高速公路與一般公路相比，具有線型好、設計標準高、交通流量大、行車速度快等特點，在一些車流量大的高速公路上部署全程的監(jiān)控系統(tǒng)可以實施對交通流量和交通運行的監(jiān)視；同時也可以對關鍵點進行氣象檢測，并在關鍵路段實施交通適時的控制等，及時發(fā)現(xiàn)各種異常情況并采取應急措施，從而保證高速公路高速、安全、經(jīng)濟的運營管理。

    傳統(tǒng)的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)一般分為收費監(jiān)控和道路監(jiān)控兩部分。收費監(jiān)控系統(tǒng)主要是對收費站的車道、收費廣場、收費亭的收費情況，對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費過程中的突發(fā)事件和非法事件進行觀察和記錄，實施有效的監(jiān)督。道路監(jiān)控系統(tǒng)主要是對高速公路干線、互通立交、隧道等高速公路重點路段進行監(jiān)視，把握高速公路交通狀況，及時發(fā)現(xiàn)交通阻塞路段、違章車輛，及時給予引導，保證高速公路的安全通暢。

    現(xiàn)代化、智能化的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)除具備以上功能外還應具備公路沿線行使車輛測速抓拍功能、卡口車輛識別功能、交通事件檢測和分析功能、以及車輛多路徑識別功能。

智能化交通監(jiān)控管理系統(tǒng)總體構成
    高速公路監(jiān)控智能管理系統(tǒng)是一個完善的軟件平臺，集成管理視頻監(jiān)控、高清卡口車牌識別、雷達測速、機房無人值守、設備線纜防盜等子系統(tǒng)，具有多種信息發(fā)布手段和大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，為可變情報板、交通誘導、流量檢測等系統(tǒng)預留豐富接口。

高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)
    高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要對高速公路沿線、大型立交橋、隧道、服務區(qū)、收費站等場所進行實時的視頻采集與存儲。該系統(tǒng)的覆蓋范圍自下而上分為：

    （1）收費站和服務區(qū)：各站區(qū)所轄的攝像機信號全部引入本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)，各站所對本地所有圖像進行監(jiān)控管理，道路沿線及外場的圖像直接接入公路路段監(jiān)控分中心/管理所。

    （2）監(jiān)控分中心：高速公路設置監(jiān)控分中心，對整條路段進行監(jiān)控和管理。各收費站和服務區(qū)圖像根據(jù)分中心要求選擇上傳，分中心對路段中各收費站上傳的圖像進行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。若前端與分中心之間的距離過長，則在管理所建立匯聚傳輸點。

    （3）省監(jiān)控總中心：省高速公路管理局對省內(nèi)所有的高速公路進行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和調(diào)度。各監(jiān)控分中心將自己所轄區(qū)域內(nèi)的視頻信號上傳到省中心，由省中心統(tǒng)一監(jiān)控和管理。[nextpage]

    各省中心、監(jiān)控中心、監(jiān)控分中心之間采用聯(lián)網(wǎng)分級控制?？刂菩盘枏纳系较虏捎弥鸺夀D發(fā)的形式，傳遞到需要控制的前端設備。

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用模擬和數(shù)字混合型方案來建設，前端模擬視頻信號經(jīng)非壓縮式光端機回傳各級監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心分別進入矩陣和視頻編碼設備，各級監(jiān)控中心之間采用矩陣和數(shù)字雙重級聯(lián)。模擬視頻的優(yōu)勢在于圖像質量高、延時小，可靠性高，不依賴于網(wǎng)絡，獨立性好，而數(shù)字視頻的優(yōu)勢則在于便于存儲和查詢，并可實施智能事件檢測。

高速公路高清卡口識別系統(tǒng)
    高清卡口監(jiān)控識別系統(tǒng)專門針對高速公路卡口進行監(jiān)控和車牌識別。通常以百萬像素以上級別CCD攝像機作為視頻源，這種攝像機清晰度高，噪點低，一次成像可覆蓋2個以上車道，無需單獨特寫攝像機。系統(tǒng)主要分為前端抓拍系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、中心處理（后端）系統(tǒng)三部分。

（1）前端抓拍系統(tǒng)：采用視頻觸發(fā)技術完成所有過往車輛的車牌抓拍，并將抓拍的圖片和相關信息（時間、地點、車速、車輛信息等）送回指揮中心的后端服務器。
（2）傳輸系統(tǒng)：由傳輸網(wǎng)絡組成，負責連接前端系統(tǒng)和后端系統(tǒng)，采集數(shù)據(jù)、視頻以及控制命令的傳輸。
（3）中心處理控制：后端系統(tǒng)在收到前端系統(tǒng)采集的基本信息之后，自動將車輛信息與黑牌照庫進行對比，如果發(fā)現(xiàn)黑車將自動報警；同時對前端的視頻進行實時監(jiān)控、錄像，及切換處理等。

    系統(tǒng)需采用地感線圈觸發(fā)為主，雷達觸發(fā)作為備份方式，觸發(fā)信息輸出到攝像機；本地存儲大容量的圖片，并能夠通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡鏈路將圖片信息上傳到中心，具備完善的系統(tǒng)查詢和統(tǒng)計功能，可與中心進行布控可查的黑牌照庫進行對比并報警。系統(tǒng)查詢和統(tǒng)計功能完善，中心進行布控可查黑牌照數(shù)據(jù)庫，比對后報警；同時可與ECT系統(tǒng)配合進行抓拍。

