本发明公开了一种基于公民自主监督举报的高速公路应急车道占用监督处罚方法和系统，该系统包括移动终端和中心计算机，在公民发现其他车辆出现违章占用应急车道行为时拍照取证并上传至中心计算机，同时自动读取用户位置信息并上传；中心计算机通过网络传输技术获取客户端上传图片信息和位置信息，辨别是否为恶意举报行为，并对上传图像进行技术处理和车牌识别，校核该违章行为发生路段及判定是否为应急车道违章行为，计算机自动搜索匹配违章车牌号对应的车主信息，后台自动发送处罚决定。解决现有高速公路应急车道监管薄弱、查处难度大、警力不足、无法实现全路段实时监控的问题；同时，该系统提高了处罚的效率，促进了交通管理的智能化发展。
1.一种高速公路应急车道占用监督处罚系统，其特征在于，包括移动终端和中心计算机；
所述移动终端包括实名认证模块、图像上传模块和定位存储及上传模块，所述实名认证模块用于接收注册用户的个人身份信息；所述图像上传模块用于接收用户拍摄的违章照片并上传至后台中心计算机；所述定位存储及上传模块用于读取用户拍照当前位置信息，自动存储并匹配用户拍摄的违章照片；
所述中心计算机包括图像鉴定单元，图像处理单元，车牌识别单元，违章判定单元，信息匹配单元和数据存储单元；
所述图像鉴定单元用于通过解析图片的编码信息判断图片是否为未经后期编辑的原始图片；所述图像处理单元用于对拍摄图像进行预处理，以提高图像的质量，去除噪声，提高图像的清晰度；所述车牌识别单元通过车牌定位模块、车牌字符分割模块和车牌字符识别模块识别并记录违法车牌号；所述违章判定单元包括车道边界确认模块和车辆状态确认模块；所述车道边界确认模块根据车牌识别单元识别出的应急车道边界确认本车是否在应急车道内；所述车辆状态确认模块自动对比已进行处理的两张或以上照片判断本车辆是否在应急车道行驶、停驶或停车；通过自动选取图片特征点，比较特征点对之间的相对位置，判断该车辆的状态，若车辆为停车状态，继续自动搜索图片中红色特征点，判断是否为车辆打开双闪灯，为紧急故障情况，若出现不能判定的情况，则记录图片序号，反馈至人工处理端；
所述信息匹配单元用于连接全省登记在册的机动车车主信息数据库，在获得违章车牌号后，根据车牌号对应搜索其车主信息；
所述数据存储单元用于通过在线存储和近线存储混合存储的方式，最大化数据提取便利性和存储安全性；
所述移动终端通过举报人的图片传输及定位对行驶于及占用应急车道上的车辆信息进行存储和信息发送；所述中心计算机通过网络数据传输加密协议下的网络传输技术接收来自该移动终端的图片及位置信息,通过计算机内置检查模块检查图片是否为正当拍摄所得，校核该违章行为发生路段及确认是否为应急车道违章行为，进行车牌识别并记录，连接车主信息进行罚款和扣分通知并对举报人进行奖励。
2.如权利要求1所述的高速公路应急车道占用监督处罚系统，其特征在于，在所述车牌识别单元中，采用车牌定位模块对图像进行特征搜索，找到符合汽车牌照特征的若干区域作为候选区，然后进一步分析判断这些候选区域，选定一个最匹配区域作为待识别区域，同时将其从图像中分离出来；采用车牌字符分割模块将选定牌照区域分割成单个字符，分别进行识别，字符分割采用垂直投影法；车牌字符识别主要基于人工神经网络模块，对分割出的字符进行特征提取，用所获得的特征训练神经网络分配器，从而匹配得到结果；所述车牌识别单元通过道路边缘和特征曲线提取，采用像素级特征来识别应急车道边界。
3.如权利要求1所述的高速公路应急车道占用监督处罚系统，其特征在于，所述移动终端包括配备Android、iOS、windows phone、Symbian、BlackBerry OS及其他操作系统的智能手机或平板电脑。
4.一种高速公路应急车道占用监督处罚方法，其特征在于，基于权利要求1至3任一项所述高速公路应急车道占用监督处罚系统实现，该高速公路应急车道占用监督处罚方法包括如下步骤：步骤一、当车辆行驶于或占用应急车道时，与它同行的车辆发现此违章行为，移动终端打开，允许其在打开时读取用户的位置，拍下其驾驶状态，获得能够清晰显示车牌号码和应急车道线的照片，照片至少拍摄2张；拍摄完成后，选择图片并上传，根据情况选择是否附上文字说明；
