高速公路联网监控技术标准化的意义

2014-04-15罗晓玲李少丁王启明徐志斌

交通运输研究 2014年7期

罗晓玲，李少丁，王启明，徐志斌，2，李理

（1.北京云星宇交通工程有限公司，北京 100078；2.北京市首都公路发展集团有限公司，北京 100161）

0 引言

经过多年的努力，北京市高速公路网已基本形成，联网监控系统的实际应用也取得了长足的进步，初步形成了高速公路联网监控的基础网络。但是，在北京市高速公路联网运行环境下，目前还没有统一的联网监控系统技术标准，尚未形成面向监控业务需求的全市高速公路联网监控系统集成平台，造成了当前各路段监控系统结构各异，设备技术要求、数据交换接口、编码要求等不一致，无法适应当前交通领域数字化、网络化和智能化的发展要求。

因此，为了实现北京市高速公路监控系统不同设备、异构网络组成的各类系统之间互联、互通和信息共享，综合利用各类监控资源，实现在全市范围内监控系统的联网，北京市紧密结合工程实践、运行管理的实际需求，并总结国内外高速公路联网监控系统建设积累的成熟经验，研究制定了适合北京市的《高速公路联网监控系统技术要求》，并结合其他相关的标准规范，在实际工作中配套使用，使得北京市高速公路联网监控系统之间具备互联互通和数据交换的技术标准，从而规范指导工程应用，同时也提高了北京市高速公路的交通运行管理水平，保障了高速公路的安全、畅通和高效运行，具有极其重要的现实意义。

1 高速公路联网监控技术要求的定位

基于北京市高速公路全面推行联网监控建设与管理的发展趋势，编制出台的《高速公路联网监控系统技术要求》主要出于以下几个方面的考虑：

（1）各路段缺少统一的规划和技术协调：各路段监控分中心之间相互独立、自成体系，彼此之间缺少统一的规划和技术协调，不能在更大范围内有效地实现监控网络的互联、互通和信息共享。

（2）监控系统技术水平各异：由于各路段监控系统的建设与管理没有统一的建设标准和技术规范进行参考，造成了当前各路段监控系统技术水平各异，在软件平台、通信协议、设备技术参数、硬件接口、数据定义和传输格式等方面均产生了不一致的问题，给联网监控带来了困难。

（3）投资管理主体多元化：北京市高速公路主要由首发、路政局、通达、国投等多家业主单位共同运营，管理方式不尽相同，一些路段自成体系，由各自的公司来经营和养护，并且都在开发和建设各自的路段管理监控系统。因此，亟需制定相应的规范标准，应针对高速公路建设投资管理多元化的问题，加强行业管理，提高公共服务能力，维护高速公路的公益性。

（4）路网监管的局限性显露：北京市高速公路路网规模迅速扩大，但是各个路段之间存在自成体系的现象，造成路段信息不能规范整合并及时上传，使得路网监管和服务能力局限性日益暴露，监控总中心对路网的监控管理缺乏时效性和全局性，不能快速有效地应对突发紧急事件。

因此，为了解决北京市高速公路监控系统联网过程中存在的技术问题和管理问题，编制出台的《高速公路联网监控系统技术要求》主要定位于指导北京市高速公路的工程建设和运营管理，既要维持现有体系的稳定运行，同时也要适应未来的发展趋势，其主要侧重于体现北京市高速公路统一建设、运行和管理的思路，强调了联网监控系统的管理架构、系统功能、系统构成、系统网络、设置规模、系统软件、编码解码规则、视频联网、数据联网、报表格式、视频图像字符叠加格式、信息发布规范、防雷与接地、机房设置、监控系统界面、监控设备基础及管线预留预埋、供配电、信息安全等方面的技术规范。

2 高速公路联网监控技术标准化的意义

高速公路联网监控技术标准化是北京市高速公路建设过程中重要的环节之一，对高速公路工程实践和运营管理起着非常重要的指导作用，有助于开展北京市高速公路监控系统的联网规范工作，进而提升联网监控系统技术水平和高速公路管理水平，是高速公路持续健康、快速发展的重要保障。

