發(fā)展智能高速公路關(guān)鍵技術(shù)研究

王高爽

（遼寧艾特斯智能交通技術(shù)有限公司遼寧沈陽110166）

發(fā)展智能高速公路關(guān)鍵技術(shù)研究

王高爽

（遼寧艾特斯智能交通技術(shù)有限公司遼寧沈陽110166）

本文中從高速公路智能監(jiān)控通信技術(shù)的概述、高速公路智能監(jiān)控中的視頻監(jiān)視系統(tǒng)技術(shù)、智能全監(jiān)控通信的關(guān)鍵技術(shù)與高速公路智能監(jiān)控通信技術(shù)的主要系統(tǒng)四方面，進(jìn)行了分析，以供借鑒。

高速公路；智能監(jiān)控；通信技術(shù)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，車輛購置也開始增多，導(dǎo)致高速公路車流量顯著增加，為了有效的預(yù)防事故發(fā)生，可以利用先進(jìn)的技術(shù)，建設(shè)高速智能監(jiān)控系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化監(jiān)控，需要及時(shí)對一些關(guān)鍵問題采取合適的技術(shù)手段加以解決。智能公路系統(tǒng)是建有通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施，并對車輛實(shí)施自動(dòng)安全檢測、發(fā)布相關(guān)的信息以及實(shí)施實(shí)時(shí)自動(dòng)操作的運(yùn)行平臺，它為實(shí)現(xiàn)智能公路的運(yùn)輸提供更為安全、經(jīng)濟(jì)、舒適、快捷的基礎(chǔ)服務(wù)，以達(dá)到減少交通擠塞和事故的目的。

1 高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)組成的原理

這種系統(tǒng)所采用的是光纖傳輸和光中繼來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，采用總分式組網(wǎng)，并且采用單片機(jī)嵌入系統(tǒng)。供電電源使用的是太陽能蓄電池，在選擇電池時(shí)，要考慮到太陽能電池的蓄電能力，可以采用以下方式：如果有用戶告警或者中心站對分站有通信要求時(shí)，才給予供電，其他時(shí)候可以通過MCU控制，將電源切斷，讓系統(tǒng)處于睡眠狀態(tài)，讓系統(tǒng)大部分處于零耗電狀態(tài)。還要考慮到容量以及使用效率各方面，高速公路的監(jiān)控系統(tǒng)要采用分時(shí)工作，保證只有四路分站可以通話，這在滿足系統(tǒng)需求的同時(shí)，也降低了系統(tǒng)容量，為整個(gè)高速公路的智能監(jiān)控提供了保障。對于建設(shè)的規(guī)模而言，可以根據(jù)系統(tǒng)的具體容量來定，一般情況下，一個(gè)分站可以支持300多個(gè)分站點(diǎn)，傳輸?shù)木嚯x可以用功率大、靈敏高的光器件來增加傳輸距離。高速公路智能監(jiān)控中的中心站和分站通過光纖和光分路進(jìn)行連通，由單機(jī)片完成分站和中心站的通信工作，通過固定的地址碼分區(qū)，并且采用分時(shí)的工作方式。

2 目前高速公路管理存在的問題分析

目前，高速公路出行信息傳播模式主要為單向傳播，缺乏信息交互的有效手段。信息內(nèi)容不全面，信息量小，不能個(gè)性化定制，按需投送，精準(zhǔn)服務(wù)。不方便隨時(shí)隨地查看，信息發(fā)布效率低、覆蓋面小且成本高。用戶被動(dòng)接受信息，獲取有效信息的效率較低，時(shí)間成本高，不利于提升決策效率。高速公路的運(yùn)行缺少數(shù)字化的評價(jià)指標(biāo)體系，對道路的運(yùn)輸能力、道路監(jiān)控運(yùn)行效果、指揮協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)效力等無法量化判斷。不能發(fā)現(xiàn)運(yùn)營和管理中進(jìn)一步挖掘和完善的空間，不利于可持續(xù)發(fā)展。在日常管理方面，信息分散在不同部門、聯(lián)勤單位、不同媒介，與內(nèi)部信息缺乏有效整合。特別是如何整合、建設(shè)及管理企業(yè)自有信息資源體系；如何打通單位內(nèi)部的信息斷層和孤島，建立運(yùn)營單位內(nèi)部及外部聯(lián)勤單位指揮調(diào)度共享平臺，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部資源與外面信息有效對接，幫助管理人員科學(xué)決策。交警、路政管理、收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)管理、養(yǎng)護(hù)及監(jiān)控等各項(xiàng)業(yè)務(wù)之間的協(xié)作力度不夠，基本處于各自為政的局面，缺乏有效溝通和聯(lián)動(dòng)，導(dǎo)致肇事逃逸、逃費(fèi)等事件時(shí)有發(fā)生。在工作安排上，各部門之間的業(yè)務(wù)開展在時(shí)間和空間上有時(shí)會(huì)發(fā)生沖突，影響工作效率和交通運(yùn)行。突發(fā)事件管理盡管不是常發(fā)性業(yè)務(wù)，但其社會(huì)影響較大。

