СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ И ВИДЕОФИКСАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, НАРУШАЮЩИХ ПРАВИЛА СТОЯНКИ, ОСТАНОВКИ И ПАРКОВКИ

Полезная модель относится к системам обеспечения безопасности дорожного движения и предназначена для обнаружения и видеофиксации нарушений правил дорожного движения транспортным средством, в том числе для обнаружения и видеофиксации транспортных средств, нарушающих правила стоянки, остановки и парковки.
Одной из проблем безопасности дорожного движения и организации движения в условиях разветвленной дорожной сети являются пробки, возникающие из-за припаркованных транспортных средств в местах с запрещенной остановкой или стоянкой, а также припаркованных с нарушением правил парковки.
Известны системы контроля соблюдения правил дорожного движения транспортными средствами (см. GB 2055469, 04.03.1981, US 4987541, 21.01.1999, 2116208, 27.07.1998). Все эти системы предусматривают установку дополнительного оборудования на транспортном средстве (ТС), связанного по каналам связи с контрольно-информационными пунктами и обработку информации, от оборудования, установленного на транспортном средстве и контрольно-информационных пунктов на едином стационарном пункте, что снижает оперативность обработки информации.
Известна система контроля соблюдения правил дорожного движения, в частности скоростного режима движения ТС и требований дорожных знаков, содержащая сигнальное устройство, размещаемое на месте контроля, и исполнительное устройство, размещаемое на ТС, обменивающиеся между собой информацией по радиолинии, организуемой с использованием технологии расширения спектра с псевдослучайной скачкообразной перестройкой частоты и временным разделением каналов (см. RU 2384887, 14.06.2007). При этом особенность алгоритма осуществления контроля соблюдения требований знаков заключается в том, что сигнальные устройства постоянно передают «код доступа запроса» и «код параметра». Первое сигнальное устройство постоянно с установленным циклом передает «код доступа запроса» и «код параметра», другие сигнальные устройства постоянно передают только «код параметра». Для знаков запрещающих остановку и стоянку после приема «кода доступа запроса» и «кода параметра» исполнительное устройство активизирует программу контроля скорости движения транспортного средства и, при падении скорости до нуля, через установленный интервал времени фиксирует нарушение. В конце участка ограничения устанавливается сигнальное устройство, передающее «код снятия ограничения». Данные системы также предусматривают установку дополнительного, исполнительного оборудования на транспортном средстве, осуществляющем анализ дорожной информации, фиксацию нарушения контролируемых параметров по времени и физической величине и сохранение сведения в блоке внешней памяти, что не позволяет осуществлять независимый контроль соблюдения участником движения правил дорожного движения и не исключает роль человеческого фактора в оценке дорожной ситуации и принятия решений по ней. Система носит локальный характер, требует большого количества специальных технических средств и не обеспечивает объективного влияния на улучшение транспортной ситуации.
В качестве прототипа была выбрана система контроля соблюдения правил дорожного движения транспортными средствами и устройство видеофиксации нарушений (патент на полезную модель №107380, опубл. 10.08.2011). В данной системе устройство видеофиксации нарушений установлено на патрульном автомобиле и снабжено навигационным модулем для определения координат местоположения. В качестве датчика положения в этом модуле используется GPS-ГЛОНАСС приемник. Данное решение обладает рядом недостатков, связанных с низкой точностью определения координат в условиях промышленных помех, высотной городской застройки, узких улиц в центре города.
В ряде случаев чередующиеся зоны проезжей части, на которых разрешена или запрещена парковка, имеют незначительную протяженность, сравнимую по величине с погрешностью измерения координат, полученных с помощью навигационного устройства, основанного на GPS-ГЛОНАСС приемнике. В результате ошибочного определения координат прибор может неверно указать начало и конец того участка дороги, на котором запрещена парковка. Как следствие, это может привести к неверному определению нарушителя.
В основу полезной модели поставлена задача улучшения качества работы системы, а именно снижение количества пропущенных и ошибочно зафиксированных нарушений в условиях плохого приема сигналов систем спутниковой навигации, за счет значительного увеличения точности позиционирования устройства видеофиксации на местности.
