高速公路监控系统高分可视化技术应用

夏政

摘 要：高速公路具有舒适、快捷、安全的特点，而监控系统是保证道路服务水平的主要手段，因此及时了解道路运行情况，制定控制方案将是监控系统的主要功能。在监控系统中，应用高分可视化技术可以进一步提高智慧高速公路建设水平，确保各个子系统的各项数据得到及时的采集和分析，还能对机电设备进行多维度的统计，了解设备的运行情况，有效提高高速公路信息管理水平。

关键词：高速公路;监控系统;高分可视化技术

0 引言

我国高速公路的发展目标正在从公路建设的本身向高速公路的现代化管理迈进，其转折标志在于高速公路路网的逐渐形成并以此对信息传输即交换提出的新要求。高速公路交通系统由五大系统组成，即收费系统、监控系统、通信系统、照明系统以及供配电系统。各个系统有各個系统的功能，收费系统负责收费，赢取投资成本;监控系统负责对高速公路各个路段的监控;通信系统负责各个系统间的信息传输，起到上传下达的作用;照明系统负责道路的照明;供配电系统负责交通道路的整体供电。作为五大系统的一部分，监控系统发挥着重要作用，它对高速公路实施全天候监控，引导车辆的行驶，并发出诱导信息，对车辆的安全行驶极为重要。在高速公路中，监控系统越来越完善，在车辆的监控及诱导上越发的重要。为此，开展高速公路监控系统高分可视化技术研究具有重要的意义。

1 高速公路监控系统的作用

高速公路监控系统是调整公路系统实现安全、高效、节能及环保运行的重要手段。高速公路监控系统的作用是对高速公路网实现实时监控和交通控制。因此，通过监控系统可以准确并且及时地采集各种交通状态信息，为交通的通畅运行服务;根据已获得的信息来建立数据分析模型，迅速做出有针对性的方案;建立多渠道信息平台，为行车者提供多种信息服务，行车者能够根据信息调整驾驶方向;拥有专项监控的作用，能够通过放大监控某个部分的车流状况，探测和确认道路的详细状况;建立安全行驶数据库，分析车辆行驶趋势，对行车发布诱导信息。

在现有的道路和环境条件下，通过对采集的信息进行实时分析、处理和预测，采取有效的交通控制手段，预防可能发生的交通事件、事故和阻塞;当出现突发性交通事故或道路环境变化而导致交通阻塞时，通过系统及时发现并采取有效措施进行缓解和排除，以防止对路网交通产生更大的影响，进而提高路网运行的利用效率、安全性。

2 高分可视化技术的特点

高分可视化技术是基于大屏超高分辨率显示环境的应用，以超高分 GIS 地理信息图像为基础，将高速公路管理的各种外场设备、数据等资源进行综合可视化联动显示，做到全网资源的一图式展示。通过与监控中心各种业务系统的数据库、消息总线和软件协议对接，实时监控两客一危车辆定位、实时监控内部车辆定位、接入车辆告警数据，实时提醒、实时监控高速公路上的设备状态与数据、任意调度高速公路上的摄像枪进行实时监控、对高速公路上的摄像枪进行日常监控、定时轮播、对接手机APP与各子系统，实时提醒高速公路上的最新事件、任意查看高速公路上的事件信息，处置过程、智能分析事件周边应急资源，实现应急指挥、可视化展示实时车辆告警数据的统计分析、可视化展示实时事件数据的统计分析、可视化展示收费数据的统计分析、可视化展示出口车流量数据的统计分析。应用高分可视化技术的特点如下：

（1）能够针对高速公路各个路段的视频信息进行多屏显示，同时具有较高的清晰度，有助于交通事故的刑事追究和应急处理等，在重大节假日期间也能针对事故频发地带进行重点观察。

（2）有助于提高高速公路监控中心工作人员的工作效率，因工作人员主要负责的工作即是针对监控视频图像内容进行查看，避免存在交通违章等，高分可视化技术能够快速整合监控系统的全部资源进行调度，有助于提升工作人员的观看效率。

（3）能够降低高速公路监控中心所支出的维修成本。因超高分辨率处理器和显示器等电气设备具有较强的稳定性和安全性，因此，在日常使用当中不会存在过多的设备故障。另外，设备的广角图像范围有所提升，这代表1台超高分辨率显示器和监控摄像头就能替代4台普通分辨率显示器和监控摄像头的监控效果，从根本上降低了高速公路监控中心的经济成本。

