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【摘 要】道路考试是机动车驾驶员考试科目之一，目前的路考全部采用考试员人为判断考生操作情况，从而判定考生是否合格。这就造成人为因素影响很大，评判标准不统一。系统采用先进的计算机技术、网络技术、传感器技术与通信技术，将智能化移动考试车辆和考试监控中心作为整个考试监测系统的两大相对独立的子系统。系统提供了路考过程的科学测试数据和定量的评分依据；提高了路考的科学性、客观性、公正性和透明度；改善了考官的工作环境和劳动条件；提高了路考工作的效率。系统的成功研制有力的补充了目前科目三无电子评判的空白。
【关键词】驾驶员考试系统；硬件系统；信息采集；自动评判
前言：
随着我国经济的发展，汽车逐渐普及，由此引起的与驾驶人相关的交通安全问题日益凸显。随着机动车驾驶考试人数的增加，合肥驾驶员人数呈逐年上升趋势，由合肥驾驶人造成的交通事故数量也急剧增加。研究表明，近年来道路交通事故案例中，有50%以上的事故是由3年以下驾龄的驾驶人引发所致。提高驾驶初学者培训考试的质量已成为社会共识。目前机动车驾驶人道路驾驶技能考试多采用学员驾车操作、考官随车考评的方式进行。此方式不仅效率低下，而且考试标准不统一，造成有些考生对考官判定的成绩有分歧。在这种背景下，驾驶人道路考试智能评判监测系统应运而生。顾名思义，该系统是通过计算机系统代替过去的人工考试方法，具有公平、公正、科学、规范等特点，是减少人为因素影响，降低考官劳动强度的有效举措。
駕驶人道路考试智能评判监测系统基本原理图如图1。
1.系统设计方案
路面道路考试智能评判系统的研究，涉及计算机技术、网络技术、传感器技术、自动控制技术、3G无线通信技术、高精度GPS/GIS定位技术等，并且考试中心要控制很多考车同时考试，对于数据的交换还涉及到联机方式或脱机方式的数据交换。在这个复杂的使用环境中，硬件系统、软件系统的设计理念和原则，直接影响系统的开发过程、维护成本和成果质量。
根据路面考试监测系统的实际情况，并考虑相关技术发展趋势，系统设计遵循以下设计理念：
1）操作简单。考试员能够较为简单、方便地操作系统，且操作行为不会影响考试过程和考试安全。
2）运行可靠。考试系统结构和技术的配置上科学、合理，硬件系统、软件系统具有较高可靠性、较好的容错性，确保在恶劣使用环境下、连续较长时间负载下，仍能有效地工作。
3）技术和设备标准化。选择基于国际标准或者行业标准的通用设备和产品，设备和产品必须经过国家有关部门认证，便于系统设备升级和后期维护。
4）成本适中。不过于追求高端技术，在满足功能需求的前提下控制软硬件成本，利于大范围示范和推广。
系统包括车载系统和考官：车载系统将各种与考试相关的信号采集起来，经过计算机的处理后，将其与相应的评分规则相关联，最后得出计算机的评判；同时考官对一些定性的、主观的项目通过人机界面进行打分，驾驶人路考的最终得分将是这两部分的综合。系统信息流程如图2
由于系统仅仅通过车载设备和考官的协作即可完成监考评分的工作，这使得该系统更灵活、实用，而且投资少。
2.考试车辆硬件系统
2.1 硬件系统组成
从车载各个功能模块的作用，可将考试车辆系统分为：驾驶员动作信息采集模块、考试员动作信息采集模块、车况信息采集模块、图像采集与处理模块、外部信息集成与预处理模块、GPS模块、视音频监控模块、无线传输模块、语音提示模块、显示模块、打印模块、车载计算机、车载电源稳压模块、车载通风扇等。车载硬件系统结构见图3。
1）驾驶员动作信息采集模块。主要通过加装在车辆上的传感器采集驾驶人动作信息。
2）车况信息采集模块。只要利用在车辆自身电器系统中提取的信息来监测车辆状况。
3）图像采集与处理模块。利用安装在车辆上的4个摄像头来监测驾驶人的头部信息、车辆位置信息以及车辆前方路景和交叉口红绿灯变化。
4）差分GPS模块。主要用于对考试车辆进行精确定位来判断驾驶人是否违规。
5）视频、音频监控模块。用于对考试过程进行图像、语音监控。
6）无线传输模块。用于提供视频音频数据传输。将考试数据实时地传输到考试监控中心，方便对所有考试车辆进行实时动态监控。
