卡口過車的檢測可靠性控制方法和系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種卡口過車的檢測可靠性控制方法和系統，從前端設備運行狀況檢測、數據質量初步檢驗、測速卡口數據質量檢驗、風險數據核查及數據處理實現對測速卡口數據的質量檢驗和控制。該方法及系統，能夠改善卡口系統的非現場執法執行效果，輔助交通執法人員檢測卡口異常狀況、檢驗數據質量，有效保障卡口數據準確性和可靠性，從而避免由設備故障、環境干擾等異常情況造成的錯檢、誤判。
【專利說明】
卡口過車的檢測可靠性控制方法和系統
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種卡口過車的檢測可靠性控制方法和系統。
【背景技術】
[0002] 當前，隨著道路交通通行量的急劇增長，車輛通行違章違法行為頻發，交通管理部 門面臨日益繁重的交通執法任務。為提高交通執法效率、保障執法公正、減輕一線交警的巡 查工作量，非現場執法系統已得到廣泛應用。在路段設置卡口檢測設備十分常見。卡口檢測 系統一般用于監測路段過車情況，從車輛前方拍攝車頭圖片，通過車牌識別技術提取車輛 信息;測速卡口增加超速檢測功能，對超速車輛進行標記，實現超速行駛的非現場執法。
[0003] 然而，在實際應用時，受設備工作狀態、網絡傳輸、道路交通狀況、天氣環境等內外 不確定因素的影響，卡口系統常出現數據可靠性不穩定的情況，例如數據丟失、車牌無法識 另IJ、數據錯誤等。若不采取有效的數據質量控制方法，則易出現錯判、漏判等問題，直接影響 卡口系統的非現場執法效力。當前尚缺乏針對卡口檢測系統的數據質量監測和控制方法。

【發明內容】

[0004] 鑒于當前的研究和應用現狀，本發明提出一種針對卡口系統的過車檢測數據質量 控制方法，根據卡口的數據采集以及過車檢測特點，采用針對性的數據質量檢驗方法和流 程，自動檢測設備脫機、故障、網絡異常等設備運行異常狀況以及數據全空、時間戳錯誤、數 據重復、數據量異常、識別率異常、測速不準等數據質量問題，滿足交通管理人員對非現場 執法系統數據質量的控制需求，保障執法數據可靠性和有效性。
[0005] 本發明的技術解決方案是：
[0006] -種卡口過車的檢測可靠性控制方法，包括：
[0007] S1、前端設備運行狀況檢測:實現對設備運行異常狀況的檢測，異常狀況包括設備 在線狀態、設備故障、網絡傳輸故障；
[0008] S2、數據質量基礎檢驗:對卡口設備上傳的過車記錄數據是否為空、時間戳是否有 誤、數據是否重復進行檢驗，標記異常數據待進一步處理；
[0009] S3、卡口數據質量檢驗:根據卡口過車檢測系統的工作特點以及數據特性，對卡 口過車檢測系統的數據識別率、數據量進行檢驗，針對測速卡口進行測速準確性進行檢測； [0010] S4、風險數據核查及數據處理:對經過數據質量檢驗環節被標記為風險的數據以 及相應設備進行人工核查和確認;對異常數據做無效處理，對異常設備進行修正。
[0011] 進一步地，步驟S1中，前端設備運行狀況檢測，具體為：
[0012] S11、若檢測到設備故障反饋信號，則將設備標記為異常;若未檢測到則進入下一 步驟；
[0013] S12、若連續多個檢測時間間隔未接收到數據，則將設備標記為異常；否則進入下 一步驟；
[0014] S13、若存在設備拍攝并上傳的視頻存在播放異常，或抓拍的圖片清晰度異常等數 據質量問題，則判斷網絡傳輸異常;否則進入下一步驟；
[0015] S14、若檢測到設備脫機，則標記設備異常。
[0016] 進一步地，步驟S2中，數據質量基礎檢測，具體為：
