高速公路聯網監(jiān)控技術標準化的意義

羅曉玲，李少丁，王啟明，徐志斌，2，李 理

（1.北京云星宇交通工程有限公司，北京 100078；2.北京市首都公路發(fā)展集團有限公司，北京 100161）

0 引言

經過多年的努力，北京市高速公路網已基本形成，聯網監(jiān)控系統的實際應用也取得了長足的進步，初步形成了高速公路聯網監(jiān)控的基礎網絡。但是，在北京市高速公路聯網運行環(huán)境下，目前還沒有統一的聯網監(jiān)控系統技術標準，尚未形成面向監(jiān)控業(yè)務需求的全市高速公路聯網監(jiān)控系統集成平臺，造成了當前各路段監(jiān)控系統結構各異，設備技術要求、數據交換接口、編碼要求等不一致，無法適應當前交通領域數字化、網絡化和智能化的發(fā)展要求。

因此，為了實現北京市高速公路監(jiān)控系統不同設備、異構網絡組成的各類系統之間互聯、互通和信息共享，綜合利用各類監(jiān)控資源，實現在全市范圍內監(jiān)控系統的聯網，北京市緊密結合工程實踐、運行管理的實際需求，并總結國內外高速公路聯網監(jiān)控系統建設積累的成熟經驗，研究制定了適合北京市的《高速公路聯網監(jiān)控系統技術要求》，并結合其他相關的標準規(guī)范，在實際工作中配套使用，使得北京市高速公路聯網監(jiān)控系統之間具備互聯互通和數據交換的技術標準，從而規(guī)范指導工程應用，同時也提高了北京市高速公路的交通運行管理水平，保障了高速公路的安全、暢通和高效運行，具有極其重要的現實意義。

1 高速公路聯網監(jiān)控技術要求的定位

基于北京市高速公路全面推行聯網監(jiān)控建設與管理的發(fā)展趨勢，編制出臺的《高速公路聯網監(jiān)控系統技術要求》主要出于以下幾個方面的考慮：

（1）各路段缺少統一的規(guī)劃和技術協調：各路段監(jiān)控分中心之間相互獨立、自成體系，彼此之間缺少統一的規(guī)劃和技術協調，不能在更大范圍內有效地實現監(jiān)控網絡的互聯、互通和信息共享。

（2）監(jiān)控系統技術水平各異：由于各路段監(jiān)控系統的建設與管理沒有統一的建設標準和技術規(guī)范進行參考，造成了當前各路段監(jiān)控系統技術水平各異，在軟件平臺、通信協議、設備技術參數、硬件接口、數據定義和傳輸格式等方面均產生了不一致的問題，給聯網監(jiān)控帶來了困難。

（3）投資管理主體多元化：北京市高速公路主要由首發(fā)、路政局、通達、國投等多家業(yè)主單位共同運營，管理方式不盡相同，一些路段自成體系，由各自的公司來經營和養(yǎng)護，并且都在開發(fā)和建設各自的路段管理監(jiān)控系統。因此，亟需制定相應的規(guī)范標準，應針對高速公路建設投資管理多元化的問題，加強行業(yè)管理，提高公共服務能力，維護高速公路的公益性。

（4）路網監(jiān)管的局限性顯露：北京市高速公路路網規(guī)模迅速擴大，但是各個路段之間存在自成體系的現象，造成路段信息不能規(guī)范整合并及時上傳，使得路網監(jiān)管和服務能力局限性日益暴露，監(jiān)控總中心對路網的監(jiān)控管理缺乏時效性和全局性，不能快速有效地應對突發(fā)緊急事件。

