高速公路是獨(dú)特的應(yīng)用場(chǎng)所：封閉、線(xiàn)型走向、立體架構(gòu)，地貌環(huán)境和氣候環(huán)境復(fù)雜，需要應(yīng)對(duì)特殊的災(zāi)害、事故，因此高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)應(yīng)急預(yù)案的組成部分。2008年年初的雪災(zāi)就是當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)缺陷的一個(gè)縮影，管理部門(mén)在應(yīng)急指揮方面相當(dāng)被動(dòng)，其中最主要的體現(xiàn)是：前端信息采集缺位、信息傳輸中斷、信息孤立、信息未被完全利用。對(duì)此，本文針對(duì)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的現(xiàn)狀提出看法和建言，以資參考。

文/彭真

       隨著路段的增加，后期運(yùn)行成本巨大，而早期路網(wǎng)內(nèi)不同路段之間信息孤立，無(wú)法實(shí)現(xiàn)跨路段的交通信息采集、處理、發(fā)布和交通指揮、調(diào)度，使得高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的效能大打折扣。為此，聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控應(yīng)需而生。它包括兩個(gè)方面，一是相關(guān)路段之間的聯(lián)網(wǎng)，二是相關(guān)職能部門(mén)之間的聯(lián)網(wǎng)，以滿(mǎn)足全路段的信息溝通和共享，便于在緊急情況下各級(jí)管理部門(mén)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視和管理，提高實(shí)時(shí)反應(yīng)能力，減少巡查工作量，提高勞動(dòng)效率。福建省高速公路監(jiān)控中心邱淮表示，“聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是必須的，尤其是在出現(xiàn)緊急事件時(shí)，遠(yuǎn)程監(jiān)控有利于掌握現(xiàn)場(chǎng)情況。”

         為了更加滿(mǎn)足以上需求，從當(dāng)前進(jìn)展來(lái)看，高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的前端布點(diǎn)越來(lái)越密集了；同時(shí)，由于視頻路數(shù)的不斷增加，長(zhǎng)距離、大容量的傳輸成為當(dāng)前業(yè)主面臨的一大挑戰(zhàn)，數(shù)字化方案因此得到普遍關(guān)注；而聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的目的也由當(dāng)初的視頻監(jiān)看，逐漸向日常運(yùn)營(yíng)、管理以及服務(wù)公眾出行轉(zhuǎn)變，如何更深入地利用視頻信息也成為當(dāng)前業(yè)主迫切需要解決的難題。

前端監(jiān)控點(diǎn)更加密集

       為了更有效、更全面、更連貫地對(duì)路況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以提高事故應(yīng)急處理效率，加大前端布點(diǎn)密度已經(jīng)成為當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)急需完善的重要方面，而圍繞是否要采取全程監(jiān)控方案，業(yè)內(nèi)也展開(kāi)了討論。

       全程監(jiān)控為運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)解決幾大問(wèn)題：對(duì)高速路的緊急救援和突發(fā)事件的應(yīng)急處理提供一個(gè)有效的指揮和決策平臺(tái)；提高對(duì)突發(fā)事件的響應(yīng)速度；及時(shí)發(fā)現(xiàn)路況的異常情況及交通違法行為；結(jié)合氣象數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)特殊天氣；結(jié)合視頻事件檢測(cè)，降低監(jiān)控人員的工作強(qiáng)度，提高管理效率。通過(guò)全程監(jiān)控的建設(shè)，監(jiān)控、路政和交警人員可以在監(jiān)控室內(nèi)了解路況，通過(guò)各種專(zhuān)業(yè)手段進(jìn)行調(diào)度管理，實(shí)現(xiàn)緊急救助，而不必在路上不停地巡查。鑒于全程監(jiān)控的諸多優(yōu)勢(shì)，2007年部分省市根據(jù)實(shí)際需要局部實(shí)施了全程監(jiān)控，例如，河南省高速全程監(jiān)控的里程已近3000公里；隨著京福高速山東段啟用全程監(jiān)控，山東省還將在其它多條高速采用全程監(jiān)控的方式。而且，隨著全程監(jiān)控的興起，級(jí)聯(lián)式光端機(jī)也迅速在外場(chǎng)監(jiān)控和隧道監(jiān)控中得到應(yīng)用。

