卡口过车的检测可靠性控制方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种卡口过车的检测可靠性控制方法和系统，从前端设备运行状况检测、数据质量初步检验、测速卡口数据质量检验、风险数据核查及数据处理实现对测速卡口数据的质量检验和控制。该方法及系统，能够改善卡口系统的非现场执法执行效果，辅助交通执法人员检测卡口异常状况、检验数据质量，有效保障卡口数据准确性和可靠性，从而避免由设备故障、环境干扰等异常情况造成的错检、误判。
【专利说明】
卡口过车的检测可靠性控制方法和系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种卡口过车的检测可靠性控制方法和系统。
【背景技术】
[0002] 当前，随着道路交通通行量的急剧增长，车辆通行违章违法行为频发，交通管理部 门面临日益繁重的交通执法任务。为提高交通执法效率、保障执法公正、减轻一线交警的巡 查工作量，非现场执法系统已得到广泛应用。在路段设置卡口检测设备十分常见。卡口检测 系统一般用于监测路段过车情况，从车辆前方拍摄车头图片，通过车牌识别技术提取车辆 信息;测速卡口增加超速检测功能，对超速车辆进行标记，实现超速行驶的非现场执法。
[0003] 然而，在实际应用时，受设备工作状态、网络传输、道路交通状况、天气环境等内外 不确定因素的影响，卡口系统常出现数据可靠性不稳定的情况，例如数据丢失、车牌无法识 另IJ、数据错误等。若不采取有效的数据质量控制方法，则易出现错判、漏判等问题，直接影响 卡口系统的非现场执法效力。当前尚缺乏针对卡口检测系统的数据质量监测和控制方法。
【发明内容】
[0004] 鉴于当前的研究和应用现状，本发明提出一种针对卡口系统的过车检测数据质量 控制方法，根据卡口的数据采集以及过车检测特点，采用针对性的数据质量检验方法和流 程，自动检测设备脱机、故障、网络异常等设备运行异常状况以及数据全空、时间戳错误、数 据重复、数据量异常、识别率异常、测速不准等数据质量问题，满足交通管理人员对非现场 执法系统数据质量的控制需求，保障执法数据可靠性和有效性。
[0005] 本发明的技术解决方案是：
[0006] -种卡口过车的检测可靠性控制方法，包括：
[0007] S1、前端设备运行状况检测:实现对设备运行异常状况的检测，异常状况包括设备 在线状态、设备故障、网络传输故障；
[0008] S2、数据质量基础检验:对卡口设备上传的过车记录数据是否为空、时间戳是否有 误、数据是否重复进行检验，标记异常数据待进一步处理；
[0009] S3、卡口数据质量检验:根据卡口过车检测系统的工作特点以及数据特性，对卡 口过车检测系统的数据识别率、数据量进行检验，针对测速卡口进行测速准确性进行检测； [0010] S4、风险数据核查及数据处理:对经过数据质量检验环节被标记为风险的数据以 及相应设备进行人工核查和确认;对异常数据做无效处理，对异常设备进行修正。
[0011] 进一步地，步骤S1中，前端设备运行状况检测，具体为：
[0012] S11、若检测到设备故障反馈信号，则将设备标记为异常;若未检测到则进入下一 步骤；
[0013] S12、若连续多个检测时间间隔未接收到数据，则将设备标记为异常；否则进入下 一步骤；
[0014] S13、若存在设备拍摄并上传的视频存在播放异常，或抓拍的图片清晰度异常等数 据质量问题，则判断网络传输异常;否则进入下一步骤；
[0015] S14、若检测到设备脱机，则标记设备异常。
[0016] 进一步地，步骤S2中，数据质量基础检测，具体为：
[0017] S21、时间戳检验:若检测到数据的日期、时间戳缺失或与实际不符，则将对应数据 标记为异常数据，对应设备标记为异常;若未检测到则进入下一步骤；
[0018] S22、非空数据检验:若检测到全空数据，将该数据记录标记为异常数据，对应设备 标记为异常;若未检测到则进入下一步骤；
[0019] S23、重复数据检验:若检测到重复数据，则将数据记录标记为异常数据，对应设备 标记为异常;否则，数据通过基础检测，进入下一步骤。
[0020] 进一步地，步骤S3中，卡口数据质量检验，具体为：
[0021] S31、识别率检测：若系统的车牌识别率低于检测阈值，则将该设备采集的数据标 记为异常数据；
[0022] S32、数据量检测：若卡口的日检测量低于数据量检测阈值，则将该卡口数据标记 为风险数据；