3 高速公路智能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 高速公路圖像處理

高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)最核心的部分就是視頻圖像處理問題，將移動(dòng)車輛及時(shí)捕獲，確保對車輛的跟蹤錄制保證完整性、準(zhǔn)確性?？紤]到高速公路的車輛流量很大，并且路況非常復(fù)雜，因此，對于不同的情形，需要采取不同的方法，只有這樣，才可以確保智能監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。利用歸一化算法高速公路車輛在行駛時(shí)，由于高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)360°檢測，并且可以通過自動(dòng)調(diào)焦，檢測到車輛，但是因無法對車輛做準(zhǔn)確定位，因此無法檢測出車輛的行駛速度，為了控制好行駛車輛的車速，需要解決車速測量工作，即需要確保視頻檢測角度。具體可以通過歸一化方法，首先將錄制視頻圖形進(jìn)行分割，然后依據(jù)公路的路面顏色等特殊特征，將路面以及路標(biāo)等無關(guān)信息剔除，之后將剩余圖片信息進(jìn)行水平與垂直濾波，最后做霍夫算法變換，通過計(jì)算，確定檢測行駛車輛的當(dāng)前角度，利用其他算法即可檢測出車輛的車速。

3.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)的電力供應(yīng)

高速公路工作信息量大、時(shí)效性強(qiáng)，這就要求確保智能監(jiān)控系統(tǒng)工作正常，時(shí)時(shí)處理高速路況信息，電力供應(yīng)及時(shí)。為了有效解決電力問題，目前采取的兩種較為實(shí)用的方法為外接長電纜進(jìn)行遠(yuǎn)途供電、利用太陽能自發(fā)生電。對于電力供應(yīng)，需要結(jié)合不同的情況選擇不同的方案，如果高速公路段路面較為寬廣，且治安措施很到位，那采取經(jīng)典的外接長電纜供電就可以滿足很好的要求；而如果高速公路的路基鋪設(shè)電纜不好，并且距離供電站較遠(yuǎn)，那采取太陽能供電較好，在確保電力供應(yīng)正常的情況下，還可以預(yù)防電纜被盜等風(fēng)險(xiǎn)。對于不同的情形，選擇不同的措施，有利于解決電力供應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)問題。

3.3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)

在信息傳輸過程中，考慮到智能監(jiān)控系統(tǒng)安置點(diǎn)較為分散，需要同時(shí)將不同安置點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳回到中心，那就要考慮網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾室约翱煽啃詥栴}，針對這種問題，可以通過采取TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，以IP為技術(shù)構(gòu)架，采用開放式的NGN新進(jìn)架構(gòu)技術(shù)，通過IP的視頻服務(wù)器與數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，可以快速將各個(gè)系統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)同時(shí)傳回到信息處理中心，及時(shí)的將視頻進(jìn)行分析、處理。智能系統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)在經(jīng)過處理后，為了能夠?qū)?shù)據(jù)保存下來，便于以后檢索、調(diào)取，需要將數(shù)據(jù)保存下來?？紤]到視頻數(shù)據(jù)自身所需存儲(chǔ)空間很大，況且高速公路智能視頻監(jiān)控需要時(shí)時(shí)檢測，所需存款空間更大，因此，需要解決空間問題，確保數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)可以有效的存儲(chǔ)，可以采用物理分布式存儲(chǔ)，利用ISCSI擴(kuò)展快存技術(shù)，將大量的數(shù)據(jù)在幾秒之內(nèi)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)介質(zhì)中，并且在調(diào)取時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)秒級回放，大大的提高了存儲(chǔ)效率。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢，在我國高速公路發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，提出了智能高速公路建設(shè)框架與思路，從而為進(jìn)一步擴(kuò)大新型技術(shù)的推廣應(yīng)用，為河南省智慧高速公路建設(shè)提供思路與方法。

[1]王忠軍．基于GIS的智能高速公路管理關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[J]．企業(yè)文化，2014.

[2]韓濤.智能高速公路系統(tǒng)需求分析與研究[J].解放軍信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2013.

U495

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1004-7344（2016）30-0177-01

2016-9-29