因此，為了解決北京市高速公路監(jiān)控系統聯網過程中存在的技術問題和管理問題，編制出臺的《高速公路聯網監(jiān)控系統技術要求》主要定位于指導北京市高速公路的工程建設和運營管理，既要維持現有體系的穩(wěn)定運行，同時也要適應未來的發(fā)展趨勢，其主要側重于體現北京市高速公路統一建設、運行和管理的思路，強調了聯網監(jiān)控系統的管理架構、系統功能、系統構成、系統網絡、設置規(guī)模、系統軟件、編碼解碼規(guī)則、視頻聯網、數據聯網、報表格式、視頻圖像字符疊加格式、信息發(fā)布規(guī)范、防雷與接地、機房設置、監(jiān)控系統界面、監(jiān)控設備基礎及管線預留預埋、供配電、信息安全等方面的技術規(guī)范。

2 高速公路聯網監(jiān)控技術標準化的意義

高速公路聯網監(jiān)控技術標準化是北京市高速公路建設過程中重要的環(huán)節(jié)之一，對高速公路工程實踐和運營管理起著非常重要的指導作用，有助于開展北京市高速公路監(jiān)控系統的聯網規(guī)范工作，進而提升聯網監(jiān)控系統技術水平和高速公路管理水平，是高速公路持續(xù)健康、快速發(fā)展的重要保障。

具體而言，北京市高速公路聯網監(jiān)控技術標準化的意義體現在如下幾個方面。

2.1 實現監(jiān)控系統互聯互通

本技術要求對視頻監(jiān)控系統的聯網結構進行了規(guī)范，對于高速公路視頻監(jiān)控新接入系統都基于SIP協議[1]；對于原有系統部分前端設備不支持SIP協議的情況，則基于SDK轉碼平臺實現各廠商之間的設備兼容。通過規(guī)范SIP協議和非SIP協議的聯網結構，有助于解決北京市高速公路當前各路段監(jiān)控系統技術標準不一致、硬件接口不兼容、軟件通信協議及數據傳輸格式不匹配等問題，能夠指導聯網監(jiān)控新接入系統的建設和現有系統的改造，在更大范圍內有效地實現監(jiān)控系統的互聯、互通和信息共享。

2.2 提升視頻監(jiān)控系統技術水平

考慮北京市高速公路視頻聯網的管理和業(yè)務需求，結合視頻編解碼技術的發(fā)展趨勢和應用前景，本技術要求對北京市高速公路H.264視頻聯網監(jiān)控設備的聯網結構、聯網協議、聯網規(guī)范、音視頻編解碼等技術要求和測試要求進行了規(guī)范[2]，有助于提升視頻聯網監(jiān)控系統技術水平。

同時，本技術要求在各個平臺互聯互通的基礎上，規(guī)范了基于網絡時間協議的統一授時系統，以完成所有聯網設備的時鐘同步[3]，避免了聯網監(jiān)控設備本地時鐘不精確，整個網絡系統、各個設備或平臺時鐘不同步對業(yè)務功能造成的影響，對實現業(yè)務時間同步機制具有重要的意義，有助于解決業(yè)務時間收端發(fā)端不吻合、部分監(jiān)控視頻錄像時間錯亂等諸多問題。

2.3 提高交通運行管理水平

北京市高速公路路網逐漸形成，但是當前各路段監(jiān)控系統缺少統一規(guī)劃和技術協調，造成路段信息不能規(guī)范整合并及時上傳，使得路網監(jiān)管和服務能力局限性日益暴露。

根據北京市高速公路網的實際情況和各路段管理需求，本技術要求規(guī)范了聯網監(jiān)控系統的“監(jiān)控總中心—區(qū)域監(jiān)控中心—監(jiān)控分中心/隧道管理所—外場監(jiān)控設備/隧道監(jiān)控設備”四級管理模式，在管理架構上重點增加了“區(qū)域監(jiān)控中心”層級，用于分擔監(jiān)控總中心的系統功能，而行政級別和控制權限則比監(jiān)控分中心高一些，有助于各路段的語音、數據、視頻等監(jiān)控信息規(guī)范整合并上傳，在一定程度上保障了監(jiān)控總中心對路網監(jiān)控管理的時效性和全局性，有助于實現北京市高速公路聯網監(jiān)控系統的規(guī)范設計和系統的互操作性，從而規(guī)范指導聯網監(jiān)控系統的工程建設和運營管理，快速有效地應對突發(fā)緊急事件，提升路網監(jiān)管能力和服務水平，從而提高交通運行管理水平。