步骤二、中心计算机获得违章图片及位置信息后，通过图像鉴定单元初步辨别图片来源，判断图片是否为正常拍摄情况下产生，若是，进行步骤三，若否，对举报人进行警告说明，通过信息反馈机制反馈至移动终端中，并实行惩罚措施；
步骤三、中心计算机通过图像处理单元对上传的违章图像进行压缩、增强和复原、分割和描述处理，去除噪声，提高图像清晰度，使拍摄图像更易识别和辨认；
步骤四、中心计算机在车牌识别单元应用车牌定位模块、车牌字符分割模块和光学字符识别模块对图像中的车牌进行精确识别，并通过道路边缘和特征曲线提取，采用像素级特征识别应急车道边界；
步骤五、中心计算机通过违章判定单元对举报车辆进行违章判定，若确定该车辆是在非紧急情况下占用应急车道，进行步骤六，若否，则对举报人进行情况说明，通过信息反馈机制反馈至客户端中；
步骤六、中心计算机通过信息匹配单元调用系统中的数据库自动搜索违章车牌对应注册的车主信息，发送违章处理决定，规定时限令车主到指定公安部门进行违章处理，同时，中心计算机校核举报人信息，确认举报生效后对举报人进行奖励；
步骤七：所有举报者信息及对应举报违法地点信息、违法车牌信息和违法车主信息作为一整条信息块存储至数据存储单元以备查。
5.一种高速公路应急车道占用监督处罚方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、当车辆行驶于或占用应急车道时，与它同行的车辆发现此违章行为，移动终端打开，允许其在打开时读取用户的位置，拍下其驾驶状态，获得能够清晰显示车牌号码和应急车道线的照片，照片至少拍摄2张；拍摄完成后，选择图片并上传，根据情况选择是否附上文字说明；
步骤二、中心计算机获得违章图片及位置信息后，通过图像鉴定单元初步辨别图片来源，判断图片是否为正常拍摄情况下产生，若是，进行步骤三，若否，对举报人进行警告说明，通过信息反馈机制反馈至移动终端中，并实行惩罚措施；
步骤三、中心计算机通过图像处理单元对上传的违章图像进行压缩、增强和复原、分割和描述处理，去除噪声，提高图像清晰度，使拍摄图像更易识别和辨认；
步骤四、中心计算机在车牌识别单元应用车牌定位模块、车牌字符分割模块和光学字符识别模块对图像中的车牌进行精确识别，并通过道路边缘和特征曲线提取，采用像素级特征识别应急车道边界；
步骤五、中心计算机通过违章判定单元对举报车辆进行违章判定，若确定该车辆是在非紧急情况下占用应急车道，若是，进行步骤六，若否，则对举报人进行情况说明，通过信息反馈机制反馈至客户端中；
步骤六、中心计算机通过信息匹配单元调用系统中的数据库自动搜索违章车牌对应注册的车主信息，发送违章处理决定，规定时限令车主到指定公安部门进行违章处理，同时，中心计算机校核举报人信息，确认举报生效后对举报人进行奖励；
步骤七、所有举报者信息及对应举报违法地点信息、违法车牌信息和违法车主信息作为一整条信息块存储至数据存储单元以备查。
高速公路应急车道占用监督处罚方法和系统
技术领域
[0001] 本发明属于交通监督技术领域，特别涉及公众高速公路应急车道占用监督处罚方法和系统。
背景技术
[0002] 高速公路上的应急车道,是专门供工程救险、消防救援、医疗救护或民警执行紧急公务等处理应急事务的车辆使用的专用通道。《中国人民共和国道路交通安全法实施条例》第八十二条规定，机动车在高速公路上行驶时非紧急情况不得在应急车道行驶或停车。紧急情况一般指车辆故障等待救援、交通事故等待救援、突发疾病等待救援等。可以说，高速公路的应急车道是一条不能被堵塞的生命线。然而,如今许多素质较为低下的驾驶员忽视这一法规,尤其是遇到节假日突发事故或者车流量较大造成高速公路拥堵时,为了快速行进,非法占用应急车道行车超车,最终导致应急车道堵塞，各种应急车辆无法快速抵达事故地点,对他人人身安全和财产安全造成了无法挽回的伤害。目前现行的法规中规定非法占用应急车道将会受到扣6分,罚款200元的惩罚，但由于现有的违法占用应急车道行为取证只能依靠电子警察和高速交警现场执法，造成驾驶员抱有侥幸心理，最终导致该违法行为屡禁不止。