7）打印模块。用于将考生成绩、扣分细节等详细信息打印出来以供评判和参考依据。
8）车载计算机。是整个考试系统车载端的核心，承担分析计算、逻辑处理、数据储存等一系列的工作。为保障在较恶劣的环境下稳定正常工作，我们选用工业级控制计算机。
9）车载电源稳压模块。将车辆上的12 V电压转换并通过滤波得到系统所需的各种电压，能使系统稳定工作。
2.2 车载测控模块
学员在科目三考试中要经过一系列特定的项目考试。智能评判系统通过分布在考试车上的各个测控模块所传递回来的信号来评判考生的驾驶技能。整个考试车辆需要采集的信号如下。油门开度离合开度刹车开度发动机点火门开关手刹左转向灯右转向灯安全带副刹近光灯远光灯档位信号发动机转速转向盘转角车身加速度信号车速GPS信号考官指令信息驾驶人头部信息考试车是由驾校的普通车辆改装而成的，这些车在设计时没有考虑改装的需要，预留的空间极为有限。考车检测模块在设计时如果采用传统的电器结构其布线将十分庞杂而且可靠性差。而CAN总线技术以其突出的数据通信可靠性、实用性、抗干扰性和可扩展性等特点，因此，非常适合应用在考车改装设计中。
通过采集驾驶员的动作操作及视频信息，经过车载工控机处理后自动评判出考试结果，车载打印机现场打印成绩。GPS模块可以精确的知道车辆位置和行驶状态，避免了考官人为的误差。无线传输模块可以将数据实时的传入考试监控中心，可以随时监控考试过程。从而可以有效的保证考试过程中的公平、公正、公开性，最大程度的减少了人为作弊行为的发生。 3 考试车辆软件系统
车辆的软件系统主要根据采集的车辆、驾驶人动作信息、GPS、视频图像等信号通过工控机进行处理，最后自动评判出考生成绩。根据我国5机动车驾驶员考试管理办法6有关科目三（路考）的规定，方案采用先进的计算机技术、网络技术、传感器技术、自动控制技术、3G无线通信技术、高精度GPS/INS定位技术等。通过采集考员的操作信息、考车信息、地理信息等信号，经过工控机处理判断，本系统能对考试过程中出现的37项考试评判项目进行自动评判。
对所有犯规动作，系统可以自动扣分，在考试结束后汇总并将成绩打印。通过安装在车辆的摄像头实时将考试过程中的数据发送到监控中心，监考人员只需通过监控中心的显示屏就可以在室内全面了解场外路考情况。另外，车载工控机可对考试过程的数据进行存储、综合查询，需要的时候可以随时回看、调用。该系统从功能上大致分为系统设置、身份验证、数据采集处理、考试综合评判、数据传输、语音提示系统6个模块。各功能模块的具体功能如图4所示。
4 系统功能框架组成
1）系统开启及考试开始。学员上车后，首先由考官在系统的触摸屏上输入准考证号，确认后启动考试系统。考试开始、项目的确定、命令的发出、考试的结束都是通过考官在触摸屏上来完成。
2）信号采集。系统通过装在油门、离合、刹车、档位、安全带和仪表盘等上的传感器传给上位机来获取信号。摄像机通过采集驾驶员头部偏转的信息，来判断驾驶员的不良驾驶行为。
3）信号处理。由下位机采集上来的信号通过接口进入上位机并对数据进行处理，从而得到对评分有用的数据。v
4）考试评判评分及考试成绩打印。使用上述数据对学员的考试过程进行评判、打分。学员考试结束后，车载微型打印机将输出考试成绩。
5）考试过程记录的上传。所有采集到的有用信息将上传至考试中心，存入数据库中。在考试中心，考官可对其进行检查。
6）视频资料的上传。在路考的整个过程中都有摄像机对学员考试过程进行摄制，摄制的结果上传至考试中心，作为复查的依据。
结语：
驾驶人道路考试智能评判监测系统在硬件、软件方面都采用当前最先进和主流的技术及进口传感器件，使软件功能强大，速度快，运用计算机自动评判考生成绩并通过无线传输使得监控中心能实时监测整个考试过程。该系统提供了路考过程中科学测试的数据和定量的评分依据，完全符合公安部的考试要求，有助于提高路考的科学性、客观性、公正性、透明度和自动化水平；同时，减轻了考官的劳动强度，提高了路考的工作效率。
参考文献：
[1]刘俊利.我國机动车驾驶员考试问题研究[J].交通企业管理.2007.