[0017] S21、時間戳檢驗:若檢測到數據的日期、時間戳缺失或與實際不符，則將對應數據 標記為異常數據，對應設備標記為異常;若未檢測到則進入下一步驟；
[0018] S22、非空數據檢驗:若檢測到全空數據，將該數據記錄標記為異常數據，對應設備 標記為異常;若未檢測到則進入下一步驟；
[0019] S23、重復數據檢驗:若檢測到重復數據，則將數據記錄標記為異常數據，對應設備 標記為異常;否則，數據通過基礎檢測，進入下一步驟。
[0020] 進一步地，步驟S3中，卡口數據質量檢驗，具體為：
[0021] S31、識別率檢測：若系統的車牌識別率低于檢測閾值，則將該設備采集的數據標 記為異常數據；
[0022] S32、數據量檢測：若卡口的日檢測量低于數據量檢測閾值，則將該卡口數據標記 為風險數據；
[0023] S33、測速準確度檢測：針對測速卡口進行速度檢測數據的質量檢驗，，從地點車 速、超速率兩方面對測速卡口速度測量準確性進行評估。
[0024] 進一步地，步驟S31中，檢測閾值包括基礎閾值檢測和平均閾值檢測，具體為：
[0025] S311、基礎閾值檢測:若設備的車牌識別率低于基礎閾值，則將數據標記為異常數 據，設備標記為異常設備，否則進入下一步驟；
[0026] S312、平均閾值檢測:若通過基礎閾值檢測的設備的識別率低于平均閾值，則標記 為異常數據。
[0027] 進一步地，步驟S33具體為：
[0028] S331、地點車速閾值檢驗:若檢測的車輛行駛速度超出地點車速閾值，則將數據標 記為風險數據；
[0029] S332、超速率閾值檢驗:若檢測點的日超速率超出閾值，則將數據標記為風險數 據。
[0030]進一步地，步驟S4具體為，風險數據核查：由S3檢測標記的風險數據采用二次檢 驗，對每條違法記錄的風險指數進行評估。依據前后車的車速進行數據質量核查，調取分析 時段內的前后過車測速記錄，并計算前后車輛的平均速度，若檢測對象速度值與平均速度 值具有明顯差異，則將風險數據標記為有效數據;分析時段根據路段平均行駛速度確定。 [0031 ] -種實現上述方法的卡口過車的檢測可靠性控制系統，包括前端設備運行狀況檢 測模塊、數據質量基礎檢驗模塊、卡口數據質量檢驗模塊、風險數據核查及數據處理模塊、 參數設置模塊，
[0032] 前端設備運行狀況檢測模塊:實現對設備在線異常、設備故障、網絡傳輸故障等異 常狀況的檢測，若檢測到設備發生以上異常狀況則系統自動預警；
[0033] 數據質量基礎檢驗模塊:接收卡口設備采集的過車記錄，對數據是否為空、時間戳 是否有誤、數據是否重復進行檢驗，若存在異常則對數據進行異常標記;對設備的數據異常 率進行統計，若異常率高于檢測標準閾值，則將設備標記為運行異常，且系統發出設備異常 報警；
[0034]卡口數據質量檢驗模塊:接收由數據質量檢驗模塊處理后的有效數據，以設備為 統計單元，根據設置的檢驗對象，對其檢測數據的識別率、數據量統計，基于閾值法進行識 別率與數據量的風險檢驗;測速卡口設備在此基礎上還需進行針測速準確性檢驗環節，基 于地點車速閾值檢驗法以及超速率閾值檢驗法，評估檢驗對象的測速數據的風險；
[0035]風險數據核查及數據處理模塊:對經過數據質量檢驗環節被標記為風險的數據 以及相應設備進行人工核查和確認;對異常數據做無效處理，對異常設備進行修正；
[0036] 系統設置模塊:該模塊主要對各檢測模塊的閾值進行管理，可根據實際應用情況 對各類檢測閾值進行調整。
