摘要：本文對現(xiàn)階段高速服務區(qū)存在的各種突出問題分析梳理，通過基于智能視頻技術的高速公路服務區(qū)精細化管理是一種現(xiàn)代化服務區(qū)車輛及設備自動化管理系統(tǒng)，以促進服務區(qū)停車場車位及設施利用率，最大限度地提高服務接待能力，同時又具有服務區(qū)打擊逃費功能，是將服務區(qū)完全置于智能管理下的服務管理系統(tǒng)。它主要是針對服務區(qū)優(yōu)質管理需要，以管理安全、操作方便、更高效、人性化的服務車輛及人員為目標的智能化管理系統(tǒng)。

關鍵詞：智慧服務區(qū)、智能視頻分析技術、防逃費、大數據
    服務區(qū)是高速公路上必不可少的配套資源設施，隨著我國高速公路的迅猛發(fā)展發(fā)展高速服務區(qū)，服務區(qū)的數量和服務區(qū)車輛與日俱增，特別是節(jié)假日期間大量車輛和人員進入服務區(qū)，給服務區(qū)的管理帶來了巨大考驗，如何及時掌握服務區(qū)車輛和人員數量動態(tài)，根據車型引導車輛停車，采取布局合理的服務區(qū)服務設施，控制合理的車流量和人流量，是對服務區(qū)更加精細化管理的重要組成部分，也是打造“智慧服務區(qū)”的成果展現(xiàn)。

一、服務區(qū)在管理中的問題

1.1服務區(qū)內換掛、甩掛逃費

    隨著高速公路通車里程的迅猛增長和聯(lián)網規(guī)模的不斷擴大，特別是計重收費普及以后超限單車通行費大幅增加，部分人員在既得利益的驅動下，在服務區(qū)內進行貨車的換掛、甩掛等逃避通行費，給國家和企業(yè)帶來經濟損失，也給正常的運營秩序帶來較大的沖擊。

1.2服務區(qū)停車場車輛停放無序

    高速服務區(qū)都建有客貨車分類停放區(qū)，遇到節(jié)假日大量車輛涌入服務區(qū)，不按標志車位規(guī)范停車，導致服務區(qū)停車場混亂，停車區(qū)域擁堵容易造成剮蹭等交通事故發(fā)生。

1.3危險品運輸車停車不規(guī)范

   危險品運輸車行駛途中保障其安全及其重要，特別是服務區(qū)為人流密集地區(qū)，危險品運輸車亂停亂放，不在?；奋囄怀鐾７?，一方面會造成車輛擁堵，另一方面也會造成公共安全隱患危機人身安全。

1.4對服務區(qū)車流量、人流量掌握不及時

    隨著服務區(qū)客流量快速的增長，尤其在節(jié)假日期間，大量的車輛及旅客涌入服務區(qū)，給服務區(qū)的各項工作帶來巨大的考驗。因此，及時的掌握各個服務區(qū)的客流量及車流量數據，綜合各個服務區(qū)數據變化及時采取合理的措施，控制客流量及車流量，為人們出行提供最優(yōu)最便利的服務同時，也大大減輕服務區(qū)的工作壓力。

1.5服務區(qū)大數據應用不深入

    高速公路服務區(qū)在日常的運營過程中, 產生了海量的、異構的數據, 即大數據, 這些數據還在快速的增長. 大規(guī)模產生的數據, 給數據的存儲和分析帶來了巨大的挑戰(zhàn), 如何深入的、科學的、高效的存儲這些大數據, 并能對其進行快捷的訪問和分析, 更好的服務于交通, 是一個迫在眉睫的問題。
首先討論了高速公路中大數據的來源以及數據的特點, 然后分析了研究大數據的意義和大數據處理技術, 并分析了這些技術在高速公路大數據中分析中所面臨的挑戰(zhàn)。

