jù)圖片中地上泊位號標(biāo)識判斷),記錄為一條泊位匹配錯(cuò)誤數(shù)據(jù)；
注：其中e、f、g、h、i均統(tǒng)稱為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，一條錯(cuò)誤數(shù)據(jù)只能屬于一種類型。
