高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案

李向峰

摘? 要：交通運(yùn)輸部辦公廳于2019年11月，發(fā)布《全國(guó)高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)工作實(shí)施方案》和《全國(guó)高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求》，全面加快推進(jìn)可視、可測(cè)、可控、可服務(wù)的高速公路運(yùn)行監(jiān)測(cè)體系建設(shè)。要求2020年底，基本建立全國(guó)高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)管理機(jī)制和制度標(biāo)準(zhǔn)體系，建設(shè)部級(jí)視頻云平臺(tái)并全國(guó)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。2021年6月，初步建成高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)智慧監(jiān)測(cè)與管控體系。文章作者結(jié)合自身從事行業(yè)對(duì)相關(guān)文件理解及現(xiàn)有主流云聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行研究，對(duì)高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案的目標(biāo)及任務(wù)、技術(shù)線路分析、實(shí)施步驟、安全要求等相關(guān)方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：高速公路;視頻云聯(lián)網(wǎng);建設(shè)方案

中圖分類號(hào)：U495? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）30-0133-02

Abstract： In November 2019， the General Office of the Ministry of Transport issued theImplementation Plan for National Expressway Video Networking Monitoring and the Technical Requirements for National Expressway Video Networking， comprehensively accelerating the construction of a visual， measurable， controllable and serviceable expressway operation monitoring system. It is required that by the end of 2020， the national highway video networking monitoring and management mechanism and system standard system should be basically established， and the video cloud platform at the level of the Ministry of Construction and national networking operation should be established. In June 2021， the intelligent monitoring and control system of expressway video cloud network was initially established. In this paper， the author studies the understanding of relevant documents and the existing mainstream cloud networking system in his own industry， and expounds the objectives and tasks of the highway video cloud networking construction scheme， technical route analysis， implementation steps， security requirements and other related aspects.

Keywords： highway; video cloud networking; construction plan

引言

交通運(yùn)輸部辦公廳于2019年11月，發(fā)布《全國(guó)高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)工作實(shí)施方案》和《全國(guó)高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求》，全面加快推進(jìn)可視、可測(cè)、可控、可服務(wù)的高速公路運(yùn)行監(jiān)測(cè)體系建設(shè)。要實(shí)現(xiàn)全國(guó)高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)，就要改變傳統(tǒng)視頻監(jiān)控管理模式，以互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)作為支撐，創(chuàng)新采用云、管、端架構(gòu)，將高速公路視頻推送上云，在云上建設(shè)視頻管理統(tǒng)一平臺(tái)，為各級(jí)管理者和社會(huì)公眾提供優(yōu)質(zhì)視頻服務(wù)。

1 我國(guó)原有高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

我國(guó)原有的各個(gè)省市的高速公路數(shù)字化、可視化管理解決方案都是一個(gè)一個(gè)的獨(dú)立系統(tǒng)，雖然隨著逐年的信息化投入，都有了非常大的提升，但是由于每個(gè)省份的建設(shè)時(shí)間、建設(shè)范圍、建設(shè)功能和技術(shù)能力的不同，從全國(guó)一盤棋來看，就會(huì)有參差不齊的問題，沒有實(shí)現(xiàn)全國(guó)、全網(wǎng)的高速視頻全聯(lián)網(wǎng)、全覆蓋與最新的AI智能化要求。

傳統(tǒng)的視頻組網(wǎng)模式是通過骨干網(wǎng)層層匯聚，在匯聚點(diǎn)調(diào)看視頻。受骨干網(wǎng)帶寬和最小顆粒度的限制，可以同時(shí)調(diào)看的視頻路數(shù)非常有限，并且在高并發(fā)情形下難以保障用戶調(diào)看體驗(yàn)，不能滿足各級(jí)高速公路管理者以及為社會(huì)公眾提供服務(wù)的需求。

實(shí)行全國(guó)高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)部省聯(lián)網(wǎng)、建立起全局管控的統(tǒng)一平臺(tái)，對(duì)促進(jìn)高速路網(wǎng)高效運(yùn)行管理、為人民提供更便捷的出行信息服務(wù)有著重大的意義。

2 高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案的目標(biāo)及任務(wù)

智慧高速的未來是聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控，視頻是核心抓手。高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)解決方案要聚焦全國(guó)高速“一張網(wǎng)”，以“視頻聯(lián)網(wǎng)”構(gòu)建高速公路“視覺中樞”，實(shí)現(xiàn)交通部提出的可視、可測(cè)、可控、可服務(wù)的目標(biāo)。可視：要利用邊緣節(jié)點(diǎn)以及高性能的視頻接入網(wǎng)關(guān)，為高速公路提供就近的視頻上云服務(wù)?？蓽y(cè)：要依托領(lǐng)先的CDN網(wǎng)絡(luò)加速能力，打造高速公路視頻一站式接入、多場(chǎng)景智能分析、穩(wěn)定流暢的應(yīng)用創(chuàng)新平臺(tái)?？煽兀阂度肴斯ぶ悄芩惴ㄒ妫曈X場(chǎng)景式分析，算法自主學(xué)習(xí)。可服務(wù)：要基于交通智能引擎，構(gòu)建態(tài)勢(shì)感知、事件處置、公眾服務(wù)、養(yǎng)護(hù)施工等智能應(yīng)用，提升出行便利度和幸福感。