         然而，全程監(jiān)控方式是否可放之四海而皆準(zhǔn)？有沒(méi)有必要全部實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控？不少專(zhuān)業(yè)人士提出看法：全程監(jiān)控存在地區(qū)差異性。重慶交通科研設(shè)計(jì)院的韓直認(rèn)為，“最終不可能每條路都實(shí)行全程監(jiān)控，尤其是在山區(qū)。當(dāng)前高速公路正在進(jìn)入山區(qū)，由于山區(qū)地處偏僻、交通流量不大、經(jīng)濟(jì)發(fā)展也較緩慢，采用全程監(jiān)控沒(méi)有太大的實(shí)際意義，反而重點(diǎn)監(jiān)控更實(shí)在。例如主要事故頻發(fā)點(diǎn)、互通立交、乘客上下車(chē)處、事件黑點(diǎn)等位置設(shè)立監(jiān)控點(diǎn)?！?BR>

        另外，當(dāng)前全程監(jiān)控實(shí)行較少，主要在隧道、交通流量大的路段、省界段、長(zhǎng)下坡路段等特殊路段實(shí)行全程監(jiān)控，目的是防止交通堵塞、及時(shí)警告提示違規(guī)行為、在事故發(fā)生時(shí)及時(shí)響應(yīng)，究其原因，據(jù)中國(guó)公路學(xué)會(huì)高速公路運(yùn)營(yíng)管理分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)張寧所說(shuō)，“大部分重要干線(xiàn)之所以沒(méi)有做到全程監(jiān)控，造價(jià)太高是一大主要原因。”具體的難點(diǎn)在于：前端監(jiān)控點(diǎn)分散布置，小負(fù)荷、長(zhǎng)距離的設(shè)備供電的方案投資太大，設(shè)備維護(hù)量大，夜間攝像效果差。

        對(duì)此，福建省高速公路監(jiān)控中心邱淮建議，“鑒于成本壓力，可以在車(chē)流大或經(jīng)常出現(xiàn)危險(xiǎn)的路段設(shè)計(jì)全程監(jiān)控。待技術(shù)成熟之后，再配合視頻事件檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控道路狀況?！?BR>

尋找更合適的組網(wǎng)方案

       交通行業(yè)已經(jīng)出臺(tái)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，但由于技術(shù)發(fā)展太快，業(yè)主思考更多的是采用哪種技術(shù)方案更能適應(yīng)高速公路管理要求。當(dāng)前，數(shù)字+模擬混合的解決方案在國(guó)內(nèi)得到較廣的應(yīng)用。其典型方案是：位于收費(fèi)亭、收費(fèi)站廣場(chǎng)、外場(chǎng)車(chē)道攝像機(jī)拍攝的圖像采用非壓縮數(shù)字傳輸（光端機(jī)）的方式，匯集到收費(fèi)站或現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站點(diǎn)；收費(fèi)站再通過(guò)矩陣將視頻圖像上傳至分中心矩陣；分中心將視頻圖像接入編碼器進(jìn)行數(shù)字化，最后再通過(guò)通信專(zhuān)網(wǎng)上傳至省中心。如此一來(lái)，全省高速公路的內(nèi)部辦公網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，可在監(jiān)控室監(jiān)視器、辦公電腦上查看和調(diào)用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的視頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)全省聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

       該方案之所以成為當(dāng)前應(yīng)用較多的組網(wǎng)方式，除了滿(mǎn)足了大多數(shù)業(yè)主對(duì)成本投資和圖像質(zhì)量的需求之外，還適應(yīng)了部分地區(qū)實(shí)際情況和管理體制的需要。山東省高速公路有關(guān)人士表示，“根據(jù)實(shí)際情況來(lái)看，有的高速公路里程不長(zhǎng)，分中心位于路中心，這種情況下模擬方式是可以存在的，它不需要顧忌遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膯?wèn)題，價(jià)格也更實(shí)惠?！绷硗猓咚俟窐I(yè)主本身的管理體制有所不同，對(duì)是否采用全數(shù)字化的需求也有所不同。例如，有的高速公路公司采用扁平化管理方式，而且其分中心本身就
位于收費(fèi)站的附近，因此，分中心以下采用模擬方式更適合高速的實(shí)際情況，而且這種方式更具實(shí)戰(zhàn)性、更加務(wù)實(shí)。

全數(shù)字化方案受到關(guān)注

        然而，由于路網(wǎng)的不斷擴(kuò)展，隨之而來(lái)的視頻圖像長(zhǎng)距離傳輸問(wèn)題日益突出，而且大量光端機(jī)、矩陣的接入無(wú)法實(shí)現(xiàn)快捷的設(shè)備控制、管理、故障定位，這使得全數(shù)字化組網(wǎng)方式一躍成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。它避免了噪聲嚴(yán)重、易受干擾、多次模數(shù)轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的信號(hào)衰減等缺陷，具備長(zhǎng)距離傳輸、靈活組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

