本发明涉及一种智能交通技术领域，尤其是涉及一种基于高速公路卡口及综合监控的轨迹系统。
背景技术：
随着我国高速公路建设的快速发展，其视频监控系统经历了多次技术变迁。互联网+的时代，我们对高速公路管理需求在不断转变，高速公路监控技术水平也不断的提升发展，监控系统的信息化建设正是高速公路信息化建设的一部分，主要包括完善信息采集、整合数据资源，实现公众出行信息服务系统、办公自动化系统、地理信息系统、综合应急智慧调度平台、呼叫中心、网络安全等。
随着人们生活水平的提高，公路上的车辆越来越多，对公路的运量要求越来越高。车辆增多的同时会带来一些隐患，如道路拥挤、交通事故等等，严重影响道路的通行。虽然各个路口都有视频监控、电子警察等设施，但无法对道路流量进行智能化分析，规划处合适的、畅通的道路供公众出行。
另外，在打击犯罪活动、维护社会稳定中，对犯罪嫌疑人的车辆跟踪是打击犯罪必不可少的部分。各个路口的监控设备只能对犯罪车辆进行短暂跟踪，无法预测出车辆的运行轨迹，不利于警察进行布控拦截。同时，路口监控设备当监控到犯罪车辆时，无法自动进行报警处理，需要人工进行监控和跟踪，大大增加了人力、物力等成本，而且效率不高。
因此，人工监控的方法无法全面的监控道路异常事件，具有自动检测、自动跟踪目标的智慧监控系统是发展的趋势。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于高速公路卡口及综合监控的轨迹系统，对道路情况进行全面的智能监控，对车辆进行智能分析、估计刻化。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种轨迹系统，包括
实时监控模块，所述实时监控模块通过监控设备对过往车辆进行实时跟踪与监控，记录过往车辆的详细信息，将所述过网车辆的详细信息储存至数据库中；
布控报警模块，所述布控报警模块通过设置布控车辆信息作用于所述实时监控模块，所述实时监控模块根据布控车辆信息对过往车辆进行跟踪与监控，当经过车辆符合布控信息时，布控报警模块发出报警信息；
查询统计模块，所述查询统计模块对实时监控模块存储在数据库中的过往的车辆的信息进行查询和统计；
智能分析模块，所述智能分析模块对通过查询统计模块查询到的过往车辆的详细信息进行轨迹刻划、频度分析、同行车分析、碰撞比分析，以及套牌车分析。
优选地，所述轨迹系统还包括监控管理模块，所述监控管理模块包括设置管理模块、过程控制管理模块、光荣榜与统计模块，以及运行管理模块。
优选地，所述轨迹系统还包括系统管理模块，所述系统管理模块包括基础信息模块、信息管理模块、权限管理模块，以及操作日志模块，实现用户/组管理、角色管理、权限管理、系统参数管理、日志管理。
优选地，所述监控单元包括卡口实时监控模块，以及电子警察模块，所述卡口实时监控模块，以及电子警察模块对过往车辆进行实时跟踪与监控。
优选地，所述查询统计模块包括车辆查询模块、可以记录查询模块、流量统计模块、号牌识别率统计模块、布控报警统计模块、车辆违法统计模块，以及数据汇聚统计模块，实现对实时监控模块的监控历史数据查询。
优选地，所述布控报警模块包括车辆布控模块和报警查询模块，所述车辆布控模块根据布控车辆信息对特定车辆进行布控，所述报警查询模块报警查询模块将布控车辆信息与监测到的车辆信息进行自动比对，发出报警并记录报警信息。
优选地，所述轨迹刻划通过设置多目标跟踪器，实现对目标运动轨迹的抽取，并在GIS地图上进行轨迹展示。
优选地，所述多目标跟踪器包括目标检测和目标跟踪、轨迹抽取，目标检测包括前景目标探测和目标轮廓提取，目标跟踪采用均值漂移对提取出来的目标轮廓进行目标跟踪，轨迹抽取对目标进行抽取，得到运动轨迹。
