監(jiān)控一體化信息平臺在高速公路的應(yīng)用

陳勝柱

摘 要：監(jiān)控一體化信息平臺根據(jù)高速公路監(jiān)控管理的特點(diǎn)需求應(yīng)運(yùn)而生。它是監(jiān)控技術(shù)發(fā)展到一 定水平的綜合型代表。監(jiān)控一體化信息平臺的先進(jìn)性系統(tǒng)、對監(jiān)控管理能達(dá)到預(yù)期效果起著決定性作用。文章對監(jiān)控一體化信息平臺中的全程監(jiān)控系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、交通事件自動檢測系統(tǒng)等信息平臺在高速公路中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)和分析。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控一體化信息平臺；全程監(jiān)控系統(tǒng)；閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)；交通事件自動檢測系統(tǒng)

0 前言

監(jiān)控一體化信息平臺的先進(jìn)性系統(tǒng)、對監(jiān)控管理能達(dá)到預(yù)期效果 起著決定性作用。它以視頻處理技術(shù)和視頻分析技術(shù)的提升為前提，從接入層、交換層、傳輸層及管理層 4 個方面深入貼近管理實(shí)際，具備多業(yè)務(wù)模塊化接入、分布式數(shù)字交換、靈活的多業(yè)務(wù)大容量傳輸、多級系統(tǒng)智能運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)多兼容性、多層次的監(jiān)控服務(wù)控制目的，更具有多樣化控制，多層次管理的優(yōu)點(diǎn)，滿足高速公路日常監(jiān)控管理的特性要求。一體化監(jiān)控管理平臺可支持多種信號并行接入模式（遠(yuǎn)端光端機(jī)光纖綜合數(shù)據(jù)類的接入、本地模擬視頻及各類本地?cái)?shù)據(jù)類的接入、編碼器的網(wǎng)絡(luò)接入等）。各種信號數(shù)據(jù)源的接入方式可滿足高速公路的綜合監(jiān)控需求，給智能化分析，智慧化決策提供基本交通數(shù)據(jù)保障。監(jiān)控一體化信息平臺包括的內(nèi)容很多，下面就幾個主要構(gòu)成進(jìn)行了總結(jié)和分析。

1 全程監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

本項(xiàng)目交通全程監(jiān)控系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)、交通監(jiān)控子系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)、交通事件檢測子系統(tǒng)等組成。

（1）計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)是交通監(jiān)控系統(tǒng)的中樞指揮系統(tǒng)，按程序自動進(jìn)行外場交通信息的采集、分析、處理、存儲及打印。

（2）交通監(jiān)控子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)包括交通信息采集、交通參數(shù)檢測、交通控制與誘導(dǎo)等3部分。

（3）閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)由路段監(jiān)控中心視頻監(jiān)控設(shè)備（視頻服務(wù)器、視頻編解碼器、工作站等）、顯示設(shè)備、圖像傳輸設(shè)備和外場攝像機(jī)等部分組成。

（4）交通事件檢測子系統(tǒng)。本項(xiàng)目全程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置一套完整的事件自動檢測子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)由事件檢測分析儀、事件檢測服務(wù)器、事件檢測工作站、以太網(wǎng)交換機(jī)及全套檢測軟件和管理軟件組成。

2 閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)主要由外場攝像機(jī)、閉路電視控制設(shè)備、圖像存儲和顯示設(shè)備、傳輸設(shè)備以及傳輸通道等組成。在沿線約按每2km設(shè)置2套攝像機(jī)，1套遙控?cái)z像機(jī)+1套固定攝像機(jī)。在漳河、小引河、衛(wèi)河特大橋橋下，共設(shè)置安保攝像機(jī)28臺。廣平、大名服務(wù)區(qū)廠區(qū)各設(shè)置8臺彩色遙控?cái)z像機(jī)，一臺視頻管理工作站及磁盤存儲陣列，用于監(jiān)視服務(wù)區(qū)及路段環(huán)網(wǎng)視頻的實(shí)時狀況。

（1）外場攝像機(jī)立柱上配置2臺攝像機(jī)，其鏡頭分別對著主干道上下行方向，一臺為固定式攝像機(jī)可進(jìn)行交通事件的檢測和交通參數(shù)的測量；另一臺可轉(zhuǎn)動，檢測交通事件并在發(fā)生事故時在該斷面實(shí)施對事故現(xiàn)場跟蹤監(jiān)視。

（2）圖像顯示及控制。在主監(jiān)視器上或在顯示屏上能顯示單播、組播的圖像，能輪巡不同組合的圖像。軟矩陣具有對任一攝像機(jī)的鏡頭、光圈及云臺的控制的功能。

（3）交通控制。依據(jù)上傳的交通參數(shù)的處理和判斷、對交通事件報(bào)警、對采集到的氣象信息將生成不同的控制方案，下達(dá)道路信息指令、誘導(dǎo)交通、減緩和消除交通堵塞，在發(fā)生事故時為及時緊急實(shí)施救援、減少損失贏得時間。

（4）交通狀況的監(jiān)視。監(jiān)控軟件生成的模擬地圖上將顯示本路外場設(shè)備的樁號、工作狀態(tài)，顯示外場設(shè)備測量的實(shí)時參數(shù)及各路段的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2 系統(tǒng)功能