高速公路雷達測速聯(lián)動提示系統(tǒng)
    雷達測速聯(lián)動提示系統(tǒng)主要用于24小時不間斷地對車輛自動進行實時測速和監(jiān)測抓拍，識別并記錄顯示車輛號牌、車速和其它信息的圖片，與電子可變情報板系統(tǒng)聯(lián)動，即時顯示超速車輛警告信息，同時具備系統(tǒng)查詢和統(tǒng)計功能，中心進行布控可查黑牌照數(shù)據(jù)庫，比對后報警。與高清卡口監(jiān)控識別系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)主要增加了如下幾個子系統(tǒng)： [nextpage]

（1）可變情報板提示系統(tǒng)：可變情報板提示系統(tǒng)包括前端可變情報板、中心情報板控制系統(tǒng)。在前端設備判斷車輛為違法車輛時，立即將相關車輛的違章信息顯示在出口LED大屏上，同時啟動閃燈和警號提示告知當事人違法事實及所應接受的相應處罰。
（2）雷達測速子系統(tǒng)：通過系統(tǒng)配置的交通專用雷達對過往車輛進行車速監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)車輛超速立即對該超速車輛進行抓拍，同時將抓拍結果上傳至監(jiān)控中心，經(jīng)情報板信息管理主機發(fā)至設在路上的情報板。
（3）夜間輔助照明系統(tǒng)：由于CCD攝像機的成像原理所限，因此系統(tǒng)在夜間工作需要用輔助泛光燈對拍攝區(qū)域進行照明，這樣不僅可以使攝像機系統(tǒng)能夠抓拍到清晰的圖像，也使違章違法車輛無處遁形。

高速公路交通事件智能分析系統(tǒng)
    傳統(tǒng)監(jiān)控中心的功能只能通過監(jiān)視器實時、直觀地再現(xiàn)很少部分道路和收費站廣場的實況，這種監(jiān)控方式對突發(fā)性較強的交通異常事件無法預測，很容易造成二次事故，如大規(guī)模的追尾等。

    為了提高高速公路的服務水平，及時檢測出交通異常事件，提高系統(tǒng)的響應速度，系統(tǒng)引入了交通事件自動檢測系統(tǒng)。在網(wǎng)絡視頻編碼設備上內(nèi)置基于視頻分析的事件處理算法，通過道路沿線的攝像機圖像進行分析，根據(jù)圖像處理算法產(chǎn)生事件告警。

    該算法軟件對圖像對比度和色彩飽和度的要求不高，可以適用于白天、夜晚、雨、雪、霧等天氣，能對高速公路上發(fā)生的各種交通事件進行檢測，并且伴有聲光告警信號提示監(jiān)控值班員。算法采用動態(tài)圖像背景自適應技術和車輛圖像跟蹤技術，徹底消除了光線，雨雪，灰塵對系統(tǒng)的影響，是真正的基于事件本身的檢測技術，可以及時檢測監(jiān)控區(qū)域內(nèi)發(fā)生的交通事件，采集交通數(shù)據(jù)，輔助進行交通控制等。除了一般的車速和車流量的統(tǒng)計之外，交通事件智能視頻分析系統(tǒng)主要包含以下功能：

（1）物體移動監(jiān)測：監(jiān)測用戶定義區(qū)域內(nèi)的移動目標，可顯示場景中移動物體的移動軌跡，對于移動速度異常的目標產(chǎn)生報警。
（2）物體滯留監(jiān)測：跟蹤滯留在固定位置超過用戶設定時間的車輛或其他目標，用于監(jiān)測被遺棄的物體、違規(guī)停車等。
（3）突然出現(xiàn)監(jiān)測：監(jiān)測突然闖入用戶定義區(qū)域的任何目標，適用于高速公路重點位置的監(jiān)測。
（4）移動路徑監(jiān)測：監(jiān)測從一個區(qū)域進入另一個區(qū)域的移動物體，用于監(jiān)測車輛違章轉向、掉頭或其他違規(guī)越境行為。
（5）物體徘徊監(jiān)測：監(jiān)測場景中物體徘徊逗留的時間，用于監(jiān)測敏感場所的可疑行跡。

高速公路路徑識別系統(tǒng)
    隨著各省市高速公路的不斷建設，基本上建成了大小、規(guī)模不等的聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)，在聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)建設中，都面臨了一個共同的問題——車輛行駛路徑的識別。在聯(lián)網(wǎng)收費環(huán)境下，尤其是在投資主體多元化的路網(wǎng)環(huán)境下，路徑識別不僅僅涉及對每一通行車輛如何計算通行費，同時還要考慮將收入的通行費拆分給哪個收費單位的問題，通行費的拆分直接關系到各條高速公路的合法利益，是聯(lián)網(wǎng)收費的關鍵。高速公路監(jiān)控智能管理系統(tǒng)具有路徑識別功能，通過查詢特定車牌，可在電子地圖上進行直觀顯示。