二、系統(tǒng)設計

    基于智能視頻技術的高速公路服務區(qū)管理方式是一種現(xiàn)代化服務區(qū)車輛及設備自動化管理系統(tǒng)，以促進服務區(qū)停車場車位及道路利用率，最大限度地提高服務接待能力，同時又具有服務區(qū)打擊逃費功能，是將服務區(qū)完全置于計算機管理下的高科技機電一體化產品。它主要是針對服務區(qū)優(yōu)質管理需要，以管理安全、操作方便、更高效、人性的服務各車主及旅客為目標自動化統(tǒng)計系統(tǒng)，通過視頻技術多維車輛特征分析、車牌抓拍、車位引導系統(tǒng)的使用，提供全面停車指引服務，可以極大地提高服務區(qū)停車場服務水準，并提高服務設施的自動化程度和動態(tài)監(jiān)控能力，按照車型合理安排停車，提高停車設施泊車利用率，減少排隊進入服務區(qū)時間，樹立服務區(qū)停車場優(yōu)質服務的形象；同時對服務區(qū)出口的車輛根據號牌識別信息自動和入口車輛進行號牌、車型的比對，重點判斷貨車服務區(qū)內甩掛、換掛等逃費行為，對存在逃費行為的車輛進行上級反饋和預警；服務區(qū)智能卡口系統(tǒng)對進入服務區(qū)的車輛數量、車型等實時監(jiān)控；后期視頻云監(jiān)控系統(tǒng)建設，監(jiān)管人員可以通過手機APP實時查看管轄服務區(qū)運行狀態(tài)是否正常，方便隨時發(fā)布管理動態(tài)，來實現(xiàn)服務區(qū)運行狀況和信息發(fā)布聯(lián)網管理，打造現(xiàn)代化的智慧服務區(qū)。

三、系統(tǒng)架構

3.1智能視頻分析服務區(qū)網絡拓撲設計

    總體網絡拓撲為，前端利用車輛特征信息采集識別設備采集車輛或者人流量信息，傳到后臺服務器上進行服務區(qū)出入口的車型比對處理分析，得出相應的車型分析結果，服務器根據車型識別結果和服務區(qū)停車場的閑置車位數量，給停車引導顯示屏發(fā)出車輛引導信息；對進入服務區(qū)內的?；愤\輸車輛進行監(jiān)控，不按規(guī)定停入危化品專用車位將發(fā)出警告；人流量統(tǒng)計分析系統(tǒng)實時分析園區(qū)內人流量活動數量，為管理者提供管理依據。
數據中心
    數據中心直接接入服務區(qū)內前端采集的檢測數據。數據中心存儲數據類型，包括結構化數據和非結構化數據；結構化數據主要包括平臺涉及的所有高速公路業(yè)主公司高速服務區(qū)所涉及的設備和車道，以及設備檢測的車輛特征信息等；非結構化數據主要包括車輛特征圖片信息。
服務區(qū)&停車區(qū)
    服務區(qū)和停車區(qū)入口、出口安裝車輛特征信息采集設備，車道過車時將采集的車輛特征數據由前置工控設備存儲。
    前置服務器將數據規(guī)整和清洗后，通過專網上報公司數據中心計算分析、統(tǒng)計計算、匯總處理。

3.2智能視頻分析服務區(qū)邏輯架構拓撲圖

數據接入方向：

    在服務區(qū)前端檢測點，由前端智能識別設備采集各服務區(qū)過車的特征數據，前置服務器對采集的數據進行清洗、緩存、然后平臺接口層通訊按照統(tǒng)一協(xié)議接口傳送數據到達平臺。
    平臺接口層各功能業(yè)務模塊接口對數據進行完整性判斷后，按照配置把數據推入相應的消息隊列。
    消息總線分配和管理各個消息隊列的調度和緩存。
    計算&統(tǒng)計功能層響應消息總線通知，分業(yè)務功能進行實時計算過程軌跡、流量計算、異常數據計算、布控稽查計算、逃費預判后把計算結果回送消息隊列；分業(yè)務功能進行離線數據的統(tǒng)計生成報表后推送到消息隊列。
    功能模塊層響應消息總線通知，按消息隊列分類進行數據存儲入數據庫、圖片進入文件存儲層；歷史數據(超過預設閾值年份)存儲入數據庫。

數據查閱方向：

    展示層采用B/S 模式，SpringMVC層架進行展示，客戶端通過瀏覽器作為運行介質和用戶交互，響應用戶操作產生控制結構數據推送到平臺接口層。
    接口層分為兩大部分，一為業(yè)務功能查詢接口實現(xiàn)正常業(yè)務數據的查詢和管理，二為實時視頻轉發(fā)接口實現(xiàn)車道實時監(jiān)控。
    消息總線分配和管理各個消息隊列的調度和緩存。
    業(yè)務模塊層響應消息總線通知，各業(yè)務模塊分別處理預設置消息隊列消息，查詢計算數據庫或者文件系統(tǒng)后把結果數據返回到消息隊列。
    展示層在SpringMVC 通過模型層響應消息總線的通知，獲取結果數據綁定到視圖層實現(xiàn)數據的展示。

