探究监控技术在高速公路的运用

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一、前言

随着社会经济的飞速发展，高速公路时常出现道路拥堵现象，了满足日益增长的监控管理与服务的需求，需要我们对原来的监控系统进行改造。目前的高速公路监控系统由于多种因素的影响，系统功能日趋滞后于高速公路发展的需求。现阶段如何，利用数字化手段和技术，实现对高速公路进行远程监控和信息的适时传递是高速公路发展中需要着重解决的问题之一。数字化闭路电视监控技术无疑是有效的解决途径。视频监控技术从80年代进入我国以来，发展速度很快，也迅速被应用到高速公路管理中去。目前，我国沿用的仍是全模拟的传输方式。虽然在近两年，部分新建的高速公路也尝试采用了网络化的闭路电视监视系统，但还没有形成成熟的经验。很多地区依然沿用以前的视频系统，经常出现各种问题，例如会出现道路交通信息采集及设施不足，不能及时地反馈整个路段交通运行情况，重点路段、事故多发路段，监控、管理出现较多盲点的问题。而且道路交通信息的采集大量借助于巡逻车和养护人员以及驾驶员报警等“人工采集”手段，信息获取的及时性得不到保证；监控系统缺少灾害、事故处理预案，不能有效地整合资源，提高灾害、事故处理的科学性和合理性。可见，电视监视系统在高速公路中的应用仍处于起步阶段，还有很多工作要做。

二、高速公路管理中的闭路电视监控系统构成

道路经过多年的运营后，如高速公路两侧违章上下客，严重超速行驶等。为了保证道路正常、有序、高效地运行，需要我们认真研究高速公路管理中的闭路电视监控系统。高速公路视频监控系统大致分为对道路监控的系统和进行道路收费的系统。二者功能不同，对系统的要求也不相同。收费系统的主要作用是对高速公路上的收费情况进行远程监控，收费过程中发生的意外事件和突发情况能够得到有效的记录。道路监控系统则主要是对高速公路上隧道、互通立交等进行重点监控，可以方便监控者及时掌握道路信息，对道路堵塞、车辆违章、事故发生等给以及时引导，从而保证高速公路的畅通，为广大司机提供优质服务。高速公路网络视频监控系统的硬件组成主要可以分为三大部分，其主要包括前端摄像部分、网络传输部分与系统控制部分。其中，系统控制部分又可分为系统管理部分和显示与记录存储部分，各部分之间硬件设备相对独立，在进行设备更换时不会对整个系统的正常运行产生较大的影响。前端摄像部分可是说是整个视频监控系统的眼睛（摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的视频质量），它的主要功能是对视频图像进行采集、压缩、对状态信号采集以及对控制信号进行输出等，最终将监视的内容变为图像信号传送到各个分控网点和控制中心。网络传输部分是视频监控系统的视音频信号通道。也是视频监控系统中的神经枢纽。在网络传输方面可以根据系统对网络的带宽要求，系统周边的网络条件，以及经济性考虑，配置合适的网络路由，并保证该系统的图像效果。系统控制部分主要包括了系统管理部分和视频显示与记录部分。可以说是整个视频监控系统中的心脏和大脑，是实现整个系统功能的指挥中心，它通过网络连接到各个道口或各路段的监控前端，完成所辖监控摄像点监控图像的实时显示、控制、存储、管理等。

三、数字化闭路电视监控技术在高速公路管理中的具体要求

1.数字化闭路电视监控系统设计。在现代的高速公路建设上，以科技的手段建立一个安全、实时、有效、智能的网络视频监控系统至关重要。监控设施主要由外场设备、路段监控中心设备构成。每个相对独立的外场设备、经通信系统传输，实现与路段监控通信管理中心计算机系统的远程通讯。外场设备由车辆检测器、气象检测器、闭路电视摄像机、可变情报板等设备组成。监控系统通过车辆检测器及收费站收集交通量、车速和占有率等信息，通过气象检测器收集本路附近的气象信息，通过摄像机视频监视各个立交处的车流等信息。并将这些信息送到路段监控中心，由路段监控中心分析所有的数据，制定相关的引导交通正常运行的措施。最后将气象、车流等相关信息显示在情报板上。2.数字化闭路电视监控作用。（1）数字化闭路电视监控监控系统应能准确采集、统计道路交通数据，有效监视道路的交通、气象、环境状况，及时掌握道路运营状况。在每个互通立交两侧布设视频车辆检测器，用于检测交通量、车速、占有率等交通参数，作为交通控制的基本数据，也为交通部门对道路分析提供依据。（2）系统能收集外场设备工作状态信息、实现自我诊断；发生故障时，及时准确地报告故障点的位置和类型，并提示管理人员尽快采取措施，排除故障。在服务区、停车区、管理中心广场处设置保安监控摄像机。从而使高速公路的交通流始终保持在最佳的自由流状态，并能及时发现和处理交通事故减少二次事故的发生，在发现异常情况时，能通过信息设备和交通控制设备进行限速、诱导、转移、分流、匝道调节、路段封闭等交通控制处理，提高高速公路通行能力和服务水平，能为领导查询道路运营及实时交通信息提供方便，充分发挥高速公路高速、快捷、舒适的特点。（3）系统管理软件用于实现对前端编码器的集中监视、控制、数据转发、录像存储、检索、回放等功能，支持编码设备包括网络视频服务器、网络摄像机、嵌入式硬盘录像机等。该软件可应用于针对百路左右前端网络监控设备的小型平台，也可扩展为数百上千路的大型监控平台；可对任意前端设备进行设置和控制，支持多屏同时显示，单屏可同时最多显示64画面；支持双向语音对讲、电子地图、日志记录、报警控制、远程检索回放等功能；界面友好、操作简便，可方便应用于多种网络视频监控系统的解决方案。（4）可接收人工传来的事故、车辆故障等报警信息，进行交通控制，并通知有关部门进行处理；可以将事故发生的时间、地点、事故类型、处理操作、操作员号码等输入计算机系统并保存供以后调阅；（5）可模拟显示设备的工作状态，查询各种数据、报表、设备工作状态和报警、信息内容、事故记录等，并具有打印、存储、备份、系统恢复、用户管理等功能。（6）具有多级电子地图联动功能，可准确定位每个镜头并查看其相关信息。电子地图可以与报警装置或报警设备关联，当发生警情时将给予报警提示，使得管理者能够及时掌握报警现场的地理位置与情况。

四、结语

总之，高速公路特点是交流流通大、车速快，一旦出现堵塞或者事故等情况，会造成恶劣的影响。为此，作为高速公路管理部门，要采用先进的管理措施，积极引入数字化闭路电视监控，通过高速公路网络视频监控系统使得交通指挥管理人员能够随时了解和掌握高速公路各个路段当时的运转情况和状态，尽早发现问题、排除安全隐患。它不仅能够降低交通管理部门工作强度，更重要的是它将为整个高速公路能够安全运营提供有力的保障。

本文作者：徐晋萍工作单位：山西省交通信息通信公司