[0037] 本發明的有益效果是:該種卡口過車的檢測可靠性控制方法和系統，通過設備運 行狀態檢測，識別脫機、故障以及網絡傳輸異常的卡口設備;檢測全空、時間戳錯誤、重復的 異常數據;對卡口數據識別率、數據量、測速準確度進行檢驗評估，檢測異常、風險數據，并 通過二次核查對風險數據進行檢驗和評估，確定異常數據并進行處理。本發明通過對卡口 的數據采集特點以及常見的或可能發生的數據質量問題的分析，提出一套針對性的卡口系 統數據質量控制方法和系統。本發明提出的卡口數據質量控制方法和系統，能夠改善卡口 系統的非現場執法執行效果，輔助交通執法人員檢測卡口異常狀況、檢驗數據質量，有效保 障卡口數據準確性和可靠性，從而避免由設備故障、環境干擾等異常情況造成的錯檢、誤 判。
【附圖說明】
[0038] 圖1是本發明實施例卡口過車的檢測可靠性控制方法的流程示意圖。
[0039] 圖2是本發明實施例卡口過車的檢測可靠性控制系統的說明框圖。
[0040] 圖3是實施例中數據質量基礎檢驗模塊的說明框圖。
[0041] 圖4是實施例中卡口數據質量檢驗模塊的說明框圖。
【具體實施方式】
[0042]下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。
[0043] 實施例
[0044] 實施例通過分析卡口系統數據采集、處理特點，提出一種針對卡口檢測系統的數 據質量控制方法和系統，對卡口數據進行檢測，對異常數據和異常設備進行處理，從而保障 卡口數據質量以及執法可靠性。
[0045] 實施例的卡口數據質量控制方法從前端設備運行狀況檢測、數據質量初步檢驗、 測速卡口數據質量檢驗、風險數據核查及數據處理實現對測速卡口數據的質量檢驗和控 制，如圖1。
[0046] S1、前端設備運行狀況檢測對設備在線狀態、設備故障、網絡傳輸故障進行檢測。 設備在線狀態檢測是通過接收卡口設備反饋信息識別出脫機設備。設備故障檢驗是通過接 收卡口設備的自檢信號檢驗出故障設備。網絡傳輸故障檢驗是通過對系統接收到的視頻播 放情況以及圖像清晰度的檢驗判斷網絡傳輸狀態。
[0047] S2、數據質量初步檢驗對卡口設備上傳的過車記錄數據是否為空、時間戳是否有 誤進彳丁檢驗。
[0048] S3、卡口數據質量檢驗根據卡口系統的工作特點以及數據特性，對系統的數據識 別率、數據量進行檢驗，而測速卡口還需對系統的測速準確性進行檢測。其中，數據識別率 是指系統通過車牌識別算法能夠提取出車牌信息的過車記錄數量占所有檢測數據量的比 例;數據量是指卡口設備采集的過車速度記錄數。
[0049] S4、風險數據核查及數據處理模塊是對經過數據質量檢驗環節被標記為風險的數 據以及相應設備進行人工核查和確認;對異常數據做無效處理，對異常設備進行修正。
[0050] 步驟S1中，前端設備運行狀況檢測，具體為：
[0051] S11、若檢測到設備故障反饋信號，則將設備標記為異常。
[0052] S12、若連續多個檢測時間間隔未接收到數據，則將設備標記為異常，可能設備或 網絡傳輸存在問題;其中，檢測時間間隔指設備運行狀態檢測間隔，一般取半小時。
[0053] S13、若存在設備拍攝并上傳的視頻存在播放異常，或抓拍的圖片清晰度異常等數 據質量問題，則判斷網絡傳輸異常。
[0054] S14、若檢測到設備脫機，則標記設備異常。
[0055] 步驟S2中，數據質量基礎檢測，具體為：
[0056] S21、時間戳檢驗:若檢測到數據的日期、時間戳缺失或與實際不符，則將對應數據 標記為異常數據，對應設備標記為異常。
[0057] S22、非空數據檢驗:若檢測到全空數據，將該數據記錄標記為異常數據，對應設備 標記為異常。
[0058] S23、重復數據檢驗:若檢測到重復數據，則將數據記錄標記為異常數據，對應設備 標記為異常。
[0059]步驟S3中，數據質量檢驗，具體為：
[0060] S31、識別率檢測：若系統的車牌識別率低于檢測閾值，則將該設備采集的數據標 記為異常數據。
