高速公路監(jiān)控系統(tǒng)高分可視化技術(shù)應(yīng)用

夏政

摘 要：高速公路具有舒適、快捷、安全的特點(diǎn)，而監(jiān)控系統(tǒng)是保證道路服務(wù)水平的主要手段，因此及時(shí)了解道路運(yùn)行情況，制定控制方案將是監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能。在監(jiān)控系統(tǒng)中，應(yīng)用高分可視化技術(shù)可以進(jìn)一步提高智慧高速公路建設(shè)水平，確保各個(gè)子系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)得到及時(shí)的采集和分析，還能對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行多維度的統(tǒng)計(jì)，了解設(shè)備的運(yùn)行情況，有效提高高速公路信息管理水平。

關(guān)鍵詞：高速公路;監(jiān)控系統(tǒng);高分可視化技術(shù)

0 引言

我國高速公路的發(fā)展目標(biāo)正在從公路建設(shè)的本身向高速公路的現(xiàn)代化管理邁進(jìn)，其轉(zhuǎn)折標(biāo)志在于高速公路路網(wǎng)的逐漸形成并以此對信息傳輸即交換提出的新要求。高速公路交通系統(tǒng)由五大系統(tǒng)組成，即收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及供配電系統(tǒng)。各個(gè)系統(tǒng)有各個(gè)系統(tǒng)的功能，收費(fèi)系統(tǒng)負(fù)責(zé)收費(fèi)，贏取投資成本;監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)對高速公路各個(gè)路段的監(jiān)控;通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)各個(gè)系統(tǒng)間的信息傳輸，起到上傳下達(dá)的作用;照明系統(tǒng)負(fù)責(zé)道路的照明;供配電系統(tǒng)負(fù)責(zé)交通道路的整體供電。作為五大系統(tǒng)的一部分，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，它對高速公路實(shí)施全天候監(jiān)控，引導(dǎo)車輛的行駛，并發(fā)出誘導(dǎo)信息，對車輛的安全行駛極為重要。在高速公路中，監(jiān)控系統(tǒng)越來越完善，在車輛的監(jiān)控及誘導(dǎo)上越發(fā)的重要。為此，開展高速公路監(jiān)控系統(tǒng)高分可視化技術(shù)研究具有重要的意義。

1 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的作用

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是調(diào)整公路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全、高效、節(jié)能及環(huán)保運(yùn)行的重要手段。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的作用是對高速公路網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和交通控制。因此，通過監(jiān)控系統(tǒng)可以準(zhǔn)確并且及時(shí)地采集各種交通狀態(tài)信息，為交通的通暢運(yùn)行服務(wù);根據(jù)已獲得的信息來建立數(shù)據(jù)分析模型，迅速做出有針對性的方案;建立多渠道信息平臺，為行車者提供多種信息服務(wù)，行車者能夠根據(jù)信息調(diào)整駕駛方向;擁有專項(xiàng)監(jiān)控的作用，能夠通過放大監(jiān)控某個(gè)部分的車流狀況，探測和確認(rèn)道路的詳細(xì)狀況;建立安全行駛數(shù)據(jù)庫，分析車輛行駛趨勢，對行車發(fā)布誘導(dǎo)信息。

在現(xiàn)有的道路和環(huán)境條件下，通過對采集的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、處理和預(yù)測，采取有效的交通控制手段，預(yù)防可能發(fā)生的交通事件、事故和阻塞;當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)性交通事故或道路環(huán)境變化而導(dǎo)致交通阻塞時(shí)，通過系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效措施進(jìn)行緩解和排除，以防止對路網(wǎng)交通產(chǎn)生更大的影響，進(jìn)而提高路網(wǎng)運(yùn)行的利用效率、安全性。

2 高分可視化技術(shù)的特點(diǎn)

高分可視化技術(shù)是基于大屏超高分辨率顯示環(huán)境的應(yīng)用，以超高分 GIS 地理信息圖像為基礎(chǔ)，將高速公路管理的各種外場設(shè)備、數(shù)據(jù)等資源進(jìn)行綜合可視化聯(lián)動顯示，做到全網(wǎng)資源的一圖式展示。通過與監(jiān)控中心各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、消息總線和軟件協(xié)議對接，實(shí)時(shí)監(jiān)控兩客一危車輛定位、實(shí)時(shí)監(jiān)控內(nèi)部車輛定位、接入車輛告警數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)提醒、實(shí)時(shí)監(jiān)控高速公路上的設(shè)備狀態(tài)與數(shù)據(jù)、任意調(diào)度高速公路上的攝像槍進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、對高速公路上的攝像槍進(jìn)行日常監(jiān)控、定時(shí)輪播、對接手機(jī)APP與各子系統(tǒng)，實(shí)時(shí)提醒高速公路上的最新事件、任意查看高速公路上的事件信息，處置過程、智能分析事件周邊應(yīng)急資源，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急指揮、可視化展示實(shí)時(shí)車輛告警數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、可視化展示實(shí)時(shí)事件數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、可視化展示收費(fèi)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、可視化展示出口車流量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。應(yīng)用高分可視化技術(shù)的特點(diǎn)如下：

