公路非現場執法治超工程建設研究

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近年來，隨著政府還貸二級公路取消收費、機動車保有量快速增長、國省道通行條件改善等因素影響，我省境內普通國省道車輛通行量持續增大，且大部分為重型載貨車輛，對國省道公路橋梁、路面造成損壞，公路養護成本居高不下和道路交通安全隱患問題更加突出。根據國家和省交通運輸廳關于加強道路交通安全和迎接2020年交通運輸部國省干線檢查的工作部署和要求，為進一步改善和提升我省普通國省道通行條件和安全保障能力，預防和減少道路交通安全事故，更有效地保障群眾交通出行安全，勢必要加大超限超載治理力度、全力推進技術監控系統建設。經過多年的發展和努力，南平市初步建立了交通公安聯合治超為依托，以固定檢測和交警流動稽查相結合的治超路面監控體系，但是由于公路路網較為發達，存在重在車輛繞行現象，為了繼續鞏固和擴大治超成效，采用公路科技治超，通過技術手段實現對全路網違法超限超載行為的全時段監控與自動化取證，將有效延伸管理的范圍，緩和執法力量不足的矛盾，推動進一步治超執法模式的轉型和升級，調整治超體系和治理能力現代化水平，利用信息網絡技術實現在線即時監督監測，24h全天候監管的執法模式，是解決當前執法過程中，執法時效不及時、取證困難、安全保障力度弱、治超效果不明顯等問題的有效手段。穩步推進不停車檢測動態執法，實現違法行為的自動在線篩查、實時取證；推進執法案件(文書)數字化，推進數據全網共享，服務于道路治超執法。

1項目背景

南平市位于福建省北部的咽喉要道，西北與江西省接壤，東南與寧德市交界，西南與三明市毗，連轄2個市轄區、5個縣、代管3個縣級市，是公路貨物運輸的重要通道。經過多年建設，到2019年底全市公路總里程達到15684km，其中高速公路6條1045km、國道7條1319km、省道5條308km、縣道2243km、鄉道5603km、村道5166km、橋梁5249座(高速公路1422座、普通公路3827座)、隧道344座(高速公路331座、普通公路13座)，基本形成了以高速公路和普通國省道干線公路為骨架，以農村公路為基礎，結構合理、層次分明、四通八達的公路網。全市公路貨運主要依托高速公路和普通過生干線公路，2019年貨運量為3983.92萬t，貨運周轉量為1432282.97萬t•km，貨運總體呈現由南到北的流向特點，國道205是南平市貨運主通道，特別是進入浦城縣后，貨運車輛大幅增多，公路運輸壓力增大。貨運以過境量為主，初步估算過過境量約占到60%，市內貨運主要集中在國道205周邊，起終點以建甌市、建陽區為主。全市共設置交通公安聯合治超站6個，均分布在國道沿線，分別為國道205浦城七里頭站、國道237武夷山葛仙站、建陽花溪口站、建甌瑤坪站、國道316南平下嵐站、光澤冊下站。在6個交通公安聯合治超站中，南平下嵐站，建陽花溪口站電子抓拍系統已經建設完成，光澤冊下站電子抓拍系統在建，武夷山葛仙站正在進行遷址建設，浦城七里頭站、建甌瑤坪站因國道205改線和市區管制貨車繞行，治超站前已無貨車通行，站前設置電子抓拍系統已市區引導車輛進站檢測功能，電子抓拍系統將隨搬遷系統建設同時進行。

2治超工程建設的需求與內涵

2.1定義內涵公路治超非現場執法試點建設工程(以下簡稱試點工程)是指交通綜合行政執法機構、公安交通管理機構根據《公路法》《道路交通安全法》《公路安全保護條例》等法律法規及有關規定，依法履行保護公路設施安全，保障道路交通和人民生命財產安全的需要，通過設置普通公路車輛路面動態檢測技術監控，高速公路入口、卸載點和貨運源頭稱重檢測，及相應配套設施，形成完善的治超監控網絡，對貨運車輛進行實時檢測，并將數據進行傳輸、存儲、整合、執法、再應用的綜合工程。2.2需求分析(1)路面監控網絡仍需完善由于路面動態檢測技術監控及配套卸載點還未開展建設，主要依靠6個交通公安聯合治超站(僅有3個在用，1個正在建設，2個計劃搬遷)已無法滿足卸載、消除違法的基本功能要求。同時，已建的交通公安聯合治超站，高速公路入口不停車稱重檢測、重點貨運源頭稱重檢測、交通流量調查點、公安卡口視頻監控、交通執法執勤等前端動靜態感知設備衛星城執法監管體系，對超限超載車輛發現難、查處難。(2)源頭治理能力有待提高全市公布的84家重點源頭的單位中，僅有32家安裝了稱重監控設備，約占總比例的38%。此外，全市貨運量為3983.92萬t，貨運周轉量為1432282.97萬t•km，貨物運輸企業340家。緊靠現有治理能力，難以做到全面監管。(3)信息平臺建設仍需加強目前依靠進行執法，交通、公安等部門及相關企業建設的聯合治超站、高速公路入口不停車稱重檢測、交通流量調查點、公安卡口視頻監控、交通執法執勤車、重點貨運源頭稱重檢測等前端動靜態感知設施為組網，相關治超成員單位建設的營運車輛動態監控系統、高速公路超限超載黑名單管理系統、公安交管車輛管理系統、道路運政管理系統、大件運輸許可系統等后端數據資源未共享，且處在前后端中間的執法信息系統不具備將前端外場設備、后端應用系統數據互聯互通的功能，尚未實現應用協同。