[0061] S311、基礎閾值檢測:若設備的車牌識別率低于基礎閾值，則將數據標記為異常數 據，設備標記為異常設備;其中，基礎閾值為設備必須滿足的最低車牌數據識別率，數值根 據設備參數確定。
[0062] S312、平均閾值檢測:若通過基礎閾值檢測的數據低于平均閾值，則標記為異常數 據。其中平均閾值指設備的識別率平均水平，數值因設備而異，通過對設備的歷史數據識別 率統計分析確定。統計方法為:確定數據樣本，通常取設備一年的日車牌識別率歷史記錄， __ ηψΜ 其中日車牌識別率計算公式為κ = ^^ 為該設備日車牌識別總量，nas*為該點位的日 %車量， 過車總量;對數據樣本進行統計，一般取該設備的85%位車牌識別率作為平均閾值。
[0063] S32、數據量檢測：若卡口的日檢測量低于數據量檢測閾值，則將該卡口數據標記 為風險數據。其中，日檢測量指監測點由卡口檢測設備采集的一日過車量;數據量檢測閾值 通過對歷史數據檢測量的統計分析確定，其數值因檢測點而異。閾值確定方法為:確定數據 樣本，通常取檢測點一個月的日數據檢測量作為樣本;對數據樣本進行統計，根據實際情況 將15%位數據量下調一定比例作為檢測閾值下限，85%位數據量上調一定比例作為檢測閾 值上限。
[0064] S33、測速準確度檢測:該環節是針對測速卡口進行的數據質量檢驗，從地點車速、 超速率兩方面對測速卡口速度測量準確性進行評估。
[0065] S331、地點車速閾值檢驗:若檢測的車輛行駛速度超出地點車速閾值，則將數據標 記為風險數據。其中，地點車速閾值通過對設備檢測點位的歷史車速進行統計分析確定。統 計方法為:確定數據樣本，通常取歷史一個月的速度檢測記錄作為統計樣本;將高峰時段、 平峰時段、低峰時段的數據樣本分別進行統計，一般取對應時段該檢測點的85%位車速作 為地點車速閾值，或根據實際情況將85 %位車速上調一定比例作為檢測閾值。
[0066] S332、超速率閾值檢驗:若檢測點的日超速率超出閾值，則將數據標記為風險數 據。其中，日超速率為每日檢測到的超速車輛數占當日該點的過車總量的比例，檢測閾值通 過對歷史檢測記錄進行統計分析確定，閾值數值因設備而異。閾值確定方法為:選取樣本 數據，一般以歷史一個月的日超速率作為樣本，對樣本數據進行統計，一般選取85 %位日超 速率作為檢測閾值。
[0067] S4、風險數據核查：由S3檢測標記的風險數據采用二次檢驗，對每條違法記錄的風 險指數進行評估。依據前后車的車速進行數據質量核查，調取分析時段內的前后過車測速 記錄，并計算前后車輛的平均速度，若檢測對象速度值與平均速度值具有明顯差異，則將風 險數據標記為有效數據;分析時段根據路段平均行駛速度確定。
[0068] S5、異常數據處理:標記為異常的數據做無效處理，檢查相應的設備，修復故障。
[0069] -種卡口過車的檢測可靠性控制系統，如圖2,包括前端設備運行狀況檢測模塊、 數據質量基礎檢驗模塊、卡口數據質量檢驗模塊、風險數據核查及數據處理模塊、參數設置 豐旲塊。
[0070] 前端設備運行狀況檢測模塊:實現對異常狀況的檢測，異常狀況包括設備在線狀 態、設備故障、網絡傳輸故障。
[0071] 前端設備運行狀況檢測模塊進行檢測具體為:若檢測到設備故障反饋信號，則發 出設備異常報警;若連續多個檢測時間間隔未接收到數據，則發出異常報警，可能設備或網 絡傳輸存在問題;其中，檢測時間間隔指設備運行狀態檢測間隔，一般取半小時。若存在設 備拍攝并上傳的視頻存在播放異常，或抓拍的圖片清晰度異常等數據質量問題，則判斷網 絡傳輸異常。若檢測到設備脫機，則標記設備異常。
