机动车安全技术检验业务信息系统

张立成 周 洲 尚旭明

(长安大学信息工程学院 陕西 西安 710064) (陕西省道路交通智能检测与装备工程技术研究中心 陕西 西安 710064)

机动车安全技术检验业务信息系统

张立成 周 洲 尚旭明

(长安大学信息工程学院 陕西 西安 710064) (陕西省道路交通智能检测与装备工程技术研究中心 陕西 西安 710064)

汽车安全性能检测是保证道路交通安全的重要措施之一。针对目前汽车安全性能检测过程中存在的运行不规范、信息不共享等问题，国家发布了机动车安全技术检验业务信息系统及联网规范国家标准，对机动车安全技术检验业务信息系统提出了总体要求。在深入理解标准的基础上，提出一种基于WebService和视频图像技术的机动车安全技术检验业务信息系统详细设计思路。对涉及的关键技术进行研究与实现，开发了一套完整的汽车安全技术检验业务信息系统并进行了工程应用。应用表明，所开发的系统有助于加强汽车安全技术检验工作的监管力度，提高汽车检验工作的有效性和真实性，有效防止汽车检验过程中作弊行为的发生。

监管平台 机动车安全性能检测 WebService 视频图像

0 引 言

随着我国经济社会持续快速发展，汽车保有量呈快速增长趋势，据公安部交管局统计，截至2015年底，全国机动车保有量达2.79亿辆，其中汽车1.72亿辆，2015年新注册登记的汽车达2 385万辆，保有量净增1 781万辆，新注册量和年增量均达历史最高水平[1]。机动车数量的迅速增长，给人们生产生活带来便捷的同时，也带来不容忽视的道路交通安全问题。汽车安全性能检测是保证道路交通安全的重要措施之一，对此国家相关部门高度重视道路交通安全问题。于2004年5月1日起施行的中华人民共和国道路交通安全法，规定机动车申请登记时，应当接受对该机动车的安全技术检验，同时对登记后上道路行驶的机动车，需要根据车辆用途、使用年限等不同情况，定期进行安全技术检验[2]。2012年，国家质量监督检验检疫总局与国家标准化管理委员会联合发布了新一版的GB7258-2012《机动车运行安全技术条件》，对大型客、货车辆的运行安全技术提出了更高的要求[3]。2015年，国家对新修订的GB21861-2014《机动车安全技术检验项目和方法》进行了宣贯，这不仅是为了与GB7258-2012标准相协调，而且提高了针对性，强化了校车、大中型客车、重中型货车、挂车的安全技术检验要求，新标准虽然对某些车型的检验项目进行了调整，但是新标准删除了建议维护项，即送检机动车所有检验项目的检验结果均合格，整车检验结论判定为合格，否则判定不合格[4]。随着汽车保有量的不断增长及新标准的执行，排队长、检车难的问题逐渐凸显，公安部、国家质检总局联合公布《关于加强和改进机动车检验工作的意见》，出台了一系列机动车检验制度改革的新措施，包括加快检验机构审批建设、试行私家车6年内免上线检测、推行异地检车等服务、政府部门与检验机构脱钩、强化违规违法问题责任追究等多个方面[5]。尽管如此，部分安检机构故意漏检项目、替车等唯利是图、不规范操作问题依旧突出，尤其是机动车检测业务市场化、社会化之后，机动车检验机构间的不正当竞争行为更加明显。为促进安检机构规范运行和健康发展，文献[6]提出了一种机动车安全检测线联网与监管服务平台总体技术思路。另外，国家标准GB/T 26765《机动车安全技术检验业务信息系统及联网规范》对机动车安全技术检验业务信息系统提出了总体要求[7]，各检验联网软件生产企业需要遵照执行，且开发的机动车安全技术检验业务信息系统需要通过公安部交通管理科学研究所国家交通安全产品检测中心的认证检测。

本文依据国家标准及相关文件，提出了一种基于WebService和视频图像的机动车安全技术检验业务信息系统的构成及实现方法，同时给出了在工程应用中的使用情况。

1 系统总体方案设计

1.1 业务信息系统网络拓扑结构

机动车安全技术检验业务信息系统位于检验机构级，其上一级为交警支队级，安装全国统一的机动车检验监督管理软件，与业务信息系统通过虚拟专用网络实现数据交换。业务信息系统网络拓扑结构如图1所示。检测车间内的工位机、IP摄像机通过LAN互联；外观检查区及底盘动态检验区的PDA终端通过无线AP接入局域网。业务大厅资料扫描申请审核系统、检测车间仪器设备检验系统及PDA移动智能检验终端系统通过WebService访问站点数据库，实现数据的上传与下载。

