高速公路數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)與探索

于宏志

摘 要 近些年來，隨著高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，相關(guān)部門對高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的要求也逐漸提高，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是一個相對復(fù)雜的信息處理系統(tǒng)，能夠?qū)Ω咚俟返慕煌鬟M(jìn)行全面的監(jiān)測和控制。文章主要以高速公路數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)為研究對象，通過視頻通訊以及視頻通訊的選型，數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案，以及數(shù)字視頻的發(fā)展?fàn)顩r三個方面對高速公路數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行探討和研究。

關(guān)鍵詞 高速公路；數(shù)字化；監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：U412 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0161-01

隨著我國高速公路發(fā)展的越來越快，相關(guān)部門對高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的要求也逐漸提高，高速公路的監(jiān)控系統(tǒng)是交通機(jī)電工程系統(tǒng)的重要部分。該系統(tǒng)的主要作用是可以通過對交通流和交通運(yùn)行情況的監(jiān)控，來實現(xiàn)對重點路段的實時管理和控制。為了能夠進(jìn)一步對公路交通流實施全面監(jiān)控，同時提高交叉路口的通行能力，確保高速公路的安全性，要對高速公路的全過程進(jìn)行監(jiān)控。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)一般采用辦公室網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理，而隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來數(shù)字技術(shù)與智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的融合被廣泛的使用著。

1 視頻通訊以及視頻通訊的選型

根據(jù)當(dāng)代互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)要求，促使我們可以快速找到解決視頻傳輸運(yùn)用的方法。近些年來行業(yè)里一些壓縮標(biāo)準(zhǔn)的全光視頻綜合接入解決方法技術(shù)已經(jīng)逐漸的成熟，已經(jīng)成為了公路業(yè)視頻傳輸?shù)男路较??？墒且驗閲H上的標(biāo)準(zhǔn)化組織以及國際上的電信聯(lián)盟制定出的編碼標(biāo)準(zhǔn)只是為技術(shù)框架做了定義，很多的技術(shù)指標(biāo)不是很具體，導(dǎo)致各個廠家在設(shè)備的研發(fā)過程中，信令、碼流以及控制協(xié)議等方面會有很多不同之處，品牌不同的設(shè)備之間兼容性很差。因此，一定要仔細(xì)的了解各個品牌之間的設(shè)備兼容狀況，要確保監(jiān)控系統(tǒng)的合理性、兼容性、先進(jìn)性等特性。

為了能夠讓監(jiān)控系統(tǒng)的使用更加靈活、組網(wǎng)更加簡單方便，要做到視頻數(shù)字協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化以及圖像接入和傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化。伴隨著高清視頻技術(shù)的逐步出現(xiàn)，該技術(shù)已經(jīng)被高速公路機(jī)電系統(tǒng)廣泛使用。而這種高清的視頻采用的是先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，而那些傳統(tǒng)的光端機(jī)廠家根本沒有辦法做到平滑過度以及系統(tǒng)的對接。

1.1 視頻的編碼

可以利用靈活和可靠的計算方法去滿足客戶的不同需求以及應(yīng)用。這個設(shè)計方案的使用，對相關(guān)的研發(fā)人員要求比較高，要求研發(fā)人員要熟悉計算方法。尤其在監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)方面，要實現(xiàn)新舊更新?lián)Q代產(chǎn)品的過渡和實施。各個類型芯片的顯著特點是視頻解碼程序相對固化、芯片的生產(chǎn)設(shè)備不貴、開發(fā)和研究的成本相對較低。在以這個特殊的解碼芯片技術(shù)為基礎(chǔ)的修正算法，除了開發(fā)和研究視頻編碼和傳輸數(shù)據(jù)之外，封裝的兩個環(huán)節(jié)有可能都與特定的網(wǎng)絡(luò)相互控制的要求不相符。所以相容性不高，面積相對較大，應(yīng)用不靈活。

1.2 視頻管理平臺的選型

視頻管理平臺一般有軟件設(shè)備和硬件設(shè)備兩部分組成。為了能夠保證與收費(fèi)站和服務(wù)區(qū)以及高速公路監(jiān)控數(shù)字化視頻相互兼容，實現(xiàn)統(tǒng)一的管理和控制平臺，經(jīng)過初步的綜合對比，推薦選中了蛙視和?？低暤染C合視頻控制管理平臺，這些品牌設(shè)備的兼容性相對較好。綜合視頻控制和管理平臺是一個對公路全過程進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)，一個好的公路全過程監(jiān)控系統(tǒng)一定要具備科學(xué)性、先進(jìn)性、功能大、性能相對穩(wěn)定、方便擴(kuò)展等特點。從目前看來，主要的綜合視頻管理平臺制造商相對較少，這類產(chǎn)品的共性是類型和功能有很多不同之處，另外，不同品牌的設(shè)備兼容性不是很好。