[0023] S33、测速准确度检测：针对测速卡口进行速度检测数据的质量检验，，从地点车 速、超速率两方面对测速卡口速度测量准确性进行评估。
[0024] 进一步地，步骤S31中，检测阈值包括基础阈值检测和平均阈值检测，具体为：
[0025] S311、基础阈值检测:若设备的车牌识别率低于基础阈值，则将数据标记为异常数 据，设备标记为异常设备，否则进入下一步骤；
[0026] S312、平均阈值检测:若通过基础阈值检测的设备的识别率低于平均阈值，则标记 为异常数据。
[0027] 进一步地，步骤S33具体为：
[0028] S331、地点车速阈值检验:若检测的车辆行驶速度超出地点车速阈值，则将数据标 记为风险数据；
[0029] S332、超速率阈值检验:若检测点的日超速率超出阈值，则将数据标记为风险数 据。
[0030]进一步地，步骤S4具体为，风险数据核查：由S3检测标记的风险数据采用二次检 验，对每条违法记录的风险指数进行评估。依据前后车的车速进行数据质量核查，调取分析 时段内的前后过车测速记录，并计算前后车辆的平均速度，若检测对象速度值与平均速度 值具有明显差异，则将风险数据标记为有效数据;分析时段根据路段平均行驶速度确定。 [0031 ] -种实现上述方法的卡口过车的检测可靠性控制系统，包括前端设备运行状况检 测模块、数据质量基础检验模块、卡口数据质量检验模块、风险数据核查及数据处理模块、 参数设置模块，
[0032] 前端设备运行状况检测模块:实现对设备在线异常、设备故障、网络传输故障等异 常状况的检测，若检测到设备发生以上异常状况则系统自动预警；
[0033] 数据质量基础检验模块:接收卡口设备采集的过车记录，对数据是否为空、时间戳 是否有误、数据是否重复进行检验，若存在异常则对数据进行异常标记;对设备的数据异常 率进行统计，若异常率高于检测标准阈值，则将设备标记为运行异常，且系统发出设备异常 报警；
[0034]卡口数据质量检验模块:接收由数据质量检验模块处理后的有效数据，以设备为 统计单元，根据设置的检验对象，对其检测数据的识别率、数据量统计，基于阈值法进行识 别率与数据量的风险检验;测速卡口设备在此基础上还需进行针测速准确性检验环节，基 于地点车速阈值检验法以及超速率阈值检验法，评估检验对象的测速数据的风险；
[0035]风险数据核查及数据处理模块:对经过数据质量检验环节被标记为风险的数据 以及相应设备进行人工核查和确认;对异常数据做无效处理，对异常设备进行修正；
[0036] 系统设置模块:该模块主要对各检测模块的阈值进行管理，可根据实际应用情况 对各类检测阈值进行调整。
[0037] 本发明的有益效果是:该种卡口过车的检测可靠性控制方法和系统，通过设备运 行状态检测，识别脱机、故障以及网络传输异常的卡口设备;检测全空、时间戳错误、重复的 异常数据;对卡口数据识别率、数据量、测速准确度进行检验评估，检测异常、风险数据，并 通过二次核查对风险数据进行检验和评估，确定异常数据并进行处理。本发明通过对卡口 的数据采集特点以及常见的或可能发生的数据质量问题的分析，提出一套针对性的卡口系 统数据质量控制方法和系统。本发明提出的卡口数据质量控制方法和系统，能够改善卡口 系统的非现场执法执行效果，辅助交通执法人员检测卡口异常状况、检验数据质量，有效保 障卡口数据准确性和可靠性，从而避免由设备故障、环境干扰等异常情况造成的错检、误 判。
【附图说明】
[0038] 图1是本发明实施例卡口过车的检测可靠性控制方法的流程示意图。
[0039] 图2是本发明实施例卡口过车的检测可靠性控制系统的说明框图。
[0040] 图3是实施例中数据质量基础检验模块的说明框图。
[0041] 图4是实施例中卡口数据质量检验模块的说明框图。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
[0043] 实施例
[0044] 实施例通过分析卡口系统数据采集、处理特点，提出一种针对卡口检测系统的数 据质量控制方法和系统，对卡口数据进行检测，对异常数据和异常设备进行处理，从而保障 卡口数据质量以及执法可靠性。
[0045] 实施例的卡口数据质量控制方法从前端设备运行状况检测、数据质量初步检验、 测速卡口数据质量检验、风险数据核查及数据处理实现对测速卡口数据的质量检验和控 制，如图1。
