監控一體化信息平臺在高速公路的應用

陳勝柱

摘 要：監控一體化信息平臺根據高速公路監控管理的特點需求應運而生。它是監控技術發展到一 定水平的綜合型代表。監控一體化信息平臺的先進性系統、對監控管理能達到預期效果起著決定性作用。文章對監控一體化信息平臺中的全程監控系統、閉路電視監視系統、交通事件自動檢測系統等信息平臺在高速公路中的應用進行了總結和分析。

關鍵詞：監控一體化信息平臺；全程監控系統；閉路電視監視系統；交通事件自動檢測系統

0 前言

監控一體化信息平臺的先進性系統、對監控管理能達到預期效果 起著決定性作用。它以視頻處理技術和視頻分析技術的提升為前提，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際，具備多業務模塊化接入、分布式數字交換、靈活的多業務大容量傳輸、多級系統智能運用，實現多兼容性、多層次的監控服務控制目的，更具有多樣化控制，多層次管理的優點，滿足高速公路日常監控管理的特性要求。一體化監控管理平臺可支持多種信號并行接入模式（遠端光端機光纖綜合數據類的接入、本地模擬視頻及各類本地數據類的接入、編碼器的網絡接入等）。各種信號數據源的接入方式可滿足高速公路的綜合監控需求，給智能化分析，智慧化決策提供基本交通數據保障。監控一體化信息平臺包括的內容很多，下面就幾個主要構成進行了總結和分析。

1 全程監控系統構成

本項目交通全程監控系統由計算機子系統、交通監控子系統、閉路電視監視子系統、交通事件檢測子系統等組成。

（1）計算機子系統。該子系統是交通監控系統的中樞指揮系統，按程序自動進行外場交通信息的采集、分析、處理、存儲及打印。

（2）交通監控子系統。該子系統包括交通信息采集、交通參數檢測、交通控制與誘導等3部分。

（3）閉路電視監視子系統。該子系統由路段監控中心視頻監控設備（視頻服務器、視頻編解碼器、工作站等）、顯示設備、圖像傳輸設備和外場攝像機等部分組成。

（4）交通事件檢測子系統。本項目全程監控系統設置一套完整的事件自動檢測子系統，該子系統由事件檢測分析儀、事件檢測服務器、事件檢測工作站、以太網交換機及全套檢測軟件和管理軟件組成。

2 閉路電視監視系統

2.1 系統構成

閉路電視監視子系統主要由外場攝像機、閉路電視控制設備、圖像存儲和顯示設備、傳輸設備以及傳輸通道等組成。在沿線約按每2km設置2套攝像機，1套遙控攝像機+1套固定攝像機。在漳河、小引河、衛河特大橋橋下，共設置安保攝像機28臺。廣平、大名服務區廠區各設置8臺彩色遙控攝像機，一臺視頻管理工作站及磁盤存儲陣列，用于監視服務區及路段環網視頻的實時狀況。

（1）外場攝像機立柱上配置2臺攝像機，其鏡頭分別對著主干道上下行方向，一臺為固定式攝像機可進行交通事件的檢測和交通參數的測量；另一臺可轉動，檢測交通事件并在發生事故時在該斷面實施對事故現場跟蹤監視。

（2）圖像顯示及控制。在主監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的鏡頭、光圈及云臺的控制的功能。

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

（4）交通狀況的監視。監控軟件生成的模擬地圖上將顯示本路外場設備的樁號、工作狀態，顯示外場設備測量的實時參數及各路段的運行狀態。

2.2 系統功能

（1）路監控中心可對遙控攝像機進行控制，控制包括搖攝、仰俯攝、變焦距、聚焦等。可選擇任意一路視頻輸入到任一臺監視器上顯示，對所有的遙控攝像機圖像進行錄像。系統具有編程功能，可將攝像機和監視器分組切換，輪巡顯示。

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

（3）正常運行時，來自外場編碼設備的圖像信息經H.264壓縮編碼后進入路中心的軟矩陣，本地解碼設備的視頻輸出端（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行輪巡顯示，如圖1所示。

（4）通過軟件具備將本路監控視頻信息發布在公網上，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行狀況。

在路監控中心，設置數字視頻本地接入設備，負責對外場上傳的視頻信號進行解碼、切換控制和輸出、進行大屏監視。

3交通事件自動檢測系統

3.1 系統構成

交通事件自動檢測系統由視頻事件分析儀、事件檢測管理服務器以及全套檢測軟件和管理軟件，外場監控攝像機及相關的傳輸設備構成。利用沿線布設的監控攝像機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，能夠進行道路交通參數、各種交通事件和事故的自動檢測，并且系統能夠自動報警和錄像存儲，為道路的交通安全管理和道路運營提供極大的幫助。

對全線攝像機的視頻信號進行交通事件事故檢測，以實現對道路的智能化監控。所有攝像機圖像信號傳輸到監控中心后，無需進行解壓直接送入到視頻事件檢測系統中去進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算機單元、圖像處理軟件、視頻解碼單元、視頻信號數字化系統以及通信卡和相關的分析軟件構成等構成。視頻事件分析儀設在監控分中心，高清固定攝像機的圖像經分配后接入視頻事件分析儀，視頻事件分析儀通過10/100/1000M以太網接口接入監控分中心的監控以太網交換機，通過以太網與同設在監控分中心的交通事件管理工作站實現通信。

3.2 系統功能

（1）交通事件檢測功能。系統可對道路上發生的異常交通事故進行自動檢測，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、路面突發異常、火災等。

（2）報警功能。交通事件檢測報警，當檢測到交通事件時，系統能夠自動報警，并可對報警進行類型劃分和優先級控制。

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

4 總結

在我國高速公路監控系統建設過程中，首先要能明確公路監控系統的相對復雜性，要及時發現實際建設過程中存在的問題和困難。有關部門要提高對科學技術重要的性的認識，將網絡信息化、數據化運用到監控系統的建設中。要通過準確的評估和技術改進，節約資金投入，盡可能縮短不必要的建設周期，并要保證數據傳輸的實時性和可靠性，構建監控一體化信息平臺，推進我國高速公路交通監控系統進一步完善和發展。

參考文獻

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[2]閆祥林.高速公路監控如何實現自動化和智能化[J].交通世界，2016（3）.

[3]楊博涵.高速公路監控智能化系統平臺構建研究[J].信息與電腦，2016（19）：119-120.

（作者單位：廣東新粵交通投資有限公司）