論高速公路全程視頻監(jiān)控的意義及實施方法

文/倪天恩，江蘇京滬高速公路有限公司

高速公路監(jiān)控系統(tǒng),主要通過沿線的外場設(shè)施,及時準確地收集并預(yù)告前方道路的各種信息。例如事故情況、道路的狀況,交通流量等等,道路監(jiān)控人員則通過監(jiān)控中心的顯示設(shè)備直觀地來了解路面上的具體情況,在發(fā)生特殊情況時,做到快速確定事故的具體位置,進而及時采取相應(yīng)措施,來開展救援和指導(dǎo)。高速公路與一般公路相比,具有設(shè)計標準較高、交通流量較大、行車速度較快等特點,只有采用先進的監(jiān)控管理措施,才能在天氣惡劣或者車流量較大的情況下,有效地降低交通擁堵和交通事故,尤其在一些特殊的較發(fā)生事故的路段,部署全程監(jiān)控系統(tǒng)就顯得特別重要。

1 全程監(jiān)控在高速公路中的意義

隨著視頻數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的日益成熟，在各領(lǐng)域的視頻監(jiān)控中得到日益廣泛的應(yīng)用，為解決前期視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在的局限性，監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計需要從整體性、靈活性的角度出發(fā)，實現(xiàn)視頻監(jiān)控的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和高清化。全程監(jiān)控對每一輛通過監(jiān)控點的車輛都有錄像記錄，系統(tǒng)會對流量統(tǒng)計功能細化，自動生成交通報表，提供交通分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。方便警衛(wèi)高效執(zhí)勤出警，第一時間有針對性合理地部署警力，為交通肇事逃逸和刑事案件的偵破提供有力證據(jù)。全程監(jiān)控攝像機點位多，沒有自動預(yù)警功能會造成監(jiān)控管理延誤或疏漏，要引入交通時間自動監(jiān)測，確保自動預(yù)警和檢測質(zhì)量。

2 全程視頻監(jiān)控升級改造實施方法分析

2.1 重點監(jiān)控路段新增監(jiān)控設(shè)備的實施

高速公路管理方、交警、路政部門對已建路段的事故多發(fā)地、易結(jié)冰、易團霧路段有相應(yīng)的記錄，此類信息在建設(shè)初期往往沒有數(shù)據(jù)，視頻點位布設(shè)時未考慮對相應(yīng)點位的覆蓋，全程視頻監(jiān)控改造時需重點考慮對上述路段的監(jiān)控視頻新增。全線設(shè)置全程監(jiān)控，隨著視頻路數(shù)的增加，靠人工及時發(fā)現(xiàn)確認交通事故及道路緊急情況的難度較大，監(jiān)控人員的工作強度極大；建議考慮設(shè)置高清視頻事件檢測系統(tǒng)，對前端采集的監(jiān)控視頻進行自動檢測車輛停駛、交通擁堵等事件、事故的情況，降低監(jiān)控人員的工作難度與壓力，也可提升監(jiān)控視頻系統(tǒng)的使用效果。

2.2 前端監(jiān)控攝像機的升級改造實施

目前高速公路路段監(jiān)控外場及收費站站區(qū)往往尚有部分點位為模擬監(jiān)控攝像機，在全程視頻監(jiān)控改造中應(yīng)對相應(yīng)點位進行同步更新改造。高速公路管理方的視頻監(jiān)控定位為總體掌握全線道路運行狀況，雖目前監(jiān)控視頻技術(shù)已發(fā)展至分辨率達 500W 以上，但結(jié)合功能定位及綜合性價比，推薦采用 200W 分辨率高清監(jiān)控攝像機。目前道路上應(yīng)用的攝像機主要分為兩類：球型攝像機和槍式攝像機。槍式攝像機更適合橫向范圍窄、長距離監(jiān)控所需，而球型攝像機更適合園區(qū)、短距離等監(jiān)控所需。根據(jù)各區(qū)域監(jiān)控功能定位，并考慮視頻事件檢測的實施，道路干線監(jiān)控攝像機推薦選用槍式遙控或固定攝像機。