2.4 規(guī)范指導工程實踐

本技術要求詳細、明確、定量地規(guī)范了北京市高速公路聯網監(jiān)控系統的監(jiān)控系統界面、監(jiān)控設備基礎及管線預留預埋、機房設置、供配電、防雷與接地等工程應用實踐要求，同時結合其他相關標準規(guī)范在實際工作中配套使用，能夠規(guī)范指導北京市高速公路新建、擴建或改建工程中監(jiān)控系統（包含隧道監(jiān)控）的工程實施和建設，有助于保質保量地建設聯網監(jiān)控系統，從而提高工程管理水平，提升工程質量，確保安全、加強環(huán)保、保證工期。

2.5 避免重復投資

本技術要求對聯網監(jiān)控系統的設置規(guī)模進行了規(guī)范統一，具體涉及管理架構設備、外場監(jiān)控設備、隧道監(jiān)控設備等設置規(guī)模，有助于在管理體制、機構定編、人員配備、設備購置等方面充分統一標準，整合資源，消除不必要或者重復的資源浪費，避免重復投資，體現了超前意識和全面協調的可持續(xù)發(fā)展意識，有助于通盤考慮、綜合規(guī)劃、分步實施，以實現管理效能的最大化。

同時，聯網監(jiān)控系統技術標準化可使新技術、新模式在高速公路工程實踐和運營管理中推廣應用時，遵循共同準則，建立穩(wěn)定秩序，從而促進整個行業(yè)工程建設和運營管理的規(guī)范化，避免重復投資。

2.6 降低運營管理成本

目前北京市高速公路信息發(fā)布管理存在不規(guī)范現象，導致了發(fā)布的信息分類不準確、編碼不統一、顯示不合理等問題，限制了高速公路信息發(fā)布設備作用的充分發(fā)揮，降低了資源的有效利用，增加了運營管理成本。

為了對信息發(fā)布進行規(guī)范化管理，本技術要求將信息發(fā)布納入了規(guī)范化管理軌道，制定了信息顯示和管理的統一標準，規(guī)范其分類、編碼、固化和顯示形式，有助于規(guī)范高速公路信息發(fā)布管理各個環(huán)節(jié)的作業(yè)，簡化流程，使聯網監(jiān)控系統信息發(fā)布管理工作規(guī)范化、系統化和科學化，從而促進工作人員的統一、協調、高效率作業(yè)，降低運營管理成本，最大限度地提高管理效率與規(guī)模效益。同時，也在一定程度上保障了信息發(fā)布的準確性和及時性，切實為社會公眾提供出行信息，從而更好地滿足安全便捷出行的需求，充分發(fā)揮了良好的社會效益與經濟效益。

3 結語

本文結合北京市高速公路聯網監(jiān)控系統的工程實踐、管理需求，闡述了聯網監(jiān)控技術要求的主要定位、所能解決的問題，并重點探討了聯網監(jiān)控技術標準化對聯網監(jiān)控系統工程建設和運營管理的指導性、規(guī)范性作用，以及實現良好的社會效益、經濟效益等方面的深遠而重大的意義。

[1] GB/T 28059.1—2011，公路網圖像信息管理系統平臺互聯技術規(guī)范[S].

[2] 山西省高速公路管理局.山西省高速公路H.264視頻監(jiān)控設備聯網技術要求[Z].太原：山西省高速公路管理局，2011.

[3] 樊國麗，趙尚宏.基于NTP的網絡中心戰(zhàn)時間同步技術研究[J].電光與控制，2006，13（4）：28-30.