       全數(shù)字化方案大致為：每個(gè)攝像機(jī)必須配一個(gè)編解碼器，或幾路攝像機(jī)配一個(gè)編解碼器進(jìn)行傳輸；每一級(jí)管理者或操作者都可以通過(guò)軟件對(duì)視頻交換機(jī)內(nèi)的圖像進(jìn)行調(diào)用和控制，并結(jié)合組播技術(shù)滿(mǎn)足多用戶(hù)多路視頻訪(fǎng)問(wèn)的需求。目前，類(lèi)似的全數(shù)字化方案已經(jīng)在河北、浙江、廣東、甘肅、云南等部分路段使用，不少業(yè)主表示希望采用數(shù)字化的方式。據(jù)天津市高速公路信息管理中心吳剛透露，“我們現(xiàn)在考慮采用全數(shù)字化解決方案，已經(jīng)在部分路段試點(diǎn)。在使用之前，我們已經(jīng)在浙江觀(guān)摩過(guò)成功案例，而且跟使用者交流過(guò)，以確保該方案未來(lái)的兼容性和穩(wěn)定性。”

        在數(shù)字化被視為視頻監(jiān)控未來(lái)發(fā)展方向，以及需求日益旺盛的今天，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)成為業(yè)主關(guān)注的焦點(diǎn)。“從前端開(kāi)始采用IP攝像機(jī)，所有監(jiān)控視頻圖像通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)匯聚，使得傳輸物理鏈路得以簡(jiǎn)化。不過(guò)，該類(lèi)攝像機(jī)的實(shí)際案例不多，產(chǎn)品仍處于發(fā)展階段，目前仍多數(shù)采用前端非壓縮數(shù)字傳輸為主，”福建省高速公路監(jiān)控中心邱淮表示。

       另外，數(shù)字視頻矩陣已有多個(gè)廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)出來(lái)，其目的是為了減少模數(shù)或數(shù)模轉(zhuǎn)換引起信號(hào)損失和衰減，以順應(yīng)視頻監(jiān)控的全數(shù)字化應(yīng)用。但從當(dāng)前市場(chǎng)反應(yīng)看，社會(huì)對(duì)此技術(shù)的應(yīng)用仍需要一個(gè)逐步接受的過(guò)程；數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)與聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的結(jié)合應(yīng)用，也已經(jīng)受到業(yè)主的關(guān)注。

       此外，與數(shù)字化同時(shí)被關(guān)注的是H.264壓縮技術(shù)，該技術(shù)具有低碼流、容錯(cuò)力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)、畫(huà)質(zhì)清晰等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)傳輸。隨著高速公路聯(lián)網(wǎng)及全程監(jiān)控的推進(jìn)，將出現(xiàn)干線(xiàn)資源不足，原來(lái)的MPEG2方式無(wú)法滿(mǎn)足多用戶(hù)多通道和海量存儲(chǔ)要求的狀況。因此，采用H.264數(shù)字壓縮技術(shù)傳輸實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，成為當(dāng)前高速公路領(lǐng)域最熱門(mén)的議題。

合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

        聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中，構(gòu)建合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)關(guān)系到系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率，可避免傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)存在的“只監(jiān)不控”或“監(jiān)而不控”的弊端。例如有的業(yè)主認(rèn)為，是否要進(jìn)行省域聯(lián)網(wǎng)也需視其必要性而言。他們認(rèn)為，實(shí)際上，很多項(xiàng)目都沒(méi)有將所有圖像傳到省中心，省中心一般不會(huì)直接管理；而且，如果省級(jí)直接管理的話(huà)，那么會(huì)缺少更高一級(jí)的監(jiān)督方。設(shè)想如果把所有的職責(zé)都放在省中心，那么系統(tǒng)的實(shí)際效果得不到有效監(jiān)
督。省監(jiān)控中心的職責(zé)應(yīng)該是調(diào)度、監(jiān)督、協(xié)調(diào)、績(jī)效考核；本地才是執(zhí)行方，進(jìn)行管理和分析、處理等。