高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的主要任務(wù)是部省聯(lián)網(wǎng)、統(tǒng)一接口、統(tǒng)一應(yīng)用、傳統(tǒng)數(shù)字化技術(shù)向互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)邁進(jìn)。交通部的要求是各省能對(duì)上平臺(tái)級(jí)聯(lián)，交通部建立一個(gè)可控全局的平臺(tái)，交通部將各省的視頻能力統(tǒng)一接入后，就可以建立一個(gè)全國(guó)級(jí)別的視頻能力中臺(tái)，對(duì)外提供統(tǒng)一的接口供各省調(diào)用，同時(shí)基于此，可以構(gòu)建各種不同的視頻應(yīng)用類型，極大地豐富了視頻服務(wù)人民群眾的面。另外很重要的一點(diǎn)，將原有的各省局域網(wǎng)視頻的限制打破，充分利用到目前已經(jīng)非常成熟先進(jìn)的云計(jì)算技術(shù)，這就能將目前技術(shù)發(fā)展迅速的5G、AI人工智能的技術(shù)充分賦能給高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

3 高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案的技術(shù)線路分析

根據(jù)《全國(guó)高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求》所要求的技術(shù)路線示意圖如下：

對(duì)圖中的主要的視頻節(jié)點(diǎn)做分析：

視頻接入上云網(wǎng)關(guān)，類似于智能云終端，主要的工作是做視頻設(shè)備的接入，例如視頻攝像機(jī)IPC、數(shù)字硬盤錄像機(jī)NVR，是一種網(wǎng)關(guān)的角色，承上啟下連接省級(jí)視頻云平臺(tái)與高速公路現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，不涉及具體業(yè)務(wù)。

省級(jí)視頻云平臺(tái)，類似于視頻綜合管理平臺(tái)，負(fù)責(zé)集中管控下轄的所有視頻接入上云網(wǎng)關(guān)，并做基本的設(shè)備管理、直播管理、設(shè)備控制（云臺(tái)、雨刷、聚焦等）、錄像管理、用戶管理、Token管理等，并作為一種視頻能力平臺(tái)對(duì)外提供視頻能力，包括對(duì)交通部的部級(jí)視頻云平臺(tái)提供能力服務(wù)，同時(shí)也會(huì)主動(dòng)級(jí)聯(lián)接入到部級(jí)視頻云平臺(tái)，接受統(tǒng)一管控。

部級(jí)視頻云平臺(tái)，對(duì)省級(jí)視頻云平臺(tái)開放接入接口，級(jí)聯(lián)接入各個(gè)省份的視頻云平臺(tái)，同時(shí)對(duì)外提供視頻能力接口，供各種類型用戶、應(yīng)用進(jìn)行調(diào)用，提供全國(guó)統(tǒng)一的視頻服務(wù)能力。

4 高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案的主要實(shí)施步驟

4.1 現(xiàn)場(chǎng)精準(zhǔn)調(diào)研

調(diào)研需云聯(lián)網(wǎng)路段的管理單位基礎(chǔ)信息，明確管理單位管轄里程、設(shè)備狀況、網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，所轄設(shè)備類型。掌握機(jī)房設(shè)備的布設(shè)情況;了解道路沿線及管理單位內(nèi)部的組網(wǎng)方式，收集本地視頻平臺(tái)廠家及相關(guān)硬件信息，收集全線視頻的基本信息。

4.2 前端設(shè)備管理

要在管理單位配合下安排專業(yè)人員對(duì)路段樁號(hào)經(jīng)緯度等基礎(chǔ)信息進(jìn)行采集，每完成一段道路信息采集就對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾偏并加密，完成百米樁精準(zhǔn)定位，形成標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)體系，確定每路攝像機(jī)的位置，并能夠在GIS地圖平臺(tái)上對(duì)道路沿線設(shè)備進(jìn)行展示。

4.3 開通上云通道

開通運(yùn)營(yíng)商的互聯(lián)網(wǎng)專線作為視頻數(shù)據(jù)上云通道，專用路由器上聯(lián)互聯(lián)網(wǎng)專線，使用專屬VPN隧道與云服務(wù)平臺(tái)對(duì)接。對(duì)于不足100路攝像機(jī)的視頻匯聚點(diǎn)，可采用50M帶寬的互聯(lián)網(wǎng)專線;對(duì)于超過100路攝像機(jī)的匯聚點(diǎn)，建議采用100M及以上帶寬的互聯(lián)網(wǎng)專線。

