近年來，隨著高速公路通車里程的迅猛增長和車流量的快速增加，高速公路運營管理中暴露的新情況、新問題也逐年增多，特別是逃漏通行費問題，給正常運營秩序帶來較大的沖擊。為了解決偷逃漏費、路徑識別等業(yè)務(wù)需求，其中在高速公路收費卡口逐步進行了監(jiān)控高清化與智能化改造。在視圖智能化處理方面將面臨以下幾個問題：

1. 如何建立一個安全、實時、有效、智能化的視圖大數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理系統(tǒng)，利用車輛視圖"多特征識別"真正滿足高速公路偷逃漏費稽查工作高時效、高正確率要求;
2. 如何建設(shè)一個適合高速公路場景高性能計算平臺，實現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)的云存儲、云計算，滿足數(shù)據(jù)實時查詢，同時滿足海量數(shù)據(jù)離線分析，實現(xiàn)更多的預(yù)測，統(tǒng)計和稽查等業(yè)務(wù)。
3. 如何保證收費站的收費數(shù)據(jù)實時性、收費高清圖像傳輸?shù)目煽啃裕约案邩I(yè)務(wù)量將引起存儲容量，網(wǎng)絡(luò)帶寬，并發(fā)處理能力的高要求。

在現(xiàn)代的高速公路建設(shè)上，充分利用收費站、交通路段和重要場所的視頻結(jié)構(gòu)化信息，獲得高速公路收費與稽查視圖大數(shù)據(jù)處理解決方案，從而使得高速公路運行更加安全暢通，有效打擊高速公路偷逃漏費現(xiàn)象。

一、高速視圖大數(shù)據(jù)處理

針對高速公路監(jiān)控視頻提供車輛"多特征識別"結(jié)構(gòu)化處理。通過對收費站出入卡扣收費視頻圖像數(shù)據(jù)的有效結(jié)構(gòu)化處理，提供收費車輛特征描述，用以輔助高速公路收費人員進行實時在線偷逃漏費稽查工作。

圖-1高速公路收費系統(tǒng)圖片大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

圖-1高速公路收費系統(tǒng)圖片大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在功能模塊中，包含收費出入口收費高清圖片大數(shù)據(jù)處理，采用先進的深度學(xué)習(xí)、高性能運算及大數(shù)據(jù)技術(shù)，集視頻結(jié)構(gòu)化分析、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)應(yīng)用于一體的高性能、高密度計算設(shè)備，支持高并發(fā)能力、分析識別準、運算速度快、檢索效率高等能力。在圖片處理模塊中，力求解決高速公路等目標的異常行為檢測和快速檢索，以實現(xiàn)收費稽查等多種應(yīng)用，提高收費準確性。主要功能包括目標檢測、跟蹤、分類、車輛特征識別、以圖搜圖和實時報警等。在信源輸入部分，支持實時的收費出入口圖像數(shù)據(jù)，路段視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)，同時還支持移動路政輸入數(shù)據(jù)。亦可進行視綜數(shù)據(jù)處理，收費系統(tǒng)歷史視圖等進行處理。進行離線的圖像處理，用以更多的離線分析業(yè)務(wù)。

圖-2高速公路視圖大數(shù)據(jù)處理智能應(yīng)用

圖-2高速公路視圖大數(shù)據(jù)處理智能應(yīng)用中涵蓋了車輛特征提、實時預(yù)覽、智能檢索和以圖搜圖等模塊。其中在車輛特征提取中包含抓拍車輛的車型、車款、車身顏色、車牌、年檢標、遮陽板、紙巾盒、掛件、擺件、安全帶等細分特征。智能檢索部分包含對車輛任意特征值進行快速搜索，得以快速定位車輛的入口站點等，同時支持多種特征和條件的組合檢索。以圖搜圖支持通過車輛圖片框選快速搜索同一車輛的入口信息等功能。所有智能應(yīng)用滿足高速公路收費系統(tǒng)快速稽查，并有效打擊偷逃漏費的現(xiàn)象。