При этом техническим результатом, достигаемым заявленной полезной моделью, является повышение достоверности обнаружения и отбора транспортного средства-нарушителя и точности результатов фиксации нарушений ПДД, в частности правил стоянки, остановки и парковки, возможность более точной оценки погрешности системы спутниковой навигации.
Для достижения заявленного технического результата предложена система обнаружения и фиксации транспортных средств, нарушающих правила стоянки, остановки и парковки, содержащая устройство видеофиксации, выполненное с возможностью установки на патрульном транспортном средстве и/или в его салоне, видеозаписи дорожной обстановки и ее передачи на соединенный по каналам связи удаленный сервер обработки данных, и компьютер обработки данных, соединенный с устройством видеофиксации. В отличие от известных аналогов она дополнительно снабжена устройством определения координат, содержащим пассивный приемо-передатчик, выполненный с возможностью установки на проезжей части, и активный считыватель, выполненный с возможностью установки на патрульном транспортном средстве.
В предпочтительном варианте активный считыватель соединен с устройством видеофиксации.
Предпочтительно пассивный приемо-передатчик выполнен с возможностью установки на проезжей части на небольшой глубине.
Предпочтительно устройство видеофиксации содержит навигационный модуль и таймер.
Навигационный модуль может быть выполнен с возможностью определения текущего местоположения патрульного транспортного средства.
Таймер может быть выполнен с возможностью осуществления, по меньшей мере, двукратной, с интервалом не менее 5 минут, непрерывной видеозаписи в блок памяти дорожной обстановки места патрулирования.
Заявленная полезная модель проиллюстрирована на чертежах, представленных на Фиг. 1-3.
На Фиг. 1 показана блок-схема устройства видеофиксации.
На Фиг. 2 показана схема установки устройства определения координат.
На Фиг. 3 показан принцип работы устройства определения координат.
Заявляемая система контроля соблюдения правил стоянки, остановки и парковки транспортными средствами и устройство обнаружения и видеофиксации нарушений иллюстрируется приведенным ниже примером реализации, а также блок-схемой устройства видеофиксации, представленной на Фиг. 1.
В состав устройства видеофиксации в представленном на Фиг. 1 примере реализации входят: импульсный синхронный прожектор 1; первая видеокамера 2 с установленным на ней первым длиннофокусным объективом 3, которые образуют первый телевизионный канал, например, предназначенная для получения цветного изображения общего плана контролируемого участка дороги; и вторая видеокамера 4, с установленным на ней вторым длиннофокусным объективом 5, например, предназначенная для получения изображения крупного плана с номерным знаком нарушителя, которые образуют второй телевизионный канал. При этом видеокамеры общего и крупного плана имеют объективы, имеющие различные фокусные расстояния и отличный друг от друга параметр (F/N), где N - размер диагонали датчика телевизионного изображения (мм), F - фокусное расстояние объектива (мм), для обеспечения возможности отображения на дисплее блока индикации синхронизированных по времени изображений общего плана и изображений крупного плана номерного знака и контролируемого участка. При этом оптические оси объективов параллельны друг другу и оси импульсного прожектора 1. Для выбора параметров видеокамер и объективов обоих телевизионных каналов наиболее оптимальным является условие:
N2∗F1/N1∗F2=5-10,
где:
N1, N2, - размер диагонали датчика телевизионного изображения первой и второй видеокамер (мм), соответственно,
F1, F2 - фокусное расстояние первого и второго объективов (мм), соответственно.
Импульсный синхронный прожектор 1 и обе видеокамеры 2, 4 соединены с блоком 6 обработки информации с помощью линий связи. Блок 8 памяти, таймер 10 и блок 9 управления соединены с блоком 6 обработки информации, при этом, блок 8 памяти и блок 9 управлении, также как и блок индикации 7 соединены с таймером 10. При этом блок 6 обработки информации соединен с навигационным модулем 11 и RFID-считывателем 12, обеспечивающими определение текущего местоположения устройства.