4.4 部署上云網(wǎng)關(guān)

高速公路各路段均有自建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但建成時(shí)間不同、使用技術(shù)與產(chǎn)品不同、施工單位不同，存在各式各樣品牌和型號(hào)的監(jiān)控平臺(tái)及設(shè)備，無法直接和云服務(wù)平臺(tái)對(duì)接。需要通過視頻上云網(wǎng)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，才能將道路視頻接入到云平臺(tái)。視頻上云網(wǎng)關(guān)設(shè)備部署在路段匯聚點(diǎn)，配置標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜及配套的UPS電源、以太網(wǎng)路由器、三層萬兆交換機(jī)等相關(guān)附屬設(shè)備。

5 高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案的安全要求

在公網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)高速公路視頻的云聯(lián)網(wǎng)，安全方面必然是一大挑戰(zhàn)。全國(guó)高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全建設(shè)主要參考等保2.0提出的等級(jí)保護(hù)工作框架，其中等級(jí)保護(hù)對(duì)象包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、信息系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)、工控系統(tǒng)等;針對(duì)等級(jí)保護(hù)對(duì)象特點(diǎn)建立安全技術(shù)體系和安全管理體系，構(gòu)建具備相應(yīng)等級(jí)安全保護(hù)能力的網(wǎng)絡(luò)安全綜合防御體系。

視頻云安全解決方案包括云平臺(tái)自身安全、云上租戶應(yīng)用系統(tǒng)安全、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)安全、云上資產(chǎn)安全及云安全責(zé)任邊界等?？偟膩碚f，云安全的整體安全防護(hù)體系應(yīng)針對(duì)云平臺(tái)側(cè)及云租戶側(cè)分別開展安全合規(guī)建設(shè)，采取“分步走”建設(shè)思路，分別采用有針對(duì)性的手段對(duì)云平臺(tái)自身及云上業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行安全建設(shè)。

路段視頻匯聚點(diǎn)應(yīng)參考網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)二級(jí)要求進(jìn)行安全防護(hù)，其中安全通信網(wǎng)絡(luò)、安全計(jì)算環(huán)境、安全區(qū)域邊界三項(xiàng)不低于網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)二級(jí)要求，確保全國(guó)高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)安全。

建議要從安全通信網(wǎng)絡(luò)、區(qū)域邊界安全設(shè)計(jì)、計(jì)算環(huán)境安全設(shè)計(jì)、安全管理中心設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面考慮。視頻監(jiān)測(cè)設(shè)施安全方案可采用“云+端”的聯(lián)動(dòng)式防護(hù)架構(gòu)，對(duì)海量視頻終端進(jìn)行安全監(jiān)控、傳輸加密和接入管控，建立視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸安全和視頻終端的接入認(rèn)證體系，及時(shí)對(duì)全國(guó)高速公路聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的視頻監(jiān)測(cè)設(shè)施進(jìn)行安全防護(hù)、數(shù)據(jù)加密、接入認(rèn)證和態(tài)勢(shì)感知。

高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)建設(shè)要依據(jù)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)政策和標(biāo)準(zhǔn)，開展組織管理、機(jī)制建設(shè)、安全規(guī)劃、通報(bào)預(yù)警、應(yīng)急處置、態(tài)勢(shì)感知、能力建設(shè)、監(jiān)督檢查、技術(shù)檢測(cè)、隊(duì)伍建設(shè)、教育培訓(xùn)和經(jīng)費(fèi)保障等工作。

6 結(jié)束語

全國(guó)高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)是繼“取消高速公路省界收費(fèi)站”工作后，對(duì)全國(guó)高速公路系統(tǒng)的又一次考核。實(shí)行全國(guó)高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)，是實(shí)現(xiàn)部省聯(lián)網(wǎng)、建立起全局管控平臺(tái)的第一步，對(duì)促進(jìn)高速路網(wǎng)高效運(yùn)行管理、提供更便捷的出行信息服務(wù)有著重大的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐東彬.國(guó)家公路網(wǎng)監(jiān)測(cè)視頻聯(lián)網(wǎng)方案研究[J].中國(guó)交通信息化，2017（05）：18-24.

[2]張林妮.基于云計(jì)算的高速公路視頻監(jiān)控平臺(tái)探析[J].中國(guó)交通信息化，2019（08）：98-100.

[3]尹蔚峰.淺析高速公路視頻上云建設(shè)方案[J].科學(xué)與技術(shù)，2018（23）.

[4]助力新基建，銳捷網(wǎng)絡(luò)推出高速公路視頻云聯(lián)網(wǎng)解決方案[J].中國(guó)交通信息化，2020（05）：81.