优选地，所述智能分析模块还包括异常检测模块，所述异常检测模块在所述轨迹抽取的基础上对轨迹进行学习和分析出异常轨迹事件。
本发明的有益效果是：
本发明所述的轨迹系统能够实现数据采集、分析、自动诊断等一体化管理，同时能够整合不同厂商、不同技术的卡口系统、视频监控系统，对车辆进行监控、轨迹刻化等进行智能分析等，提高监控效率、减少人力。
附图说明
图1是本发明的轨迹系统框图示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
结合图1所示，本发明所揭示的一种基于高速公路高清卡口及综合监控的轨迹系统，所述轨迹系统包括实时监控模块、查询统计模块、布控报警模块、智能分析模块。
其中，所述实时监控模块通过监控设备对过往车辆进行实时跟踪与监控，记录过往车辆的详细信息，将所述过网车辆的详细信息储存至数据库中；
所述布控报警模块通过设置布控车辆信息作用于所述实时监控模块，所述实时监控模块根据布控车辆信息对过往车辆进行跟踪与监控，当经过车辆符合布控信息时，布控报警模块发出报警信息。
所述查询统计模块对实时监控模块存储在数据库中的过往的车辆的信息进行查询和统计。
所述智能分析模块对通过查询统计模块查询到的过往车辆的详细信息进行轨迹刻划、频度分析、同行车分析、碰撞比分析，以及套牌车分析，从而得到一个可供参考分析的轨迹数据，减少人工检索匹配的工作量并缩小排查范围，提高效率。
更进一步的，所述实时监控模块包括设置在特定路口、特定场所、特定地点的卡口实时监控模块和电子警察模块，所述卡口实时监控模块和电子警察模块，对过往的车辆实时监控和跟踪，记录过往车辆的详细信息，如车辆号码、车牌颜色、过车时间段、行使方向、行使车道、行使速度等，并将过往车辆的详细信息存储在数据库中，所述轨迹系统会自动动态的更新储存的过往车辆的详细信息。
所述查询统计模块支持对实时监控模块监控的历史数据进行查询，包括过往车辆的详细信息查询、监控视频的历史查询等，可以根据选定区域、卡口点位、车牌号码、车牌颜色、过车时间段、行驶方向、车道、速度等条件进行车辆信息综合查询，并在GIS地图上提供各种快捷简单的查询方式。所述查询统计模块不局限于本实施例所述的功能。
布控报警模块包括车辆布控模块和报警查询模块。车辆布控模块将布控车辆信息输出至实时监控模块中的卡口实时监控模块和电子警察模块中，实现对特定车辆的监控。对特定车辆进行布控，目的是打击犯罪活动、维护社会稳定，同时，能够协助公安机关更好的执行布控堵截，提升布控堵截的能力。所述布控车辆信息包括布控性质、布控原因、号码号牌、号牌颜色、车辆品牌、车辆颜色、车辆类型、品牌种类、布控时间段、布控人等信息。
更进一步的，布控车辆信息输出至实时监控模块中包括多种方式，本实施例中，可分为本地布控方式和系统布控方式，本地布控方式通常是指使用人员通过卡口实时监控模块和电子警察模块提供的布控界面直接进行布控，本地布控仅能对本地的通行车辆信息进行布控，同样的，对布控信息的撤除，也通过布控界面进行操作，删除布控车辆信息。系统布控方式，通常是指系统的使用人员，通过卡口实时监控模块和电子警察模块联网系统进行添加布控车辆信息，系统布控方式能够对多个区域的车辆进行布控。
报警查询模块将布控车辆信息与监测到的车辆信息进行自动比对，当监测到的车辆信息与布控车辆信息比对一致时，报警查询模块会发出报警，并显示车牌号码、通行时间、车道位置、车辆大图和布控车辆图片对比等信息，同时将报警信息存储在相应的数据库中。更优的，报警查询模块可将监测到的车辆信息与机动车登记系统自动比对，自动筛选报废、假牌、未年检等重点管控车辆。更进一步的，所述报警模块能通提供多种组合条件的查询，如报警时间、报警地点、报警类型、报警车辆号牌等。所述报警模块能够实现多种功能，不局限于本实施例中所述的功能。
