高速公路數字化監控系統建設與探索

于宏志

摘 要 近些年來，隨著高速公路建設的快速發展，相關部門對高速公路監控系統的要求也逐漸提高，高速公路監控系統是一個相對復雜的信息處理系統，能夠對高速公路的交通流進行全面的監測和控制。文章主要以高速公路數字化監控系統為研究對象，通過視頻通訊以及視頻通訊的選型，數字化監控系統的設計方案，以及數字視頻的發展狀況三個方面對高速公路數字化監控系統的建設進行探討和研究。

關鍵詞 高速公路；數字化；監控系統

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

隨著我國高速公路發展的越來越快，相關部門對高速公路監控系統的要求也逐漸提高，高速公路的監控系統是交通機電工程系統的重要部分。該系統的主要作用是可以通過對交通流和交通運行情況的監控，來實現對重點路段的實時管理和控制。為了能夠進一步對公路交通流實施全面監控，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行監控。高速公路監控系統一般采用辦公室網絡監控管理，而隨著視頻監控技術的不斷發展，近年來數字技術與智能視頻監控系統的融合被廣泛的使用著。

1 視頻通訊以及視頻通訊的選型

根據當代互聯網的相關要求，促使我們可以快速找到解決視頻傳輸運用的方法。近些年來行業里一些壓縮標準的全光視頻綜合接入解決方法技術已經逐漸的成熟，已經成為了公路業視頻傳輸的新方向。可是因為國際上的標準化組織以及國際上的電信聯盟制定出的編碼標準只是為技術框架做了定義，很多的技術指標不是很具體，導致各個廠家在設備的研發過程中，信令、碼流以及控制協議等方面會有很多不同之處，品牌不同的設備之間兼容性很差。因此，一定要仔細的了解各個品牌之間的設備兼容狀況，要確保監控系統的合理性、兼容性、先進性等特性。

為了能夠讓監控系統的使用更加靈活、組網更加簡單方便，要做到視頻數字協議的標準化以及圖像接入和傳輸的網絡化。伴隨著高清視頻技術的逐步出現，該技術已經被高速公路機電系統廣泛使用。而這種高清的視頻采用的是先進的數字化技術，而那些傳統的光端機廠家根本沒有辦法做到平滑過度以及系統的對接。

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用。這個設計方案的使用，對相關的研發人員要求比較高，要求研發人員要熟悉計算方法。尤其在監測網絡方面，要實現新舊更新換代產品的過渡和實施。各個類型芯片的顯著特點是視頻解碼程序相對固化、芯片的生產設備不貴、開發和研究的成本相對較低。在以這個特殊的解碼芯片技術為基礎的修正算法，除了開發和研究視頻編碼和傳輸數據之外，封裝的兩個環節有可能都與特定的網絡相互控制的要求不相符。所以相容性不高，面積相對較大，應用不靈活。

1.2 視頻管理平臺的選型

視頻管理平臺一般有軟件設備和硬件設備兩部分組成。為了能夠保證與收費站和服務區以及高速公路監控數字化視頻相互兼容，實現統一的管理和控制平臺，經過初步的綜合對比，推薦選中了蛙視和海康威視等綜合視頻控制管理平臺，這些品牌設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行監控的系統，一個好的公路全過程監控系統一定要具備科學性、先進性、功能大、性能相對穩定、方便擴展等特點。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，不同品牌的設備兼容性不是很好。

2 數字化監控系統的設計方案

2.1 對道路的監控

當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控攝像。這里需要重點說明的是，高清的遙控攝像機和清槍式的固定攝像機兩部分組成了一臺高速公路監控系統攝像機。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生頻繁的地段一定要進行加密。這樣就可以保證通過高清遙控攝像機去對全線視頻進行監控。同時還要依據信息板、標志標牌的遮檔情況以及監控運行等方面的因素對現場進行選址，這樣高速公路的全程一共設置了一百多套高速公路攝像機。在一般的情祝下，球形攝像機和固定槍機會指向一個方向。因此，最好要把球形遙控攝像機調整到離監控點較近的地方，從而保證監控效果的清晰度。

2.2 對道路的廣播

為了能夠進一步提高服務的質量，增強指揮調度的功能，避免公路停車，防止發生意外事故，在惡劣的環境下對駕駛員進行提醒，高速公路應該設置全套的有線廣播系統。利用無線電系統可以更加有效的對上述現象，給予提醒，能夠更好的指揮車輛，以保證高速公路的通暢。當在公路中心使用綜合視頻管理平臺的時候，可以設置內置數字廣播控制臺。

3 數字視頻的發展狀況

3.1 數字圖像的處理情況

數字圖像處理技術是指把圖像信號轉成數字信號，全程使用電腦來操作并控制。模擬的信號實現延長，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到圖像亮度、對比度以及顏色上的調整。像目標提取以及軌跡跟蹤處理就只能使用數字圖像處理的技術來完成。完成了數字圖像的存儲，就可以實現二維平面圖像的加工、節約了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 數字接口與模擬

視頻模擬傳輸系統和視頻數字傳輸系統相對比有一個比較明顯的特點就是噪聲模型不一樣，因而導致降噪濾波器的構造就不同，可以更加快速指出構建最佳過濾器。由于視頻模擬傳輸系統與視頻數字傳輸系統在噪聲模型上的不同，因此從理論上來看，可能會進一步提高仿真系統檢測的準確性以及工程的普遍性。當沒有經過優化的模擬接口aid系統直接應用到處理視頻數字傳輸系統的視頻時，由于它的最佳降噪濾波器的構造不同，就會經常出現檢測效果較差的現象。

4 結束語

綜上所述，高速公路監控系統作為一個重要的信息處理系統，可以為高速公路的發展提供更好的服務，可是隨著高速公路的高速發展，對高速公路監控系統的要求也逐漸提高，目前，高速公路監控系統正朝著數字化的方向發展，該技術的應用對高速公路監控系統的發展起到了更好的促進作用。

參考文獻

[1]付迭，周偉.視頻監控技術在高速公路交通監控中的應用[J].中南公路工程，2011（2）.

[2]唐永成.論高速公路交通監控中視頻監控技術[J].廣東科技，2012（3）.

[3]于博.鐵路百日蒙煤突：醫攻堅戰完成過半[J].鐵道貨運，2013（12）.endprint