[0072] 如圖3,數據質量基礎檢驗模塊:對卡口設備上傳的過車記錄數據是否為空、時間 戳是否有誤、數據是否重復進行檢驗，標記異常數據待進一步處理。數據質量基礎檢測模塊 包括時間戳檢驗單元、非空數據檢驗單元、重復數據檢驗單元。
[0073]時間戳檢驗單元:若檢測到數據的日期、時間戳缺失或與實際不符，則將對應數據 標記為異常數據，對應設備標記為異常。
[0074] 非空數據檢驗單元:若檢測到全空數據，將該數據記錄標記為異常數據，對應設備 標記為異常。
[0075] 重復數據檢驗單元:若檢測到重復數據，則將數據記錄標記為異常數據，對于設備 標記為異常。
[0076] 如圖4，卡口數據質量檢驗模塊:根據卡口過車檢測系統的工作特點以及數據特 性，對卡口過車檢測系統的數據識別率、數據量進行檢驗，并對測速卡口的測速準確性進行 檢測。
[0077] 卡口數據質量檢驗模塊包括識別率檢測單元、數據量檢測單元、測速準確度檢測 單元。
[0078] 識別率檢測單元:若系統的車牌識別率低于檢測閾值，則將該設備采集的數據標 記為異常數據。
[0079] 數據量檢測單元:若卡口的日檢測量低于數據量檢測閾值，則將該卡口數據標記 為風險數據。
[0080] 測速準確度檢測單元:對測速卡口進行的數據質量檢驗，從地點車速、超速率兩方 面對測速卡口速度測量準確性進行評估。
[0081 ]測速準確度檢測單元包括地點車速閾值檢驗和超速率閾值檢驗。
[0082] 地點車速閾值檢驗:若檢測的車輛行駛速度超出地點車速閾值，則將數據標記為 風險數據。
[0083] 超速率閾值檢驗:若檢測點的日超速率超出閾值，則將數據標記為風險數據。
[0084]風險數據核查及數據處理模塊:對經過數據質量檢驗環節被標記為風險的數據以 及相應設備進行人工核查和確認;對異常數據做無效處理，對異常設備進行修正。
[0085]系統設置模塊:該模塊主要對各檢測模塊的閾值進行管理，可根據實際應用情況 對各類檢測閾值進行調整。
【主權項】
1. 一種卡口過車的檢測可靠性控制方法，其特征在于，包括： 51、 前端設備運行狀況檢測:實現對設備運行異常狀況的檢測，異常狀況包括設備在線 狀態、設備故障、網絡傳輸故障； 52、 數據質量基礎檢驗:對卡口設備上傳的過車記錄數據是否為空、時間戳是否有誤、 數據是否重復進行檢驗，標記異常數據待進一步處理； 53、 卡口數據質量檢驗:根據卡口過車檢測系統的工作特點以及數據特性，對卡口過車 檢測系統的數據識別率、數據量進行檢驗;針對測速卡口進行測速準確性的檢測； 54、 風險數據核查及數據處理:對經過數據質量檢驗環節被標記為風險的數據以及相 應設備進行人工核查和確認;對異常數據做無效處理，對異常設備進行修正。2. 如權利要求1所述的卡口過車的檢測可靠性控制方法，其特征在于:步驟S1中，前端 設備運行狀況檢測，具體為： 511、 若檢測到設備故障反饋信號，則將設備標記為異常;若未檢測到則進入下一步驟； 512、 若連續多個檢測時間間隔未接收到數據，則將設備標記為異常；否則進入下一步 驟； 513、 若存在設備拍攝并上傳的視頻存在播放異常，或抓拍的圖片清晰度異常等數據質 量問題，則判斷網絡傳輸異常;否則進入下一步驟； 514、 若檢測到設備脫機，則標記設備異常。3. 如權利要求1所述的卡口過車的檢測可靠性控制方法，其特征在于:步驟S2中，數據 質量基礎檢測，具體為： 521、 時間戳檢驗:若檢測到數據的日期、時間戳缺失或與實際不符，則將對應數據標記 為異常數據，對應設備標記為異常;若未檢測到則進入下一步驟； 522、 非空數據檢驗:若檢測到全空數據，將該數據記錄標記為異常數據，對應設備標記 為異常;若未檢測到則進入下一步驟； 523、 重復數據檢驗:若檢測到重復數據，則將數據記錄標記為異常數據，對應設備標記 為異常;否則，數據通過基礎檢測，進入下一步驟。