監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用分析

薄 春 陽(yáng)

(山西省交通科學(xué)研究院,山西 太原 030006)

0 引言

隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)與科技水平的穩(wěn)定發(fā)展增長(zhǎng)，監(jiān)控系統(tǒng)作為決定現(xiàn)階段高速公路管理機(jī)制質(zhì)量及高效性的關(guān)鍵所在，能夠?qū)Φ缆分袡C(jī)動(dòng)車行駛狀態(tài)以及路線進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)管與控制，并針對(duì)監(jiān)控到的突發(fā)事件以及機(jī)動(dòng)車異常行駛等問(wèn)題制定出相應(yīng)的解決措施。因此現(xiàn)階段交通部門要想從根本上實(shí)現(xiàn)高速公路的高質(zhì)高效性管理，就要將工作重點(diǎn)放在對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的認(rèn)知與應(yīng)用上，并在日常工作中不斷吸取教訓(xùn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，力爭(zhēng)發(fā)揮出監(jiān)控系統(tǒng)自身的積極作用。

1 監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)程

隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的全球化發(fā)展，為進(jìn)一步提升國(guó)家的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，有關(guān)部門也將當(dāng)前工作的重心放在了高速公路體系的建設(shè)及管理上，并針對(duì)不同地區(qū)的高速公路建設(shè)采取了大量的融資政策，從根本上推動(dòng)了交通事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。而就目前來(lái)看，雖然我國(guó)高速公路建設(shè)水平已經(jīng)在國(guó)際舞臺(tái)上占據(jù)了一席之地，但其管理體系發(fā)展速度卻明顯緩慢。因此為提升高速公路管理體系自身的完善性，有關(guān)部門也逐漸提升了監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上應(yīng)用重要性的認(rèn)知。

縱觀監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路應(yīng)用過(guò)程中的發(fā)展進(jìn)程，可以將其劃分為三個(gè)方面：

第一，在收費(fèi)站設(shè)立監(jiān)控體系。此種監(jiān)控體系主要是在高速公路收費(fèi)站的進(jìn)出口以及收費(fèi)站內(nèi)部設(shè)立監(jiān)控點(diǎn)，并通過(guò)將此些監(jiān)控點(diǎn)劃分為一個(gè)整體且獨(dú)立的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。但這種監(jiān)控體系最大的局限性之一就是可監(jiān)管范圍較小，無(wú)法從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)車行駛過(guò)程中全面監(jiān)管，并且過(guò)于依靠人工，嚴(yán)重滯后了監(jiān)控體系在運(yùn)行過(guò)程中的高效性[1]。

第二，在重點(diǎn)路段處設(shè)立監(jiān)控體系。此種方式較之過(guò)去相比，增加了對(duì)機(jī)動(dòng)車在高速公路行駛過(guò)程中的監(jiān)管力度，并在重點(diǎn)路段處、高速立交橋、隧道等特殊路段處安裝了用于路面監(jiān)控的設(shè)施，將設(shè)施中的圖像資料傳輸?shù)街付ǖ谋O(jiān)管地點(diǎn)，從而提升了監(jiān)管體系應(yīng)用過(guò)程中的高效性。不僅如此，在此監(jiān)控系統(tǒng)中，同樣也增添了監(jiān)視墻、延時(shí)攝像機(jī)等新型的設(shè)施，使在重點(diǎn)路段中行駛的機(jī)動(dòng)車影像能夠重復(fù)以及延時(shí)的播放，并切實(shí)保障了機(jī)動(dòng)車在行駛過(guò)程中的安全性以及規(guī)范化。

第三，在路網(wǎng)處設(shè)立監(jiān)控體系。隨著當(dāng)前高速公路建設(shè)水平的快速增長(zhǎng)，為從根本滿足當(dāng)前國(guó)家與有關(guān)部門對(duì)高速公路管理工作的高質(zhì)化要求，現(xiàn)階段有關(guān)部門也在高速公路路網(wǎng)處設(shè)立了相關(guān)監(jiān)控體系，并對(duì)不同的地區(qū)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行整合，以實(shí)現(xiàn)地區(qū)間監(jiān)控體系數(shù)據(jù)的公開化與共享性，提升處理高速公路突發(fā)事件的應(yīng)急速度，并為實(shí)現(xiàn)高速公路的全面監(jiān)控奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用