二、高速公路視圖大數(shù)據(jù)處理云平臺建設(shè)

為建設(shè)一個適合高速公路場景高性能計算平臺，實現(xiàn)收費與監(jiān)控系統(tǒng)視圖大規(guī)模數(shù)據(jù)的云存儲、云計算。考慮到目前收費業(yè)務(wù)功能集中由省收費中心承擔(dān)，必然帶來省中心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲容量、網(wǎng)絡(luò)帶寬、應(yīng)用并發(fā)能力嚴重不足的問題。鑒于以上問題，高速公路收費視圖大數(shù)據(jù)處理需要利用各個區(qū)域收費中心承擔(dān)省中心部分職能，分擔(dān)省中心的計算、儲存、網(wǎng)絡(luò)帶寬及應(yīng)用高并發(fā)處理能力處理。采用省中心為主，其他區(qū)域分中心協(xié)同的分布式云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)構(gòu)建高速收費視圖大數(shù)據(jù)處理平臺。對現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的進一步云化整合。

圖-3高速公路視圖大數(shù)據(jù)處理云平臺部署方案

省中心，各個區(qū)域分中心部署視圖大數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)系統(tǒng)。各個數(shù)據(jù)中心部署云計算平臺，大數(shù)據(jù)分析平臺和大數(shù)據(jù)存儲平臺。滿足視圖大數(shù)據(jù)處理的業(yè)務(wù)需求。

多數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理

提供針對省中心，區(qū)域分中心多數(shù)據(jù)中心的統(tǒng)一的運維、運營管理能力。融合資源池的管理系統(tǒng)可以集中管理和監(jiān)控各個數(shù)據(jù)中心的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源和使用情況，提供統(tǒng)一的資源管理、跨DC資源部署、運維管理、服務(wù)管理和自助服務(wù)等能力。

融合的基礎(chǔ)架構(gòu)

從一個統(tǒng)一的云管理平臺下發(fā)業(yè)務(wù)到不同的資源池，支持快速的業(yè)務(wù)下發(fā)，支持不同虛擬化平臺，從而將異構(gòu)的計算資源池，異構(gòu)的存儲資源池作為服務(wù)提供，提供資源的共享和靈活分配，提供統(tǒng)一的分權(quán)分域管理。

快捷的應(yīng)用管理

通過虛機模板、應(yīng)用模板，以及用戶自定義編排等能力，提供應(yīng)用快速、自動化部署的能力。

分布式高速公路視圖大數(shù)據(jù)處理云平臺建設(shè)以及對現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的進一步云化整合，可以帶來如下價值：

收費視圖大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將有效打擊高速公路偷逃漏費行為，并且每年將挽回損失幾個億。同時積累下來的大數(shù)據(jù)會對后續(xù)的高速公路運營服務(wù)和管理提供幫助。

精簡IT資源，降低運維成本，利用云數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一資源管理，統(tǒng)一的運維管理平臺，降低維護維護成本，從降成本中貢獻凈利潤

云數(shù)據(jù)中心一次規(guī)劃，多次(按需)部署，降低規(guī)劃難度，規(guī)避投資風(fēng)險，柔性十足，便利的擴減容機制，可隨時調(diào)整以匹配業(yè)務(wù)或IT的變化等。

通過云計算HA、FT、熱遷移功能，能夠有效減少設(shè)備故障時間，確保收費等核心業(yè)務(wù)的連續(xù)性，避免傳統(tǒng)IT，單點故障導(dǎo)致的業(yè)務(wù)不可用。

綜上所述，借助大數(shù)據(jù)云計算及視圖分析技術(shù)，將以其視圖智能化、運維管理自動化，IT資源彈性調(diào)度，快速部署以及優(yōu)異的擴展性等優(yōu)勢，將為高速公路收費稽查發(fā)展夯實基礎(chǔ)。