3543 期 / 第4版:科学生活
机动车违法鸣笛是怎么抓拍的?

随着城市化进程加快,交通问题日益成为许多城市面临的挑战之一。为了有效缓解噪声污染,改善城市环境,越来越多的城市开始实施“禁止鸣笛”规定。那么,你是否曾好奇过:机动车违法鸣笛究竟是怎么抓拍的呢?

噪声污染与“禁止鸣笛”规定的由来

城市中的噪声污染主要来源于交通工具,尤其是汽车鸣笛声。有研究表明,长时间处于高分贝的噪声环境中,不仅会影响人们的听觉健康,还可能引发焦虑、失眠、心血管疾病等问题。世界卫生组织(WHO)指出,超过65分贝的噪声会对人体健康造成威胁,而城市中的汽车鸣笛声往往超过这一标准。

同时,交通噪声严重影响城市居民的生活质量。在学校、医院和居民区,频繁的鸣笛声会打扰正常的学习、休息和工作,成为城市管理中的顽疾。因此,许多城市出台了“禁止鸣笛”规定,希望通过严格限制鸣笛行为来减轻噪声污染。

为解决噪声污染问题,许多国家和城市还通过立法,明确规定了在特定区域内禁止车辆鸣笛。如,在中国,不少城市已将市区主干道、学校周边、居民集中区等设为禁止鸣笛区域。在这些区域内,司机只能在紧急情况下才被允许使用喇叭,其他情况下的鸣笛行为将会受到处罚。

虽然这一法规为城市噪声治理提供了法律依据,但如何监督和处罚违规者却成为执法的难点。面对大量车辆在不同时间和地点的流动,传统的人工执法方式效率不足。为此,依靠科技手段的“自动抓拍”系统应运而生。

机动车违法鸣笛的抓拍技术原理

要抓拍到司机违法鸣笛的行为,需要解决两个关键问题:一是如何准确识别鸣笛声的来源;二是如何将鸣笛声与具体车辆进行关联。为此,科学家和工程师们开发了一套复杂的声学识别与监控系统。

1.声学定位技术

鸣笛声是一种高频声音,通过声波传播。为了精准定位鸣笛声的来源,声学定位技术成为核心。该技术的基本原理是利用多个麦克风组成的阵列系统,通过分析声波的传输时间差,确定声音的位置。

通常情况下,系统安装有多个高灵敏度的麦克风,一般是三到四个,形成一个二维或三维的麦克风阵列。当有车辆鸣笛时,声波会以不同时间顺序到达这些麦克风。另外,通过对比每个麦克风接收到的声音时间差,并根据声波传播速度和时间差公式,精确计算出声音的来源。

2.声音特征识别与过滤

汽车鸣笛声是一种具有特定频率和声波形状的声音,但在城市中,其他噪声如引擎声、行人交谈声、建筑施工声等也会干扰系统的识别。因此,鸣笛抓拍系统需要具备良好的声音特征识别功能,以准确区分鸣笛声与其他噪声。

系统通过机器学习算法,提前输入大量的车辆鸣笛声数据进行训练,使其能够识别出鸣笛声的特定频率和波形特征。一旦系统检测到符合这些特征的声音,就会开始工作,抓取相关数据。

3.声源与车辆的关联

抓拍违法鸣笛行为的另一个难点是将声源与具体车辆进行精确匹配。为了实现这一点,系统通常会结合声学定位技术和视频监控技术。

当鸣笛声被捕捉到时,声学定位系统会先确定声源的具体位置,随后道路上的高清摄像头会根据声源位置捕捉到相应的车辆图像。通过声源位置与摄像头拍摄角度的匹配,系统即可确定鸣笛车辆。

4.车辆信息抓拍与处理

确定鸣笛车辆后,系统会自动对该车辆进行车牌识别。现代交通监控摄像头普遍具备高清和夜视功能,能够在各种光线条件下清晰地拍摄到车牌号码。识别车牌后,系统将车牌信息与鸣笛行为一同记录并保存,作为法规处罚的依据。

此外,一些更为先进的系统还可自动将数据上传至交通管理部门后台,进行处理。这些数据包括车辆的具体位置、鸣笛的时间、声源定位数据以及车辆的车牌信息,确保整个执法过程的准确性和可追溯性。(据力学科普)