图1 系统网络拓扑结构

1.2 系统结构及工作原理

GB/T 26765《机动车安全技术检验业务信息系统及联网规范》规定机动车安全技术检验业务信息系统由检验业务办理、检验过程控制、检验过程监控和系统管理四个功能模块组成。检验业务办理模块包括检验业务信息登录、联网查询、检验结果处理、机动车外观远程查验信息采集和数据交换等功能；检验过程控制模块包括项目检验、检验设备校准、检验结果数据存储等功能模块；检验过程监控模块包括机动车安全技术检验过程视频监控和图片监控等功能模块；系统管理模块包括用户管理、参数管理、日志记录、内部查询、统计分析等功能模块。这四个模块逻辑上统一，功能实现上需要根据检验机构的业务流程进行模块分解，论文对业务信息系统的四个模块的实现进行了任务分解，主要由视频监管平台(检验机构级)、机动车移动智能检验终端系统、机动车线内仪器设备检验系统和资料扫描申请审核系统组成，结构框图如图2所示。

图2 系统结构与原理框图

信息登录用于录入机动车技术参数、检验类别、检验项目和检验人员等信息，联网查询用于获取已经注册登记的机动车的登记信息，系统管理用于管理系统的用户角色、合格标准、系统参数、操作日志及各种统计分析等；机动车移动智能检验终端系统主要用于线外的车辆外检、底盘动态检验、路试检验及线内地沟处的车辆底盘检查等检验项目，实现这些项目的结果及判定录入、机动车外观查验和查验部位的工作场景图片采集等功能；机动车线内仪器设备检验系统主要用于线内速度表校验、制动、灯光、侧滑等项目的检测，实现车辆调度、检验设备控制、各项目申请、项目检测、检验结果数据自动采集上传、检验图片自动采集上传、项目自动判定及上传、项目结束申请、系统校准等功能；资料扫描申请审核系统实现车辆强制险信息录入上传、机动车安全技术检验资料图片采集上传、申请审核等功能；机构级的视频监管平台实现检验过程视频实时采集、回放等功能。

2 面向机动车安全技术检验的WebService数据交换技术

基于XML的WebService数据交换技术能保证检验业务信息系统各个软件模块的异构性和语言的独立性，是检验业务信息系统的核心与纽带。机动车线内仪器设备检验系统在联网之前已经比较成熟[8-9]，SOAP是互联网上一种非常流行的交换信息用的协议，SOAP消息以XML形式编码[10]。本文利用Soap Toolkit实现线内仪器设备检验系统与业务信息平台的数据交换。机动车移动智能检验终端系统采用占市场份额较高的Android平台，可以方便地接入WebService应用。资料扫描申请审核系统选择PowerBuilder 9.0，也支持WebService的访问。

2.1 接口调用流程设计

全国统一的机动车检验监管系统提供了30个接口，其中查询类接口有10个，写入类接口有20个，每个接口有一个唯一的ID标识。结合机动车检验业务工作流程和机动车安全技术检验业务信息系统的总体要求，论文设计了接口调用流程，主要包括系统预检登录、项目检验、申请审核三个过程。

(1) 系统预检登录

车辆检验前，首先需要信息登录，录入该车的基本信息和需要检验的项目，机动车基本信息通过调用18C49接口联网查询获得，联网查询关键词是号牌号码、号牌种类及车辆识别代码后四位，机动车所需检测的项目根据系统登录界面选择的车辆所属类别，调用18C46接口获取。信息录入完毕后，在提交按钮响应中根据检验的次数选择相应的接口，如果是初次检验，调用机动车检验登录信息写入接口18C51，如果是复检，调用机动车复检登录信息写入接口18C65完成预检登录。系统预检登录接口调用流程如图3所示。