2.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上應(yīng)用的特征

就目前監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用情況來(lái)看，現(xiàn)階段的相關(guān)工作者也將工作的重點(diǎn)放在了對(duì)監(jiān)控體系的技術(shù)性及功能性擴(kuò)充的工作上，并將數(shù)字視頻技術(shù)充分應(yīng)用在了其中。具體而言，利用視頻對(duì)不同路段進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的過(guò)程中，應(yīng)確保其監(jiān)控系統(tǒng)處于一個(gè)良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之中。而數(shù)字視頻技術(shù)則有效避免了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不穩(wěn)定對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)視頻影像清晰度造成不利的影響的問(wèn)題，只需要在監(jiān)控中心設(shè)置一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制裝置，就可增強(qiáng)視頻信息在傳輸過(guò)程中的穩(wěn)定性。而在基于數(shù)字視頻技術(shù)對(duì)高速公路機(jī)動(dòng)車及路面情況進(jìn)行監(jiān)管的過(guò)程中，其主要的特征表現(xiàn)在：

第一，監(jiān)控信息的傳輸?shù)那馈Ｔ诂F(xiàn)階段的數(shù)字視頻技術(shù)中，主要應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的整合與分析，并相較于原有監(jiān)控體系相比，此種新型監(jiān)控技術(shù)更加提升了監(jiān)控過(guò)程中的穩(wěn)定性[3]。

第二，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的穩(wěn)定性。為從根本上應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中造成的不穩(wěn)定因素，現(xiàn)階段所應(yīng)用的數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)使得有效縮短了信號(hào)在傳播過(guò)程中的途徑，從而增加了視頻信號(hào)的穩(wěn)定性及所傳輸視頻圖的穩(wěn)定性。

第三，監(jiān)控系統(tǒng)控制中心的設(shè)立。在數(shù)字視頻技術(shù)中，其監(jiān)控中心的作用就是將不同路段所收集到的信息進(jìn)行解碼，并傳輸?shù)奖O(jiān)視裝置自身，并在原有基礎(chǔ)上提升了監(jiān)視系統(tǒng)在反饋過(guò)程中的高效性[3]。

2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

就目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路中的應(yīng)用效果來(lái)看，其自身?yè)碛幸韵聨讉€(gè)優(yōu)勢(shì)：

第一，由于當(dāng)前視頻監(jiān)控體系所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸方式，因此相較于過(guò)去的光纖信號(hào)傳輸途徑相比，此種體系提升了傳輸過(guò)程中的穩(wěn)定性以及抗干擾性，同時(shí)也大大節(jié)省了有關(guān)部門在安裝光纖設(shè)施中所耗費(fèi)的大量經(jīng)費(fèi)。同時(shí)此種監(jiān)控體系也從根本上降低了原有信號(hào)傳輸過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)，提升了信號(hào)控制工作的合理性以及科學(xué)性。

第二，在利用數(shù)字視頻技術(shù)進(jìn)行高速公路監(jiān)控的過(guò)程中，同樣也能夠有效改善原有監(jiān)控體系中存在功能設(shè)施重復(fù)而導(dǎo)致資源浪費(fèi)問(wèn)題，從而提升了交通設(shè)施建設(shè)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)利益，并促成了監(jiān)控系統(tǒng)與高速公路運(yùn)行過(guò)程中的優(yōu)質(zhì)性配合，使其能夠充分發(fā)揮出自身積極的作用。

第三，在現(xiàn)階段的視頻監(jiān)控體系中，其自身對(duì)視頻信息的處理水平也得到了進(jìn)一步的提升，并可為多種不同規(guī)格的監(jiān)視設(shè)施提供服務(wù)，提升了監(jiān)控系統(tǒng)自身運(yùn)行過(guò)程中的效率及質(zhì)量。

3 基于IP技術(shù)下監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用

3.1 IP技術(shù)下監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備

在基于IP技術(shù)下，監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路的應(yīng)用過(guò)程中主要需要以下設(shè)施：第一，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)施?，F(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)施較之原有監(jiān)控設(shè)施相比，增加過(guò)去沒有的獨(dú)立IP操作及控制功能，并有效推動(dòng)了監(jiān)控系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程。與此同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)施中主要還具有：光影處理裝置、圖像傳感裝置、信息資源壓縮裝置、控制系統(tǒng)等。而此種監(jiān)控體系運(yùn)行的過(guò)程中，僅依靠無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)即可。第二，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)施，此種設(shè)施主要的工作就是將已經(jīng)收集到的高速公路機(jī)動(dòng)車行駛情況及路面，路面影像等信息數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并傳送到相應(yīng)的信號(hào)接收設(shè)備中，以實(shí)現(xiàn)畫面的再現(xiàn)。