（1）路監(jiān)控中心可對遙控?cái)z像機(jī)進(jìn)行控制，控制包括搖攝、仰俯攝、變焦距、聚焦等?？蛇x擇任意一路視頻輸入到任一臺監(jiān)視器上顯示，對所有的遙控?cái)z像機(jī)圖像進(jìn)行錄像。系統(tǒng)具有編程功能，可將攝像機(jī)和監(jiān)視器分組切換，輪巡顯示。

（2）將本地視頻信號上傳到省監(jiān)控中心。在省中心的指令下可任意切換兩路圖像信號，以原始的數(shù)據(jù)編碼形式上傳，通過通信系統(tǒng)的以太網(wǎng)板將本地的圖像信號上傳到省中心，在省中心將以相應(yīng)的設(shè)備接收圖像信號并解碼后顯示。

（3）正常運(yùn)行時，來自外場編碼設(shè)備的圖像信息經(jīng)H.264壓縮編碼后進(jìn)入路中心的軟矩陣，本地解碼設(shè)備的視頻輸出端（已解碼）分別接入大屏幕拼接屏，在視頻工作站軟件的控制下對主干線上傳的圖像進(jìn)行輪巡顯示，如圖1所示。

（4）通過軟件具備將本路監(jiān)控視頻信息發(fā)布在公網(wǎng)上，使得出行者、管理者可隨時隨地及時方便的了解本路的交通運(yùn)行狀況。

在路監(jiān)控中心，設(shè)置數(shù)字視頻本地接入設(shè)備，負(fù)責(zé)對外場上傳的視頻信號進(jìn)行解碼、切換控制和輸出、進(jìn)行大屏監(jiān)視。

3交通事件自動檢測系統(tǒng)

3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

交通事件自動檢測系統(tǒng)由視頻事件分析儀、事件檢測管理服務(wù)器以及全套檢測軟件和管理軟件，外場監(jiān)控?cái)z像機(jī)及相關(guān)的傳輸設(shè)備構(gòu)成。利用沿線布設(shè)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)采集的視頻圖像作為信號輸入，通過對視頻圖像的處理分析，在圖像的覆蓋范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行道路交通參數(shù)、各種交通事件和事故的自動檢測，并且系統(tǒng)能夠自動報(bào)警和錄像存儲，為道路的交通安全管理和道路運(yùn)營提供極大的幫助。

對全線攝像機(jī)的視頻信號進(jìn)行交通事件事故檢測，以實(shí)現(xiàn)對道路的智能化監(jiān)控。所有攝像機(jī)圖像信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心后，無需進(jìn)行解壓直接送入到視頻事件檢測系統(tǒng)中去進(jìn)行視頻事件自動檢測，每臺交通視頻事件分析儀能夠同時處理8路視頻信號。

視頻事件分析儀由計(jì)算機(jī)單元、圖像處理軟件、視頻解碼單元、視頻信號數(shù)字化系統(tǒng)以及通信卡和相關(guān)的分析軟件構(gòu)成等構(gòu)成。視頻事件分析儀設(shè)在監(jiān)控分中心，高清固定攝像機(jī)的圖像經(jīng)分配后接入視頻事件分析儀，視頻事件分析儀通過10/100/1000M以太網(wǎng)接口接入監(jiān)控分中心的監(jiān)控以太網(wǎng)交換機(jī)，通過以太網(wǎng)與同設(shè)在監(jiān)控分中心的交通事件管理工作站實(shí)現(xiàn)通信。

3.2 系統(tǒng)功能

（1）交通事件檢測功能。系統(tǒng)可對道路上發(fā)生的異常交通事故進(jìn)行自動檢測，包括車輛停駛、車輛慢行、車輛逆行、交通擁堵、行人穿越、遺棄物品、車輛駛出道路、路面突發(fā)異常、火災(zāi)等。

（2）報(bào)警功能。交通事件檢測報(bào)警，當(dāng)檢測到交通事件時，系統(tǒng)能夠自動報(bào)警，并可對報(bào)警進(jìn)行類型劃分和優(yōu)先級控制。

（3）錄像功能。當(dāng)系統(tǒng)檢測到交通事件時，可對事件過程進(jìn)行自動記錄和存儲。系統(tǒng)至少提供事件發(fā)生前后各2min的視頻錄像，通過錄像可對事故進(jìn)行再現(xiàn)，以備后查。

4 總結(jié)

在我國高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)過程中，首先要能明確公路監(jiān)控系統(tǒng)的相對復(fù)雜性，要及時發(fā)現(xiàn)實(shí)際建設(shè)過程中存在的問題和困難。有關(guān)部門要提高對科學(xué)技術(shù)重要的性的認(rèn)識，將網(wǎng)絡(luò)信息化、數(shù)據(jù)化運(yùn)用到監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)中。要通過準(zhǔn)確的評估和技術(shù)改進(jìn)，節(jié)約資金投入，盡可能縮短不必要的建設(shè)周期，并要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時性和可靠性，構(gòu)建監(jiān)控一體化信息平臺，推進(jìn)我國高速公路交通監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步完善和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：廣東新粵交通投資有限公司）