智能视频分析技术在高速公路建设和管理中运用分析

陈 征

智能视频分析技术在高速公路建设和管理中运用分析

陈 征

陈 征 王 飞 项 煜

河南省高速公路联网监控收费通信服务有限公司

引言

伴随着高速公路路网的逐步建成，近年来在高速公路运营管理过程中出现的问题越来越多，而随着技术的高速发展，智能视频分析技术被应用到了高速公路建设和管理中，这对提高高速公路管理水平有着重要作用。首先对智能分析技术原理进行了分析，其次对我国高速公路管理现象进行了分析，然后对智能视频分析技术进行了介绍，最后对存在的问题和解决措施进行了阐述，希望对相关工作人员能够有所帮助。

交通行业的快速发展，在高速公路上行驶的汽车逐渐增多，传统的管理方法已经无法使高速公路高效的服务社会。智能化管理则在高速公路管理过程中起到的作用则越来越明显。在高速公路管理中，对智能视频分析技术进行合理应用可以提高高速公路管理水平。近几年，我国高速公路上的车流量增加迅猛，这对智能分析技术是一个新的挑战，高速公路管理难度大主要是由于高速公路上车流量大、车速快以及恶劣天气等情况引起的，而智能视频分析技术在高速公路管理中的应用，对高速公路管理有着巨大作用，因此对智能视频技术进行分析意义重大。

智能视频分析技术

视频监控技术是智能视频分析技术出现的基础，智能视频分析技术则是智能监控发展到一定水平的必然产物，利用智能视频分析技术可以合理的解决因为监控视频数据过于庞大而产生的冗余问题。通常来说，智能视频分析技术可以分为两类：第一类，主要以背景模型作为整个分析的技术，主要是对周边环境行为的分析。第二类，以特征为基础进行分析，主要包括内容有：人脸、车牌等。行为分析基础在于对目标进行识别和以运动作为背景进行建模。简而言之，就是以相对静止的物体作为参照物找到活动目标，在最初阶段人们对智能视频分析技术的认知具有一定局限性，同时厂家在宣传过程中为了产品的销售在无形中对智能视频分析技术进行了扩大，从而导致了许多用户对智能视频分析作用产生了过高期望，甚至少数人，认为智能视频分析可以像人的大脑一样进行思维。与此同时，部分厂商也对使用者的专业能力评估过高，很多演示需要在苛刻的场景下实现；此外部分专业能力较高的使用人员在设备使用过程中需要依据天气情况，针对不同的管线状态对参数进行设计，这些都加大了产品的使用难度。

智能视频分析系统在实际应用中需要利用网络技术、计算机技术、无线技术、视频技术将高速公路建设和管理进行紧密结合，并且将获取的图像、声音等数据紧密结合，实现远程监控、分析数据、调度指挥的一个管理平台。依据图像声音等数据对于高速公路建设过程中进行全范围监控，实现对工程建设管理的智能化、科学化、信息化。

智能视频分析技术在高速公路建设与管理中的应用

智能交通的一项最基础的功能就是对高速公路上的车牌进行识别，识别车牌技术目前已经十分成熟，车牌识别技术也是高速公路系统中车辆查询和车辆跟踪的重要组成部分，识别系统在工作中以处理图像作为主要的理论技术，通过数码相机对包含车牌的图像进行采集，然后通过处理图像技术，对车牌进行提取并识别，从而实现自动识别车牌的目的。通过自动识别技术提取车牌信息后，再将识别的信息传送给后续处理软件，实现对车辆的统一控制和管理。图1是识别车牌的工作流程图。

识别车牌系统

图1 识别车牌流程图

交通状态检测

当高速公路上出行拥堵时，系统在工作过程中首先检测到车辆排队，车速降低，结合外场设备收集的数据进行分析，可以通过文字信息体现或语音播读等形式报警，此时收到报警的监控管理中心的工作人员可以对交通出现的堵塞情况进行合理的疏导。并通过信息发布和服务平台对外发布及时路况信息。同时交通管理人员可以对出现交通拥堵的数据进行统计，并对统计结果进行合理分析，分析结果可以作为交通管理的主要依据，从而使交通管理由传统的被动形式转变为主动管理模式，使交通变得更加畅通，为交通管理提供更有利的支持。同时将交通状态检测系统与交通诱导系统进行适当的联动，当有突发事件发生时，可以利用诱导系统将交通情况进行发布，市交通管理变得更加智能化，同时也提高了交通的顺畅性，使管理变得更加便捷。