（1）能夠針對高速公路各個(gè)路段的視頻信息進(jìn)行多屏顯示，同時(shí)具有較高的清晰度，有助于交通事故的刑事追究和應(yīng)急處理等，在重大節(jié)假日期間也能針對事故頻發(fā)地帶進(jìn)行重點(diǎn)觀察。

（2）有助于提高高速公路監(jiān)控中心工作人員的工作效率，因工作人員主要負(fù)責(zé)的工作即是針對監(jiān)控視頻圖像內(nèi)容進(jìn)行查看，避免存在交通違章等，高分可視化技術(shù)能夠快速整合監(jiān)控系統(tǒng)的全部資源進(jìn)行調(diào)度，有助于提升工作人員的觀看效率。

（3）能夠降低高速公路監(jiān)控中心所支出的維修成本。因超高分辨率處理器和顯示器等電氣設(shè)備具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和安全性，因此，在日常使用當(dāng)中不會存在過多的設(shè)備故障。另外，設(shè)備的廣角圖像范圍有所提升，這代表1臺超高分辨率顯示器和監(jiān)控?cái)z像頭就能替代4臺普通分辨率顯示器和監(jiān)控?cái)z像頭的監(jiān)控效果，從根本上降低了高速公路監(jiān)控中心的經(jīng)濟(jì)成本。

（4）拓寬監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋面積，因目前高分可視化技術(shù)所應(yīng)用的攝像頭廣角度相對較高，因此，能夠覆蓋的拍攝范圍也在隨之提升，這代表我國的高速公路能拓寬對公路交通事故監(jiān)控現(xiàn)場的拍攝范圍。

3 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)高分可視化技術(shù)的主要應(yīng)用場景

（1）日常監(jiān)控場景：收費(fèi)站流量分析、重點(diǎn)營運(yùn)車輛數(shù)據(jù)分析、路政資源信息展示、極端天氣/災(zāi)害信息展示、路政事件監(jiān)控、養(yǎng)護(hù)事件監(jiān)控?；诟叻挚梢暬谋O(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)安裝具有高分辨率的GIS地圖顯示軟件，該軟件能夠支持監(jiān)控系統(tǒng)隨時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)渠道讀取并存儲相關(guān)的地圖數(shù)據(jù)，通過對高速公路實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)的加載，最終生成相關(guān)的地圖。在地圖當(dāng)中會對車輛檢測器和環(huán)境監(jiān)測器等設(shè)備進(jìn)行特殊標(biāo)注，然后將監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)整合到DLP顯示屏幕當(dāng)中，最終會利用相關(guān)的業(yè)務(wù)圖層來完成對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的控制，最終以可視化查看的形式呈現(xiàn)在顯示屏當(dāng)中。

（2）視頻監(jiān)控場景：關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)信息功能、預(yù)案信息功能、事件列表功能、觸摸功能（監(jiān)控大廳指揮控制臺）、顯控分離。

（3）應(yīng)急處置場景：GIS地圖功能、值班信息功能、事發(fā)地天氣、資源信息統(tǒng)計(jì)功能、事件詳情、事件處置過程、事件列表、事件預(yù)案、觸摸功能（監(jiān)控大廳指揮控制臺）、顯控分離。該部分的人機(jī)交互界面相對較為簡潔，其中包含了事件詳情、時(shí)間列表、事件分類統(tǒng)計(jì)和若干個(gè)關(guān)聯(lián)視頻。該部分的系統(tǒng)具備如下功能：

1）支持資源檢索功能。該部分的程序應(yīng)當(dāng)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)檢索功能與GPS定位功能，這樣才能對事件相關(guān)信息進(jìn)行系統(tǒng)化的檢索，同時(shí)還能對事件發(fā)生地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，按照定位位置進(jìn)行周邊資源搜索，實(shí)現(xiàn)對事件的智能調(diào)度，最終以熱力圖和聚合圖的形式顯示出來。

2）支持定位功能。定位功能是進(jìn)行應(yīng)急事件處置的關(guān)鍵性技術(shù)，需要將地圖當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行GPS定位，同時(shí)還需要支持快速定位和手動定位等功能。