[0046] S1、前端设备运行状况检测对设备在线状态、设备故障、网络传输故障进行检测。 设备在线状态检测是通过接收卡口设备反馈信息识别出脱机设备。设备故障检验是通过接 收卡口设备的自检信号检验出故障设备。网络传输故障检验是通过对系统接收到的视频播 放情况以及图像清晰度的检验判断网络传输状态。
[0047] S2、数据质量初步检验对卡口设备上传的过车记录数据是否为空、时间戳是否有 误进彳丁检验。
[0048] S3、卡口数据质量检验根据卡口系统的工作特点以及数据特性，对系统的数据识 别率、数据量进行检验，而测速卡口还需对系统的测速准确性进行检测。其中，数据识别率 是指系统通过车牌识别算法能够提取出车牌信息的过车记录数量占所有检测数据量的比 例;数据量是指卡口设备采集的过车速度记录数。
[0049] S4、风险数据核查及数据处理模块是对经过数据质量检验环节被标记为风险的数 据以及相应设备进行人工核查和确认;对异常数据做无效处理，对异常设备进行修正。
[0050] 步骤S1中，前端设备运行状况检测，具体为：
[0051] S11、若检测到设备故障反馈信号，则将设备标记为异常。
[0052] S12、若连续多个检测时间间隔未接收到数据，则将设备标记为异常，可能设备或 网络传输存在问题;其中，检测时间间隔指设备运行状态检测间隔，一般取半小时。
[0053] S13、若存在设备拍摄并上传的视频存在播放异常，或抓拍的图片清晰度异常等数 据质量问题，则判断网络传输异常。
[0054] S14、若检测到设备脱机，则标记设备异常。
[0055] 步骤S2中，数据质量基础检测，具体为：
[0056] S21、时间戳检验:若检测到数据的日期、时间戳缺失或与实际不符，则将对应数据 标记为异常数据，对应设备标记为异常。
[0057] S22、非空数据检验:若检测到全空数据，将该数据记录标记为异常数据，对应设备 标记为异常。
[0058] S23、重复数据检验:若检测到重复数据，则将数据记录标记为异常数据，对应设备 标记为异常。
[0059]步骤S3中，数据质量检验，具体为：
[0060] S31、识别率检测：若系统的车牌识别率低于检测阈值，则将该设备采集的数据标 记为异常数据。
[0061] S311、基础阈值检测:若设备的车牌识别率低于基础阈值，则将数据标记为异常数 据，设备标记为异常设备;其中，基础阈值为设备必须满足的最低车牌数据识别率，数值根 据设备参数确定。
[0062] S312、平均阈值检测:若通过基础阈值检测的数据低于平均阈值，则标记为异常数 据。其中平均阈值指设备的识别率平均水平，数值因设备而异，通过对设备的历史数据识别 率统计分析确定。统计方法为:确定数据样本，通常取设备一年的日车牌识别率历史记录， __ ηψΜ 其中日车牌识别率计算公式为κ = ^^ 为该设备日车牌识别总量，nas*为该点位的日 %车量， 过车总量;对数据样本进行统计，一般取该设备的85%位车牌识别率作为平均阈值。
[0063] S32、数据量检测：若卡口的日检测量低于数据量检测阈值，则将该卡口数据标记 为风险数据。其中，日检测量指监测点由卡口检测设备采集的一日过车量;数据量检测阈值 通过对历史数据检测量的统计分析确定，其数值因检测点而异。阈值确定方法为:确定数据 样本，通常取检测点一个月的日数据检测量作为样本;对数据样本进行统计，根据实际情况 将15%位数据量下调一定比例作为检测阈值下限，85%位数据量上调一定比例作为检测阈 值上限。
[0064] S33、测速准确度检测:该环节是针对测速卡口进行的数据质量检验，从地点车速、 超速率两方面对测速卡口速度测量准确性进行评估。
[0065] S331、地点车速阈值检验:若检测的车辆行驶速度超出地点车速阈值，则将数据标 记为风险数据。其中，地点车速阈值通过对设备检测点位的历史车速进行统计分析确定。统 计方法为:确定数据样本，通常取历史一个月的速度检测记录作为统计样本;将高峰时段、 平峰时段、低峰时段的数据样本分别进行统计，一般取对应时段该检测点的85%位车速作 为地点车速阈值，或根据实际情况将85 %位车速上调一定比例作为检测阈值。
[0066] S332、超速率阈值检验:若检测点的日超速率超出阈值，则将数据标记为风险数 据。其中，日超速率为每日检测到的超速车辆数占当日该点的过车总量的比例，检测阈值通 过对历史检测记录进行统计分析确定，阈值数值因设备而异。阈值确定方法为:选取样本 数据，一般以历史一个月的日超速率作为样本，对样本数据进行统计，一般选取85 %位日超 速率作为检测阈值。