Блок 7 индикации, выполненный, например, в виде жидкокристаллического дисплея, и блок 9 управления конструктивно выполнены в виде задней панели прибора, причем для управления имеются как специальные кнопки на панели, так и изображения кнопок на сенсорном дисплее, отображающем видео и цифровую информацию. Может также использоваться блок дистанционного управления (на Фиг. 1 не показан). В качестве дополнительного элемента блока 9 управления может использоваться внешний курок, расположенный на корпусе (на Фиг. 1 не показан). В качестве прожектора могут использоваться, например, импульсные прожекторы, осветители в видимом диапазоне либо ИК-прожектор. На задней панели также может быть размещен и блок 8 памяти для хранения видеосюжетов и данных о зафиксированных целях выполненный в виде энергонезависимой памяти (SD-карта).
Блок 6 обработки информации и таймер 10 выполнены на базе микропроцессора.
При этом система также включает (на Фиг. 1 не показаны) соединенный с устройством видеофиксации посредством известных систем связи компьютер обработки данных, выполненный на базе известных моделей промышленных или портативных компьютеров и содержащий программно-аппаратные средства обработки видеозаписей, переданных на вход записанных и сохраненных в блоке памяти устройства видеофиксации видео сюжетов от обеих видеокамер для выявления, фиксации, идентификации и составления таблицы нарушителей, и соединенный с компьютером обработки данных посредством известных систем связи удаленный единый серверный центр, обеспечивающий автоматическую подготовку извещений о нарушении, отправляемых нарушителем по почте для оплаты штрафов и хранение в базе данных информации о зафиксированном нарушении правил дорожного движения и соответствующий набор фото и видеоданных, автоматически сформированных программно-аппаратным образом при обработке видеозаписей устройства видеофиксации компьютером обработки данных, документально подтверждающих факт нарушения правил стоянки, остановки или парковки, идентифицированным транспортным средством-нарушителем.
На Фиг. 2 представлена схема установки устройства определения координат. Пассивный приемо-передатчик 13 (транспондер) представляет собой классическое решение пассивной радио-метки без источников питания, принятое в технологии радио-идентификации RFID. Конструктивно транспондер представляет собой герметичное изделие цилиндрической формы диаметром около 20 мм и длиной около 150 мм, способное работать в жестких климатических условиях. Он устанавливается в дорожное полотно на глубину порядка 10 см в тех точках, которые соответствуют границам зоны действия запрета на остановку или стоянку.
Считыватель 12 представляет собой приемо-передатчик, работающий по принципу «свой-чужой». Он устанавливается в патрульном автомобиле и обеспечивает связь с транспондером. Рамочная магнитная антенна считывателя размещается на патрульном автомобиле, например, в бампере, и обеспечивает связь с транспондером на расстоянии около 1 м. Рабочая частота системы выбрана таким образом, чтобы исключить какое-либо влияние на окружающее электронное оборудование и обеспечить при этом устойчивую связь между считывателем и транспондером даже в условиях покрытой снегом или влагой дороги. Считыватель также подключен к устройству видеофиксации, размещаемому в патрульном автомобиле.
Работа системы осуществляется следующим образом.
Перед началом работы в блок памяти устройства видеофиксации (на SD-карту) загружают любым известным программно-аппаратным способом предустановленные координаты улиц, на которых запрещена стоянка или остановка. Устройство видеофиксации устанавливают, например, на специальном кронштейне в автомобиле и направляют его на правую полосу под углом 20-30 градусов к направлению движения, при этом, при включенном питании, осуществляют контроль и настройку качества изображения на дисплее блока индикации. По прибытии на место патрулирования с помощью модуля навигации осуществляют контроль правильности названия улицы, указанного на дисплее и подтверждают его нажатием кнопки запуска блока управления устройства видеофиксации. По этому сигналу блок управления формирует и передает управляющий сигнал на блок обработки информации, таймер, блок памяти и видеокамеры на захват и сохранение непрерывного видеосюжета от обеих видеокамер в блок памяти устройства видеофиксации. При этом транспортное средство с установленным в нем устройством видеофиксации осуществляет движение во втором ряду, а устройство направляют таким образом, чтобы в поле зрения были видны номерные знаки нарушителей. Прикосновением к экрану оператор может переключить дисплей на обзорную камеру (камеру общего плана) и убедиться, что в поле зрения прибора попадают дорожные знаки или разметка, запрещающая стоянку. Одновременно производят две синхронных видеозаписи, на одной из которых отображается припаркованный в неположенном месте автомобиль (крупным планом), а на второй - изображение места парковки общим планом. При недостаточной освещенности с помощью внешних кнопок управления или сенсорных кнопок, выполненных на дисплее блока индикации, передают на блок управления сигнал на включение встроенного импульсного прожектора. Запись ведется непрерывно, при этом время записи ограничивается объемом карты памяти и протяженностью контролируемого участка, границы которого, предустановленны в блоке памяти устройства видеофиксации и контролируются блоком обработки данных по текущим показаниям местоположения, передаваемых на вход от навигационного модуля в режиме реального времени. При выходе из контролируемой зоны блок обработки информации формирует управляющий сигнал на прекращение видеозаписи сюжета и передает его на блок управления и блок памяти. Таким образом устройство видеофиксации осуществляет видеозапись только в том случае, если оно находится на одном из контролируемых участков в соответствии с его координатами предварительно сохраненными в блоке памяти.
