【安防知識(shí)網(wǎng)】為了應(yīng)對(duì)金融危機(jī)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，我國制定了一系列擴(kuò)大內(nèi)需、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的政策和措施，公路鐵路建設(shè)等重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是其中非常重要的一個(gè)內(nèi)容。"要想富先修路",可以看出交通設(shè)施的建設(shè)對(duì)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、拉動(dòng)內(nèi)需的巨大作用。從2008年第四季度開始，國家就開始持續(xù)地增加投入，隨著高速公路的發(fā)展，作為配套的機(jī)電工程也在不斷地發(fā)展和完善，而高速公路監(jiān)控系統(tǒng)更是其中的重要一環(huán)，是調(diào)整公路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全、高效、節(jié)能及環(huán)保運(yùn)行的重要手段。

　　高速公路與一般公路相比，具有線型好、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、交通流量大、行車速度快等特點(diǎn)，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，主要作用是對(duì)高速公路網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并對(duì)高速公路的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析、處理，為高速公路的交通控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)，并對(duì)路面發(fā)生的各種事故進(jìn)行告警，以便可以及時(shí)采取有效的控制手段進(jìn)行排除和緩解，確保路面的暢通。一套高速監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞，要看它是否滿足路網(wǎng)管理部門的實(shí)戰(zhàn)要求，貼近路網(wǎng)管理部門的實(shí)際工作需求，能否有效地為提高路網(wǎng)運(yùn)行的利用效率和安全性提供數(shù)據(jù)支撐。

　　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)由于其行業(yè)的特點(diǎn)決定了其監(jiān)控范圍廣泛、系統(tǒng)點(diǎn)位多，而且由于地形以及周邊環(huán)境差異多且復(fù)雜，不僅需要前端采集設(shè)備有多種接入方式以及很好的室外適應(yīng)能力，更需要管理中心能夠?qū)Χ鄻拥那岸擞幸粋€(gè)集中管理平臺(tái)，并有效地將這些采集信息進(jìn)行分析處理。天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司一直致力于交通行業(yè)，憑借多年對(duì)行業(yè)客戶需求的分析以及經(jīng)驗(yàn)的積累，根據(jù)近幾年交通市場的需求變化進(jìn)行技術(shù)整合，開發(fā)出一套專門針對(duì)高速公路的監(jiān)控管理系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)由交通信息采集系統(tǒng)、交通信息傳輸系統(tǒng)、信息綜合管理系統(tǒng)三部分組成。為高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了軟硬件的保障，形成一套管、控、防立體的監(jiān)控體系。

　　交通信息采集系統(tǒng)

　　本系統(tǒng)主要是負(fù)責(zé)對(duì)前端交通信息診-始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，獲取各種交通數(shù)據(jù)信息。主要分為兩類：第一類是動(dòng)態(tài)的視頻采集單元，是針對(duì)高速公路沿線、重要地段、場所以及收費(fèi)站安裝攝像機(jī)以及高速球，為中心對(duì)前端的路況以及路面車輛運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)看和視頻采集;另一類是靜態(tài)的車輛信息采集單元，通過車輛檢測(cè)設(shè)備、測(cè)速設(shè)備以及車牌識(shí)別設(shè)備，對(duì)重要地點(diǎn)車流量、平均車速等交通信息采集;同時(shí)，對(duì)路面通過的車輛進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)違章車輛以及違法車輛進(jìn)行監(jiān)管，確保路網(wǎng)的安全。

　　作為動(dòng)態(tài)的視頻采集系統(tǒng)單元，針對(duì)各個(gè)不同地點(diǎn)以及環(huán)境條件，需要不同的配置方式，一般路面環(huán)境可以使用高速球云臺(tái)，日常無操作時(shí)可以根據(jù)客戶設(shè)置好的軌跡進(jìn)行自動(dòng)巡航，一旦發(fā)現(xiàn)問題，可以立刻切換到手動(dòng)控制，進(jìn)行最好可達(dá)500度/秒快速響應(yīng)，通過三維搖桿鍵盤，可以便捷操作，鏡頭可以變近變遠(yuǎn)，查看方便;對(duì)于經(jīng)常刮風(fēng)的場所，需要采用抗風(fēng)性能強(qiáng)、運(yùn)行平穩(wěn)的重載云臺(tái);對(duì)于夜間事故多發(fā)地段，需采用專門設(shè)計(jì)的紅外快球以及監(jiān)控1~3公里的激光夜視儀，其激光自動(dòng)調(diào)校技術(shù)，確保在不影響司機(jī)駕駛的同時(shí)仍可獲得清晰的夜間視頻圖像。

