دوربین ثبت تخلف

264x264پیکسل
یک دوربین مخصوص سرعت در یک جاده در استرالیا
دوربین ثبت تخلف یا دوربین ترافیکی یک دوربین است که ممکن است کنار جاده، بالای آن یا روی یک خودرو ی مخصوص نصب شود تا به‌اجرای قوانین و راحت‌تر کردن زندگی انسان‌ها کمک کند.
تعریف سامانه‌های ثبت تخلف
تخلفات گوناگونی همانند تخلف سرعت لحظه‌ای، تخلف سرعت میانگین، تخلف عبور از چراغ قرمز، تخلف پارک در محل غیرمجاز، تخلف سبقت غیرمجاز و … وجود دارند، که برای ثبت هر تخلف سامانه استاندارد برای آن می‌بایست نصب گردد.برای نمونه سامانه‌ای که تنها سرعت لحظه‌ای را ثبت می‌نماید، می‌بایست بتواند با خطای حداکثر ۲٪ در تمامی شرایط جوی و تا سرعت ۲۵۰ کیلومتر در ساعت را ثبت، عکس برداری یا فیلم‌برداری نماید. در حالی که به منظور ثبت سرعت میانگین این مسئله متفاوت می‌باشد.
پاره‌ای از تخلفات به صورت مقطعی اتفاق می‌افتند، نظیر سبقت غیرمجاز، و از آنجاییکه نمی‌توان تمامی یک مسیر طولانی را تحت پوشش دوربین قرار داد، بنابراین ثبت در حین تخلف با مشکلات خاصی مواجه می‌باشد.
انواع سیستم‌های ثبت تخلفات رانندگی
سیستم‌های سرعت سنج دستی
سرعت سنج‌های دستی لیزری
برای کنترل سرعت یک خودرو در میان تعدادی خودرو دیگر، از سرعت سنج لیزری دستی استفاده می‌گردد و از این رو سرعت سنج لیزری جهت کنترل سرعت خودروها در مسیرهای پرتردد و خیابان‌ها به کار می‌رود.
از جمله مهمترین مشکلات این سیستم بروز خطرات جانی برای اپراتورها بخصوص در بزرگراه‌های کم تردد که در آن خودروها با سرعت زیاد در حال تردد هستند، می‌باشد.
همچنین از آنجاییکه اصول کار سرعت سنجی در این سیستم‌ها بر مبنای تشخیص فاصله زمانی بین دو بازگشت متوالی اشعه‌های لیزری است، بنابراین محل استقرار تجهیز حتما می‌بایست ثابت باشد.
یکی از مشکلات اصلی استفاده از لیزر، خطای کوسینوس زاویه لیزر با جهت حرک خودرو می‌باشد. به این معنا که بهترین مکان برای استفاده از لیزر روبروی خودرو می‌باشد و هرچه با زاویه به خودرو نشانه رفته شود، سرعت محاسبه شده توسط لیزر در کوسینوس زاویه بین لیزر و حرکت ماشین ضرب می‌شود. (در بدترین حالت که عمود بر حرکت ماشین از بغل سرعت سنجیده شود، لیزر سرعت صفر را نشان می‌دهد - چرا که سرعت خودرو در راستای لیزر عمودی صفر است)
سرعت سنج‌های راداری
سرعت سنج‌های راداری بر دو نوع تک هدف و چند هدف می‌باشند
رادار تک هدف (single target radar):
اصول کار این سیستم‌ها بر مبنای پدیده داپلر می‌باشد. موجی رادیویی از دستگاه خارج شده، به اجسام برخورد کرده و با مقداری تغییر (وابسته به سرعت جسم) به دستگاه بازمی‌گردد. با محاسبه مدت زمان رفت و برگشت موج و مقدار تغییر فرکانس آن فاصله و سرعت جسم قابل محاسبه است. این سیستم‌ها دارای مشکلات زیادی بودند که باعث کم شدن ارزش داده‌های آن‌ها در بحث ثبت تخلف شد. (در کارهای آماری هنوز استفاده بسیاری دارد). ایرادات سیستم راداری به اختصار:
۱- محل و زاویه آنتن:
به دلیل آنکه معیاری دقیق برای محدوده تحت نظر رادار وجود ندارد و رادار نیز تفکیک زاویه‌ای ندارد، در صورت وجود چند شی روبروی آنتن رادار، نمی‌توان مطمین بود که سرعت داده شده توسط رادار مربوط به کدام شی است
۲- دید عبوری:
حتی زمانی که محل نصب و زاویه رادار بسیار دقیق تنظیم شده باشد، به دلیل آنکه امواج رادیویی تا حدی از اشیاء عبور می‌کنند، ممکن است بازتاب قوی‌تری با شیء پشتی ایجاد شود تا با شیء جلویی. پس به جای سرعت جسم نزدیکتر، سرعت جسم پشتی نشان داده می‌شود
۳-تداخل اشیاء:
در صورتی که رادار بر روی جسم متحرکی نصب شده باشد، سرعت محاسبه شده توسط رادار نسبی بوده، تغییر سرعت‌های ناگهانی شیء حامل رادار در سرعت محاسبه شده توسط رادار تاثیر ناگهانی گذاشته، خطای خروجی رادار را بالا می‌برد و آن را غیرقابل استناد می‌کند.
