高速公路監控系統高分可視化技術應用研究

陳衍

（福建省高速公路南平管理分公司，福建 南平354300）

1 應用高分可視化技術的優勢

傳統監控系統采用的低分辨率顯示屏幕和處理器不僅僅存在圖像不清晰的情況，同時無法對高速公路上的所有路段進行統一化的管理[1]。而高分可視化技術的存在能夠有效解決這種問題，該技術能夠對車輛的行駛情況、路段的具體視頻情況、視頻信息的傳輸速率等進行系統化的管理，將監控系統中各個子系統的資源充分結合起來。應用高分可視化技術具備如下優勢：

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

2）有助于提高高速公路監控中心工作人員的工作效率，因工作人員主要負責的工作即是針對監控視頻圖像內容進行查看，避免存在交通違章等，高分可視化技術能夠快速整合監控系統的全部資源進行調度，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備具有較強的穩定性和安全性，因此，在日常使用當中不會存在過多的設備故障。另外，設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控攝像頭就能替代4 臺普通分辨率顯示器和監控攝像頭的監控效果，從根本上降低了高速公路監控中心的經濟成本。

4）拓寬監控系統的覆蓋面積，因目前高分可視化技術所應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控現場的拍攝范圍[2]。

2 應用思路

2.1 信息中心監控大屏幕方案

現階段大屏幕顯示系統所采用的技術方案包含了小間距高清LED、LCD 和DLP，此3 類技術作為目前較為常見的大屏幕顯示系統技術方案具有良好的發展前景[3]。其中的DLP 技術因其拼縫小且視覺效果較強，被應用在交通指揮的調度當中。

2.2 高分可視化技術的應用

基于可視化監控系統的構建與應用當中需要以大屏幕顯示系統為核心，充分利用超高分辨率地理信息圖像技術，這樣才能夠針對高速公路路段中的全部監控數據和圖像集中調度，展現出綜合可視化的聯動效果，以此達成平面系統的顯示功能，充分利用高速路段的所有視頻資源實現對高速路段的全面控制，確保能夠在遇到突發應急事件時能夠進行有效的調度，其中監控攝像機、環境監測、GIS 地圖信息、可變信息標志等設備信息需要結合在同一個平面上，這樣才能有助于信息中心的工作人員進行指揮調度[4]。

3 應用場景設計

3.1 日常運營監控

基于高分可視化的監控系統，應當安裝具有高分辨率的GIS 地圖顯示軟件，該軟件能夠支持監控系統隨時利用網絡渠道讀取并存儲相關的地圖數據，通過對高速公路實時信息數據的加載，最終生成相關的地圖。在地圖當中會對車輛檢測器和環境監測器等設備進行特殊標注，然后將監控系統當中的數據整合到DLP 顯示屏幕當中，最終會利用相關的業務圖層來完成對業務數據的控制，最終以可視化查看的形式呈現在顯示屏當中。

3.1.1 GIS 地圖

該部分的內容主要是負責高速公路GIS 數據的整合與加載，并且能夠支持地圖放大、全圖顯示和縮小的基礎功能，同時還能對高速公路當中的全部機電設備進行標注，最終顯示在相關的圖層當中。另外，若是機電設備出現故障則會通過該界面進行示警，同時還能夠結合相關的GPS 數據與車輛檢測器數據實現對車輛地理位置的管理，在應用期間可以通過點擊選取視頻監控位置和查找功能實現對監控食品的讀取，同時還能通過多屏顯示技術進行監控視頻回看。

3.1.2 車輛檢測器

該部分的內容主要是負責與車輛檢測器的數據進行關聯并以此實現車輛檢測器數據的可視化顯示。若是車流量的數據不符合設置的標準，則會在相關的圖層當中進行示警。另外，還可以通過地圖電機的方式對車檢器的具體信息進行查看，包含位置樁號、瞬間流量、名稱、設備編號和瞬間擁堵情況的流量統計圖。

3.1.3 其他信息

該部分則包含了隧道信息位置的監控視頻圖像信息、機房環境食品檢測信息、通信站、消防狀態檢測、配電檢測、機房監控圖像信息、收費站視頻檢測信息、機電設備運行狀態示警信息等。

3.2 應急事件處置

該部分的人機交互界面相對較為簡潔，其中包含了事件詳情、時間列表、事件分類統計和若干個關聯視頻。該部分的系統具備如下功能：

1）支持資源檢索功能。該部分的程序應當具有較強的數據檢索功能與GPS 定位功能，這樣才能對事件相關信息進行系統化的檢索，同時還能對事件發生地點進行實時定位，按照定位位置進行周邊資源搜索，實現對事件的智能調度，最終以熱力圖和聚合圖的形式顯示出來。

2）支持定位功能。定位功能是進行應急事件處置的關鍵性技術，需要將地圖當中的數據信息進行GPS 定位，同時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。需要對事件相關的詳細信息進行檢索，其中包含車輛信息、事件級別、處理狀態、聯系方式、發生時間和具體位置等，將此類信息以列表的形式進行顯示。

4）支持統計功能，能夠針對事件進行分類，并且以餅圖與柱狀圖的形式顯示出來。

3.3 重大節假日保障

為了確保在重大節假日期間能夠對高速公路的堵塞情況做出具有實時性的指揮調度，同時提升圖像的查看效率。在設計期間，需要借助相關的大數據技術，確保該系統能夠針對全部視頻圖像進行有效的整合，同時構建重點堵塞路段、收費站、服務區、事故頻發路段等預設視頻查看方案。另外，還需要對車輛檢測器數據進行可視化顯示，若是車流量相對較高且超出了指定閾值則需要自動示警。

4 結語

本文通過研究得出了高分可視化監控系統的應用場景，也即是需要針對高速公路的應急事件和重大節假日進行妥善且及時的處理。為了做到這一點，該系統需要包含相關的大數據技術、超高分辨率技術、多屏幕處理器等，并且應當提升該系統各子系統之間的關聯性，實現對所有資源的合理利用，這樣才能面對復雜且多變的高速公路交通環境做出最正確的調度決策，避免車輛擁堵和安全事故的發生。因此，需要超高分辨率可視化指揮調度軟件、超高分辨率應用服務器和定制功能的應用開發軟件構成可視化應用系統，實現對高分可視化技術的靈活使用。