[0067] S4、风险数据核查：由S3检测标记的风险数据采用二次检验，对每条违法记录的风 险指数进行评估。依据前后车的车速进行数据质量核查，调取分析时段内的前后过车测速 记录，并计算前后车辆的平均速度，若检测对象速度值与平均速度值具有明显差异，则将风 险数据标记为有效数据;分析时段根据路段平均行驶速度确定。
[0068] S5、异常数据处理:标记为异常的数据做无效处理，检查相应的设备，修复故障。
[0069] -种卡口过车的检测可靠性控制系统，如图2,包括前端设备运行状况检测模块、 数据质量基础检验模块、卡口数据质量检验模块、风险数据核查及数据处理模块、参数设置 丰旲块。
[0070] 前端设备运行状况检测模块:实现对异常状况的检测，异常状况包括设备在线状 态、设备故障、网络传输故障。
[0071] 前端设备运行状况检测模块进行检测具体为:若检测到设备故障反馈信号，则发 出设备异常报警;若连续多个检测时间间隔未接收到数据，则发出异常报警，可能设备或网 络传输存在问题;其中，检测时间间隔指设备运行状态检测间隔，一般取半小时。若存在设 备拍摄并上传的视频存在播放异常，或抓拍的图片清晰度异常等数据质量问题，则判断网 络传输异常。若检测到设备脱机，则标记设备异常。
[0072] 如图3,数据质量基础检验模块:对卡口设备上传的过车记录数据是否为空、时间 戳是否有误、数据是否重复进行检验，标记异常数据待进一步处理。数据质量基础检测模块 包括时间戳检验单元、非空数据检验单元、重复数据检验单元。
[0073]时间戳检验单元:若检测到数据的日期、时间戳缺失或与实际不符，则将对应数据 标记为异常数据，对应设备标记为异常。
[0074] 非空数据检验单元:若检测到全空数据，将该数据记录标记为异常数据，对应设备 标记为异常。
[0075] 重复数据检验单元:若检测到重复数据，则将数据记录标记为异常数据，对于设备 标记为异常。
[0076] 如图4，卡口数据质量检验模块:根据卡口过车检测系统的工作特点以及数据特 性，对卡口过车检测系统的数据识别率、数据量进行检验，并对测速卡口的测速准确性进行 检测。
[0077] 卡口数据质量检验模块包括识别率检测单元、数据量检测单元、测速准确度检测 单元。
[0078] 识别率检测单元:若系统的车牌识别率低于检测阈值，则将该设备采集的数据标 记为异常数据。
[0079] 数据量检测单元:若卡口的日检测量低于数据量检测阈值，则将该卡口数据标记 为风险数据。
[0080] 测速准确度检测单元:对测速卡口进行的数据质量检验，从地点车速、超速率两方 面对测速卡口速度测量准确性进行评估。
[0081 ]测速准确度检测单元包括地点车速阈值检验和超速率阈值检验。
[0082] 地点车速阈值检验:若检测的车辆行驶速度超出地点车速阈值，则将数据标记为 风险数据。
[0083] 超速率阈值检验:若检测点的日超速率超出阈值，则将数据标记为风险数据。
[0084]风险数据核查及数据处理模块:对经过数据质量检验环节被标记为风险的数据以 及相应设备进行人工核查和确认;对异常数据做无效处理，对异常设备进行修正。
[0085]系统设置模块:该模块主要对各检测模块的阈值进行管理，可根据实际应用情况 对各类检测阈值进行调整。
【主权项】
1. 一种卡口过车的检测可靠性控制方法，其特征在于，包括： 51、 前端设备运行状况检测:实现对设备运行异常状况的检测，异常状况包括设备在线 状态、设备故障、网络传输故障； 52、 数据质量基础检验:对卡口设备上传的过车记录数据是否为空、时间戳是否有误、 数据是否重复进行检验，标记异常数据待进一步处理； 53、 卡口数据质量检验:根据卡口过车检测系统的工作特点以及数据特性，对卡口过车 检测系统的数据识别率、数据量进行检验;针对测速卡口进行测速准确性的检测； 54、 风险数据核查及数据处理:对经过数据质量检验环节被标记为风险的数据以及相 应设备进行人工核查和确认;对异常数据做无效处理，对异常设备进行修正。2. 如权利要求1所述的卡口过车的检测可靠性控制方法，其特征在于:步骤S1中，前端 设备运行状况检测，具体为： 511、 若检测到设备故障反馈信号，则将设备标记为异常;若未检测到则进入下一步骤； 512、 若连续多个检测时间间隔未接收到数据，则将设备标记为异常；否则进入下一步 骤； 513、 若存在设备拍摄并上传的视频存在播放异常，或抓拍的图片清晰度异常等数据质 量问题，则判断网络传输异常;否则进入下一步骤； 514、 若检测到设备脱机，则标记设备异常。