高速公路自动发卡机防作弊系统的设计与实现

孙少瑾

摘要：本文对自动发卡机作弊现象进行了说明，介绍了一种利用视频分析技术的自动发卡防作弊系统的解决方案。

关键词：自动发卡机；防作弊；视频检测；事件分析

一、概述

近年来，高速公路入口应用了很多自动发卡系统，代替人工发卡，自动发卡机的应用缩短了发卡时间，减少了发卡人员的占用，极大提高了车辆通行效率。但是由于技术的不完备，已经出现了很多利用发卡系统漏洞非法取得通行卡的现象，这些非法的现象造成了通行卡的丢失、非法换卡等现象，给高速公路运营带来了很大的经济损失，同时造成不良的社会影响。

为了解决这一现象和问题，本方案设计一种利用视频分析技术的自动发卡防作弊系统的解决方案，通过视频分析技术与自动发卡系统结合，记录与杜绝非法取卡的现象。

二、系统特点

本方案可对以下作弊行为进行分析检测和记录

（1）车辆驶入自动发卡车道，按键取卡后，未驶入高速公路，携卡退出车道，造成通行卡流失。

（2）车辆驶入自动发卡车道，按键取卡后，倒出车道，在进入车道，反复多次取卡，造成通行卡流失。

（3）当现有取卡感应线圈被金属物触发，或出现故障被屏蔽时，按取卡键后非法取走通行卡。

（4）通行卡中无法记录车牌识别信息，在收费站出道口换卡作弊的现象。

三、解决方案

1）收费稽查系统。收费稽查系统是通过计算机手段实现数据分析处理，实现高速公路收费稽查电子化，达到打击各种偷逃高速公路通行费违法、违规行为的信息化管理系统。

通过将本方案的视频分析与事件检测系统和原有收费稽查系统结合，从而完善对各种偷逃高速公路通行费违法、违规行为的分析。

2）发卡及外设设备控制系统。发卡及外设设备控制系统是现有的无人值守自动发卡系统。

通过将本方案的视频分析与事件检测系统相结合，实现更准确的车辆驶入检测、驶离检测、车型检测、车牌识别、视频记录、违规行为检测等功能。

3）车辆识别与事件检测系统。车辆识别与事件检测系统是本方案中新建设的系统，该系统通过部署在车道前端的摄像机实时采集车道内的视频图像，分析采集的视频图像，实现车型检测、车牌识别、车辆驶入取卡区域检测、车辆驶离发卡车道检测、车辆违规倒车检测、非车辆取卡检测等功能。

4）视频存储系统。视频存储系统是本方案中新建设的系统，该系统存储前端摄像机采集的视频图像和系统判定为违法、违规行为事件的录像片段。

四、系统结构

本系统分为五层结构：

1）视频采集层。视频采集成是通过车道前端布设的高清/标清摄像机，实时采集车道内图像的模块。

2）车辆行为分析层。车辆行为分析层是通过视频分析技术，分析车辆牌照、车辆车型、车辆驶入取卡区域、车辆驶离抬杆区域、车辆倒车行为等车辆行为的功能层。

3）作弊行为分析层。作弊行为分析层是通过车辆行为分析层的结果，进行更深层次的分析，实现非法取卡行为分析、携卡逃离行为分析、多次取卡行为分析、非法倒车行为分析以及取卡车辆备案等功能。

4）存儲层。存储层是本方案中所涉及的视频、图片、事件等内容的存储功能层。

5）应用功能层。应用功能层是本方案与外部系统、人机交互的接口以及界面层。

五、结束语

利用视频分析技术的自动发卡防作弊系统，通过视频分析技术与自动发卡机软件及管理手段的结合，可以大大打击利用发卡机作弊的行为，为提高高速公路的自动化服务水平提供有力的技术保障。

参考文献：

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