Когда патрульный автомобиль с устройством видеофиксации и подключенным к нему считывателем приближается к участку дороги, на котором запрещена парковка (см. Фиг. 3), считыватель периодически посылает зондирующие сигналы на рабочей частоте. В тот момент, когда антенна считывателя (бампер автомобиля) оказывается над транспондером, установленным в дорожное полотно, транспондер принимает сигнал от считывателя, декодирует его и выдает ответный кодовый сигнал на считыватель. Энергию, необходимую транспондеру для формирования ответного сигнала, он получает из принятого от считывателя сигнала. Ответный кодовый сигнал, полученный считывателем от транспондера, содержит его уникальный номер. Этот номер считыватель передает на устройство видеофиксации, что позволяет точно идентифицировать местоположение патрульного автомобиля, фиксируя его в памяти устройства видеофиксации. С этого момента начинается автоматизированный контроль данного участка дороги. В конце участка считыватель обнаруживает в дорожном полотне второй транспондер и передает на устройство видеофиксации команду об окончании контроля.
Одновременно с видеозаписью сюжетов обеих видеокамер осуществляют запись и хранение в блоке памяти информацию о дате и времени записи, сформированной и переданной в блок обработки информации от таймера, а также адресной информации, полученной блоком обработки информации автоматически от навигационного модуля. Для получения доказательства факта нарушения осуществляют видеозапись как минимум дважды с интервалом не менее 5 минут, контролируемым таймером. По неизменности местоположения транспортного средства-нарушителя на обеих последовательных видеозаписях, сделанных с предустановленным интервалом осуществляют фиксацию нарушения правил парковки.
По окончании записи полученные данные передаются на внешний компьютер для обработки данных с помощью SD-карты или посредством сетевого соединения.
Обработка видеозаписей и сопровождающей их информации осуществляется программно-аппаратным образом с использованием программного обеспечения распознавания видеообразов на компьютере для обработки данных, в частности по неизменности местоположения транспортного средства-нарушителя на обеих последовательных видеозаписях, сделанных с предустановленным интервалом, осуществляют фиксацию нарушения правил парковки и формируют базу данных, содержащую две (или более) пары фотографий нарушителя с указанием времени съемки, продолжительности стоянки, распознанного государственного номерного знака, а также адресной информации идентифицирующей место, где зафиксировано нарушение. К каждой фотографии нарушителя приложена фотография общего плана места нарушения с изображением запрещающих знаков и/или разметки. Формат данных этой базы отвечает требованиям совместимости с программно-аппаратными средствами, установленными на едином серверном центре. Сформированная база данных передается на сервер с помощью флеш-карты или посредством сетевого соединения, где в соответствии с алгоритмом работы программно-аппаратных средств сервера, обеспечивается формирование бланка постановления об административном правонарушении и внесение в постановление адреса владельца автомобиля, фотографий и данных, подтверждающих факт, дату и место нарушения, осуществляется печать и учет этого постановления, а также сохранение его базе данных ГИБДД «административная практика».
Таким образом, благодаря дополнительной системе определения координат система контроля имеет возможность зафиксировать с высокой точностью свое местоположение и контролировать выполнение правил дорожного движения строго в пределах границ зоны, в которой запрещена парковка.