【正文】 第一篇：關(guān)于高速公路的道路監(jiān)控系統(tǒng)的研究關(guān)于高速公路的道路監(jiān)控系統(tǒng)的研究【摘 要】本文主要通過對高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成、功能、所運用主要技術(shù)的介紹，研究出了實現(xiàn)視頻和語音遠程傳輸?shù)母鞣N方法，分析了交通事件檢測系統(tǒng)的工作原理和關(guān)鍵技術(shù)，提供了高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)供配電方法等內(nèi)容?！娟P(guān)鍵詞】高速公路道路監(jiān)控；交通事件檢測系統(tǒng)21世紀(jì)是一個信息的時代，在這個以信息技術(shù)為時代發(fā)展主流的年代中，信息的及時、直觀傳播已成為人們的迫切需求。及時獲取高速公路交通流量、路況等信息，對交通異常事件進行診斷和告警，記錄違章車輛，以便快速、準(zhǔn)確地實現(xiàn)交通指揮調(diào)度，達到充分利用有限高速公路道路資源，提高處理突發(fā)事故的能力，為出行提供更為便捷舒適的交通服務(wù)，已成為高速公路運營管理單位的迫切需要。高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)正是在這一背景下提出的,也是高速公路信息化及智能交通系統(tǒng)重要組成部分。監(jiān)控系統(tǒng)不僅應(yīng)實現(xiàn)監(jiān)視功能，更應(yīng)實現(xiàn)控制功能，但受受條件限制，以往高速公路監(jiān)控往往專注于監(jiān)視功能的實現(xiàn)，而對控制功能考慮不足，這就造成了監(jiān)控系統(tǒng)建成后成為一種擺設(shè)的成分居多，未能有效發(fā)揮系統(tǒng)應(yīng)有的功能。高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控分中心計算機網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、圖形顯示子系統(tǒng)、閉路電視子系統(tǒng)、信息采集子系統(tǒng)、交通事件檢測系統(tǒng)，信息發(fā)布與交通誘導(dǎo)控制子系統(tǒng)等構(gòu)成，以實現(xiàn)以下功能：（1）全程24小時監(jiān)視道路狀況、交通流及氣象等相關(guān)情況。（2）集中監(jiān)視分級遠控功能。（3）圖像記錄、存儲、檢索、回放、顯示功能。（4）通過交通事件視頻檢測系統(tǒng)，自動生成處理方案。（5）交通誘導(dǎo)、控制功能。高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括閉路電視子系統(tǒng)、信息采集子系統(tǒng)、交通事件檢測系統(tǒng)、信息發(fā)布與控制子系統(tǒng)等，其功能的實現(xiàn)必須是各子系統(tǒng)協(xié)調(diào)有序工作，同時該系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮，還涉及到與路政、養(yǎng)護、交警等部門的聯(lián)動問題。監(jiān)控系統(tǒng)管理者首先借助閉路電視攝像機、車輛檢測器、緊急電話等外場設(shè)備的信息采集，通過中心計算機系統(tǒng)的處理及判定，再在道路服務(wù)情況發(fā)布給外場門架式或立柱式可變情報板以進行信息發(fā)布及交通告警；如系統(tǒng)出現(xiàn)交通事件告警，則利用閉路電視攝像機和日常巡邏車輛對發(fā)生的情況進一步確認及全程跟蹤處理，進行信息發(fā)布及交通控制，同時出動人員進行現(xiàn)場調(diào)度或救援，加快交通事件處理效率，防范交通事件影響進一步擴大。高速公路道路監(jiān)控閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)外場設(shè)備的布設(shè)，直接影響到系統(tǒng)總體功能的實現(xiàn)及投資額度。其布設(shè)準(zhǔn)則，主要受外場設(shè)備—道路攝像機功能狀況及道路線形影響。性能優(yōu)良的攝像機一般最遠攝像可遠達1㎞，但此時攝像質(zhì)量已不能為人眼所辨識，在距離800m左右的范圍內(nèi)時，其攝像清晰可辨。