3.3智能視頻分析服務區(qū)功能接入拓撲圖

    數據采集模塊單據包括服務區(qū)入口車輛特征信息數據采集、服務區(qū)出口車輛特征信息采集、危化品車輛識別監(jiān)控、人流量分析，通過視頻分析采集到車輛特征信息，可以把相關大數據信息接入到打逃應用、布控應用、報表應用等多項功能接入。

四、主要功能

4.1車型分類系統(tǒng)引導不同車型進入停車位

    車型分類系統(tǒng)應前端車型識別采集設備需要可以明確區(qū)分客1-客4、貨1-貨5、特殊車輛（危險品運輸車輛）的車型信息，并通過中心服務器識別該車型后，根據該車型信息計算出服務區(qū)內剩余的車位信息并發(fā)出指引標識，需要按照指示牌導引線進行行駛，指引車主選擇合適的停車位停放車輛，按照車型分類區(qū)分停車位，大小車輛分別停放，規(guī)范停車秩序，使車位能夠得到有效利用。

4.2識別危險品運輸車輛

    服務區(qū)視頻車輛分析系統(tǒng)是通過前端識別設備采集車輛圖像，車輛特征提取系統(tǒng)分析后可以識別帶有危險品標志的車輛例如危險標志燈、危險車輛側面標志等其他危險品標志，運輸車輛進入服務區(qū)后前端采集設備分析出危險品運輸車后，直接引導該類型車輛進入危險品運輸車輛專用車位進行停放，減少事故的發(fā)生。

4.3服務區(qū)客流量及車流量統(tǒng)計分析

    服務區(qū)流量統(tǒng)計系統(tǒng)由高清智能卡口攝像機、網絡傳輸系統(tǒng)、數據處理系統(tǒng)等構成，是利用計算機視覺技術先進的視頻算法，對進出服務區(qū)卡智能口監(jiān)控畫面進行分析、處理、應用的過程，完整的流量統(tǒng)計系統(tǒng)，主要包括以下幾個步驟：背景學習過程、移動的目標提取與跟蹤、移動目標的識別判斷。系統(tǒng)具有專業(yè)的智能檢測功能和豐富的擴展接口，其獨特的后端分析系統(tǒng)，賦予產品高靈活性和高穩(wěn)定性的特點。
    流量統(tǒng)計系統(tǒng)不僅可以分析服務區(qū)客流量數據，還可以為服務區(qū)獲取不同時段分布的人數統(tǒng)計、人群行為異常、場內滯留人數分析等信息，從而有利于管理人員現(xiàn)場調度管理、判斷人群及車輛擁擠程度、實現(xiàn)服務區(qū)安全高效管理；對于服務區(qū)管理中心，服務區(qū)管理人員可利用該統(tǒng)計系統(tǒng)了解顧客行為，來評估服務區(qū)所提供的服務設施是否方便、足夠、達標等。此外還可以對服務區(qū)由于顧客過多擁擠引起的安全隱患及時報警。

4.4智能視頻分析系統(tǒng)實現(xiàn)防逃費功能

    智能視頻分析服務區(qū)系統(tǒng)對服務區(qū)出入口數據進行采集，以車牌號碼為索引，對出口車輛進行車輛特征比對，主要比對的特征為車臉、車身及車尾，比較其差異性，以此判斷該車輛存在哪種類型的異常情況，如換牌換卡、套牌、甩掛和換掛等逃費行為。
    對于比對異常的車輛數據，通過報警功能在平臺上提示用戶，該車疑似逃費車輛，需要通過人工進行核實。
工作人員可通過平臺的過車查詢功能對車輛進行跟蹤查詢，包括服務區(qū)出入口車頭車尾高清圖、車身圖片等；通過掌握的車輛信息對嫌疑車輛進行復核，以確定車輛是否為逃費車輛，最終將此車牌號標注為嫌疑車輛，加入平臺黑名單；當該車再次被識別時，平臺通過報警功能提示用戶進行攔截。

五、結束語

    “智慧服務區(qū)”已被大多數高速公路服務區(qū)管理單位所接受，這是現(xiàn)代服務區(qū)一體化管理的信息化理念。它將新一云計算技術、物聯(lián)網、傳感器技術、運籌學、人工智能和系統(tǒng)綜合技術有效地集成應用于高速公路服務區(qū)信息化建設，并通過人工智能、大數據管理系統(tǒng)收集、分析和處理，結合服務區(qū)布局調整、軟硬件設施的升級改造、服務功能優(yōu)化等進行匹配，必將推動服務區(qū)新的產業(yè)升級，推動服務區(qū)管理的科學化和服務的創(chuàng)新。