[0003] 目前基于移动终端的交通违章行为取证方法或系统较少，目前已经出现“随手拍”举报交通违章行为的专门手机app。以一款叫做“随手拍违章”的软件为例，用户拍下违章照片后可以根据违章情况选择“交通违章”、“车辆排黑烟”、“道路遗洒”、“存图后发”等选项，再一键@相关政府部门后传送到个人微博上。这种举报行为可以强化公民的监督执法意识，提高交管部门执法效率，拍下的违法照片经交管部门核实后可以作为车辆违法线索或证据供交管部门使用。
[0004] 但是，该App的显著缺陷在于：一、无法有效保护举报者隐私，可能会导致恶意报复行为；二、如果引入奖励机制，可能会导致职业“拍手”的产生；三、当举报信息传送到交管部门官方微博后，需人工及时处理，需要充足的人力，现实情况下，多出现处理不及时，无反馈的现象。
发明内容
[0005] 为了遏制高速公路违法占用应急车道行为，本发明旨在通过全民监督的方式，弥补现有高速公路仅通过电子警察和高速交警现场执法处罚违法占用应急车道行为的不足，争取做到每一次违章行为都能被有效地发现和惩处，打消驾驶员的侥幸心理，同时，通过公民实名举报客户端和中心计算机联动的高速公路应急车道占用监督处罚系统智能识别和处罚违法占用应急车道行为，达到处理及时，节约人力的目的。
[0006] 本发明为实现上述目的采用以下技术方案：
[0007] 一种高速公路应急车道占用监督处罚系统，包括移动终端公民实名举报客户端和中心计算机；其中，
[0008] 所述移动终端公民实名举报客户端包括实名认证模块，图像上传模块，定位存储及上传模块，信息连接模块，账户关联模块。所述实名认证模块用于接收注册用户的个人身份信息；所述图像上传模块用于接收用户拍摄的违章照片并上传至后台中心计算机；所述定位存储及上传模块用于读取用户拍照当前位置信息，自动存储并匹配用户拍摄的违章照片。
[0009] 所述中心计算机包括图像鉴定单元，图像处理单元，车牌识别单元，违章判定单元，信息匹配单元，数据存储单元。所述图像鉴定单元通过解析图片的编码信息，判断图片是否为原始拍摄、未经过后期编辑，支持图片格式包括BMP、JPEG、GIF、AI、PNG等常见格式。所述图像处理单元是进行图片特征提取的基础，主要是对拍摄的图像进行预处理，包括图像编码压缩、图像增强和复原、图像分割和图像描述。图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量，去除噪声，提高图像的清晰度，以便后续特征识别。所述图片识别单元通过车牌定位模块、车牌字符分割模块和车牌字符识别模块识别并记录违法车牌号。采用车牌定位模块对图像进行特征搜索，找到符合汽车牌照特征的若干区域作为候选区，然后进一步分析判断这些候选区域，选定一个最匹配区域作为待识别区域，同时将其从图像中分离出来。
采用车牌字符分割模块将选定牌照区域分割成单个字符，分别进行识别，字符分割采用垂直投影法。车牌字符识别主要基于人工神经网络模块，对分割出的字符进行特征提取，用所获得的特征训练神经网络分配器，从而匹配得到结果。所述图片识别单元通过道路边缘和特征曲线提取，采用像素级特征来识别应急车道边界。所述违章判定单元包括车道边界确认模块和车辆状态确认模块。所述车道边界确认模块即根据图片识别单元识别出的应急车道边界确认本车是否在应急车道内。所述车辆状态确认模块自动对比已进行处理的2张或者更多照片判断本车辆是否在应急车道行驶、停驶或停车，即模块自动选取图片特征点，比较特征点对之间的相对位置，判断该车辆的状态，若车辆为停车状态，继续自动搜索图片中红色特征点，判断是否为车辆打开双闪灯，为紧急故障情况，若出现不能判定的情况，则记录图片序号，反馈至人工处理端。所述信息匹配单元连接全省登记在册的机动车车主信息数据库，在获得违章车牌号后，根据车牌号对应搜索其车主信息，包括姓名、联系方式等。所述数据存储单元采用在线存储和近线存储混合存储的方式，最大化数据提取便利性和存储安全性。
[0010] 所述公民实名举报客户端可通过举报人的图片传输及定位对行驶于及占用应急车道上的车辆信息进行存储和信息发送；所述中心计算机可通过网络数据传输加密协议下的网络传输技术接收来自该客户端的图片及位置信息，通过计算机内置检查模块检查图片是否为正当拍摄所得，校核该违章行为发生路段及确认是否为应急车道违章行为，进行车牌识别并记录，连接车主信息进行罚款和扣分通知并对举报人进行奖励。