3非現場執法治超系統的基本原理

非現場執法治超[1]基于多源頭數據采集與多源車輛數據交互決策，在采集數據間相互修正和驗證的過程中，將交互決策策略應用到車輛超載違法運輸的判定。在公路非現場執法系統的基礎上按標準化可接入高速公路入口超限和出口計重、公路源頭治超、公路交通量調查、公路超限檢測站等系統的數據信息，通過數據采集、對比、分析，提高數據的準確性，完善完整的證據鏈，提高保證違法認定的客觀性和公正性。非現場執法治超系統包含的子系統有：含前端檢測設備技術監控、應用軟件系統、監測監控中心場所、運行支撐基礎設施，以及相關運行保障體系建設，如圖1所示。前端檢測設備技術監控主要包括普通公路車輛路面動態檢測技術監控、高速公路入口不停車稱重檢測、卸載點稱重檢測、重點貨運源頭稱重檢測等。應用軟件系統主要包括治超數據中心和治超聯網管理信息系統。治超數據中心主要實現對非現場執法所需的內外部數據資源以及其他相關電子文檔的存儲，包括前置中間庫、基礎數據庫、業務數據庫、主題數據庫、共享數據庫建設，并通過數據交換中心為各相關業務系統之間的互聯、互通、互享、互動提供支持，為異構數據及異構軟硬件平臺之間提供協同機制。治超聯網管理信息系統包括治超基礎信息管理、音視頻監控管理、超限超載運行監管、治超指揮調度管理、治超綜合分析評價、移動應用等，實現各類治超業務深度綜合再應用。監測監控中心場所主要包括中心大廳、會商室、機房、顯示系統、監控大屏、供電系統、空調系統、新風系統、防雷接地系統、會議系統、音響系統、門禁系統等的設計、裝修、安裝、部署等建設內容。通過監測監控中心實現非現場執法業務開展相關的監控管理和指揮調度。運行支撐基礎設施主要包括支撐該試點工程運行的“三類設備”(網絡傳輸設備、機房配套設備、安全設備)和“六大系統”(操作系統、主機系統、存儲系統、數據庫管理系統、備份管理系統、安全系統)等軟硬件設施。運行保障體系主要包括標準規范體系、信息安全保障體系、建設與運維保障體系。標準規范體系包括試點工程建設中應遵守的國家、交通運輸部和地方相關行業技術標準規范；信息安全保障體系為試點工程提供安全支撐，依據嚴格的安全管理制度與安全技術規范，實現對系統各層面的安全防護；建設與運維保障體系是確保試點工程全過程順利實施，保障項目建設成果長期穩定運行與可持續發展的基礎。

4非現場執法治超系統的工作流程

當車輛駛入檢測區域后，系統得到車輛的重量、速度、軸距、車牌、輪廓(長×寬×高)數據等信息，檢測完成后得到車輛數據并按照相關標準對車輛進行超限超載判斷，若車輛超載，前方可變情報板將顯示超載車輛的車牌號，提示該車車主車輛可能超限。通訊系統會將現場采集的數據傳送至區域治超管理平臺，在系統平臺中結合相鄰時段通過多站點數據對比綜合判斷出車輛是否超限。結合路面上的視頻車牌識別系統判斷該車輛的行駛軌跡，把數據推送給附近的執法點并對超限車輛進行精準攔截，提高執法效率和準確性。非現場執法治超系統的工作流程如圖2所示。