        部分業(yè)主談到，“以目前聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，省中心的管理是基于每個(gè)路
段系統(tǒng)的正常運(yùn)行，所有路段的數(shù)據(jù)往省中心傳時(shí)，速度非常慢，有時(shí)月底應(yīng)
該出來(lái)的數(shù)據(jù)出不來(lái)，導(dǎo)致效率低下等問(wèn)題出現(xiàn)?！绷硗?，江蘇省高速公路管理
中心韓昊也認(rèn)為，“由于事件處理都是在當(dāng)?shù)刂行?，從管理的角度上講，應(yīng)更重
視本地的及時(shí)反應(yīng)?！?/P>

       不論是否要聯(lián)網(wǎng)到省中心，最核心的問(wèn)題在于如何實(shí)現(xiàn)不同管理級(jí)別的職能定位。以當(dāng)前各地高速公路的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控情況來(lái)看，重慶高速公路的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方式值得借鑒。其監(jiān)控站以監(jiān)控信息的采集、傳輸和事件、事故的現(xiàn)場(chǎng)處置為主要職能，設(shè)備配置以信息采集、傳輸、存儲(chǔ)設(shè)備為主；分中心以監(jiān)控信息的收集、監(jiān)視、分析、傳輸和事件、事故的處理為主要職能，設(shè)備配置以信息收集、監(jiān)視、分析、處理、傳輸、存儲(chǔ)設(shè)備為主；總中心以監(jiān)控信息的收集、監(jiān)視、分析和事件、事故處理的協(xié)調(diào)以及全路網(wǎng)收費(fèi)、交通、安全管理為主要職能，設(shè)備配置以信息收集、監(jiān)視（或監(jiān)測(cè)）、分析、處理、發(fā)布、傳輸、存儲(chǔ)設(shè)備為主。這樣的設(shè)計(jì)使得收費(fèi)監(jiān)控和路段監(jiān)控的設(shè)
計(jì)更加符合業(yè)務(wù)本身的需求，高速公路內(nèi)部相關(guān)部門(mén)之間的職能劃分也更加清晰，避免了聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中權(quán)限沖突的問(wèn)題，細(xì)分了監(jiān)控職能，設(shè)備配置更加合理，避免了重復(fù)投資。

信息利用仍需加強(qiáng)

 
       隨著前端監(jiān)控點(diǎn)的日益密集，以及相鄰路段聯(lián)網(wǎng)的需求，龐大的視頻流產(chǎn)生，如何更好地利用視頻信息，而不是停留在“看看而已”，是當(dāng)前應(yīng)引起高度重視的一個(gè)方面。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)完整的操作過(guò)程應(yīng)包括檢測(cè)、提示、誘導(dǎo)、控制，這樣才能起到安全預(yù)警作用，便于管理者及時(shí)響應(yīng)和指揮調(diào)度。重慶交通科研設(shè)計(jì)院韓直以某高速公路在兩小時(shí)之內(nèi)發(fā)生了車(chē)輛連環(huán)相撞事件舉例解釋?zhuān)霸诟咚俟飞?，如果是十?lái)分鐘之內(nèi)發(fā)生連環(huán)相撞的事件是可以理解的，但如果是在兩個(gè)多小時(shí)之內(nèi)發(fā)生，足見(jiàn)視頻信息未被利用，它的檢測(cè)、提示、誘導(dǎo)、控制根本就沒(méi)有做到?！?BR>

        有鑒于此，加強(qiáng)信息的深度利用成為當(dāng)務(wù)之急。而在信息整合、利用方面，平臺(tái)軟件的管理作用更加突出。天津市高速公路信息管理中心吳剛提出，“硬件功能再好，如果平臺(tái)軟件不能實(shí)現(xiàn)信息的處理、發(fā)布、管理等功能，就無(wú)法做到有效控制。目前天津已經(jīng)做到采用平臺(tái)軟件進(jìn)行集中式管理，包括對(duì)收費(fèi)管理、監(jiān)控管理、設(shè)備管理等。當(dāng)前，我們希望能與一些軟件進(jìn)行整合，包括一些OA辦公軟件、調(diào)度軟件等?！彼硎荆械木C合管理軟件功能已經(jīng)比較完善了，但隨后的軟件優(yōu)化卻難以滿(mǎn)足需要；而且，軟件公司缺乏自己的理念，對(duì)高速公路業(yè)主的需求不很了解，往往只能由業(yè)主提出需求、甚至由業(yè)主去教軟件公司該如何做。

