收费站入口摩托车AI识别预警系统

　　一、项目背景根据《广西壮族自治区高速公路条例》第三十六条规定：“行人、非机动车、摩托车、残疾人专用车、拖拉机、履带车、三轮汽车、轮式专用机械车、全挂拖斗车，以及其他设计最高时速低于七十公里的车辆，不得进入高速公路。”但在实际运营管理中，仍存在摩托车闯入高速公路的情况，自2019年1月1日至2025年3月13日，广西壮族自治区高速公路上共发生涉及摩托车的一般程序道路交通事故26起，导致10人死亡、23人受伤，并造成财产损失。

　　目前收费站大部分的入口摩托车管控都是通过人工管控，为打破传统人工管理模式，广西交通投资集团玉林高速公路运营有限公司主导研发了收费站入口摩托车AI识别预警系统。目前该系统于2023年8月在博白收费站投入使用，该系统的运用，提高了收费入口摩托车管控的智能化，取得了明显的效果。

　　二、解决方案

　　为解决收费站入口摩托车实时监测和后台智能判别的问题，系统方案整体采用前端加后端配合的架构思路。前端使用高清网络摄像机采集视频流，后端通过AI识别(基于视频分析服务器和深度学习算法)进行摩托车检测，并依据检测结果在前端实现语音劝返，在后台进行预警显示等操作。系统分层架构，各层各司其职，从硬件设备到不同功能层(前端采集层、网络传输层、数据处理层、应用服务层)协同工作，达成目标。

　　(一)硬件设备

　　硬件主要由服务器、高清摄像头、IP音柱、交换机等设备组成。

　　(二)前端采集层

　　前端采集层由高清网络摄像机组成，部署在道路关键位置，负责实时采集交通视频流，记录现场的视频画面。

　　(三)网络传输层

　　网络传输层负责将前端视频数据传输至后端处理中心，采用有线传输确保带宽满足多路高清视频传输需求。相比于无线传输，有线传输的稳定性和流畅性更强。

　　(四)数据处理层

　　数据处理层是系统的核心，主要包括视频分析服务器。核心技术是通过视频分析技术、深度学习模型训练、实时处理技术实现的，系统采用先进的计算机视觉技术和深度学习算法实现摩托车检测。

　　(五)应用服务层

　　系统主要界面功能有三项，一是当前预警界面，此界面展示系统最新预警到的数据信息，这种实时更新的机制能够确保监控人员及时获取最新的摩托车识别信息，避免信息滞后。二是历史预警查看界面，作为主要管理界面，可进行多种条件搜索。三是系统设置界面，该界面可以管理摄像机的各项基础属性，包含名称、所在路段、桩号、方向、厂商、IP、密码、相机类型等。

　　该方案的优势体现在3方面，一是效率方面，从高清摄像头的采集、有线网络的稳定传输，到经过优化的深度学习算法的数据处理以及各功能界面高效的预警展示与查询，整个系统流程高效流畅，能够快速准确地实现摩托车的实时监测与智能判别。二是准确性方面，多种技术手段相结合保障了识别准确性。高清摄像头提供了清晰的图像、有线传输减少了数据丢失风险、优化的深度学习算法提高了摩托车检测的准确性，综合多种措施使得摩托车识别的准确率高。三是可扩展性方面，系统设置界面能够方便地对摄像机进行管理，无论是新增摄像机拓展监测范围，还是通过持续学习机制优化模型适应新情况，都体现了系统良好的可扩展性。

　　三、应用成效

　　收费站入口摩托车 AI 识别预警系统自部署以来，已稳定运行一年半，通过智能技术革新打破了传统管控模式。系统不仅实现了摩托车管控的智能化升级，更形成可复制的技术方案，为高速公路入口摩托车的管控提供可参考的案例，其核心成效如下：

　　(一)经济成本显著降低

　　收费站入口摩托车AI识别预警系统部署，实现了收费站对摩托车“检测、预警、引导”24小时不间断管控，每个班次可减少一名工作人员用于入口摩托车的管控，同时有助于保障收费站的正常秩序和道路交通安全能够有效避免因摩托车违规闯入造成的经济损失。

　　(二)安全效益大幅提升

　　系统通过 “AI 识别→语音预警→联动拦截”三级防控体系，能够有效识别、预警和劝返摩托车、行人，从而显著减少交通事故的发生，为高速公路道路安全提供了有力保障。

　　(三)复制推广非常便捷

　　系统具有高度的通用性和可配置性，在集团内部或其他路段进行复制推广非常便捷，为高速公路管理的智能化发展提供了新的解决方案，目前该系统已推广至交投梧州公司、钦州公司和河池公司。

　　四、创新点

　　(一)技术融合创新，系统将前端高清视频采集、有线网络稳定传输以及基于深度学习的视频分析技术有机结合，是一种针对特定场景(收费站入口摩托车监测)的创新解决方案。

　　(二)用户体验创新，应用服务层的功能界面设计人性化，如实时刷新的预警界面和便捷的历史预警查询方式，方便监控人员操作，提高了工作效率。

　　(三)该系统突破了传统的人工管理模式，实现了五大功能。一是系统基于高性能GPU的AI识别算法，对摩托车及交通事件进行分析并生成分析结果;二是实现对摩托车事件信息、过程、视频和图片进行存储，能查看历史记录、检索和导出系统数据;三是系统可以对实际使用中识别错误的样本可进行再训练，不断提高准确率;四是根据系统识别出的摩托车，进行语音提醒和劝返;五是系统实现现场预警和监控室预警，达到双层管控的效果。

　　
系统登录界面