图3 系统预检登录接口调用流程

(2) 项目检验

车辆成功预检登录后即成为待检车辆进入待检队列，移动智能检验终端(手持式PDA)界面显示待检车辆列表，随机选择一辆车，点击开始检测，在其消息响应中调用机动车检验过程开始信息写入接口18C52及外检项目开始信息写入接口18C55，在外检项目检查主界面初始化过程中调用18C47接口获取对应需拍摄的照片和必须的人工检验项目，外检结束后调用18C80接口上传外观检查项目详细信息，调用18C63接口上传外观检查过程中拍摄的照片，点击结束检测，调用18C58接口写入机动车检验项目结束信息。接下来的底盘动态检验接口调用流程与外观检查类似。接下来是线内仪器设备检验，包括速度表校验、制动检测、底盘检查、灯光和侧滑检验，每个项目在检验开始前调用18C55接口上传项目开始信息、检验过程中调用18C63接口上传检验过程图片信息，检验完成后调用18C81接口上传检验结果详细信息，调用18C58接口上传机动车检验项目结束信息，所有项目检验完成后，调用18C82接口上传机动车检验结果其他信息及18C59接口上传机动车检验过程结束信息，这两个接口在线内调度结束时调用。项目检验接口调用流程如图4所示。

图4 项目检验接口调用流程

(3) 申请审核

项目检验完成后，如果存在检验不合格项目即整车判定不合格，则该车进入复检队列，审核用户看不见该车辆上传的检验数据，授权签字人无需审核，车辆需要复检或者调修后重新上线。如果所有检验项目都合格，整车判定合格，授权签字人登录业务信息系统，检查整个过程中的检验数据是否存在异常，如是否替轴、照片是否清晰等。如果没有问题，则站内审核通过，否则审核不通过，此时调用18C62接口写入检验判定结果信息，站内审核不通过的车辆需要复检，审核通过的车辆会被允许证件扫描与下一步申请审核。站内审核通过的车辆信息传输至高拍扫描工位后，软件录入保险信息，调用18C61接口上传保险信息，调用18C63接口写入各检验资料图片，资料根据车辆的类型不同，主要包括机动车行驶证、车牌证申请表、保险凭证、仪器设备检测报告单、查验记录表等，资料图片通过高清拍摄仪获取，最后调用18C64接口向交警支队提交机动车检验资料审核申请。申请审核接口调用流程如图5所示。

图5 申请审核接口调用流程

车辆审核请求提交至监管中心后，审核任务会被随机分配，这样可以避免审核人员固定审核某检验机构的车辆。审核完毕后，业务信息系统可以下载查看审核结果。审核未通过一般包括两种情况，第一种是因资料照片或保险信息有误，此时需要在高拍扫描岗位重新扫描或录入信息；第二种是因外检或设备检验操作不规范，需要对相应的检验项目重新检验。如果审核通过方可给机动车行驶证签注已检验条章。

2.2 接口开发方法

本文研究开发的检验业务信息系统对监管系统提供的大部分接口进行了同名设计，是系统的数据中转器。站内检测模块调用这些接口将数据存储到检验业务信息系统，便于数据的统计与管理，同时检验业务信息系统调用监管平台接口实现数据上报。另外，检验业务信息系统还增加了一些专用接口，如拍照接口、开始录像接口、停止录像接口等。由此建立WebService服务的步骤如下。

第一步 在Java工程中引入Axis2包。

Axis框架来自Apache组织，是一个开源的WebService运行引擎。它是基于java语言的SOAP规范的实现，提供了对SOAP规范的完全支持[11-12]。

第二步 编写Java程序，实现所有接口。

接口主要处理来自移动智能检验终端系统及线内仪器设备检验系统的数据发送请求及数据查询请求，如果是数据发送请求，解析XML数据并存储到本地oracle数据库，同时调用监管平台接口上传到监管中心，如果是数据查询请求，直接转发给监管中心，将监管中心的应答返回给调用者。有些请求还来自基于B/S的信息系统自身，如业务退办、备案信息下载等。

