公共交通是现代都市最高效的交通方式，几乎所有国家和地区在经历了痛苦曲折之后，都鲜明地选择了优先发展公共交通的政策。我国城市用地紧张，人口密度高，适宜于公共交通运输，虽然国家早就制定了优先发展公共交通的政策，但因为种种原因，公共交通服务水平仍然不高，运行效率低下，城市公交疲于应付，发展总体滞后。
机动车非法占用公交专用道已经严重影响了公交车的正常运行，为了更好了落实“公交优先”策略，确保公交车道畅通无阻，迫切需要对占用公交车道的社会车辆进行检测，并将检测结果上传到交管部门的执法系统进行处罚，以减少或杜绝此类违法行为的产生，从而提高公交车道运行效率。
新应用模式分析
1、系统现状及问题分析
公交专用道因其投资省、见效快、技术要求低等特点，已经被各大城市所采用;然而，公交专用道经常有被社会车辆占用的情况。所以在建立公交专用道的基础上建立一套占用公交车道违法监测系统显得尤其必要。
目前，对占用公交车道违法的检查主要是采用固定式方式，即在路边安装监测系统对占用公交车道的社会车辆进行抓拍。但由于系统位置是固定不变的，时间长了司机很容易辨识，从而绕开监测区域，这便起不到对违法车辆进行监测的目的。
基于此种情况，目前最好的解决办法是在公交车上安装检测系统，在公交车行驶前方有社会车辆出现的时候对其进行抓拍。该解决办法将保证公交车行驶前方没有社会车辆阻拦，真正做到公交车在专道上畅行无阻，充分发挥公交车道的作用。
2、新应用模式分析
移动公交抓拍系统使用智能摄像机检测违法占道行为，利用智能分析算法追踪车辆行驶轨迹，识别违法车辆的号牌，灵活设定占道车辆时间的阈值;并根据设定进行抓拍和自动视频录像，为执法和处罚提供强而有力的证据。
（1）抓拍系统的智能化
移动公交抓拍系统自动判别机动车进入违法行驶车道，当车辆驶入公交车道后进行自动抓拍，自动记录机动车在公交车道内行驶的图像、时间等数据，并自动过滤非公交车道内的机动车辆。
系统对非法占用公交车道的车辆进行自动识别和抓拍，每次违法记录4幅图片，第一至三幅为远景图片，并能反应车辆在公交车道内连续行驶的轨迹;抓拍图片能清晰辨别车辆类型、车牌号码、车身颜色、标志标线位置及颜色。第四幅为车辆特写图片，特写图片能清晰辨别车辆号牌。远景图片能够反映违法地点的场景，图片横向覆盖至少两条车道。
（2）抓拍系统的一体化
移动公交抓拍系统主要由嵌入式一体化高清摄像机、3G通讯模块、GPS定位模块和中心管理等部分组成，前端抓拍系统为一体化高清摄像机，集抓拍、录像、压缩、传输于一体;对视频图像进行逐帧识别，自动匹配对应公交车道，对过往公交车专用道前、后视域内的社会车辆进行实时检测，将抓拍的违法图片、数据和录像上传到后台。
（3）执法证据的严谨性
按照国标GA/T497-2009、GA/T832-2014、GB/T28181-2011等标准对违法行为图像取证的要求，进行系统设计，确保抓拍图片作为执法证据无争议。
（4）系统安全接入
外场无线传输设备，采用协议认证与IP保护机制实现设备到系统的合法接入，采用数字证书与用户名、口令相结合，实现用户身份认证，从而确保系统的安全性。在稳定性方面，可以采用自动检测、监控、报警、冗余配置、负载均衡等技术有效保证系统的稳定可靠。
典型案例分析
项目简介
截止2014年底，济南市在46条道路设置了86条公交专用道，道路总里程158.644公里，公交专用道总里程310.7公里;近几年来，在市区各条公交专用道上增设了固定公交车道抓拍设备151套。前端点位覆盖面不够，已建系统也不能完全满足公交专用道的保障需求。
系统设计
1、前端高清抓拍摄像机(Vcam301-BRT)采用DSP智能摄像机，实现视频监控、全景图片和近景图片的抓拍;前端高清抓拍摄像机自动识别目标车辆，视频分析模块由车辆检测模块、车辆抓拍控制模块和违法证据生成模块组成。
车辆检测模块：采用先进的视频检测技术，可对多目标进行识别和跟踪，对视频信号进行综合分析，检测违法占道车辆;
车辆抓拍控制模块：自动控制摄像机抓拍违法占道车辆，实现违法占道行为的取证抓拍;
违法证据生成模块，负责生成和存储违法证据，将数据传输至中心平台管理服务器。
2、抓拍单元集成GPS/北斗模块，根据GPS/北斗来判别预设的公交行驶线路以及行驶方向，自动启用或关闭违法检测功能。
3、抓拍单元集成无线传输模块，通过3G/4G网络将数据、图片、视频传输检测至中心。
系统功能
1、违法占用公交车道检测