         另外，從集成商的角度看，其對(duì)用戶(hù)的需求分析和實(shí)現(xiàn)手段參差不齊，例
如針對(duì)某一類(lèi)交通事故可以采取什么應(yīng)急預(yù)案。上海交技發(fā)展股份有限公司李
寧表示，“聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控不難，但圖像上傳之后如何去分析、處理并服務(wù)于管理，這
就存在很大問(wèn)題。如何將視頻數(shù)據(jù)為我所用是目前的難點(diǎn)?！庇捎诿總€(gè)路段的路
型和設(shè)計(jì)不同，事件類(lèi)型復(fù)雜多樣，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的預(yù)案難上加難。對(duì)此，上海交技
的李寧認(rèn)為，“SI應(yīng)該給用戶(hù)提供技術(shù)支持、培訓(xùn)服務(wù)，讓業(yè)主知道在哪種突發(fā)情況下，應(yīng)該采取哪種措施應(yīng)對(duì)。”這就要求集成商應(yīng)具備比較專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)經(jīng)驗(yàn)。例如，在各種氣候環(huán)境、突發(fā)事件之下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，每一個(gè)設(shè)備的那些主要技術(shù)指標(biāo)會(huì)影響系統(tǒng)的質(zhì)量，如攝像機(jī)對(duì)環(huán)境亮度的適應(yīng)能力，攝像機(jī)和傳輸設(shè)備中的色度、同步信號(hào)、視頻信號(hào)幅度、增益以及信號(hào)衰減值等，都是比較重要的指標(biāo)。

        而從業(yè)主角度看，最迫切需要做的是確立合理的監(jiān)控管理體制和模式，以
更好地將監(jiān)控系統(tǒng)為我所用。當(dāng)前，監(jiān)控系統(tǒng)的管理體制是否合理還未受到重
視，監(jiān)控系統(tǒng)建好后如何利用還在探索和討論。例如：誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)信息采集、處
理和發(fā)布、誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)指揮、誰(shuí)來(lái)反饋信息等，這是業(yè)主在管理體制上迫切需要
完善的。

      福建省高速公路監(jiān)控中心邱淮表示，“按照自動(dòng)控制的基本原理，一個(gè)系統(tǒng)要
穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)是一個(gè)閉環(huán)控制回路。至少有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、系統(tǒng)處理與指揮者、
執(zhí)行部門(mén)和信息反饋部門(mén)四個(gè)環(huán)節(jié)形成一個(gè)系統(tǒng)。監(jiān)控中心負(fù)責(zé)信息采集、處
理和發(fā)布，路政、交警負(fù)責(zé)道路安全管理，車(chē)戶(hù)、路政巡查員反饋信息，三者結(jié)合
效果更好?！币愿＝ㄊ「咚俟窞槔渲饕杀O(jiān)控中心以及各監(jiān)控分中心負(fù)責(zé)
建設(shè)、管理和維護(hù)；路政、收費(fèi)部門(mén)配合監(jiān)控分中心提出管理需求。

最終服務(wù)于社會(huì)交通信息化

        當(dāng)前，如何管好高速公路、服務(wù)好社會(huì)大眾，監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)也一直在改進(jìn)之中。從成本管理和統(tǒng)一管理的角度出發(fā)，未來(lái)視頻監(jiān)控技術(shù)必然會(huì)應(yīng)用在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上，為社會(huì)服務(wù)，因此高壓縮、低帶寬、高清晰的視頻壓縮技術(shù)將會(huì)不斷出現(xiàn)。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的產(chǎn)品將會(huì)得到應(yīng)用，以滿(mǎn)足遠(yuǎn)程監(jiān)控和互聯(lián)互通的要求，而不是被某一個(gè)廠(chǎng)家或某一個(gè)集成商牽制。新技術(shù)在起步階段，必然是少數(shù)“吃螃蟹”的廠(chǎng)家推出，如果市場(chǎng)接受，必然由其先占領(lǐng)市場(chǎng)，并影響到業(yè)主產(chǎn)品選擇。這也預(yù)示著供應(yīng)商新一輪的產(chǎn)品、技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)始上演。

         另外，自交通部將高速公路緊急電話(huà)取消后，如何將出行者與監(jiān)控中心聯(lián)系起來(lái)，提供相應(yīng)的服務(wù)成為必然。作為交通信息系統(tǒng)的前端信息采集系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)
的重要性逐日上升。為了提供社會(huì)化交通信息服務(wù)、進(jìn)行交通信息數(shù)據(jù)共享，監(jiān)
控系統(tǒng)勢(shì)必要與管理信息系統(tǒng)整合，包括更深入的路段之間的縱向整合，以及相關(guān)管理部門(mén)之間的橫向整合，如此才能為管理部門(mén)服務(wù)、為大眾服務(wù)。