3）支持事件信息顯示功能。需要對事件相關(guān)的詳細(xì)信息進(jìn)行檢索，其中包含車輛信息、事件級別、處理狀態(tài)、聯(lián)系方式、發(fā)生時(shí)間和具體位置等，將此類信息以列表的形式進(jìn)行顯示。

4）支持統(tǒng)計(jì)功能，能夠針對事件進(jìn)行分類，并且以餅圖與柱狀圖的形式顯示出來。

（4）運(yùn)營總覽：收費(fèi)數(shù)據(jù)分析、交易數(shù)據(jù)分析、車型分析、加油站停車數(shù)據(jù)分析、油料消費(fèi)數(shù)據(jù)分析、加油車輛統(tǒng)計(jì)分析、路政事件統(tǒng)計(jì)分析、設(shè)施養(yǎng)護(hù)事件統(tǒng)計(jì)分析、重點(diǎn)運(yùn)營車輛統(tǒng)計(jì)分析、收費(fèi)相關(guān)信息展示。

（5）隧道監(jiān)控場景：隧道內(nèi)視頻頻監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)控隧道內(nèi)機(jī)電設(shè)備、視頻監(jiān)控信息，保障隧道行車安全。

（6）收費(fèi)監(jiān)控場景：對收費(fèi)站廣場、車道、收費(fèi)亭進(jìn)行實(shí)行監(jiān)控，保證收費(fèi)站安全、通暢。

（7）節(jié)假日保暢場景：在路網(wǎng)圖上顯示管轄路段的實(shí)時(shí)路況、全線收費(fèi)站的定位、交通事故定位、情報(bào)板分布及信息等內(nèi)容。顯示當(dāng)天基本數(shù)據(jù)、收費(fèi)站出入口廣場監(jiān)控視頻、附近的主線攝像槍監(jiān)控視頻、免費(fèi)車流數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、車流統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)。為了確保在重大節(jié)假日期間能夠?qū)Ω咚俟返亩氯闆r做出具有實(shí)時(shí)性的指揮調(diào)度，同時(shí)提升圖像的查看效率。在設(shè)計(jì)期間，需要借助相關(guān)的大數(shù)據(jù)技術(shù)，確保該系統(tǒng)能夠針對全部視頻圖像進(jìn)行有效的整合，同時(shí)構(gòu)建重點(diǎn)堵塞路段、收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、事故頻發(fā)路段等預(yù)設(shè)視頻查看方案。另外，還需要對車輛檢測器數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化顯示，若是車流量相對較高且超出了指定閾值則需要自動示警。

（8）服務(wù)區(qū)監(jiān)控場景：顯示服務(wù)區(qū)廣場視頻、出入口車道視頻、商鋪視頻、停車位信息、加油站信息、服務(wù)區(qū)周圍路況信息、報(bào)警信息、基礎(chǔ)信息、廣播內(nèi)容等信息，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，方便用戶快速掌握當(dāng)天服務(wù)區(qū)的基本情況，為管理者對服務(wù)區(qū)停車、餐飲、油料、人員配置、應(yīng)急物資的調(diào)配和調(diào)度決策等提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐，并為實(shí)現(xiàn)道路滯留車輛到可用服務(wù)區(qū)的引導(dǎo)和道路的提前分流等提供決策的依據(jù)。

（9）綜合投屏場景：投屏信號功能、觸摸功能（監(jiān)控大廳指揮控制臺）、顯控分離。

4 結(jié)束語

總而言之，高分可視化高速公路監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行中整合與分析，可以對子系統(tǒng)的信息進(jìn)行監(jiān)控掌握，是新時(shí)代下高速公路監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的必經(jīng)之路，也是高速公路建設(shè)的主要內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓睿.多源傳感器信息融合的高速公路視頻光傳輸平臺研究[J].信息與電腦（理論版），2018（18）：99-100.

[2]王家兵，李明，陳東軍，等.高速公路智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].測控技術(shù)，2018（9）：42-46.

[3]梁卓宇.智能交通發(fā)展探索[A].養(yǎng)護(hù)與管理2018年第3期（總第85期）[C].中國公路學(xué)會養(yǎng)護(hù)與管理分會，2018：6.

[4]張偉偉.高速公路監(jiān)控系統(tǒng)高分可視化技術(shù)應(yīng)用[J].中國交通信息化，2018（1）：116-118.

[5]蘇丹.高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的高清視頻技術(shù)應(yīng)用探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（14）：3108.

[6]劉春.高清視頻技術(shù)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J].公路交通技術(shù)，2015（6）：122-126.