高速公路现代化监控系统建设探析

吴 丹

（安徽皖通科技股份有限公司，安徽 合肥 230088）

在社会经济快速发展的背景下，我国车流量呈快速成长的趋势，尤其是节假日期间，车流量更是呈爆炸式增长，同时，交通安全事故发生几率也逐步上升。监控系统在规范交通秩序以及减少安全事故发生几率方面发挥着非常重要的作用，因此，研究高速公路现代化监控系统建设具有一定的现实意义。

1 高速公路现代化监控系统设计的目标

第一，对现代化监控系统进行设计的过程中，第一步需确定设计的整体目标。对于监控系统来讲，其视频质量必须达标，因此通常需采用百万像素分辨率级别以上摄像机，对交通信息进行有效采集，再借助系统功能进行压缩，这样才能有效避免因为线路传输而导致图像模糊、抖动等问题的出现。同时，配以先进的摄像机，其捕捉范围也将有效提升，将能够采集更多有关高速公路运行的信息。第二，针对事故多发路段，通常采用的是低照度摄像机，即使在无光照条件之下，该摄像机也可以基于实际情况自动开启红外补光对路段进行有效监控。针对大雾多发的路段，通常采用的是双目热成摄像机，可在无光或者能见度较低的情况下，可借助热成像对路段进行实时监控。第三，在通过摄像机对高清图进行采集，且必须保障能够为后端智能分析提供有价值且清晰的数据资源，例如，车速、车流量等。这样在后期即使遇到一些异常事件也可以对道路之中的发生的实际情况进行准确监测与分析，将有利于为高速公路维护、运行、管理等方面奠定坚实的基础。

2 高速公路现代监控系统设计要点

本文所探讨的高速公路现代监控系统，主要是以原有监控系统为基础进行二次设计与建设，目的是减少运维成本，并提升监控系统的运维水平，最大限度保障监控系统能够可靠运行，其具体设计要点如下：

2.1 关于监控分中心功能的设计

第一，针对系统分中心的功能精心设计，具体需要完善的是视频交通事件监测管理工作站的软件。该软件可对各类交通事件进行统计与管理，并可及时异常事件的报警信号传输到监控系统核心功能。同时，还有历史查询功能，例如，交通参数、异常事件等信息，例如，当异常事件发生时，其监视器会自动弹出异常事件相关的图像信息，并对异常事件区域的交通情况进行显示，同时具备地图版功能，能够为相关部门及时提供事故位置，从而对事故进行快速处理。第二，完善分中心的视频运维检测功能，可有效诊断视频质量，不仅需要检查录像，而且需要依托故障联动报警进而实现流转处理。这样设计的目标是减少工作人员的工作强度，一定程度上能够达到无人值守的目标，并促进交通部门实施信息化规范管理，有利于提升工作效率与质量。

2.2 关于视频图像管理以及存储模块的设计

视频图像管理以及存储模块在高速公路监控系统中极为重要，功能是能够将新增的视频图像快速接入到分中心，同时，也可以对新增图像进行有效管理。为了能够提升该功能的有效性，将对原有的分中心磁盘阵进行扩充，这样就能够将新增的视频图像直接接入到磁盘阵列之中，有利于对图像进行完整存储。同时，还需要对应的完善路段摄像机数量，且响应时间必须低于300ms。

2.3 关于隧道视频监控系统模块的设计

考虑到隧道特点以及对车辆的线速要求，其洞口处应当采用快球摄像机，而隧道内部应当采用高清的固定摄像机。针对误区、事故多发路段等区域，建议在原有的基础上增设双目热成像摄像机，且每一公里需要增加一套高清快球摄像。针对大桥区域，建议采用高清快球摄像机，且根据路段实际情况进行合理部署，不仅要对路段实现全监控，而且要避免出现监控范围重复的问题。在具体建设过程中，可以就原有的摄像机进行改造以及升级，例如，原有的手孔、立柱等均可以有效利用，而需要更新的是供电设备、传输设备。

2.4 关于视频交通事件自动检测系统的设计

视频交通事件自动检测系统是高速公路现代监控系统的核心，有利于规范交通秩序，并为事件追查、处理等方面提供有价值的参考依据。该系统可利用事故多发路段、隧道等区域的固定摄像机采集视频录像，并将其作为一个输出点，然后对采集的图像进行处理与分析。对覆盖范围的交通参数、交通事件事故等图像数据进行实时监测，一旦出现异常事件可快速进行报警，为后续处理与救援提供必要的参考依据。还需要注意的是快球摄像机事件分析仪、钢筋固定摄像机等设备，应当在对应的监控分系统中心进行建设，并将分中心的事件监测数据有效传输到监控分中心之中。

3 高速公路现代化监控系统总体架构分析

基于上文的分析，可明确高速公路现代化监控系统总体架构的组成是关于高速公路信息数据的采集、发布以及控制，进而为高速公路运行管控方案的制定与执行提供必要的依据。整个系统以科学监控系统监测为基础，在解决交通拥堵、处理安全事故方面发挥着非常重要的作用。具体来讲，该系统总体结构形式是三级监控管理架构，通过路段、基层、地区中心三大监控单元来实现实时监控的功能。对于基层监控单元来讲，主要在隧道管理站、桥梁以及外场设施等区域进行部署；在设计监控管理站时，需考虑的因素有隧道长度、分布特征以及管理人员生活方式等。