　　靜態(tài)的交通信息采集主要是針對(duì)車輛信息進(jìn)行采集，一般通過車輛檢測(cè)裝置進(jìn)行車流量的采集，有車牌抓拍設(shè)備對(duì)經(jīng)過監(jiān)控地點(diǎn)的車輛進(jìn)行拍攝，并通過拍攝的圖片對(duì)信息進(jìn)行采集，包括車牌號(hào)碼、車牌顏色，行駛速度、行駛方向等等。目前天地偉業(yè)的車輛信息采集中，已經(jīng)從傳統(tǒng)的標(biāo)清圖片采集過渡到高清采集，對(duì)經(jīng)過的車輛進(jìn)行高清的百萬像素圖片拍攝，傳統(tǒng)的標(biāo)清車牌抓拍一般及時(shí)是D1格式的抓拍也僅有40萬的圖片清晰度，高清的抓拍圖片清晰度可高達(dá)200萬，是標(biāo)清圖片的4~5倍。標(biāo)清系統(tǒng)中，對(duì)于每個(gè)車道要有兩個(gè)攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，一個(gè)拍攝車輛的全景圖像，一個(gè)拍攝車牌的特征圖片，而高清抓拍由于其超高的清晰度，一張圖片即可包含全景信息和特寫信息，同時(shí)還可以獲取駕駛員的面貌特征，更加全面地獲取車輛信息，為違法及被盜車輛增強(qiáng)取證力度。

[nextpage]　　交通信息傳輸系統(tǒng)

　　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)由于其監(jiān)控距離遠(yuǎn)、范圍廣，沿線點(diǎn)位分布比較散，不同的地點(diǎn)采用不同的傳輸線材鋪設(shè)，在交通信息的傳輸系統(tǒng)中也就需要多種傳輸設(shè)備與之對(duì)應(yīng)。一般對(duì)于已經(jīng)有網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)到位的地點(diǎn)，可以采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸?shù)街行?對(duì)于有光纖的地點(diǎn)可以采用光端機(jī)傳輸以便保證最佳的視頻質(zhì)量，根據(jù)實(shí)際鋪設(shè)的光纖數(shù)量，除了傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光端機(jī)外，更是有專門針對(duì)高速開發(fā)的節(jié)點(diǎn)型光端機(jī)，節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)也可稱為總線型數(shù)字光端機(jī)，是通過單/雙纖鏈路式組網(wǎng)的圖像傳輸系統(tǒng)，也被稱為鏈路式數(shù)字光端機(jī)。天地偉業(yè)節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)通過1芯光纖可以進(jìn)行多級(jí)數(shù)字級(jí)聯(lián)，將各個(gè)點(diǎn)的信息統(tǒng)一回傳，采用的技術(shù)是電信中常用的時(shí)分復(fù)用技術(shù)(TDM)和分插復(fù)用技術(shù)(ADM)，具有節(jié)省光纖資源，延長傳輸距離等優(yōu)點(diǎn)，符合高速公路的環(huán)境特點(diǎn)。

　　信息綜合管理系統(tǒng)

　　本系統(tǒng)是整個(gè)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的核心，用于對(duì)前端采集的信息進(jìn)行分析、處理以及存儲(chǔ)，并提供與其他高速機(jī)電系統(tǒng)的通訊接口，并提供人機(jī)交互界面，供高速路網(wǎng)管理人員對(duì)高速公路情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)管控制，對(duì)交通事故，發(fā)生的地點(diǎn)和特點(diǎn)制定最佳緊急交通誘導(dǎo)控制方案緩解交通狀況，防止出現(xiàn)"高速不高"的現(xiàn)象。另外，管理系統(tǒng)還有一個(gè)非常重要的作用，能夠?qū)β肪W(wǎng)中的異常及時(shí)地告警和預(yù)警，以便路網(wǎng)管理人員做出事件處理和實(shí)施救援措施，防止類似大規(guī)模追尾等二次事故的發(fā)生。

　　中心的信息管理系統(tǒng)有視頻存儲(chǔ)服務(wù)器、圖片存儲(chǔ)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、管理服務(wù)器群組成，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻數(shù)據(jù)、車輛采集數(shù)據(jù)以及高速公路業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)的無縫結(jié)合。其主要功能如下：

　　實(shí)時(shí)瀏覽控制

　　對(duì)于前端的視頻采集可控點(diǎn)，有權(quán)限的用戶可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，通過控制鍵盤進(jìn)行靈活控制，進(jìn)行云臺(tái)旋轉(zhuǎn)以及鏡頭的遠(yuǎn)近推動(dòng)。

　　三級(jí)聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)/多種接入方式集中管理

　　系統(tǒng)支持三級(jí)聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫可在三級(jí)聯(lián)網(wǎng)同步，針對(duì)前端的多種視頻采集以及傳輸格式回到中心，綜合管理系統(tǒng)可以進(jìn)行集中的管理整合，將光纖信號(hào)、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)信號(hào)、模擬視頻信號(hào)集中整合到系統(tǒng)的圖像資源中來，由系統(tǒng)集中進(jìn)行存儲(chǔ)，并分級(jí)、分層、分權(quán)的管理機(jī)制進(jìn)行合理化調(diào)用，不同級(jí)別、不同層次的用戶對(duì)圖像資源的使用權(quán)限、優(yōu)先次序是不同的。系統(tǒng)完全支持分層組網(wǎng)架構(gòu)，且具有靈活的用戶管理能力。(圖3、圖4所示)

