智能视频监控平台在高速公路上的应用

2023-01-31王京新陈玲珑程涛

科学与信息化 2023年1期

关键词：交通高速公路监控

王京新陈玲珑程涛

浙江省公众信息产业有限公司浙江杭州 310023

1 高速公路智能视频监控业务需求概述

视频监控是高速公路管理工作中至关重要的一部分，其业务需求具体包括道路通行状况实时监测、突发交通事件智能化检测、交通违法行为查纠等，具体如下：

1.1.1 高速公路通行状态实时监测。在高速公路全线布设一定数量的交通技术监测设备，尤其是重点危险路段，需要做到监控设备全覆盖监测，确保高速公路管理人员可以实时掌握高速公路全天候的交通运行状况，为高速公路高效、安全运行提供有力支持[1]。

1.1.2 交通违法行为及时查纠。针对机动车在高速公路上的各类违法行为，如超速行驶、不按规定车道行驶、违规停车等，通过智能视频监控来实时发现上述交通违法行为，并通过视频监控方式进行取证和预警，从而可以通过语音方式进行提示与处罚，并可以依托监控视频信息，充分发挥交通安全服务站、巡逻警车等的作用，对各类交通违法行为进行预警处理、拦截处置，可以及时解决交通违法行为，创造一个安全、高效的高速公路通行环境，对提高高速公路通行效率大有裨益[2]。

1.1.3 突发交通事件智能化检测。相关工作人员通过视频图像监测、后台数据分析等多样化手段，可以实时智能化监测高速公路路面各类交通事件，不仅可以做到高速公路交通事件智能化检测，还可以实现交通违法行为的自动取证，从而有利于突发交通事件的有效处理，对高速公路交通高效运行大有裨益。

1.1.4 动静态数据综合研判预警。相关工作人员整合高速公路实时交通路况、交通流量、气象信息、异常车速信息等实时动态交通信息，随后，整合高速公路基础信息、维修占道信息、重点车辆等静态交通管理信息，对动静态信息进行深度分析，据此研判高速公路交通安全隐患，以便及时做好提前预警信息，保障高速公路安全、高效运行，为民众安全出行提供安全保障[3]。

2 高速公路视频监控系统现状问题及挑战分析

2.1 现状问题

视频监控系统是高速公路建设中至关重要的一部分内容。但是，由于科技发展因素，导致传统视频监控系统具有科技含量较低的问题，只能解决高速公路运营中的“看”、“控”、“存”等问题，视频监控系统中采集的高速公路的视频信息，上传到路段管理中心后，对各个监控设备进行有效控制，并对监控视频资源进行存储管理。但是，这些视频监控数据并没有进行开发利用，仅仅是收集之后，就进行存储管理，难以为高速公路运营管理人员提供全面且有价值的高速公路运行信息，不利于高速公路事业的进一步发展。随着高速公路建设规模的持续扩大，高速公路运营对视频监控要求不断提高，既要解决“看”、“控”、“存”之类的问题，还要实现“管”、“用”等综合管理目标，充分利用视频监控获得的数据细心，做到智能化管理和深度应用，才能为高速公路高效、安全运行提供有价值的数据信息。因此，在高速公路视频监控中，全面推广应用智能化监控平台具有一定的必要性和重要性。

2.2 挑战

如前所述，当前的高速公路视频监控系统已经解决了“看”、“控”、“存”的问题，但是并没有解决“管”、“用”的问题，这要求加快推广应用智能化监控系统。但是，高速公路视频监控系统不仅要接入视频信号，还要接入音频、告警等大量的业务信息。不仅如此，高速公路路面上的气象监测设备、车检器信号等，都要将采集到的监控数据信息接入管理中心，以便对各类信息进行集中式管理[4]。这些数据信息体量庞大，且具有接入点多、业务多样化等特征。但是当前的高速公路视频监控系统建设，并没有统一各个业务子系统，使得各个子系统收集的监控数据难以互通，进而不便实现各类监控信息共享，使得高速公路统一的综合管控工作面临巨大的挑战。此外，高速公路管理系统需要与政府各个职能部门管理系统紧密结合在一起，才能为政府各个职能部门的决策提供有价值的数据信息支持。为此，在高速公路视频监控系统建设时，需要在原有系统体系基础上，建立数据分析系统，并统一各个业务子系统建设模式，才能持续提高视频监控系统运营的自动化水平，实现高速公路运营智能化决策。

3 智能视频监控平台在高速公路中的有效运用分析

如前所述，随着我国高速公路事业的蓬勃发展，对视频监控系统的要求不断增加。但是，传统的高速公路视频监控系统只能解决“看”、“控”、“存”问题，难以对高速公路视频监控数据信息进行利用，不利于“管”、“用”问题的解决。为此，为推动高速公路安全、高效运行，应加快推广智能视频监控系统建设及应用。在实践中，智能视频监控平台需要接入各类告警设备，并接入其他子系统和服务平台，以此获得各个设备的实时数据，实现各设备的统一管理。在此基础上，视频监控系统通过各个平台的数据进行共享，进行数据深度分析，在此基础上实现监控服务、行为分析、路况分析等智能应用，具体如下。