第三步 编写server-config.wsdd文件，添加service标签，类名的值赋为上一步编写的Java类名，部署到服务器即可。如：

。

3 机动车安全技术检验过程监控设计

检验业务信息系统采集的所有数据应存储到机动车安全技术检验机构，数据存储时间不得少于2年，这是检验业务信息系统运行的基本要求之一。数据包括文本形式的检测数据、判定数据、文件流形式的图片数据及检测视频数据，尤其是视频数据，属于大容量数据。图6为本文设计的安检机构视频监控点位布置示意图，一条安检线车间安装6个摄像机，一个底盘动态检验通道安装2个摄像机，一个外观检查通道安装2个摄像机，一条路试跑道安装2个摄像机，一个驻车坡道安装1个摄像机，业务大厅安装1个摄像机，检测区域合适位置安装监控全景系统1个。由此可知，两条安检线、两条底盘动态检验通道、两条外观检查通道、一条路试跑道、一个驻车坡道外加全景球机共需安装摄像机25个。假设摄像机的分辨率统一设置为640×480，测试发现，一个摄像机一个小时的录像视频近230 MB，一天录像时间设置为12小时，则该检测站一天的视频大小为230 MB×25×12/1024≈67 GB，一年按250天工作时间计算，需要近17 TB的存储空间，两年至少需要34 TB的存储空间。实际工程选用的NVR设备型号为DS-8632N-E8，该硬盘录像机最大支持32路IPcamera，支持8块硬盘。若安装4 TB/块的企业级硬盘，最大存储容量为32 TB。这里还未考虑外观检查通道、底盘动态检验通道和安检线数量更多的情况，实时不间断录像不能满足国标要求及实际工程需要。实时录像是检测系统面临的一种极端情况，即日检测车辆数的饱和情况，实际上，每个检验机构很少出现这种情况，有些监控点，如路试，需要录像的时间很少，这样就造成了很大的资源浪费。

为此，开发的系统增加了若干触发机制，针对线内检验项目，在工位的第一个检验项目申请检测成功时触发对应的通道录像，在工位的最后一个检验项目结束检验时关闭对应的通道录像；针对线外检验项目，如底盘动态检验、外观检查、底盘检查、路试等，由人工触发，在设计软件的时候增加检验开始和检验结束的按钮，检验开始按钮触发录像，检验结束按钮停止录像。由于线内检测软件与线外检测软件开发平台不同，需要设备厂商提供相应版本的SDK及驱动程序，为提高系统的独立性，采用其中一种设备网络SDK库，将录像触发及停止封装成统一的WebService接口。不论是安卓终端程序还是线内Windows程序，访问WebService接口即可实现相应通道录像的触发和停止，大大节约了存储空间和成本。

图6 安检机构视频监控点位布置方案

4 应用结果与分析

2015年11月，所开发的系统通过公安部交通管理科学研究所国家交通安全产品检测中心的检测，目前在榆林地区多个检验机构进行了部署使用。图7为业务信息系统部分截图，(a)是过程监控画面，(b)为移动PDA主界面，(c)为通过WebService上传至监管中心的检测数据。

图7 业务信息系统部分界面

视频触发录像服务于2016年3月中旬应用于各检验机构。表1为某检验机构2015年11月份、12月份、2016年3月份、4月份、5月份视频空间占用及日检验车辆数统计表(数据来源：机动车监管平台)。单位车辆视频定义为视频总量/车辆数，2016年5月单位车辆视频为0.37 GB，不到年前的1/10，空间占用比定时录像至少节约了10倍，单位车辆视频大小变化趋势如图8所示。

表1 检验车辆及检验视频统计表

图8 单位车辆视频空间占用统计图

2015年12月，榆林市公安局交通警察支队车辆管理所工作人员通过本业务信息系统检验过程监控发现某检验机构存在替轴、检验手制动时带脚制动等不规范操作现象，及时发现并限令整改，由此可见，业务信息系统的使用既方便监管人员远程监管，也维护了检测的公平公正。同时，检验机构市场化后，各检验机构都要求检验人员不仅严格按照标准检验方法检验车辆，而且要增强服务意识，这样对车主而言会就近选择合适的检验机构检验，一定程度上避免了个别检验机构检验过度集中，缓解了检车难、排队长等问题。本文选取两家具有代表性的机动车安全技术检验机构月划证车辆数据进行分析，其中检验机构A具有两条机动车安全技术检验检测线，检验机构B具有4条机动车安全技术检验检测线。