具体而言，北京市高速公路联网监控技术标准化的意义体现在如下几个方面。

2.1 实现监控系统互联互通

本技术要求对视频监控系统的联网结构进行了规范，对于高速公路视频监控新接入系统都基于SIP协议[1]；对于原有系统部分前端设备不支持SIP协议的情况，则基于SDK转码平台实现各厂商之间的设备兼容。通过规范SIP协议和非SIP协议的联网结构，有助于解决北京市高速公路当前各路段监控系统技术标准不一致、硬件接口不兼容、软件通信协议及数据传输格式不匹配等问题，能够指导联网监控新接入系统的建设和现有系统的改造，在更大范围内有效地实现监控系统的互联、互通和信息共享。

2.2 提升视频监控系统技术水平

考虑北京市高速公路视频联网的管理和业务需求，结合视频编解码技术的发展趋势和应用前景，本技术要求对北京市高速公路H.264视频联网监控设备的联网结构、联网协议、联网规范、音视频编解码等技术要求和测试要求进行了规范[2]，有助于提升视频联网监控系统技术水平。

同时，本技术要求在各个平台互联互通的基础上，规范了基于网络时间协议的统一授时系统，以完成所有联网设备的时钟同步[3]，避免了联网监控设备本地时钟不精确，整个网络系统、各个设备或平台时钟不同步对业务功能造成的影响，对实现业务时间同步机制具有重要的意义，有助于解决业务时间收端发端不吻合、部分监控视频录像时间错乱等诸多问题。

2.3 提高交通运行管理水平

北京市高速公路路网逐渐形成，但是当前各路段监控系统缺少统一规划和技术协调，造成路段信息不能规范整合并及时上传，使得路网监管和服务能力局限性日益暴露。

根据北京市高速公路网的实际情况和各路段管理需求，本技术要求规范了联网监控系统的“监控总中心—区域监控中心—监控分中心/隧道管理所—外场监控设备/隧道监控设备”四级管理模式，在管理架构上重点增加了“区域监控中心”层级，用于分担监控总中心的系统功能，而行政级别和控制权限则比监控分中心高一些，有助于各路段的语音、数据、视频等监控信息规范整合并上传，在一定程度上保障了监控总中心对路网监控管理的时效性和全局性，有助于实现北京市高速公路联网监控系统的规范设计和系统的互操作性，从而规范指导联网监控系统的工程建设和运营管理，快速有效地应对突发紧急事件，提升路网监管能力和服务水平，从而提高交通运行管理水平。

2.4 规范指导工程实践

本技术要求详细、明确、定量地规范了北京市高速公路联网监控系统的监控系统界面、监控设备基础及管线预留预埋、机房设置、供配电、防雷与接地等工程应用实践要求，同时结合其他相关标准规范在实际工作中配套使用，能够规范指导北京市高速公路新建、扩建或改建工程中监控系统（包含隧道监控）的工程实施和建设，有助于保质保量地建设联网监控系统，从而提高工程管理水平，提升工程质量，确保安全、加强环保、保证工期。

2.5 避免重复投资

本技术要求对联网监控系统的设置规模进行了规范统一，具体涉及管理架构设备、外场监控设备、隧道监控设备等设置规模，有助于在管理体制、机构定编、人员配备、设备购置等方面充分统一标准，整合资源，消除不必要或者重复的资源浪费，避免重复投资，体现了超前意识和全面协调的可持续发展意识，有助于通盘考虑、综合规划、分步实施，以实现管理效能的最大化。

同时，联网监控系统技术标准化可使新技术、新模式在高速公路工程实践和运营管理中推广应用时，遵循共同准则，建立稳定秩序，从而促进整个行业工程建设和运营管理的规范化，避免重复投资。

2.6 降低运营管理成本

目前北京市高速公路信息发布管理存在不规范现象，导致了发布的信息分类不准确、编码不统一、显示不合理等问题，限制了高速公路信息发布设备作用的充分发挥，降低了资源的有效利用，增加了运营管理成本。

为了对信息发布进行规范化管理，本技术要求将信息发布纳入了规范化管理轨道，制定了信息显示和管理的统一标准，规范其分类、编码、固化和显示形式，有助于规范高速公路信息发布管理各个环节的作业，简化流程，使联网监控系统信息发布管理工作规范化、系统化和科学化，从而促进工作人员的统一、协调、高效率作业，降低运营管理成本，最大限度地提高管理效率与规模效益。同时，也在一定程度上保障了信息发布的准确性和及时性，切实为社会公众提供出行信息，从而更好地满足安全便捷出行的需求，充分发挥了良好的社会效益与经济效益。