[nextpage]　　基于GIS的視頻及車輛信息無縫聯(lián)動(dòng)

　　系統(tǒng)支持GIS電子地圖顯示，在GIS界面下，各個(gè)監(jiān)控地點(diǎn)的交通采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，一目了然，方便操作人員監(jiān)控。發(fā)現(xiàn)交通采集數(shù)據(jù)異常的地點(diǎn)，可以直接通過點(diǎn)擊GIS中的圖標(biāo)，對(duì)附近的視頻監(jiān)控點(diǎn)視頻進(jìn)行調(diào)用和控制，整套系統(tǒng)依托在電子地圖下運(yùn)行，操作簡單，所點(diǎn)即所見，快捷簡便。通過GIS地圖，將視頻采集信號(hào)、車輛采集信號(hào)無縫整合到一個(gè)平臺(tái)上去，用戶也可以通過點(diǎn)擊車輛信息圖片，調(diào)用附近的攝像機(jī)回放車輛經(jīng)過時(shí)的圖像。

　　完善的預(yù)警系統(tǒng)

　　管理系統(tǒng)支持黑車牌庫功能，對(duì)違法車輛可以進(jìn)行黑車牌庫添加，對(duì)于已有的黑車牌庫可以進(jìn)行對(duì)接以及實(shí)時(shí)導(dǎo)入。當(dāng)車輛通過靜態(tài)交通信息采集點(diǎn)時(shí)，會(huì)將采集到的車牌號(hào)碼和黑車牌庫進(jìn)行對(duì)比，一旦發(fā)現(xiàn)違法車輛或超過測(cè)速點(diǎn)限速的行駛車輛，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)對(duì)操作人員進(jìn)行聲音、文字報(bào)警，同時(shí)聯(lián)動(dòng)電子地圖顯示。操作人員還可以通過查詢違章車牌號(hào)碼，將違章車輛在GIS地圖的行駛軌跡描繪出來。(見圖5)

　　重點(diǎn)地段交通事件自動(dòng)檢測(cè)功能

　　為盡可能地避免更大的生命財(cái)產(chǎn)損失，及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)出交通異常事件，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，為突發(fā)事件處理和緊急救援贏得寶貴的時(shí)間，系統(tǒng)提供交通事件自動(dòng)檢測(cè)功能，有重點(diǎn)地段的視頻進(jìn)行車輛的滯留、擁堵、物品遺灑、徘徊、車輛撞擊進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)及時(shí)進(jìn)行告警，以便管理人員及時(shí)處理，防止進(jìn)一步惡化。

　　同時(shí)系統(tǒng)還針對(duì)在靜態(tài)信息采集地點(diǎn)通過的車輛進(jìn)行區(qū)間測(cè)速以及疑似套牌車輛分析，當(dāng)同一輛車在相鄰的兩個(gè)采集地點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間間隔過短，判斷為區(qū)間超速進(jìn)行告警，對(duì)同一車牌在很短的時(shí)間內(nèi)多次出現(xiàn)在不同的采集點(diǎn)判斷為套牌車輛進(jìn)行告警，為高速的車牌管理提供預(yù)警信息。

　　與其他高速公路管理系統(tǒng)的對(duì)接通訊

　　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)作為高速公路機(jī)電系統(tǒng)中的一個(gè)模塊，除了自身的正常運(yùn)行外，還需要為其他機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，進(jìn)行信息的交換，可以通過管理系統(tǒng)中的接口服務(wù)器與其他系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，例如為高速公路可變情報(bào)板系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的重點(diǎn)地點(diǎn)的車流量、事故現(xiàn)場信息，以便情報(bào)板及時(shí)地將必要信息通知給路面上的行駛車輛，提高高速公路的服務(wù)水平。也可與公安部門進(jìn)行違章車輛的數(shù)據(jù)對(duì)接，接受違章車輛信息，并及時(shí)將違章車輛的行駛狀態(tài)告知公安機(jī)關(guān)，以便及時(shí)進(jìn)行處理。

　　結(jié)束語

　　2009年國家的4萬億投資中，交通基礎(chǔ)設(shè)施投資占的比重超過了三分之一，繺-動(dòng)全年GDP增長0.86%,而高速公路建設(shè)更是作為交通基礎(chǔ)設(shè)施中的重中之重，全年我國高速公路的通車?yán)锍虒⒉粩啾凰⑿?。隨著高速公路的發(fā)展，對(duì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的需求也越明確，系統(tǒng)的架構(gòu)和功能也會(huì)越來越貼近交管部門的實(shí)戰(zhàn)要求，以技防手段有效地為高速公路的正常運(yùn)行保駕護(hù)航。(作者單位：天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司交通平安城市部)