4. 如權利要求1所述的卡口過車的檢測可靠性控制方法，其特征在于:步驟S3中，卡口 數據質量檢驗，具體為： 531、 識別率檢測：識別率為設備日車牌識別總量占相應點位日過車總量的比例，若系 統的車牌識別率低于檢測閾值，則將該設備采集的數據標記為異常數據； 532、 數據量檢測:若卡口的日檢測數據量低于數據量檢測閾值，則將該卡口數據標記 為風險數據； 533、 測速準確度檢測:針對測速卡口進行速度檢測數據的質量檢驗，從地點車速、超速 率兩方面對測速卡口速度測量準確性進行評估。5. 如權利要求1所述的卡口過車的檢測可靠性控制方法，其特征在于:步驟S31中，車牌 識別率檢測閾值包括基礎閾值檢測和平均閾值檢測，具體為： 5311、 基礎閾值檢測：若設備的車牌識別率低于基礎閾值，則將數據標記為異常數據， 設備標記為異常設備;否則進入下一步驟;其中，基礎閾值為設備須滿足的最低車牌數據識 別率； 5312、 平均閾值檢測:若通過基礎閾值檢測的設備的識別率低于平均閾值，則標記為異 常數據;其中平均閾值為設備的識別率平均水平。6. 如權利要求1所述的卡口過車的檢測可靠性控制方法，其特征在于:步驟S33具體為： 5331、 地點車速閾值檢驗:若檢測的車輛行駛速度超出地點車速閾值，則將數據標記為 風險數據； 5332、 超速率閾值檢驗:若檢測點的日超速率超出閾值，則將數據標記為風險數據。7. 如權利要求1所述的卡口過車的檢測可靠性控制方法，其特征在于:步驟S4具體為， 風險數據核查：由S3檢測標記的風險數據采用二次檢驗，對每條違法記錄的風險指數進行 評估。依據前后車的車速進行數據質量核查，調取分析時段內的前后過車測速記錄，并計算 前后車輛的平均速度，若檢測對象速度值與平均速度值具有明顯差異，則將風險數據標記 為有效數據;分析時段根據路段平均行駛速度確定。8. -種實現權利要求1-7任一項所述方法的卡口過車的檢測數據質量控制系統，其特 征在于:包括前端設備運行狀況檢測模塊、數據質量基礎檢驗模塊、卡口數據質量檢驗模 塊、風險數據核查及數據處理模塊、參數設置模塊， 前端設備運行狀況檢測模塊:實現對設備在線異常、設備故障、網絡傳輸故障等異常狀 況的檢測，若檢測到設備發生以上異常狀況則系統自動預警； 數據質量基礎檢驗模塊:接收卡口設備采集的過車記錄，對數據是否為空、時間戳是否 有誤、數據是否重復進行檢驗，若存在異常則對數據進行異常標記;對設備的數據異常率進 行統計，若異常率高于檢測標準閾值，則將設備標記為運行異常，且系統發出設備異常報 警； 卡口數據質量檢驗模塊:接收由數據質量檢驗模塊處理后的有效數據，以設備為統計 單元，根據設置的檢驗對象，對其檢測數據的識別率、數據量統計，基于閾值法進行識別率 與數據量的風險檢驗;測速卡口設備在此基礎上還需進行針測速準確性檢驗環節，基于地 點車速閾值檢驗法以及超速率閾值檢驗法，評估檢驗對象的測速數據的風險； 風險數據核查及數據處理模塊:對經過數據質量檢驗環節被標記為風險的數據以及相 應設備進行人工核查和確認;對異常數據做無效處理，對異常設備進行修正； 系統設置模塊:對卡口數據質量檢驗模塊內的識別率閾值、數據量閾值、地點車速閾 值、超速率閾值進行管理，根據實際應用情況對各類檢測閾值進行調整。
【文檔編號】G08G1/01GK105976610SQ201610160748
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月21日
【發明人】李攀, 王曉東, 呂偉韜, 張韋華, 劉成軍, 陳華, 盛旺
【申請人】江蘇智通交通科技有限公司