۴- خطای کسینوس:
مانند خطای سرعت سنج لیزری، کسینوس زاویه مابین جهت حرک شیء و جهت موج رادار در سرعت واقعی ضرب شده، سرعتی کمتر از سرعت واقعی داده می‌شود.
۵- جهش مجدد:
موج رادیویی تنها یک بار بازتاب نمی‌کند. به این معنا که ممکن است قسمتی از موج فرستاده شده ابتدا به شیء الف و سپس به شیء ب برخورد کرده و در انتها به آنتن رادار برسد. در چنین حالتی سرعتی متشکل از مجموع یا اختلاف دو سرعت در رادار دیده می‌شود.
۶- خطای بازتاب:
وابسته به نوع و محیط نسب، در صورتی که محافظی در جلوی رادار قرار داده شود (برای مثال شیشه محافظ یا شیشه جلوی خودرو)، ممکن است بازتاب اولیه‌ای بر روی جنس محافظ انجام شده و مقداری از پالس موج به پشت رادار فرستاده شود و به اشتباه سرعت جسم پشت رادار را نمایش دهد.
۷- خطای تابلوی راهنما:
همان خطای بازتاب مجدد در حالت وجود تابلوی فلزی بزرگ در محدوده روبروی رادار ایجاد خطا در سرعت سنجی می‌کند.
۸- تداخل رادیویی:
به دلیل استفاده رادار از امواج رادیویی، امواج رادیویی دیگر با آن تداخل کرده، سرعت‌های بدست آمده را غیرقابل استناد می‌کنند. برای مثال، بیسیم پلیس، دکل‌های فشار قوی برق و دستگاه‌های مایکروویو در رادار ایجاد خطا می‌کنند.
۹- تداخل پروانه:
این اصطلاح به دلیل تاثیر چرخش پروانه خنک‌کننده خودرو بر رادار بوجود آمده و خاص پروانه نیست. به صورت کلی رادار سرعت جسم روبروی آن را خروجی ممی دهد. این سرعت ممکن است سرعت خودرو ی مقابل، سرعت پروانه آن خودرو یا سرعت لرزش بار داخل آن خودرو باشد.
رادار چند هدف: (multi target radar)
این رادارها با زیاد کردن زاویه‌های ارسال موج و استفاده از فرکانس‌ها ی بیشتر، سعی در کم کردن ایرادات رادارهای ساده را داشته دارای توانایی تفکیک و خطای کمتری نسبت به رادارهای تک هدف هستند. (ایرادات ۱، ۲، ۴ و ۷ تقریبا از بین می‌روند)
سرعت سنج لوپی
جهت نصب این سامانه‌ها، در ابتدا پوشش کف اتوبان برداشته شده و سپس حسگرهای مغناطیسی نصب می‌گردند. خروجی این حسگرها به سیستم‌هایی که شامل دوربین و کنترلر می‌باشد، اتصال می‌یابد.
از جمله مشکلات این سامانه‌ها عدم تشخیص سرعت‌های بالا، هزینه برداشتن پوشش اتوبان، تعمیر و نگهداری دشوار حسگر و مشکلات جابجایی می‌باشد؛ بنابراین امروزه جز در موارد خاص همچون کنترل چراغ‌های راهنمایی و پارکینگ‌ها کاربرد دیگری ندارند.
ایراد دیگر این سیستم‌ها، الزام به نداشتن تغییرات حرکت خودروها در طول خط می‌باشد که متاسفانه در ایران به دلیل رانندگی غیر استاندارد و قرار نداشتن خودروها در بین خطوط (خصوصا در ترافیک‌ها) استفاده از این سیستم‌ها دچار خطای بالا می‌شوند
دوربین ثبت سرعت لحظه‌ای
سیستم سرعت سنج ویدئویی
سرعت سنج‌های ویدئویی به دو گروه نور مرئی و نور نامرئی تقسیم می‌شوند. اصول کار این سیستم‌ها بر مبنای عکس برداری متوالی می‌باشد که هر گروه مشکلات خاص تکنولوژیکی خود را دارا می‌باشند.