（4）拓宽监控系统的覆盖面积，因目前高分可视化技术所应用的摄像头广角度相对较高，因此，能够覆盖的拍摄范围也在随之提升，这代表我国的高速公路能拓宽对公路交通事故监控现场的拍摄范围。

3 高速公路监控系统高分可视化技术的主要应用场景

（1）日常监控场景：收费站流量分析、重点营运车辆数据分析、路政资源信息展示、极端天气/灾害信息展示、路政事件监控、养护事件监控。基于高分可视化的监控系统，应当安装具有高分辨率的GIS地图显示软件，该软件能够支持监控系统随时利用网络渠道读取并存储相关的地图数据，通过对高速公路实时信息数据的加载，最终生成相关的地图。在地图当中会对车辆检测器和环境监测器等设备进行特殊标注，然后将监控系统当中的数据整合到DLP显示屏幕当中，最终会利用相关的业务图层来完成对业务数据的控制，最终以可视化查看的形式呈现在显示屏当中。

（2）视频监控场景：关键节点信息功能、预案信息功能、事件列表功能、触摸功能（监控大厅指挥控制台）、显控分离。

（3）应急处置场景：GIS地图功能、值班信息功能、事发地天气、资源信息统计功能、事件详情、事件处置过程、事件列表、事件预案、触摸功能（监控大厅指挥控制台）、显控分离。该部分的人机交互界面相对较为简洁，其中包含了事件详情、时间列表、事件分类统计和若干个关联视频。该部分的系统具备如下功能：

1）支持资源检索功能。该部分的程序应当具有较强的数据检索功能与GPS定位功能，这样才能对事件相关信息进行系统化的检索，同时还能对事件发生地点进行实时定位，按照定位位置进行周边资源搜索，实现对事件的智能调度，最终以热力图和聚合图的形式显示出来。

2）支持定位功能。定位功能是进行应急事件处置的关键性技术，需要将地图当中的数据信息进行GPS定位，同时还需要支持快速定位和手动定位等功能。

3）支持事件信息显示功能。需要对事件相关的详细信息进行检索，其中包含车辆信息、事件级别、处理状态、联系方式、发生时间和具体位置等，将此类信息以列表的形式进行显示。

4）支持统计功能，能够针对事件进行分类，并且以饼图与柱状图的形式显示出来。

（4）运营总览：收费数据分析、交易数据分析、车型分析、加油站停车数据分析、油料消费数据分析、加油车辆统计分析、路政事件统计分析、设施养护事件统计分析、重点运营车辆统计分析、收费相关信息展示。

（5）隧道监控场景：隧道内视频频监控、实时监控隧道内机电设备、视频监控信息，保障隧道行车安全。

（6）收费监控场景：对收费站广场、车道、收费亭进行实行监控，保证收费站安全、通畅。

（7）节假日保畅场景：在路网图上显示管辖路段的实时路况、全线收费站的定位、交通事故定位、情报板分布及信息等内容。显示当天基本数据、收费站出入口广场监控视频、附近的主线摄像枪监控视频、免费车流数据统计、车流统计等数据。为了确保在重大节假日期间能够对高速公路的堵塞情况做出具有实时性的指挥调度，同时提升图像的查看效率。在设计期间，需要借助相关的大数据技术，确保该系统能够针对全部视频图像进行有效的整合，同时构建重点堵塞路段、收费站、服务区、事故频发路段等预设视频查看方案。另外，还需要对车辆检测器数据进行可视化显示，若是车流量相对较高且超出了指定阈值则需要自动示警。

（8）服务区监控场景：显示服务区广场视频、出入口车道视频、商铺视频、停车位信息、加油站信息、服务区周围路况信息、报警信息、基础信息、广播内容等信息，数据实时更新，方便用户快速掌握当天服务区的基本情况，为管理者对服务区停车、餐饮、油料、人员配置、应急物资的调配和调度决策等提供精准的数据支撑，并为实现道路滞留车辆到可用服务区的引导和道路的提前分流等提供决策的依据。

（9）综合投屏场景：投屏信号功能、触摸功能（监控大厅指挥控制台）、显控分离。

4 结束语

总而言之，高分可视化高速公路监控系统能够对数据进行中整合与分析，可以对子系统的信息进行监控掌握，是新时代下高速公路监控系统建设的必经之路，也是高速公路建设的主要内容。

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