事件检测

在高速公路上需要检测的交通事项主要有以下内容：车辆是否超速、车辆行驶与停止、是否存在逆行车辆、交通拥堵状况、是否发生火灾、烟雾情况等。同时需要对高速公路上的车流量、车速、车辆将的间距、车辆队列长度等情况进行实时测量。在高速公路上一旦发生交通事故，系统应当在第一时间报警，并对出现事故的交通路通进行录像，为高速管理管理和合理运行提供有力的技术支持。在对隧道进行监控时，事件检测系统需要对烟雾情况进行重点检测，如果烟雾情况超过了警报线，应当立即报警，系统要及时启动应急方案，对高速公路的照明系统、通风系统、消防系统进行及时指挥，自动采集监控信息，利用智能视频分析技术对采集的信息进行合理分析，并通过判断后对结果进行输出。

受技术原因限制，现有的许多系统中图像清晰度并不能满足实际需求。因此，在工作工程中很难通过图像准确的看清过往车辆的细部特征和车辆号码，特别是在长大隧道、大型桥梁、收费站、大型立交桥、服务器等交通事故多发地点，录像清晰度，很难达到监控目标，这给高速公路管理带来了很大困难，加大了管理难度。

智能视频分析技术在高速公路建设与管理应用中存在的问题

视频图像清晰度无法满足需求

左右测试子系统的自动切换。精度校准或校验成功后，智能测试控制中心通过管理装置控制气阀全部退去装置的测试把座，并将装置从测试区推出到放置区。同时ITCC判断右侧放置区是否有装置存在，如存在，ITCC驱动扫描仪进行扫描装置条码，并启动右侧测试区装置的自动测试。等到右侧测试区测试完毕，智能测试控制中心判断左侧测试区是否有装置存在，如存在则启动新一轮测试。

P2主要与注意资源的分配及对刺激的加工分析有关[13]。本研究发现，在由新异刺激诱发的P2波幅上，术后化疗前组低于化疗组和健康对照组，说明该组患者对分心刺激的抑制不够，从而可能减少对靶刺激的注意资源的投入。

“你应该向大阪总领馆说声道歉！”9月13日，徐静波在其公众号上推送这篇文章时，距离关西机场撤离事件已过去一周有余。

容易受自然光线和天气影响

目前在我国多数高速中使用的视频分析技术应用的都是利用相机对信号进行提取，相机在成相中会受到自然光线和天气影响，例如，在交通事件检测系统中在雾天，检测距离将会明显缩短。而相机对图像的采集也会受到天气和自然光线影响。

提高交通事件监测

混合视频监控的应用

在多年的高速公路管理中，6F测速仪一直都被应用到事故多发区，主要用于治理超速现象，实践经验证明也取得了不错的成果。但随着，6F测试仪应用时间的增长，许多驾驶员通过各种途径都了解6F测速仪的工作原理，并且掌握了仪器安装位置，导致许多监视员在驾驶过程中在驾驶过程中会在接近6F测速仪时提前进行刹车减速，以缓慢的速度通过6F测速仪捕捉法，然后在加速行驶，这使6F测速仪的应用效果大打折扣，这也是单点测试的最大弊端。

①适用于经产科医生同意，无产科并发症、骨科手术史者；有流产史、早产史或怀孕困难者，不宜参与孕期普拉提训练。②孕妇孕16周开始在专业孕期普拉提教练指导下进行孕期普拉提锻炼，练习前1 h避免进食，练习前排空膀胱。③孕妇着装宜宽松舒适，鞋要合脚轻便；备好运动垫或厚毛巾；运动中及时补充水分；注意保暖，以免着凉。④练习过程中有任何不适立即停止并及时告知工作人员。⑤孕妇普拉提训练结束1 h后再沐浴或进食。⑥保持良好的呼吸方式，呼吸时机正确，切忌憋气。

无法消除误报

例如运动目标识别中的背景建模技术，在对漏报数量进行控制的同时，还无法对完全消除误报。在以目标识别为技术基础的周界防范产品中，误报数量一直以来都是反应商品质量的一个重要指标。在实际应用中，误报数量主要是因为实际运用情况和背景模型之间存在差距产生的。也就是说子系统中存在的模型的适应力越强，那么产生的误报数量也就会越少，而对技术的要求也就越高。

解决对策

单点测速

监控软件基于微软WPF技术采用C#语言进行实现，包括用户登录、权限管理、数据查询、数据显示等模块，具有环境参数显示，历史数据查询，环境参数阈值设定，异常报警等功能。

在高速公路监控中使用的视频监控设备由高清视频和标清视屏两部分组成。通常情况下，高清视频结构为DVI或HDMI，标清视频接口为BNC。通过视频综合平台可以通过手动对视频的清晰度进行切换，混合视频交换、自动轮巡等。通过视频综合平台，可以实现模拟视频通过视频光端机接入的方式，实现同用户自行建立的模拟视频监控系统，实现对用户已发生投资的保护。