به عنوان مثال اندازه‌گیری دقیق سرعت به وسیله نور مرئی در صبحگاه و شامگاه که در آن گروهی از وسایل نقلیه با چراغ روشن و گروه دیگر با چراغ خاموش در حال تردد می‌باشند، همراه با خطا می‌باشد. همچنین وجود مه و عوامل نامساعد جوی نیز بر دقت این سامانه‌ها تاثیر فراوان دارد.
علاوه بر موارد یاد شده در این سیستم‌ها ابتدا می‌بایست از تمامی خودروها تصویر برداری شده و سپس سیستم قادر به تشخیص سرعت خواهد بود.
سیستم سرعت سنج راداری
در این سیستم‌ها به کمک سنسورهای راداری علاوه بر تعیین سرعت لحظه‌ای رادار، امکان تشخیص سایز خودرو نیز فراهم می‌باشد. همچنین این دسته از تجهیزات قادر به ایفای عملکرد مناسب حتی در شرایط نامساعد جوی و در طول شب می‌باشند.
از آنجاییکه این سیستم جزو جدیدترین تکنولوژی‌های حال حاضر دنیا بوده و همچنین دارای دقت عملکرد بالایی می‌باشد در حال حاضر در کشور ایران نیز این سیستم توسط شرکت‌های سازنده داخلی طراحی و ساخته شده و در اتوبان‌های تهران و جاده‌های کشوری نصب گردیده‌است.
دوربین ثبت تخلفات چراغ قرمز
این سامانه جهت ثبت تخلف گردش غیرمجاز، عبور از چراغ قرمز و کنترل ایست بر روی خط عبور، عابر پیاده استفاده می‌گردد.
دوربین ثبت سرعت متوسط
به کمک این سامانه که در آن از یک دوربین ویدئویی و یک سنسور رادار استفاده شده‌است، با محاسبه سرعت وسایل نقلیه در ایستگاه اول و ثبت پلاک خودرو، و با در نظر داشتن فاصله دو ایستگاه متوالی سرعت میانگین وسایل نقلیه محاسبه می‌گردد.
انواع تکنولوژی سیستم‌های ثبت تخلفات
سامانه ثبت تخلفات نسل اول
اولین سامانه‌های ثبت تخلفات سرعت با حسگر راداری در دهه ۱۹۷۰ به بازار عرضه شد که به عنوان دوربین راداری ثبت تخلفات سرعت نسل اول استقراری نامیده شد. این سامانه‌ها دارای مشکلات کاربردی بودند که از جمله قادر به ردیابی درصد بالایی از خودروهایی که با سرعت بالا حرکت می‌کنند نمی‌باشند و همچنین هزینه‌های نگهداری گزافی را می‌طلبیدند.
سامانه ثبت تخلفات نسل دوم
در دهه ۱۹۹۰ دوربین راداری ثبت تخلفات سرعت نسل دوم استقراری به بازار عرضه شد که بسیاری از مشکلات کاربردی و هزینه‌ای سامانه‌های نسل اول را برطرف نمود؛ ولی مشکل اساسی و مشترک هر دو نسل این بود که امکان تفکیک و تعیین سرعت خودروهایی که در خطوط مختلف و در محدوده دید دوربین قرار می‌گرفتند را نداشتند.
سامانه ثبت تخلفات نسل سوم
در سال ۲۰۰۴ میلادی تکنولوژی‌های جدید سامانه‌های راداری ثبت تخلفات چند لینی(Multiple Lane)عرضه گردید. در حال حاضر سه نوع تکنولوژی جهت طراحی و ساخت سامانه‌های راداری نسل سوم در سطح جهانی وجود دارد که به شرح ذیل می‌باشند:
• استفاده از یک سنسور راداری جهت تعیین سرعت لحظه‌ای تمام خودروهایی که هم‌زمان روی باندهای مختلف تردد دارند. در این شیوه خروجی سنسور راداری در یک الگوریتم پیشرفته Data-Fusion، جهت تفکیک و تعیین سرعت هر خودرو استفاده می‌گردد.
• بکارگیری ۲ سنسور راداری به منظور تعیین و تفکیک سرعت لحظه‌ای خودروهایی که هم‌زمان بر روی باندهای مختلف در حال حرکت می‌باشند. در این شیوه با استفاده از الگوریتم هم فازسازی ۲ رادار، سرعت خودروها به صورت مجزا تعیین می‌گردد.
• استفاده از چند سنسور راداری (یک سنسور به ازای هر باند) به منظور تعیین و تفکیک سرعت لحظه‌ای خودروهایی که به صورت هم‌زمان بر روی باندهای مختلف در حال حرکت هستند.