交通運(yùn)輸部發(fā)布的《交通運(yùn)輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提出，“十二五”末，我國國家高速公路網(wǎng)將基本建成，總里程達(dá)到10.8萬公里，屆時(shí)將覆蓋 90%以上的20萬以上城鎮(zhèn)人口城市。高速公路欠發(fā)達(dá)的東北三省以及西部各省市是“十二五”規(guī)劃的重點(diǎn)，未來會(huì)強(qiáng)化建設(shè)力度。高速公路安防建設(shè)尤為重要，智能識(shí)別傾力而出。

　　高速公路安防需求一路飆升

　　隨著國內(nèi)高速公路的大規(guī)模建設(shè)及高速公路網(wǎng)的完善，高速公路重點(diǎn)路段的監(jiān)控、管理已經(jīng)成為高速公路安全管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，與此同時(shí)，安防系統(tǒng)的責(zé)任也顯得倍加重要。安防監(jiān)控大聯(lián)網(wǎng)、視頻智能分析、數(shù)字高清等應(yīng)用逐漸成為該領(lǐng)域的安防目標(biāo)。

　　衍伸到安防行業(yè)，高速公路的持續(xù)火熱建設(shè)，安全出行的理念勢必對(duì)安防業(yè)務(wù)的需求也激增，而重多新建項(xiàng)目，以及運(yùn)行數(shù)年的高速公路也都面臨著改造高峰期，如京珠高速，京滬高速等較早一批高速公路都已達(dá)到機(jī)電設(shè)備改造周期，新的項(xiàng)目建設(shè)與舊的設(shè)備改造使得高速公路安防市場一路飆升，本文從需求和應(yīng)用兩大塊分析，探討高速公路安防隱藏的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

　　高速公路安防建設(shè)尤為重要

　　在我國，以國家高速公路網(wǎng)為主骨架的“五縱七橫”公路網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本形成，并還在不斷延伸。高速公路網(wǎng)建設(shè)不但為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供著交通保障，也使得百姓的出行變得更加便捷。“十二五”時(shí)期，我國將繼續(xù)推進(jìn)國家高速公路網(wǎng)、國家區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略確定的高速公路、特大城市圈、大中城市群、疏港高速公路以及省際連接線高速公路的建設(shè)，以加快重要高速公路的擴(kuò)容和改造。但高速公路每天還在演繹著暢通或擁堵，喜或憂的故事。作為高速公路信息化的重要組成部分，高速公路安防(監(jiān)控)建設(shè)就顯得尤為重要。

　　據(jù)介紹，我國高速公路安防監(jiān)控系統(tǒng)主要分為收費(fèi)站監(jiān)控、隧道/特大型橋梁監(jiān)控和路面監(jiān)控三個(gè)部分：

　　收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)：主要是對(duì)收費(fèi)站車道、收費(fèi)站廣場、收費(fèi)亭的收費(fèi)情況進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)收費(fèi)車道通過的車輛類型、收費(fèi)員的操作過程以及收費(fèi)過程中的突發(fā)事件和特殊事件進(jìn)行觀察和記錄，以實(shí)施有效的監(jiān)管。目前，收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟，普及率很高，已投入運(yùn)營的收費(fèi)站基本上都安裝了監(jiān)控系統(tǒng);

　　隧道/特大型橋梁監(jiān)控系統(tǒng)：盡管其建設(shè)速度滯后于收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)，但現(xiàn)大部分隧道都實(shí)現(xiàn)了無肓區(qū)監(jiān)控，特大橋梁等重要交通路段也都安裝完善;

　　道路路面監(jiān)控：主要對(duì)高速公路干線、互通立交、橋梁等高速公路重點(diǎn)路段的監(jiān)視，掌握高速公路交通狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)交通阻塞路段和違章車輛并給予引導(dǎo)，保證高速公路的安全通暢。目前，由于路面監(jiān)控尤其是全路段路面監(jiān)控技術(shù)難度和投資成本高等因素，安裝路面監(jiān)控的高速公路所占比重還很小，只有少部分道路路面實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控，也主要安裝在高速公路出入口、坡度陡峭的事故多發(fā)路段，尚未實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控。

　　伴隨高速公路的快速發(fā)展，安全運(yùn)營成為其主要訴求，國家也相繼出臺(tái)了相關(guān)技術(shù)規(guī)范，如《智能運(yùn)輸系統(tǒng)消息集模板》、《機(jī)動(dòng)車號(hào)牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)》、《DMI可測量實(shí)景影像》、《公路地理信息數(shù)據(jù)采集與質(zhì)量控制》、《視頻交通事件檢測器》等，這些技術(shù)規(guī)范與條例的頒布大大規(guī)范了高速公路的安防建設(shè)，切實(shí)保證三大高速公路安防監(jiān)控系統(tǒng)能更有效、穩(wěn)定地運(yùn)行。