[2]徐巍.驾驶员考试系统音视频无线传输的实现[J].科技信息.2009（16）.
[3]李适伦.洪家龙.陈渝广.机动车电脑自动检测技术的新发展.交通与计算[J].2004.
【关键词】驾驶员考试系统；硬件系统；信息采集；自动评判
前言：
随着我国经济的发展，汽车逐渐普及，由此引起的与驾驶人相关的交通安全问题日益凸显。随着机动车驾驶考试人数的增加，合肥驾驶员人数呈逐年上升趋势，由合肥驾驶人造成的交通事故数量也急剧增加。研究表明，近年来道路交通事故案例中，有50%以上的事故是由3年以下驾龄的驾驶人引发所致。提高驾驶初学者培训考试的质量已成为社会共识。目前机动车驾驶人道路驾驶技能考试多采用学员驾车操作、考官随车考评的方式进行。此方式不仅效率低下，而且考试标准不统一，造成有些考生对考官判定的成绩有分歧。在这种背景下，驾驶人道路考试智能评判监测系统应运而生。顾名思义，该系统是通过计算机系统代替过去的人工考试方法，具有公平、公正、科学、规范等特点，是减少人为因素影响，降低考官劳动强度的有效举措。
駕驶人道路考试智能评判监测系统基本原理图如图1。
1.系统设计方案
路面道路考试智能评判系统的研究，涉及计算机技术、网络技术、传感器技术、自动控制技术、3G无线通信技术、高精度GPS/GIS定位技术等，并且考试中心要控制很多考车同时考试，对于数据的交换还涉及到联机方式或脱机方式的数据交换。在这个复杂的使用环境中，硬件系统、软件系统的设计理念和原则，直接影响系统的开发过程、维护成本和成果质量。
根据路面考试监测系统的实际情况，并考虑相关技术发展趋势，系统设计遵循以下设计理念：
1）操作简单。考试员能够较为简单、方便地操作系统，且操作行为不会影响考试过程和考试安全。
2）运行可靠。考试系统结构和技术的配置上科学、合理，硬件系统、软件系统具有较高可靠性、较好的容错性，确保在恶劣使用环境下、连续较长时间负载下，仍能有效地工作。
3）技术和设备标准化。选择基于国际标准或者行业标准的通用设备和产品，设备和产品必须经过国家有关部门认证，便于系统设备升级和后期维护。
4）成本适中。不过于追求高端技术，在满足功能需求的前提下控制软硬件成本，利于大范围示范和推广。
系统包括车载系统和考官：车载系统将各种与考试相关的信号采集起来，经过计算机的处理后，将其与相应的评分规则相关联，最后得出计算机的评判；同时考官对一些定性的、主观的项目通过人机界面进行打分，驾驶人路考的最终得分将是这两部分的综合。系统信息流程如图2
由于系统仅仅通过车载设备和考官的协作即可完成监考评分的工作，这使得该系统更灵活、实用，而且投资少。
2.考试车辆硬件系统
2.1 硬件系统组成
从车载各个功能模块的作用，可将考试车辆系统分为：驾驶员动作信息采集模块、考试员动作信息采集模块、车况信息采集模块、图像采集与处理模块、外部信息集成与预处理模块、GPS模块、视音频监控模块、无线传输模块、语音提示模块、显示模块、打印模块、车载计算机、车载电源稳压模块、车载通风扇等。车载硬件系统结构见图3。
1）驾驶员动作信息采集模块。主要通过加装在车辆上的传感器采集驾驶人动作信息。
2）车况信息采集模块。只要利用在车辆自身电器系统中提取的信息来监测车辆状况。
3）图像采集与处理模块。利用安装在车辆上的4个摄像头来监测驾驶人的头部信息、车辆位置信息以及车辆前方路景和交叉口红绿灯变化。
4）差分GPS模块。主要用于对考试车辆进行精确定位来判断驾驶人是否违规。
5）视频、音频监控模块。用于对考试过程进行图像、语音监控。
6）无线传输模块。用于提供视频音频数据传输。将考试数据实时地传输到考试监控中心，方便对所有考试车辆进行实时动态监控。
7）打印模块。用于将考生成绩、扣分细节等详细信息打印出来以供评判和参考依据。
8）车载计算机。是整个考试系统车载端的核心，承担分析计算、逻辑处理、数据储存等一系列的工作。为保障在较恶劣的环境下稳定正常工作，我们选用工业级控制计算机。