2.3 路段監(jiān)控中心及收費站管理設(shè)備的升級改造實施

舊的模擬視頻管理設(shè)備無法接入高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控視頻，全程監(jiān)控視頻改造時需對原有模擬視頻管理設(shè)備進行升級改造。路段監(jiān)控中心需考慮設(shè)置高清解碼器用于高清視頻解碼成模擬信號上墻，并設(shè)置視頻管理服務(wù)器及視頻匯聚交換機。同時可考慮在收費站機房設(shè)置視頻交換機將收費站附近的圖像進行歸集，再由視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)接入路段監(jiān)控中心的視頻網(wǎng)絡(luò)，同時設(shè)置 IP-SAN 作為收費站本地的視頻存儲設(shè)備，在收費站設(shè)置服務(wù)器作為視頻管理服務(wù)器，并部署收費站視頻管理平臺用以管理收費站本地數(shù)字化視頻。

2.4 外場傳輸系統(tǒng)的改造實施

前端監(jiān)控攝像機的升級改造為高清網(wǎng)絡(luò)攝像機后，外場監(jiān)控圖像直接經(jīng)過 IP 化，可通過以太網(wǎng)接口通過光電轉(zhuǎn)換后傳輸至就近收費站通信站，傳輸至沿線無人通信站的監(jiān)控視頻通過視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)提供的傳輸通道上傳至路段監(jiān)控中心，路段監(jiān)控中心可通過高清解碼設(shè)備輸出高清道路監(jiān)控圖像、收費監(jiān)控視頻。全程視頻監(jiān)控改造中需對原有標清視頻傳輸系統(tǒng)進行整體更換，構(gòu)建一套完整的高清視頻傳輸系統(tǒng)。

2.5 通信系統(tǒng)建設(shè)實施

高清監(jiān)控視頻上傳有較高的帶寬實施，根據(jù)對主流廠家高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的圖像壓縮率調(diào)查，考慮圖像出現(xiàn)高峰碼率時每路圖像帶寬要達到 12M，才能保證圖像的質(zhì)量。在各收費站、服務(wù)區(qū)設(shè)置的無人通信站以往設(shè)置的傳統(tǒng) SDH 網(wǎng)絡(luò)提供的通信帶寬往往無法滿足高清監(jiān)控視頻圖像所需的千兆級的帶寬要求；同時事先人工分配固定的帶寬給各個業(yè)務(wù)使用，通信業(yè)務(wù)突發(fā)性越發(fā)明顯，即 IP 數(shù)據(jù)包發(fā)送及所占用的帶寬具有突發(fā)性，傳統(tǒng)的 SDH 靜態(tài)電路配置已不適應(yīng)現(xiàn)有高速公路攝像機 IP 業(yè)務(wù)的承載。可根據(jù)項目預(yù)算對通信系統(tǒng)進行整體更換，或不對通信系統(tǒng)進行綜合改造，可考慮監(jiān)控視頻不走通信系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)傳輸至路段監(jiān)控中心，直接由各收費站視頻匯聚交換機組成的傳輸網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控視頻傳輸至路段監(jiān)控中心。

3 高速公路全程監(jiān)控遠期目標

高速公路由于全封閉、全立體交叉等特點,與一般公路差別很大,到目前為止,在交通管理上還沒有形成一套比較完整的體系。高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)的實施,能大幅度地提高路段的智能化管理水平,因此高速公路全程監(jiān)控的遠期目標是通過大力推動全程監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)爭取早日實現(xiàn)高速公路視頻監(jiān)測無盲點、盲區(qū),更好地為高速公路用戶提供全方位的服務(wù),使高速公路成為安全、暢通、高速高效的綠色通道。

4 結(jié)束語

隨著高速公路運營管理理念和管理水平的逐步提升，高速公路管理要實時了解掌握高速公路的運營狀態(tài)，更好地進行交通管理決策，要發(fā)揮好高速公路全程監(jiān)控的重要意義。新建的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)必須與原有的監(jiān)控系統(tǒng)進行整合，發(fā)揮數(shù)據(jù)信息的互補優(yōu)勢，才能擴大信息容量，制定良好監(jiān)控策略，及時處理應(yīng)急問題，提高整個系統(tǒng)的效率。另外還要從軟件和硬件技術(shù)方面進行改造，以更好地完成系統(tǒng)整合，為高速公路保持良好的出行條件提供基礎(chǔ)保障。