[0011] 在进一步的实施例中，提供一种高速公路应急车道占用监督处罚方法，其对一次举报行为的处理包括如下步骤：
[0012] 步骤一：当车辆行驶于或占用应急车道时，与它同行的车辆发现该行为，打开移动终端公民实名举报客户端，允许客户端在打开时读取用户的位置，拍下其驾驶状态，要求清晰显示车牌号码和应急车道线，照片至少拍摄2张。拍摄完成后，举报人选择上传图片，并附上简单说明，例如：我在**高速公路**路段发现违章占用应急车道行为，中心计算机通过网络传输技术实时获得举报图片、定位及图片传输时间。
[0013] 步骤二：中心计算机获得违章图片及位置信息后，通过图像鉴定单元初步辨别图片来源，判断图片是否为正常拍摄情况下产生，若是，进行步骤三，若否，对举报人进行警告说明，通过信息反馈机制反馈至客户端中，并实行惩罚措施(扣除客户端积分或者罚款或者黑名单等)。
[0014] 步骤三：中心计算机通过图像处理单元对上传的违章图像进行压缩、增强和复原、分割和描述处理，去除噪声，提高图像清晰度，使拍摄图像更易识别和辨认。
[0015] 步骤四：中心计算机在图片识别单元应用车牌定位模块、车牌字符分割模块和光学字符识别模块对图像中的车牌进行精确识别，并通过道路边缘和特征曲线提取，采用像素级特征识别应急车道边界；
[0016] 步骤五：中心计算机通过违章判定单元对举报车辆进行违章判定，若确定该车辆是在非紧急情况下占用应急车道，进行步骤六，若否，则对举报人进行情况说明，通过信息反馈机制反馈至客户端中。
[0017] 步骤六：中心计算机通过信息匹配单元调用系统中的数据库自动搜索违章车牌对应注册的车主信息，发送违章处理决定(包括违章车牌号、违章发生时间、违章发生地点、违章原因)，规定时限令车主到指定公安部门进行违章处理，同时，中心计算机校核举报人信息，确认举报生效后对举报人进行奖励。
[0018] 步骤七：本条所有举报者信息及对应举报违法地点信息、违法车牌信息、违法车主信息等作为一整条信息块存储至数据存储单元以备查。
[0019] 本发明采用的技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：采用全民监督的方式，发动公民力量，解决现有高速公路应急车道监管薄弱、查处难度大、警力不足、无法实现全路段实时监控的问题，提升驾驶员公民意识，打消驾驶员侥幸心理。同时，该系统实现自动识别和处理违法占用应急车道行为的功能，不需要分配人力处理，较之现有举报信息手动处理的做法，提高了处罚的效率，进一步促进了交通管理的智能化发展。
附图说明
[0020] 图1为本发明的总体功能结构示意图；
[0021] 图2为对一次举报行为的系统实施流程图。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
[0023] 如图1所示，一种高速公路应急车道占用监督处罚系统，包括移动终端公民实名举报客户端和中心计算机；移动终端公民实名举报客户端包括实名认证模块，图像上传模块，定位存储及上传模块，信息连接模块，账户关联模块；实名认证模块用于接收注册用户的个人身份信息；图像上传模块用于接收用户拍摄的违章照片并上传至后台中心计算机；定位存储及上传模块用于读取用户拍照当前位置信息，自动存储并匹配用户拍摄的违章照片。
[0024] 中心计算机包括图像鉴定单元，图像处理单元，车牌识别单元，违章判定单元，信息匹配单元，数据存储单元；图像鉴定单元通过解析图片的编码信息，判断图片是否为原始拍摄、未经过后期编辑，支持图片格式包括BMP、JPEG、GIF、AI、PNG等常见格式。图像处理单元是进行图片特征提取的基础，主要是对拍摄的图像进行预处理，包括图像编码压缩、图像增强和复原、图像分割和图像描述。图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量，去除噪声，提高图像的清晰度，以便后续特征识别。图片识别单元通过车牌定位模块、车牌字符分割模块和车牌字符识别模块识别并记录违法车牌号。采用车牌定位模块对图像进行特征搜索，找到符合汽车牌照特征的若干区域作为候选区，然后进一步分析判断这些候选区域，选定一个最匹配区域作为待识别区域，同时将其从图像中分离出来。