声学技术在交通领域的应用 | 声源定位的黑科技！

4月11日，由赛文交通网主办的第七届（2018年）中国 智能交通 市场年会，简称ITSMRS(ITS Market Seminar)在北京成功召开。上海其高电子科技有限公司总经理张南雄，在“2018年智能交通发展创新论坛”上，发表了《 声学 技术在交通领域的应用》的主题演讲。

张南雄表示鸣笛抓拍的本质上是一个声音定位问题，精准定位鸣笛声采用的技术是麦克风阵列，大家通常也称之为声呐。并强调鸣笛抓拍系统目前抓拍范围是3个车道，安装系统前50米，主要安装在十字路口、重点路段、学校、医院、码头、机关等重点禁鸣区域。

以下为张南雄演讲内容，有删减。

关于声学技术

声学技术过去主要应用在军工、工业以及消费品领域中，在交通领域中甚少被提及。在军工领域中，比如几年前马航在印度洋找不到的时候，采用的就是声呐技术在海水里发射声波，然后看它的反射，希望从这个反射波里能够分析出被测目标在哪里；在工业中，声学技术常用于定位机械设备的噪声；在消费品中，我们可能会更熟悉一些，例如智能音箱、主动降噪耳机。

2017年，声学技术的应用延伸到交通领域，开始被用于鸣笛抓拍中， 今天我想重点介绍声学技术在鸣笛抓拍中的应用。

鸣笛抓拍的本质

鸣笛抓拍本质上是一个声音定位的问题，精准定位鸣笛声采用的技术是麦克风阵列，大家通常也称之为声呐 。

麦克风阵列是由很多个麦克风组成的设备。单个麦克风没有方向性，无法区分来自360°的方向，而由多个麦克风组成的阵列可以实现方向性。就像人有两个耳朵，能分清是左前方还右前方，因为不同方向到达两个耳朵会有一定的时间差，我们的大脑就是通过时间差来反推声音是从哪个方向来的。

麦克风阵列采用非常多的麦克风，个数越多，分辨率就会越高，它就越能准确定位发出声音的位置。 

(鸣笛抓拍的系统构成)

其高科技目前提供的声呐由32路数字麦克风组成，它配合卡口700万相机对违法鸣笛车辆进行抓拍，麦克风阵列定位哪一辆车，卡口相机就去识别它的车牌号码，整个系统是由声呐探头、相机、前端处理主机和执法中心组成。

鸣笛抓拍系统可生成符合GAT832-2014《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》要求的处罚依据图片，以及生成2s的抓拍视频（如上图）。处罚依据图片中，左上角是鸣笛之前的图片，右上角的图片叠加了声音分布，也就是显示鸣笛的车辆。鸣笛抓拍系统生成的实时视频，能够完整呈现车辆鸣笛前后2s的过程，可以用于人工复核。图片和视频的证据， 都可以与违法平台对接，同时也可以推送到手机或平板电脑查看，用于现场执法。

鸣笛抓拍系统的应用

这种智能化的自动鸣笛抓拍作为一个相对较新的技术，经常会受到质疑：会不会抓错？会不会受各种干扰？比如刹车声或下雨声，或者有救护车，甚至说话声音，唱卡拉OK声音会不会对鸣笛抓拍有干扰？

过去一年多来，其高科技的鸣笛抓拍系统已经覆盖到全国40多个城市，积累了不少数据，我们的研发人员对这些数据也做了深入分析，进行了算法优化，其高鸣笛抓拍系统能够排除各种干扰。 

下面这个视频收集了比较常见的各种鸣笛状况，比如有多辆车，催促行人或电动车等。机动车的鸣笛有些确实是提示性的作用，但其中约80%都是非必要。安装鸣笛抓拍系统能够为没必要的鸣笛行为形成一定威慑，促进司机的文明驾驶。

鸣笛抓拍系统目前抓拍范围是3个车道，安装系统前50米，主要安装在十字路口、重点路段、学校、医院、码头、机关等重点禁鸣区域。例如在十字路口，车流多，车速慢，容易发生一些没有必要的鸣笛，影响市民的正常出行。

目前全国有40多个城市采用了其高科技的鸣笛抓拍系统，例如北京装了26套，海口是20套，广州5套，大连4套，还有贵阳、重庆、西安、深圳、长春、沈阳、成都、兰州等城市。大部分城市在安装后会通过媒体平台及时告知市民，通过这种方式，有安装鸣笛抓拍系统路口的乱鸣笛现象得到明显下降。

其它声学技术应用

声学技术在交通领域的应用，除了鸣笛抓拍，还有很多东西可以去挖掘。其高科技现在研发的另外一个应用是抓改装车，有些城市的机动车改装排气问题比较突出，会把车改的声音特别大，轰鸣声震耳，严重扰民。

目前， 这套专门针对改装车的抓拍系统也已经上线使用了，希望能够为促进文明和谐的交通环境做出更多贡献。

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