監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用分析

薄 春 陽

(山西省交通科學(xué)研究院,山西 太原 030006)

0 引言

隨著社會主義市場經(jīng)濟與科技水平的穩(wěn)定發(fā)展增長，監(jiān)控系統(tǒng)作為決定現(xiàn)階段高速公路管理機制質(zhì)量及高效性的關(guān)鍵所在，能夠?qū)Φ缆分袡C動車行駛狀態(tài)以及路線進行實時的監(jiān)管與控制，并針對監(jiān)控到的突發(fā)事件以及機動車異常行駛等問題制定出相應(yīng)的解決措施。因此現(xiàn)階段交通部門要想從根本上實現(xiàn)高速公路的高質(zhì)高效性管理，就要將工作重點放在對監(jiān)控系統(tǒng)的認知與應(yīng)用上，并在日常工作中不斷吸取教訓(xùn)，總結(jié)經(jīng)驗，力爭發(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)展進程

隨著社會主義市場經(jīng)濟的全球化發(fā)展，為進一步提升國家的綜合競爭力，有關(guān)部門也將當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，從根本上推動了交通事業(yè)的發(fā)展進程。而就目前來看，雖然我國高速公路建設(shè)水平已經(jīng)在國際舞臺上占據(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)用重要性的認知。

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

第一，在收費站設(shè)立監(jiān)控體系。此種監(jiān)控體系主要是在高速公路收費站的進出口以及收費站內(nèi)部設(shè)立監(jiān)控點，并通過將此些監(jiān)控點劃分為一個整體且獨立的監(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，無法從根本上實現(xiàn)對機動車行駛過程中全面監(jiān)管，并且過于依靠人工，嚴重滯后了監(jiān)控體系在運行過程中的高效性[1]。

第二，在重點路段處設(shè)立監(jiān)控體系。此種方式較之過去相比，增加了對機動車在高速公路行駛過程中的監(jiān)管力度，并在重點路段處、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，從而提升了監(jiān)管體系應(yīng)用過程中的高效性。不僅如此，在此監(jiān)控系統(tǒng)中，同樣也增添了監(jiān)視墻、延時攝像機等新型的設(shè)施，使在重點路段中行駛的機動車影像能夠重復(fù)以及延時的播放，并切實保障了機動車在行駛過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。隨著當前高速公路建設(shè)水平的快速增長，為從根本滿足當前國家與有關(guān)部門對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，并對不同的地區(qū)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)進行整合，以實現(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，并為實現(xiàn)高速公路的全面監(jiān)控奠定了堅實的基礎(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)用情況來看，現(xiàn)階段的相關(guān)工作者也將工作的重點放在了對監(jiān)控體系的技術(shù)性及功能性擴充的工作上，并將數(shù)字視頻技術(shù)充分應(yīng)用在了其中。具體而言，利用視頻對不同路段進行實時監(jiān)控的過程中，應(yīng)確保其監(jiān)控系統(tǒng)處于一個良好的網(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)定對監(jiān)控系統(tǒng)視頻影像清晰度造成不利的影響的問題，只需要在監(jiān)控中心設(shè)置一個網(wǎng)絡(luò)控制裝置，就可增強視頻信息在傳輸過程中的穩(wěn)定性。而在基于數(shù)字視頻技術(shù)對高速公路機動車及路面情況進行監(jiān)管的過程中，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)用計算機來進行數(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)控過程中的穩(wěn)定性[3]。

第二，網(wǎng)絡(luò)信號的穩(wěn)定性。為從根本上應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)信號對監(jiān)控系統(tǒng)運行過程中造成的不穩(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在傳播過程中的途徑，從而增加了視頻信號的穩(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

就目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路中的應(yīng)用效果來看，其自身擁有以下幾個優(yōu)勢：

第一，由于當前視頻監(jiān)控體系所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)信號傳輸方式，因此相較于過去的光纖信號傳輸途徑相比，此種體系提升了傳輸過程中的穩(wěn)定性以及抗干擾性，同時也大大節(jié)省了有關(guān)部門在安裝光纖設(shè)施中所耗費的大量經(jīng)費。同時此種監(jiān)控體系也從根本上降低了原有信號傳輸過程中的風(fēng)險，提升了信號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)進行高速公路監(jiān)控的過程中，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)致資源浪費問題，從而提升了交通設(shè)施建設(shè)過程中的經(jīng)濟利益，并促成了監(jiān)控系統(tǒng)與高速公路運行過程中的優(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，其自身對視頻信息的處理水平也得到了進一步的提升，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)自身運行過程中的效率及質(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)用過程中主要需要以下設(shè)施：第一，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)施。現(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，增加過去沒有的獨立IP操作及控制功能，并有效推動了監(jiān)控系統(tǒng)的智能化與自動化發(fā)展進程。與此同時，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)控體系運行的過程中，僅依靠無線網(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動車行駛情況及路面，路面影像等信息數(shù)據(jù)進行編碼，并傳送到相應(yīng)的信號接收設(shè)備中，以實現(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)多角度全方位的對道路路面及機動車行駛情況進行監(jiān)控，并可充分發(fā)揮出監(jiān)控中心的積極作用；同時在IP技術(shù)中，也可實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)在圖像上的有效管理，并對設(shè)置有監(jiān)控裝置的高速公路路段進行實時查看。不僅如此，相關(guān)工作人員還可針對某處視頻圖像進行放大或倒退處理，以從根本上了解與掌握當時高速公路路面的真實情況。利用IP技術(shù)的監(jiān)控體系還能夠有效對監(jiān)控畫面進行遠程的控制，縮短了高速公路路面發(fā)生突發(fā)事件的解決時間，從而為車輛以及機動車駕駛員的行車安全提供了堅實的保障。

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)間地理信息進行采集、整合、處理與分析，并將此類信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C當中，對當?shù)氐乩硪c進行系統(tǒng)的掌握。不僅如此，隨著現(xiàn)階段有關(guān)部門對監(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，并利用此項技術(shù)對地理信息的處理功能，對高速公路總體情況進行全面的掌握。不僅如此，GIS技術(shù)還可對當前高速公路在特殊氣候條件下行駛的風(fēng)險性進行評估與分析，從而制定出相應(yīng)的解決措施，實現(xiàn)高速公路管理體系的信息化與智能化管理目標。

而就當前GIS技術(shù)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用過程中來看，其自身的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾點：

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

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

第三，在對高速公路隧道等特殊路段進行監(jiān)控的過程中，利用GIS技術(shù)同時也能夠準時準確的給予相關(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。同時相關(guān)工作人員可以利用監(jiān)控系統(tǒng)中的處理機制，對隧道內(nèi)監(jiān)控設(shè)施的運行情況進行實施監(jiān)督與控制，從根本上實現(xiàn)對高速公路特殊路段的全面監(jiān)控。

5 結(jié)語

通過對監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上的應(yīng)用進行分析，我們不難發(fā)現(xiàn)，為切實鞏固與夯實監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路管理機制中所占據(jù)的重要地位，并實現(xiàn)其在功能性與實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)上適當引進先進的科技技術(shù)，并結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)在實際應(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)，進而提升機動車在高速公路中行駛的安全性。

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

[2] 吳政鋒.基于3G網(wǎng)絡(luò)的高速公路無線移動視頻監(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.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：長安大學(xué),2013.