采用车牌字符分割模块将选定牌照区域分割成单个字符，分别进行识别，字符分割采用垂直投影法。车牌字符识别主要基于人工神经网络模块，对分割出的字符进行特征提取，用所获得的特征训练神经网络分配器，从而匹配得到结果。所述图片识别单元通过道路边缘和特征曲线提取，采用像素级特征来识别应急车道边界。违章判定单元包括车道边界确认模块和车辆状态确认模块。车道边界确认模块即根据图片识别单元识别出的应急车道边界确认本车是否在应急车道内。车辆状态确认模块自动对比已进行处理的2张或者更多照片判断本车辆是否在应急车道行驶、停驶或停车，即模块自动选取图片特征点，比较特征点对之间的相对位置，判断该车辆的状态，若车辆为停车状态，继续自动搜索图片中红色特征点，判断是否为车辆打开双闪灯，为紧急故障情况，若出现不能判定的情况，则记录图片序号，反馈至人工处理端。信息匹配单元连接全省登记在册的机动车车主信息数据库，在获得违章车牌号后，根据车牌号对应搜索其车主信息，包括姓名、联系方式等。数据存储单元采用在线存储和近线存储混合存储的方式，最大化数据提取便利性和存储安全性。公民实名举报客户端可通过举报人的图片传输及定位对行驶于及占用应急车道上的车辆信息进行存储和信息发送；所述中心计算机可通过网络数据传输加密协议下的网络传输技术接收来自该客户端的图片及位置信息,通过计算机内置检查模块检查图片是否为正当拍摄所得，校核该违章行为发生路段及确认是否为应急车道违章行为，进行车牌识别并记录，连接车主信息进行罚款和扣分通知并对举报人进行奖励。
[0025] 如图2所示，本发明的具体实施方式：
[0026] 步骤一：当车辆行驶于或占用应急车道时，与它同行的车辆发现该行为，打开移动终端公民实名举报客户端，允许客户端在打开时读取用户的位置，拍下其驾驶状态，要求清晰显示车牌号码和应急车道线，照片至少拍摄2张。拍摄完成后，举报人选择上传图片，并附上简单说明，例如：我在**高速公路**路段发现违章占用应急车道行为，中心计算机通过网络传输技术实时获得举报图片、定位及图片传输时间。
[0027] 步骤二：中心计算机获得违章图片及位置信息后，通过图像鉴定单元初步辨别图片来源，判断图片是否为正常拍摄情况下产生，若是，进行步骤三，若否，对举报人进行警告说明，通过信息反馈机制反馈至客户端中，并实行惩罚措施(扣除客户端积分或者罚款或者黑名单等)。
[0028] 步骤三：中心计算机通过图像处理单元对上传的违章图像进行压缩、增强和复原、分割和描述处理，去除噪声，提高图像清晰度，使拍摄图像更易识别和辨认。
[0029] 步骤四：中心计算机在图片识别单元应用车牌定位模块、车牌字符分割模块和光学字符识别模块对图像中的车牌进行精确识别，并通过道路边缘和特征曲线提取，采用像素级特征识别应急车道边界；
[0030] 步骤五：中心计算机通过违章判定单元对举报车辆进行违章判定，若确定该车辆是在非紧急情况下占用应急车道，进行步骤六，若否，则对举报人进行情况说明，通过信息反馈机制反馈至客户端中。
[0031] 步骤六：中心计算机通过信息匹配单元调用系统中的数据库自动搜索违章车牌对应注册的车主信息，发送违章处理决定(包括违章车牌号、违章发生时间、违章发生地点、违章原因)，规定时限令车主到指定公安部门进行违章处理，同时，中心计算机校核举报人信息，确认举报生效后对举报人进行奖励。
[0032] 步骤七：本条所有举报者信息及对应举报违法地点信息、违法车牌信息、违法车主信息等作为一整条信息块存储至数据存储单元以备查。
[0033] 上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述功能模块，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更改或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则内，对以上实施例所做的任何简单的修改、等同功能替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