两家检验机构在2015年11月-2016年5月共7个月的划证车辆统计情况如图9所示(数据来源：机动车监管平台)。

图9 检验机构2015.11-2016.5划证车辆统计图

从图9可以发现，两家检验机构在2015年底检验车辆都较少，次年3月检验车辆都较多，4月-5月比较平缓，具有较好的一致性。

由于车主选择某检验机构的概率受多种因素影响，如地理位置、检验机构检测能力、业务水平、检验价格等，加之各县区机动车保有量分布不均，因此本文开发的业务信息系统并不能百分之百解决排队长、等候不均等问题。但从图9显示的两机构划证数量来看，机构B的检验车辆数近似为机构A的两倍，机构B的检验能力也是机构A的两倍，两机构单条线的平均划证数量基本相等，这在一定程度上反映了系统平均消化了车主的检车需求，对个别检验机构检验车辆过度集中、检车难、排队长等问题有一定的缓解作用。

5 结 语

本文设计开发了一套完整的汽车安全技术检验业务信息系统，并对实际工程应用使用情况进行了分析。应用表明，系统节省了视频存储空间和机构成本，检验机构工作人员的操作更加规范，服务意识有所增强，机构间的不正当竞争减少；监管人员能够更加方便地实现远程监管；检测更加公平公正，车主检车难、排队长等问题得到有效缓解，检测市场更加规范和健康发展。

[1] 于士航.我国机动车保有量达2.79亿辆[EB/OL].中华人民共和国中央人民政府门户网站.( 2016.1.25).http://www.gov.cn/xinwen/2016-01/25/content_5036081.htm.

[2] 公安部交通管理局.道路交通安全法规汇编[G].中国人民公安大学出版社,2009.

[3] GB21861-2014机动车安全技术检验项目和方法[S].中国标准出版社,2014.

[4] GB7258-2012机动车运行安全技术条件[S].中国标准出版社,2012.

[5] 公安部,质检总局.关于印发《关于加强和改进机动车检验工作的意见》的通知[EB].公交管[2014]138号文件.

[6] 孙正良.机动车安全检测线联网与监管服务平台的研究[J].交通运输系统工程与信息,2011,11(3):27-31.

[7] GB/T 26765-2011机动车安全技术检验业务信息系统及联网规范[S].中国标准出版社,2011.

[8] 赵祥模,马建,关可,等.汽车综合性能分布式计算机网络自动测控系统[J].长安大学学报(自然科学版),2003,23(5):94-98.

[9] 赵祥模,许宏科,施惟颖.基于LAN的汽车安全性能自动测控系统研制[J].计算机工程,2005,31(22):207-209,212.

[10] 刘弹,杜保华,侯成刚,等.基于XML WebService和ActiveX构建远程分析工具集[J].仪器仪表学报,2005,26(6):632-635.

[11] 冯富霞.基于Axis开发Web服务的研究[J].计算机工程与设计,2005,26(3):667-669.

[12] 翟峰,郝克刚,葛玮.基于SOAP构建Axis上的WebServices[J].计算机应用与软件,2008,25(1):156-158.

MOTOR VEHICLE SAFETY INSPECTION BUSINESS INFORMATION SYSTEM

Zhang Licheng Zhou Zhou Shang Xuming

(SchoolofInformationEngineering,Chang’anUniversity,Xi’an710064,Shaanxi,China) (ShaanxiRoadTrafficIntelligentDetectionandEquipmentEngineeringTechnologyResearchCenter,Chang’anUniversity,Xi’an710064,Shaanxi,China)

Motor vehicle safety performance testing is one of the important measures to ensure road traffic safety. Aiming at the problems existing in the process of motor vehicle safety performance testing, such as non-standard operation and information sharing, the state issued the national standard: specifications for power-driven vehicle safety inspection business information system and networking, and put forward the overall demand for motor vehicle safety technology inspection business information system. Based on the in-depth understanding of the standard, this paper proposes a detailed design idea of vehicle safety technology inspection business information system based on WebService and video image technology. The key technologies involved are studied and implemented, and a complete set of vehicle safety technology inspection business information system is developed and it is applied in engineering. The applications show that the developed system can help to strengthen the supervision of vehicle safety technology inspection, improve the effectiveness and authenticity of the vehicle inspection work, and effectively prevent the cheating in the process of vehicle inspection.

Monitoring and management platform Motor vehicle safety performance testing WebService Video image

2016-06-26。中央高校基本科研业务费专项资金项目(310824151033，310824153302，2014G3243009)；陕西省科技攻关项目(14-23K)。张立成，工程师，主研领域：机动车检测，网络化测控技术及应用。周洲，高工。尚旭明，助理工程师。

U491 TP274

A

10.3969/j.issn.1000-386x.2017.06.014