所述智能分析模块中，为了能够更好的实现相关轨迹的刻划，通过设置多目标跟踪器，更好的实现对车辆的运行轨迹进行刻划。
所述多目标跟踪器，包括目标检测和目标跟踪、轨迹抽取，所述多目标跟踪器基于高斯混合背景建模、轮廓监测算法和均值漂移算法，来完成目标轨迹的抽取；
其中，所述目标检测包括前景目标探测和目标轮廓提取；
所述目标跟踪采用均值漂移对提取出来的目标轮廓进行目标跟踪。
所述轨迹抽取对目标进行抽取，得到运动轨迹。
更优地，所述智能分析模块的轨迹刻划能够支持在GIS地图上进行车辆轨迹分析，通过键入车牌号码和分析时间段来准确勾勒车辆经过相关路口的顺序、时间和预判轨迹。具体的，所述轨迹刻划主要包括单车跟踪、数据碰撞跟踪。所述单车跟踪能够实现对具体某一特定的车辆，查看其在一段时间内的行车轨迹，车辆的行使信息科通过列表和GIS地图展示，更重要的，可按照时间顺序变化和道路位置变化方式查看车辆行使信息。所述数据碰撞跟踪通过设定一个或多个对比的条件，例如同一卡口不同时间段，或者多个卡口同时存在等，筛选出符合设定比对条件的车辆信息。更进一步的，数据碰撞跟踪能从中还原出多个特征车辆的运动轨迹并在GIS地图上用不同颜色或编号加以区分和显示，并且能够整合道路交通违法信息系统、车辆管理信息系统、交通事故信息系统、交警支队信息平台、非现场执法信息系统等相关车辆信息，充实车辆行驶轨迹的刻划。
所述智能分析模块还包括频度分析模块、同行车分析模块、碰撞比对分析模块、套牌车分析模块，以及异常检测模块(图未示)。
其中，所述频度分析模块对车辆进行频度分析。所述频度分析模块能够对某些高危区域的车辆出现频度进行监控分析，能够自动分析并筛选出高频率出现的车辆。所述频度分析模块能够对车辆进行周期性频度分析或一次性频度分析，周期性频度分析是系统定期按照预定义的频度执行分析任务行。
所述同行车分析模块，能够实现同行车分析，所述同行车分析分为固定号牌式的同行车分析和固定点位式的同行车分析。
所述碰撞比对分析模块，能够实现车辆碰撞比对分析，所述碰撞比对分析模块能够筛选出同时满足多个条件的车辆信息，从而确定一个数据交集，利用轨迹刻化模块等，还原出特定车辆的运动轨迹。
所述套牌车分析模块，能够实现对套牌车进行分析对比，筛选出套牌车的违规车辆，套牌车分析模块支持自动和手动模式。
所述异常检测模块，在轨迹抽取的基础上，对轨迹进行聚类分析，引入运动向量匹配模型，对轨迹进行学习和分析出异常轨迹事件，且对监控中发现的异常事件进行分析，并且对异常事件进行描述和建模，更重要的是，能够检测到一些补偿发生、事先未预料的事件。
更优地，所述轨迹系统还包括监控管理模块、系统管理模块。
所述监控管理模块，能够对所属部门和值班人员的不同班次方案的工作进行管理，同时，执勤人员能够对交接班资料进行录入，以及对值班人员进行评比等。主要包括：设置管理模块、过程控制管理模块、光荣榜与统计模块、运行管理模块等。
更重要的是，所述系统管理模块能够实现常用的用户、组织、角色、权限等管理功能，而且还提供了可视化的操作界面、菜单、查询等功能，满足系统管理的灵活设置、操作简单、方便易用的要求，减轻了系统管理员的工作负担。系统管理模块包括：用户/组管理模块、角色管理模块、权限管理模块、系统参数管理模块，以及日志管理模块。
本发明所述的轨迹系统能够实现数据采集、分析、自动诊断等一体化管理，同时能够整合不同厂商、不同技术的卡口系统、视频监控系统，对车辆进行监控、轨迹刻化等进行智能分析等，提高监控效率、减少人力。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。