9）车载电源稳压模块。将车辆上的12 V电压转换并通过滤波得到系统所需的各种电压，能使系统稳定工作。
2.2 车载测控模块
学员在科目三考试中要经过一系列特定的项目考试。智能评判系统通过分布在考试车上的各个测控模块所传递回来的信号来评判考生的驾驶技能。整个考试车辆需要采集的信号如下。油门开度离合开度刹车开度发动机点火门开关手刹左转向灯右转向灯安全带副刹近光灯远光灯档位信号发动机转速转向盘转角车身加速度信号车速GPS信号考官指令信息驾驶人头部信息考试车是由驾校的普通车辆改装而成的，这些车在设计时没有考虑改装的需要，预留的空间极为有限。考车检测模块在设计时如果采用传统的电器结构其布线将十分庞杂而且可靠性差。而CAN总线技术以其突出的数据通信可靠性、实用性、抗干扰性和可扩展性等特点，因此，非常适合应用在考车改装设计中。
通过采集驾驶员的动作操作及视频信息，经过车载工控机处理后自动评判出考试结果，车载打印机现场打印成绩。GPS模块可以精确的知道车辆位置和行驶状态，避免了考官人为的误差。无线传输模块可以将数据实时的传入考试监控中心，可以随时监控考试过程。从而可以有效的保证考试过程中的公平、公正、公开性，最大程度的减少了人为作弊行为的发生。 3 考试车辆软件系统
车辆的软件系统主要根据采集的车辆、驾驶人动作信息、GPS、视频图像等信号通过工控机进行处理，最后自动评判出考生成绩。根据我国5机动车驾驶员考试管理办法6有关科目三（路考）的规定，方案采用先进的计算机技术、网络技术、传感器技术、自动控制技术、3G无线通信技术、高精度GPS/INS定位技术等。通过采集考员的操作信息、考车信息、地理信息等信号，经过工控机处理判断，本系统能对考试过程中出现的37项考试评判项目进行自动评判。
对所有犯规动作，系统可以自动扣分，在考试结束后汇总并将成绩打印。通过安装在车辆的摄像头实时将考试过程中的数据发送到监控中心，监考人员只需通过监控中心的显示屏就可以在室内全面了解场外路考情况。另外，车载工控机可对考试过程的数据进行存储、综合查询，需要的时候可以随时回看、调用。该系统从功能上大致分为系统设置、身份验证、数据采集处理、考试综合评判、数据传输、语音提示系统6个模块。各功能模块的具体功能如图4所示。
4 系统功能框架组成
1）系统开启及考试开始。学员上车后，首先由考官在系统的触摸屏上输入准考证号，确认后启动考试系统。考试开始、项目的确定、命令的发出、考试的结束都是通过考官在触摸屏上来完成。
2）信号采集。系统通过装在油门、离合、刹车、档位、安全带和仪表盘等上的传感器传给上位机来获取信号。摄像机通过采集驾驶员头部偏转的信息，来判断驾驶员的不良驾驶行为。
3）信号处理。由下位机采集上来的信号通过接口进入上位机并对数据进行处理，从而得到对评分有用的数据。v
4）考试评判评分及考试成绩打印。使用上述数据对学员的考试过程进行评判、打分。学员考试结束后，车载微型打印机将输出考试成绩。
5）考试过程记录的上传。所有采集到的有用信息将上传至考试中心，存入数据库中。在考试中心，考官可对其进行检查。
6）视频资料的上传。在路考的整个过程中都有摄像机对学员考试过程进行摄制，摄制的结果上传至考试中心，作为复查的依据。
结语：
驾驶人道路考试智能评判监测系统在硬件、软件方面都采用当前最先进和主流的技术及进口传感器件，使软件功能强大，速度快，运用计算机自动评判考生成绩并通过无线传输使得监控中心能实时监测整个考试过程。该系统提供了路考过程中科学测试的数据和定量的评分依据，完全符合公安部的考试要求，有助于提高路考的科学性、客观性、公正性、透明度和自动化水平；同时，减轻了考官的劳动强度，提高了路考的工作效率。
参考文献：
[1]刘俊利.我國机动车驾驶员考试问题研究[J].交通企业管理.2007.
[2]徐巍.驾驶员考试系统音视频无线传输的实现[J].科技信息.2009（16）.
[3]李适伦.洪家龙.陈渝广.机动车电脑自动检测技术的新发展.交通与计算[J].2004.