基于容错设计的城市道路禁货系统研究
摘 要：
在城市一定区域内实施大型货车禁行、限行的交通管制可有效缓解道路交通压力，但大货车违章现象仍然是现代城市交通中一个严重的问题。论文针对传统禁货管理措施工作量大、成效低、缺乏容错性等问题，通过分析驾驶人反应特征和城市道路交通环境，提出路侧标志牌复设方法和基于多摄像机远近景协同拍摄的大型货车识别方法；综合LED违法警示管理及违法数据采集传输管理等功能，构建容错性较强的实时、高效的大型货车禁限行管理系统，可成为智能交通运输系统的有机组成部分。
关键词：
大型货车；交通管制；标志牌；容错设计；禁货系统
中图分类号：U 491.4；U 491.5+2 文献标识码：A 文章编号：1001-005X（2017）03-0094-06
Research on an Urban Large Truck Prohibited SystemBased on Fault-tolerant Design
Ding Baiqun，Zhao Di
（School of Traffic，Northeast Forestry University，Harbin 150040）
Abstract：
In a certain area of the city，the implementation of traffic control of ban or restriction on large trucks can effectively alleviate the pressure on the road traffic，but the phenomenon of large trucks violation is still a serious problem in modern urban transportation.According to the problems in traditional large trucks prohibited management，such as heavy workload，low efficiency，lack of fault tolerance，etc.，after analyzing drivers response characteristics and urban road traffic environment，this paper puts forward the method of duplicating the roadside sign and large trucks recognition method of multi camera long-distant and close shots.Combing with LED illegal warning management and illegal data acquisition and transmission function，we can build a large truck prohibited management system of strong fault-tolerance，real-time and efficiency，which can be an integral part of intelligent transportation system.
Keywords：
Large truck；traffic regulation；sign board；fault-tolerant design；truck prohibition system
0 引言
在城市一定区域特别是中心城区对大型货车实施限路、限时、禁行等措施，是很多大城市为缓解交通拥堵、减轻交通压力和环境污染所采取的管理措施[1]。目前对大型货车禁限行的实际管理主要局限于发布交通管理信息、设置交通限行和诱导标志、交警巡逻检查、现场处罚和居民举报等[2]；这些措施具有相应作用，但大型货车违章闯行现象仍然比较多，其中外地驾驶员由于不熟悉该城市交通情况、提示信息不充分、疲劳等因素造成的误闯也为数不少。交通管理部门很难仅仅依靠人力对所有禁限行区域实行全方位管理，采用现代化交通工程设施实现有效禁货，对城市交通管理有实际意义。所谓容错性设计是指驾驶人在行车过程中有时难免出现注意力不集中、接收信息不完整或操作失误，应该为这类失误提供宽容的空间和适当的弥补措施，以保证交通管理控制的有效性和行车安全[3]。本文通过综合研究交通标志设置、车辆检测与识别、可变信息警示、数据传输管理4个功能模块，构建一种具有容错性的大型货车禁限行系统。
1 道路禁货系统方案
道路禁货系统主要包括禁令指示标志、车辆检测识别、可变信息警示、数据传输管理等模块。图1为系统应用场景布设示意图。系统所需硬件设备包括：标志牌、摄像机、视频采集卡、工业控制机、高清照相机、LED显示器[4]、补光灯和立杆等。
道路禁货系统的工作过程：车辆在驶入禁货路段前，通过连续设置多个路侧禁令、限速标志，提示驾驶员绕行或停驶；当车辆驶入检测区域时，系统开始进行车辆检测跟踪及大型货车的识别工作，并核查其是否有“道路通行证”，若识别出当前车辆为无证大型货车，则会连接LED可变信息示警装置，在车辆到达视认点附近时，警示大型货车当前存在的违法行為，并在LED屏上显示车辆牌照号、示警缘由等，同时将数据传输到控制中心，若检测到车辆有通行证，则可以正常通行；当车辆经过检测线时，后方高清相机将抓拍车辆图像信息，传送到后台数据管理系统，并保存至违章数据库，作为管理部门处罚的依据。若驾驶员能在车辆行驶至检测线前停车或掉头，则车辆不属违章行驶，不会进行相关处罚；否则，管理部门可以通过后台管理系统对违禁车辆实施罚款、扣分等措施。其工作流程如图2所示。