5異構環境下多源車輛數據交互決策

5.1多源數據的采集和匹配。多源數據的采集和匹配關系到平臺執法的準確性。本文采用了前端稱重區域多源數據采集控制及匹配技術[2]。當系統進行車輛數據采集時，由核心的稱重儀表向攝像機、高寬儀等外部設備發送統一的觸發信號，保證車輛通過檢測區域時采集的各個子系統特征量如重量、車牌、長×寬×高、視頻等信息一一正確匹配。為提升各子系統數據的匹配率，在系統進行車輛數據傳輸時，制定了標準的通訊協議、接口，并按照規范化格式傳輸到管理平臺，以便各個子系統可以對同一車輛進行準確處理，多源數據采集與匹配流程如圖3所示。5.2多源數據的交互驗證。多源數據采集系統的每個子系統采集到的數據并非都是單一的車輛信息，而是多元的車輛信息，整個多源采集系統得到的車輛數據中，多種車輛數據存在著多次測量的情況。重量采集系統可以得到車輛的輪重、軸重、軸組重、總重、軸數、速度、軸距等信息，通過軸數和軸距信息可以分析出貨運車輛的類型。車牌、視頻采集系統可以獲取車輛的車牌、顏色、類型等信息，通過分析過車的視頻流數據甚至可以得到過車速度信息及車長、車寬的數據。車輛尺寸采集系統通過激光測距原理可以得到車輛的長度、寬度和高度信息，同時還可以分析出車輛的速度信息。車輛速度采集系統可以準確獲取車輛的通過速度信息。除了重量、軸數及軸距等信息僅能通過稱重子系統獲取，車牌信息通過車牌識別子系統獲取外，其他所有信息均存在著多源測量的清況。通過對多源采集的信息進行交叉驗證可以分析出各個子系統的工作情況，將異常子系統的相應數據進行適當修正，提升數據采集的準確性。

6非現場執法治超系統綜合平臺及應用

非現場執法治超系統綜合平臺[3](圖4)也叫公路區域治超綜合管理平臺，它是基于MVC(模型-視圖一控制器)模式框架開發，登錄系統后，同一用戶可以擁有訪問多個執法站點的權限。任何與Web服務器互聯的計算機只要安裝了瀏覽器，都可以訪問Web服務器，并根據擁有的權限對管理系統進行各種操作。當系統需要升級時，只需對服務器進行軟件升級，用戶自動就能使用新版本的管理系統，擺脫對客戶端軟件的依賴。以南平市非現場執法治超系統綜合平臺為例在數據資源建設和系統業務功能兩個主要方向介紹其平臺的應用。在數據資源建設上，應滿足《交通運輸部辦公廳關于印發全國治超聯網管理信息系統省級工程建設指南的通知》(交辦公路〔2018〕77號)，以及省交通綜合行政執法系統的數據對接要求，實現交通公安聯合治超站、前端檢測設備技術監控、交通流量調查點等數據自動采集，元數據與數據接口標準符合《交通運輸部關于印發全國治超檢測站點規范化建設試點工程實施方案的通知》，開展前端感知設備、后端應用系統數據采集及服務接口標準研究。在系統業務功能上，將所采集的數據進行再應用，與后端治超業務管理無縫對接，建成綜合治超“一張網”。開展大數據應用，治超指揮調度與智能研判，完成治超成效圖4公路區域治超綜合管理平臺結評價、超限超載大數據分析，支撐公路治超非現場執法工作開展，實現對違法超限超載行為的全面監控和精確打擊，推進治超管理上下游協同、全鏈條聯動管理。通過數據的采集、修正和驗證等一系列的分析，最終的多源數據采集與匹配、交互驗證均在建設應用軟件系統上進行。南平市非現場執法治超系統綜合平臺應用軟件系統建設內容包括市級治超數據中心、市級治超聯網管理信息系統，由市級交通綜合行政執法機構統籌建設，系統需要實現數據權限、用戶訪問權限分區域、分級別管控，供市、縣(區、市)、站各級管理部門使用，縣級管理部門不在另行開發業務管理系統。市級交通綜合行政執法機構對照上級管理部門、本級機構，以及治超成員單位已建系統的功能，根據非現場執法業務實際需求開展系統建設，對已建設并投入運行的，建議通過系統升級改造的方式滿足本級業務需求，避免重復建設。應用軟件框架圖如圖5所示。

7結語

公路區域治超系統是基于多源數據架構，提出集動態稱重、視頻識別、雷達測速、互聯網等技術于一體的多元車輛數據采集技術，解決了貨運車輛超載、超限等違法行為檢測盲區，規范了貨運車輛運輸秩序，提升了道路安全治理，實現了對超限超載運輸車輛的全天候監控，有效延伸了管理的時空范圍，緩解了執法力量不足的矛盾；同時建立了車輛多源數據判定體系，解決了多源采集時的數據污染，提升了采集數據準確度，保證了違法認定的客觀性、公正性，還對潛在的超限運輸車輛形成一定威懾。隨著公路數據化、信息化越來越高，公路區域治超系統是一種趨勢所在，目前該系統已在各省逐步運用起來，但由于該系統需要多源數據融合，并需要多部門、多單位、不同設備的協同，這就需要制定統一的數據傳輸協議和網絡安全，因此該系統具有一定的局限性，仍需進一步完善。

參考文獻

[1]趙亮.公路治超非現場執法系統研究及應用[J].公路交通技術，2017，33(6)：143-146.

[2]馬應林.車輛超載動態監測系統的研究與實現[D].北京：北京交通大學，2010.

[3]辛偉.公路治超非現場執法系統研究[J].交通世界，2018，474(24)：142-143，145.

作者:朱志方 單位:福建省交通科研院有限公司