3.1 统一接入和管理

传统的高速公路视频监控系统主要用于视频数据的收集，主要接入摄像机、编码器等信息采集设备。而智能视频监控系统为满足多样化工作需求，往往要接入多种设备，并同时处理视频数据、告警数据、气象数据等多项业务数据。以业务管理工作为例，智能视频监控系统需具备各个子系统工作协调能力，确保各个子系统的业务工作有序进行。为此，智能视频监控系统应可以实现多项业务资源的优化调配，确保各类数据在系统中高度共享和快速传递。同时，随着视频监控系统朝向高清化、信息化发展，使得视频业务的数据量急剧增加，且高清视频的码率变化较大，其他业务数据也呈现多样化发展态势，直接对视频监控系统提出了更高的要求。如何在有限资源中保障系统中各个业务数据的流畅性，为视频监控系统运营提供数据支持，是视频监控系统智能化管理及智能应用的重要基础。

智能视频监控系统在高速公路中的有效应用，是通过接入设备，对各个设备的数据进行统一管理，以便监控中心更加便捷地获取各个业务数据。同时，在智能视频监控系统建设应用过程中，为集成管理各个子系统，应根据实际来制定统一的数据协议和接口。在此基础上，系统通过多网口服务器实现专有业务管理，并可以根据业务类型，提供相应的业务规划，实现了不同业务的相互独立运行，可以最大程度提高各类业务数据资源的利用率。以收费站的智能管理系统为例，通过整合监控业务、收费业务，即可在业务数据共享的基础上，实现数据与业务的隔离管理，这样不仅节约了大量的建设成本，还可以保障数据的安全性。

3.2 数据共享

当前，高速公路建设具有一定的独立性特征，各条高速公路的视频监控数据难以实现互通和共享，且视频监控系统与其他业务服务系统之间的信息也采取独立管理模式，使得高速公路管理系统往往要重复建设服务系统，这样不仅浪费了大量的资源，还不利于高速公路管理服务水平的提高。例如：高速公路视频监控系统中采集到相关路段的视频信息，但是由于这些视频数据信息未能共享，从而出现了信息孤岛现象，不能为高速公路其他管理系统提供有价值的视频信息支持，进而不利于高速公路管理中心进行统一管理和调度，一定程度上影响高速公路高效运营。在高速公路运营管理中，往往要针对突发交通事件进行紧急性的应急救援，在此过程中，要求相关人员综合分析相关信息，并快速做出决策。高速公路智能监控视频平台应用，通过信息化建设，提高了各业务监控数据的整合程度和传播速度，使得不同服务系统之间实现数据共享，在此基础上，辅以大数据分析算法、智能分析算法等技术，对监控数据信息进行深度分析，可以为高速公路运营管理提供一系列有价值的数据信息支持，从而有利于大幅度提高高速公路管理调度与服务水平。除此之外，智能视频监控系统获取的数据信息不局限于视频图像数据，还包含交通流数据、气象数据、收费数据等，通过统一的数据接口，智能管理服务平台即可在云计算模式支持下，根据应用服务需求，即可实现数据整合存储、数据分析、数据共享等功能，为高速公路运营管理提供有价值的数据信息服务，有效提升高速公路运营管理水平。

3.3 智能应用

在监控数据共享的基础上，智能视频监控管理系统可以实现智能分析、路况分析、出行知道等智能应用，为高速公路运营管理及出行人员提供有价值的信息服务。以告警应用为例，在高速公路运营过程中，一旦出现异常状况，或者是查询特殊车辆在高速公路中的行驶轨迹时，系统可以根据视频数据、交通流数据、交通事件信息、气象数据等，进行数据深度分析，即可快速查询到有价值的信息。而用户可以通过历史视频信息检索方式，了解事故发生过程，系统对告警源、告警类型等进行分析与统计，形成应急救援方案。不仅如此，系统还可以结合实时的气象信息、路况信息等，对应急救援方案进行适当的调整，确保应急救援的有效性。高速公路运营管理人员还可以结合系统综合分析的数据成果，科学确定事故多发区域，为科学设定监控等级提供信息支持。在查找特殊车辆时，可以根据车辆的车牌信息、车牌颜色、车速等，检索特定时间段内的车辆视频，为高速公路上违法车辆的查纠工作提供视频信息支持（见图1）。除此之外，高速公路系统中机电设备运行环境恶劣、设置分散、类型繁多，使得系统管理与维护工作面临巨大的挑战。而智能视频监控系统在高速公路中的应用，能够通过智能分析技术应用来实现视频质量的自动诊断，这样不仅可以大量减少工作人员的工作量，还可以为视频监控系统维护提供重要信息支持。