3. 如权利要求1所述的卡口过车的检测可靠性控制方法，其特征在于:步骤S2中，数据 质量基础检测，具体为： 521、 时间戳检验:若检测到数据的日期、时间戳缺失或与实际不符，则将对应数据标记 为异常数据，对应设备标记为异常;若未检测到则进入下一步骤； 522、 非空数据检验:若检测到全空数据，将该数据记录标记为异常数据，对应设备标记 为异常;若未检测到则进入下一步骤； 523、 重复数据检验:若检测到重复数据，则将数据记录标记为异常数据，对应设备标记 为异常;否则，数据通过基础检测，进入下一步骤。4. 如权利要求1所述的卡口过车的检测可靠性控制方法，其特征在于:步骤S3中，卡口 数据质量检验，具体为： 531、 识别率检测：识别率为设备日车牌识别总量占相应点位日过车总量的比例，若系 统的车牌识别率低于检测阈值，则将该设备采集的数据标记为异常数据； 532、 数据量检测:若卡口的日检测数据量低于数据量检测阈值，则将该卡口数据标记 为风险数据； 533、 测速准确度检测:针对测速卡口进行速度检测数据的质量检验，从地点车速、超速 率两方面对测速卡口速度测量准确性进行评估。5. 如权利要求1所述的卡口过车的检测可靠性控制方法，其特征在于:步骤S31中，车牌 识别率检测阈值包括基础阈值检测和平均阈值检测，具体为： 5311、 基础阈值检测：若设备的车牌识别率低于基础阈值，则将数据标记为异常数据， 设备标记为异常设备;否则进入下一步骤;其中，基础阈值为设备须满足的最低车牌数据识 别率； 5312、 平均阈值检测:若通过基础阈值检测的设备的识别率低于平均阈值，则标记为异 常数据;其中平均阈值为设备的识别率平均水平。6. 如权利要求1所述的卡口过车的检测可靠性控制方法，其特征在于:步骤S33具体为： 5331、 地点车速阈值检验:若检测的车辆行驶速度超出地点车速阈值，则将数据标记为 风险数据； 5332、 超速率阈值检验:若检测点的日超速率超出阈值，则将数据标记为风险数据。7. 如权利要求1所述的卡口过车的检测可靠性控制方法，其特征在于:步骤S4具体为， 风险数据核查：由S3检测标记的风险数据采用二次检验，对每条违法记录的风险指数进行 评估。依据前后车的车速进行数据质量核查，调取分析时段内的前后过车测速记录，并计算 前后车辆的平均速度，若检测对象速度值与平均速度值具有明显差异，则将风险数据标记 为有效数据;分析时段根据路段平均行驶速度确定。8. -种实现权利要求1-7任一项所述方法的卡口过车的检测数据质量控制系统，其特 征在于:包括前端设备运行状况检测模块、数据质量基础检验模块、卡口数据质量检验模 块、风险数据核查及数据处理模块、参数设置模块， 前端设备运行状况检测模块:实现对设备在线异常、设备故障、网络传输故障等异常状 况的检测，若检测到设备发生以上异常状况则系统自动预警； 数据质量基础检验模块:接收卡口设备采集的过车记录，对数据是否为空、时间戳是否 有误、数据是否重复进行检验，若存在异常则对数据进行异常标记;对设备的数据异常率进 行统计，若异常率高于检测标准阈值，则将设备标记为运行异常，且系统发出设备异常报 警； 卡口数据质量检验模块:接收由数据质量检验模块处理后的有效数据，以设备为统计 单元，根据设置的检验对象，对其检测数据的识别率、数据量统计，基于阈值法进行识别率 与数据量的风险检验;测速卡口设备在此基础上还需进行针测速准确性检验环节，基于地 点车速阈值检验法以及超速率阈值检验法，评估检验对象的测速数据的风险； 风险数据核查及数据处理模块:对经过数据质量检验环节被标记为风险的数据以及相 应设备进行人工核查和确认;对异常数据做无效处理，对异常设备进行修正； 系统设置模块:对卡口数据质量检验模块内的识别率阈值、数据量阈值、地点车速阈 值、超速率阈值进行管理，根据实际应用情况对各类检测阈值进行调整。
【文档编号】G08G1/01GK105976610SQ201610160748
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】李攀, 王晓东, 吕伟韬, 张韦华, 刘成军, 陈华, 盛旺
【申请人】江苏智通交通科技有限公司