河北黑烟车抓拍：AI驱动下的移动源污染精准治理方案

导语
在河北，柴油货车尾气排放污染曾是制约空气质量改善的关键因素。传统人工路检效率低、易漏检，且部分车主通过“临时维修”或“数据篡改”规避监管，导致黑烟车治理陷入“发现难、取证难、处罚难”的困局。如今，河北通过AI视觉、多光谱成像与大数据分析技术，构建了“智能抓拍—精准溯源—高效处罚”的全链条监管体系，为移动源污染治理提供了创新解决方案。

问题一：如何实现黑烟车全天候精准识别？

传统痛点：人工路检依赖肉眼判断，受天气、光线影响大，夜间或雨天抓拍效率低，且无法实时追踪车辆轨迹。
创新方案：

• 多光谱成像技术：系统集成可见光与红外双光谱摄像头，覆盖车辆尾部及车牌区域，采用“频闪+爆闪”双模式补光，确保全天候图像清晰。
• AI动态追踪：基于深度学习算法，系统可自动分析尾气黑度等级（0-5级），识别精度达95%以上，平均响应时间仅1.2秒。
• 证据链闭环：自动生成包含车辆前脸、尾部、车牌照片及5秒冒烟视频的完整证据链，抓拍数据实时上传至监管平台，生成包含时间、地点、车牌号、违法代码的记录。

问题二：如何实现黑烟车跨部门协同处罚？

传统痛点：车主与检测机构串通，通过“虚假维修”或“数据篡改”规避处罚，导致超标车辆年检合格后仍继续排放黑烟。
创新方案：

• 跨部门数据共享：生态环境、公安、交通运输等部门共享机动车检验与维护、监管处罚等数据信息，推动货车OBD数据三级联网。
• 遥感筛查溯源：利用遥感监测、黑烟抓拍等技术手段，筛查排放异常偏高车辆，溯源车辆相关运输公司（或个人）、排放检验机构。
• 违法惩戒升级：对初次违法且危害后果轻微并及时改正的车辆，依法可以不予行政处罚；对屡查屡犯或篡改OBD数据的车辆，列入重点管理清单，并依法实施行政处罚。

问题三：如何推动高排放车辆淘汰与新能源替代？

传统痛点：高排放车辆淘汰依赖行政命令，缺乏市场驱动机制，导致淘汰进度缓慢。
创新方案：

• 差异化限行政策：通过黑烟车抓拍系统数据，制定差异化限行政策，引导高排放车辆逐步退出市场。
• 新能源车辆推广：系统支持与新能源汽车推广政策对接，规划新能源车辆专用车道，提升绿色出行比例。
• 老旧车报废激励：落实《关于2025年加力扩围实施大规模设备更新和消费品以旧换新政策的通知》，推进国四及以下排放标准老旧营运货车和燃油乘用车的报废更新。

技术亮点：黑烟车抓拍系统的创新突破

• 光流法与光衰减法结合：通过基于梯度的光流法对车辆尾气的运动轨迹进行计算，找到黑烟运动区域，并对黑烟运动区域进行自动阈值分割；同时通过光衰减法检测夜间全彩监控摄像机的图像可见光的环境下光的衰减情况，对于出现光被吸收的区域标记为黑烟区域。两种方法叠加后得到目标黑烟区域，提升黑烟车辆尾气在低浓度情况下的检测稳定性。
• 光电测烟望远镜黑度检测：利用光电测烟望远镜对光流法和光衰减法所标记的区域进行车辆尾气的黑度检测，通过内部自带算法对黑烟车辆的尾气进行黑度计算，然后利用林格曼黑度等级标准进行黑度等级的确定，提高黑度检测的准确性。
• 车牌智能识别与匹配：调取标记好车辆标记矩形后的高清车牌识别摄像机拍摄的视频图像，从该视频图像的车辆标记矩形中通过颜色匹配和面积匹配的方式进行车牌的查找并框选；将框选出的车牌部分进行截取，并对截取部分进行车牌图像的预处理；通过透视变换将车牌变成便于匹配车牌正视图，将车牌上的字符进行分割，通过模板匹配的方式进行字符的识别，最终完成对车牌的识别，确保超标车辆信息的准确记录。

案例：邯郸峰峰矿区黑烟车治理成效

在邯郸峰峰矿区，黑烟车抓拍系统部署后，黑烟车进港率下降40%，空气质量优良天数比例提升至90%以上。系统通过分析尾气颜色、扩散速度等特征参数，结合林格曼黑度等级判定，精准区分正常尾气与黑烟。同时，系统与公安系统对接，实现数据共享与执法联动，推动区域升级为新能源车辆专用通道。

结语
河北黑烟车抓拍系统通过AI技术赋能，实现了从“人防”到“技防”的跨越，为移动源污染治理提供了可复制、可推广的经验。未来，随着5G、边缘计算等技术的融合应用，系统将进一步优化区域交通流，助力河北构建绿色、低碳、宜居的城市环境。