2 數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案

2.1 對道路的監(jiān)控

當(dāng)高速公路的主線間距在1.5千米左右時，高速公路要使用全程的監(jiān)控攝像。這里需要重點說明的是，高清的遙控攝像機(jī)和清槍式的固定攝像機(jī)兩部分組成了一臺高速公路監(jiān)控系統(tǒng)攝像機(jī)。在那些大橋以及路線坡度相對較大、路線曲線半徑很小以及事故發(fā)生頻繁的地段一定要進(jìn)行加密。這樣就可以保證通過高清遙控攝像機(jī)去對全線視頻進(jìn)行監(jiān)控。同時還要依據(jù)信息板、標(biāo)志標(biāo)牌的遮檔情況以及監(jiān)控運(yùn)行等方面的因素對現(xiàn)場進(jìn)行選址，這樣高速公路的全程一共設(shè)置了一百多套高速公路攝像機(jī)。在一般的情祝下，球形攝像機(jī)和固定槍機(jī)會指向一個方向。因此，最好要把球形遙控攝像機(jī)調(diào)整到離監(jiān)控點較近的地方，從而保證監(jiān)控效果的清晰度。

2.2 對道路的廣播

為了能夠進(jìn)一步提高服務(wù)的質(zhì)量，增強(qiáng)指揮調(diào)度的功能，避免公路停車，防止發(fā)生意外事故，在惡劣的環(huán)境下對駕駛員進(jìn)行提醒，高速公路應(yīng)該設(shè)置全套的有線廣播系統(tǒng)。利用無線電系統(tǒng)可以更加有效的對上述現(xiàn)象，給予提醒，能夠更好的指揮車輛，以保證高速公路的通暢。當(dāng)在公路中心使用綜合視頻管理平臺的時候，可以設(shè)置內(nèi)置數(shù)字廣播控制臺。

3 數(shù)字視頻的發(fā)展?fàn)顩r

3.1 數(shù)字圖像的處理情況

數(shù)字圖像處理技術(shù)是指把圖像信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號，全程使用電腦來操作并控制。模擬的信號實現(xiàn)延長，模擬的信號處理僅限于一維信號的處理。對于圖像的處理和模擬信號的處理只能達(dá)到圖像亮度、對比度以及顏色上的調(diào)整。像目標(biāo)提取以及軌跡跟蹤處理就只能使用數(shù)字圖像處理的技術(shù)來完成。完成了數(shù)字圖像的存儲，就可以實現(xiàn)二維平面圖像的加工、節(jié)約了3D圖像處理的時間和空間，從而增加了圖像處理的功能。

3.2 數(shù)字接口與模擬

視頻模擬傳輸系統(tǒng)和視頻數(shù)字傳輸系統(tǒng)相對比有一個比較明顯的特點就是噪聲模型不一樣，因而導(dǎo)致降噪濾波器的構(gòu)造就不同，可以更加快速指出構(gòu)建最佳過濾器。由于視頻模擬傳輸系統(tǒng)與視頻數(shù)字傳輸系統(tǒng)在噪聲模型上的不同，因此從理論上來看，可能會進(jìn)一步提高仿真系統(tǒng)檢測的準(zhǔn)確性以及工程的普遍性。當(dāng)沒有經(jīng)過優(yōu)化的模擬接口aid系統(tǒng)直接應(yīng)用到處理視頻數(shù)字傳輸系統(tǒng)的視頻時，由于它的最佳降噪濾波器的構(gòu)造不同，就會經(jīng)常出現(xiàn)檢測效果較差的現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

綜上所述，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)作為一個重要的信息處理系統(tǒng)，可以為高速公路的發(fā)展提供更好的服務(wù)，可是隨著高速公路的高速發(fā)展，對高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的要求也逐漸提高，目前，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)正朝著數(shù)字化的方向發(fā)展，該技術(shù)的應(yīng)用對高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展起到了更好的促進(jìn)作用。

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