在交通管理过程中，可以将交通事件监测器分段布置在需要检测的路段中，对路面的视频录像进行实时分析，在检测过程中主要对路段中逆向行驶现象和抛洒物进行检测，当检测内容出现故障时，应当及时发出报警信号，并且应当同前端的可变信息情报板平进行联动，将检测信息公布在可变信息情报板上，对驾驶员进行警告。同时应当将获取的交通参数发送给一级软件平台，软件平台会依据统计结果对整条高速公路的车速、车流量、占道率进行合理分析，为优化交通、确保高速公路车辆安全形势提供有力的技术支持。

这种萧散空灵，含蓄内敛的小楷特点并不是呆滞的含蓄，而是带有一种拙而有趣的字态，王世贞曾评王宠书法：“虽结法小疏，而天骨烂然姿态横生”[2]。这种拙趣主要受明中期刻贴的影响，整幅作品笔画应势而变，或端或长，笔画之间的短处无不体现这种拙趣。

学正是元朝儒学设置的教官。据《元史》卷九一《百官志七》：“儒学教授一员，秩九品。诸路各设一员，及学正一员、学录一员。其散府、上中州，亦设教授一员，下州设学正一员。” [注]《元史》，中华书局点校本，北京，1976年，第2316页。李逸友先生根据黑城出土F 234: W 10号文书推测，亦集乃路儒学设有学正。[注]前引李逸友编著《黑城出土文书(汉文文书卷)》，第48页。从这件文书来看，这是确凿无疑的。路儒学教授为九品，授官文书用中书省颁发的敕牒，故称“敕受亦集乃路儒学教授”。这件文书是亦集乃路儒学教授向上级机构报告路学学正到任的呈文。

测速仪的安装

测试仪在高速公路管理中的应用对高速公路管理有着这巨大意义，然而随着其使用时间的增长，却给高速公路管理带来了不良影响，这主要是因为测速仪的工作原理被更多的驾驶员掌握以及测速仪的地点被驾驶员掌握造成的。因此，为了解决单点测速仪在实际工作中产生的弊端，应当增加高速公路测速仪的数量，同时应当尽量将测速仪安装在更加隐蔽的位置，让驾驶员无法掌握测速仪地点，同时在实际应用中，应当在工作条件允许的情况下，定期更改测速仪位置。

2.3.5 搅拌速率 搅拌速率会引起溶液反应浓度差而导致质子化转移，同时也能减少局部温度过高降低重排几率。一般不会影响合成的产率，但会使反应得到产品外观和整体性能有所差异。实验长链烯基A和有机胺B比例为1∶1.2，反应温度控制在25℃，反应时间6h，催化剂比例为0.25%，实验结果见图7。

分布式存储

高速公路监控中会形成大量的存储信息，因此数据存储也是高速管理中面临的一个难题。在数据存储上采取IP SAN分布式集中存储策略。实现对数据的统一存储、管理，同时可以在高清视频和标清视频调度上也实行统一管理，避免数据丢失。路段监控分中心保存录像，省级路网监控运营中心通过网络对监控分中心录像进行远程调用.此外，伴随着骨干通信网的升级改造完成，可利用云存储技术，将路段监控分中心的监控视频实时上传至省级路网监控运营中心，实现整个监控视频的资源共享，确保了信息调用的快速和安全，从而实现了跨级跨区信息贡献和视频调用。

降低天气和光线对设备的影响

安防管理平台软件的发展历史是随着网络化的进程呈现爆发性增长。将传统的视频信息通过IP方式进行互联互通，使得原先分离的信息孤岛连接起来，形成视频数据的资源池，与其他业务信息融合贯通，才使得安防管理平台焕发出更具价值的生命力。但移动互联网和高清视频的快速应用和发展，缩短了安防管理平台进行普及推广和市场积淀的过程，使得两极化成为未来的发展趋势。

天气和光线是人们无法改变的自然情况，因此要想降低两者对设备的影响，就必须要提高设备的性能。加大对监控设备的研究，提高在高速公路中使用的监控设备的性能，从而实现在强光、弱光、雾霾等恶劣天气下的图像采集。

目前智能视频分析技术在高速公路建设与管理上得到了广泛应用，主要体现在以下几个方面：识别车牌系统、交通状态检测、事件检测。其中识别车牌系统在高速公路管理中的应用取代了人工录入，不仅减少了工作中的劳动量，同时也减少了工作误差；交通状态检测和事件检测也提高了管理效率。视频车辆监测系统、微波雷达车检系统、线圈车检系统和光栅车辆监测系统成为我国车辆监测系统主要的车辆监测方式，目前也已经被广泛应用到了高速公路管理中，从实际情况来看，也取得了不错的效果。

结束语

近年来，随着智能视频分析技术的日益成熟，其在高速公路中起到的作用也越来越大。虽然，在最初阶段职能视频分析产品在发展过程中遇到了许多问题，但随着计算机技术的逐渐成熟，科技的发展，产品得到了不断更新，智能视频分析技术在高速管理中的应用取得巨大的成功，同时相信在不久的将来，智能视频分析技术也将会被应用到更多领域中。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.01.024