3.2 IP技術(shù)下監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

將IP技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)中，在原有基礎(chǔ)上提升了監(jiān)控系統(tǒng)自身功能的完善性，具體而言，在現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)多角度全方位的對(duì)道路路面及機(jī)動(dòng)車行駛情況進(jìn)行監(jiān)控，并可充分發(fā)揮出監(jiān)控中心的積極作用；同時(shí)在IP技術(shù)中，也可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)在圖像上的有效管理，并對(duì)設(shè)置有監(jiān)控裝置的高速公路路段進(jìn)行實(shí)時(shí)查看。不僅如此，相關(guān)工作人員還可針對(duì)某處視頻圖像進(jìn)行放大或倒退處理，以從根本上了解與掌握當(dāng)時(shí)高速公路路面的真實(shí)情況。利用IP技術(shù)的監(jiān)控體系還能夠有效對(duì)監(jiān)控畫面進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制，縮短了高速公路路面發(fā)生突發(fā)事件的解決時(shí)間，從而為車輛以及機(jī)動(dòng)車駕駛員的行車安全提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

4 基于GIS技術(shù)下監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用

GIS技術(shù)主要是指將地區(qū)間地理信息進(jìn)行采集、整合、處理與分析，并將此類信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)當(dāng)中，對(duì)當(dāng)?shù)氐乩硪c(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的掌握。不僅如此，隨著現(xiàn)階段有關(guān)部門對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用情況重視度的不斷提升，當(dāng)前相關(guān)工作人員也將GIS技術(shù)利用在了高速公路的監(jiān)控系統(tǒng)中，并利用此項(xiàng)技術(shù)對(duì)地理信息的處理功能，對(duì)高速公路總體情況進(jìn)行全面的掌握。不僅如此，GIS技術(shù)還可對(duì)當(dāng)前高速公路在特殊氣候條件下行駛的風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估與分析，從而制定出相應(yīng)的解決措施，實(shí)現(xiàn)高速公路管理體系的信息化與智能化管理目標(biāo)。

而就當(dāng)前GIS技術(shù)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中來(lái)看，其自身的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

第一，利用GIS技術(shù)能夠?qū)Ω咚俟愤\(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行場(chǎng)外的監(jiān)管與控制，并且在公路中發(fā)現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)，工作人員也可利用GIS技術(shù)對(duì)事件發(fā)生原因以及具體情況進(jìn)行了解與掌握，并及時(shí)制定出相應(yīng)的解決措施，將高速公路運(yùn)行時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)性降到最低。

第二，在對(duì)不同地區(qū)路段進(jìn)行監(jiān)控的過(guò)程中，利用GIS技術(shù)能夠?qū)ζ洮F(xiàn)有運(yùn)行情況進(jìn)行全方位的掌握，從而以多角度對(duì)路面情況進(jìn)行管理，并針對(duì)實(shí)際工作情況制定出相應(yīng)的解決與控制預(yù)案。

第三，在對(duì)高速公路隧道等特殊路段進(jìn)行監(jiān)控的過(guò)程中，利用GIS技術(shù)同時(shí)也能夠準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)確的給予相關(guān)工作人員此路段的信息，并結(jié)合路段內(nèi)具體情況制定出相應(yīng)的解決或整改措施。同時(shí)相關(guān)工作人員可以利用監(jiān)控系統(tǒng)中的處理機(jī)制，對(duì)隧道內(nèi)監(jiān)控設(shè)施的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)督與控制，從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路特殊路段的全面監(jiān)控。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用進(jìn)行分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，為切實(shí)鞏固與夯實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路管理機(jī)制中所占據(jù)的重要地位，并實(shí)現(xiàn)其在功能性與實(shí)用性方面的不斷完善及優(yōu)化，現(xiàn)階段相關(guān)工作者就應(yīng)在原有監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上適當(dāng)引進(jìn)先進(jìn)的科技技術(shù)，并結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的具體情況，構(gòu)建起一套更為全面的監(jiān)管系統(tǒng)，進(jìn)而提升機(jī)動(dòng)車在高速公路中行駛的安全性。

[1] 渠光杰,蘇 健,郭 甫.云存儲(chǔ)系統(tǒng)在高速公路視頻監(jiān)控存儲(chǔ)中的應(yīng)用分析與設(shè)計(jì)[J].中國(guó)交通信息化,2014(S1):110-112.

[2] 吳政鋒.基于3G網(wǎng)絡(luò)的高速公路無(wú)線移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D].廣州：華南理工大學(xué),2013(8):152-196.

[3] 李兆國(guó).淺析基于層次分析法的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)選方法研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué),2013.