　　智能視頻識(shí)別助力道路安防

　　“智能視頻識(shí)別系統(tǒng)一般包含視頻圖像數(shù)據(jù)采集模塊、圖像智能分析處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、后臺(tái)處理軟件模塊四部分。智能分析在車輛抓拍和車輛信息提取上的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，交通事件檢測通常包含車輛停駛、車輛減速、車輛超速、車輛低速或停車、車輛逆行、車輛排隊(duì)長度超過閾值、交通擁堵、行人違章、車龍、拋灑遺棄物、煙霧和火災(zāi)等;并且還可提供相應(yīng)的流量、速度、占有率、車頭間距、隊(duì)列長度、車輛類型等實(shí)時(shí)檢測的交通數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)生交通車輛事故時(shí)，系統(tǒng)能夠快速地自動(dòng)報(bào)警和錄像，為道路的交通安全管理和道路運(yùn)營提供保障。在隧道監(jiān)控中，事件檢測分析系統(tǒng)檢測到有煙霧超過警戒時(shí)即發(fā)出報(bào)警，系統(tǒng)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，指揮通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和消防滅火系統(tǒng)立刻聯(lián)動(dòng);對(duì)于監(jiān)控信息自動(dòng)采集，其通過智能視頻分析技術(shù)分析和判斷并輸出結(jié)果。”天津亞安科技股份有限公司研發(fā)中心智能交通組產(chǎn)品經(jīng)理郗勝奎如是介紹。

　　作為道路監(jiān)控智能化的重要手段，視頻識(shí)別技術(shù)越來越得到行業(yè)的關(guān)注，也被大量地應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中來。就目前來說，道路視頻智能識(shí)別系統(tǒng)架構(gòu)主要有三種方式：

　　智能分析攝像機(jī)：這是目前的主要實(shí)現(xiàn)方式，即將智能視頻分析算法嵌入到前端專業(yè)設(shè)計(jì)的攝像機(jī)中，當(dāng)有行駛的車輛觸發(fā)攝像機(jī)抓拍后，攝像機(jī)即刻通過內(nèi)嵌算法對(duì)視頻信息進(jìn)行檢索和分析，然后將圖片及分析結(jié)果傳送到后臺(tái)聯(lián)動(dòng)處理中心。該種前端識(shí)別方式有兩大優(yōu)點(diǎn)：一是處理效率高;二是只輸出分析的結(jié)果，其傳輸?shù)男畔⒘髁亢蛶捳加新实?。?dāng)然也可根據(jù)需求輸出雙碼流。

　　獨(dú)立式視頻分析設(shè)備：這是一種專用于道路智能視頻分析的獨(dú)立設(shè)備，其內(nèi)嵌智能分析算法，其從前端攝像機(jī)提供的視頻流中識(shí)別車輛和行車違規(guī)信息，并將分析結(jié)果發(fā)送到后臺(tái)。此種分析設(shè)備一般安裝在與前端攝像機(jī)距離較近的位置，其強(qiáng)大的智能視頻分析功能甚至可支持4路1080P高清視頻分析，同時(shí)可支持圖片和視頻流輸出。此獨(dú)立式設(shè)備方式具備兩大優(yōu)勢，一是分析性能強(qiáng)大;二是可與多種類高清攝像機(jī)匹配組合。

　　后臺(tái)處理方式：現(xiàn)在很多交通系統(tǒng)平臺(tái)一般都開發(fā)有道路信息智能檢測模塊，統(tǒng)一將前端攝像機(jī)的視頻流發(fā)送到后臺(tái)，再由后端平臺(tái)進(jìn)行分析。該模式的優(yōu)點(diǎn)是集中性很強(qiáng)，而且利用后端平臺(tái)硬件的超強(qiáng)的智能視頻分析性能，對(duì)識(shí)別的應(yīng)用也較多樣化。當(dāng)然，也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，如對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求非常高。當(dāng)大量前端攝像機(jī)需要同步分析時(shí)，即便平臺(tái)具備負(fù)載均衡功能，但由于前端攝像機(jī)傳回的信息量龐大，仍會(huì)對(duì)系統(tǒng)的處理性能和網(wǎng)絡(luò)帶寬造成影響。

　　上述三種方式各有優(yōu)劣，但都離不開前端的圖像捕捉單元。天津亞安的郗勝奎認(rèn)為：“對(duì)于視頻監(jiān)控而言，圖像清晰度是最關(guān)鍵、最基本的需求。視頻監(jiān)控圖像越清晰，畫面細(xì)節(jié)越完整，智能分析功能的準(zhǔn)確度也越高。當(dāng)目標(biāo)像素越多，識(shí)別越清晰，分析準(zhǔn)確度也更高。簡而言之，智能分析功能的使用都是在圖像識(shí)別清晰的前提下進(jìn)行過濾處理的。無論是針對(duì)智能前置的分析模式還是后端平臺(tái)分析處理，高清畫質(zhì)都是提高智能分析準(zhǔn)確性的重要因素。由此可見，高清畫質(zhì)不僅是單一的視覺效果上的滿足，同時(shí)，也能為智能分析提供更有用的分析環(huán)境。”