通过GPS模块辅助定位以及黄线检测算法，检测视频中的车辆是否在公交车道行驶。每次违法记录4幅图片，第一至三幅有明显的位移过程，抓拍图片能清晰辨别车辆类型、车牌号码、车身颜色、标志标线位置及颜色。第四幅为从第一或三幅图片(视检测车头或车尾方向而定)中截取的车辆特写图片，能清晰辨认车辆号牌。设备所抓拍的位移图片场景能够反映出公交车道的特征。
2、车辆号牌识别功能
被抓拍车辆的车牌倾斜角度不超出识别要求时，系统可进行自动车牌号码识别。
可识别“92式”“02式”民用车牌和军车、警车等特殊号牌。
号牌结构识别
a)单排字符结构的号牌，如军队用小型汽车号牌、GA36-2007中的小型汽车号牌、港澳入出境车号牌、教练汽车号牌等;
b)武警用小型汽车号牌;
c)警用汽车号牌;
d)双排字符结构的号牌，如军队用大型汽车号牌、武警用大型汽车号牌、GA36-2007中的大型汽车号牌、挂车号牌、低速汽车号牌等。
号牌字符识别
系统具备对民用、警用、军用、武警等汽车号牌自动识别的能力，所能识别的字符包括:
a)阿拉伯数字：0～9;
b)英文字母：A～Z;
c)省、自治区、直辖市简称：沪、京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝;
d)军牌用汉字：军、海、空、北、沈、南、兰、广、成、济、京;
e)号牌分类用汉字：警、学、领、试、挂、港、澳、超、使;
f)武警号牌特殊字符：WJ、00～34、练。
3、高清视频录像
系统可对整个车辆的违法行为过程进行录像，并以2分钟为时间段，进行实时滚动存储。录像画面清晰流畅，可满足取证要求。当使用3G通信传输设备时，可将视频设置为存储低分辨率、低帧率的格式的能力，以供采用3G实时视频传输使用。
4、前端数据存储
系统相机采用SSD硬盘存储，支持高清图片存储以及高清200W视频存储，保证前端数据存储的完整性。
5、时钟校对
系统自带GPS模块，具有时钟校准功能，并设置专门的时钟校准策略。24h内计时误差不超过1.0s，每日至少时钟同步一次(参考《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》中的计时误差要求)。
6、系统运行监测
系统具有运行监测和设备故障记录功能，可以对开机、启动、视频信号丢失等诸多运行事件进行监测。如发现有变化或工作不正常，可以记录并报警。
系统特点
1、系统稳定性及易维护性
前端抓拍系统采用一体化集成设计，将高清摄像机、光学镜头、偏振镜、存储设备、3G模块、GPS模块等设备集成在护罩中，可实现违法行为检测抓拍、网络传输、数据存储等功能的高度集成。
系统嵌入SSD固态硬盘，有效防止震动、灰尘、潮湿，提高了系统的集成性和稳定性。
3G/GPS模块与相机结为一体，节省了护罩的空间。
护罩镜片采用镀膜技术以及双面多层增透设计，可有效避免灰尘、雾气、冰霜的吸附，保障图片的抓拍效果不受灰尘、天气等环境因素的影响。
护罩采用全铝材、接触式的散热设计，导热性能较高;导热硅胶片在散热的同时，还起到了减震的作用。
2、先进的视频分析技术
复杂场景下的高性能指标
视频处理算法可降低光照、阴影、摄像机抖动对检测抓拍的影响，保证在各种复杂场景下，达到高捕获率和高识别率。
稳定的噪声过滤技术
采用独特的背景过滤技术，能够实现：
夜晚有路灯的光照条件下，达到较高的有效抓拍率;
能够避免因尾灯、逆光而导致的误抓。
复杂场景下的车牌识别
采用了独创的识别技术，识别车牌种类多，具有自适应学习升级能力，对于车辆的前、后牌均能有效地识别，并对模糊、倾斜的车牌进行有效矫正，对车牌中不能正确识别的汉字具有自学习能力，能很快适应环境变化。
项目意义
1、流动抓拍、覆盖面广
该抓拍系统可以在整个公交线路上流动抓拍，其点位覆盖面广，对已建系统进行有效的补充，可以充分发挥建设效益;更有效地规范社会车辆行车，保证公交车道的畅通。
2、准确检测、严谨执法
违法图片清晰有效，采用全程GPS定位，能准确定位车辆抓拍路段;违法数据图片实时上传支队非现场执法平台。抓拍系统取证严格遵守国标，积极发挥非现场执法的作用。
3、高效智能化
以视频检测分析为技术手段，建设移动公交抓拍系统，对可视区域内的违法行为自动检测抓拍，为非现场执法管理提供依据，将“公交优先”政策落到实处。
总结：
城市公共交通发展和完善，是一个系统性的工程。这其中包括城市长远发展的规划，公共交通在城市综合交通中的主体性。公交抓拍系统只是规范行车手段的第一步，它的“落地生根”，更需要政府、企业、社会各界的共同努力，全力推进，真正做到公交车在专道上畅行无阻，充分发挥公交车道的作用。