因此，考慮到系統(tǒng)投資經(jīng)濟性，高速公路道路監(jiān)控閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)外場設(shè)備布設(shè)可以選擇2㎞一個，特殊線形及重點路段可適當(dāng)加密的布設(shè)原則。通過技術(shù)手段提高路段通行能力，為出行提供更為便捷舒適的交通服務(wù)，不僅是高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)出發(fā)點，也是其最終歸屬。因此，信息發(fā)布及交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)是高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，否則，其將只能僅僅實現(xiàn)監(jiān)視功能，而嚴重制約系統(tǒng)整體功能的實現(xiàn)。信息發(fā)布及交通誘導(dǎo)控制系統(tǒng)主要通過收費站區(qū)及路段可變情報板等外場設(shè)施，使路段使用者獲知相關(guān)交通信息以進行相關(guān)行駛決策，進而實現(xiàn)交通誘導(dǎo)控制。目前，高速公路主要采用光纖傳輸模式。但是由于受地域，投資成本，圖像質(zhì)量要求，傳輸距離等制約因素的影響，遠程視頻傳輸應(yīng)用的技術(shù)主要有如下幾種：（1）采用模擬光端機將前端攝像機攝取的圖像采用點到點模式直接傳輸?shù)街付ǖ攸c。（2）利用高速公路的SDH通信平臺提供的E1電路,加上MPEG2編解碼器實現(xiàn)這種方法通常用來實現(xiàn)分中心和中心之間的視頻傳輸,DVS3020視頻編碼器能實現(xiàn)該功能。（3）直接使用帶千兆光口的L2/L3交換機組成一個千兆環(huán)網(wǎng)，以傳輸IP MPEG2視頻流。（4）利用彈性分組環(huán)技術(shù)(RPR Resilient Packet Ring)，組建RPR環(huán)網(wǎng)，以實現(xiàn)快速的二層交換、多等級可靠的QoS服務(wù)及環(huán)自愈保護。（5）利用模擬/數(shù)字微波進行視頻圖像傳輸。（6）利用GPRS/CDMA等技術(shù)進行視頻圖像傳輸。采用衛(wèi)星線路進行遠程交通監(jiān)控中視頻傳輸方便快捷，機動靈活，很適合一些特殊場所的監(jiān)控，但長期使用費用較高，存在一定局限性。（7）DDN是利用數(shù)字通道提供半永久性連接電路，以傳輸數(shù)據(jù)信號為主的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)。由于高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)一般是在高速公路運營管理中實施的機電項目，高速公路通信系統(tǒng)已基本完善，因此，高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)視頻傳輸方案必須充分考慮現(xiàn)有通信設(shè)施，以節(jié)約投資。正因如此，高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)視頻傳輸方式通常選擇前幾種，而路段管理中心至上級行政主管單位則一般選用DDN等方式，以最大限度的節(jié)約各項投資?！肮╇婋y、電費高”一直是公路建設(shè)和運營中的老大難問題，尤其是在高速公路沿線全程供電投資巨大。目前，高速公路遠程供電主要有三種方式：（1）太陽能電池板方式，利用太陽能進行光電轉(zhuǎn)換，儲存電能，供設(shè)備使用；由于成本高，受天氣影響大，以及易遭受破壞等因素影響，目前只適合小功率外場設(shè)備，如信號燈，小型情報板等。（2）分散供電（又稱就近取電），從高速公路沿線附近城鄉(xiāng)等取農(nóng)業(yè)或民用電。這種供電方式可以減少集中供電在輸、配電上的麻煩和投資。但由于受國家農(nóng)業(yè)用電政策，經(jīng)常造成停電、供電故障及電壓過低，供電質(zhì)量難以保障。（3）集中供電，指沿線系統(tǒng)與生活用電都是由相對獨立的供配電系統(tǒng)提供。集中供電方式首先避免了與地方在用電問題上的矛盾，減少停電和供配電故障的次數(shù)，且容易控制用電質(zhì)量，保證了監(jiān)控設(shè)備的用電要求。但是集中供配電系統(tǒng)相對比較復(fù)雜，尤其是沿線的遠距離輸配電，不僅要增加供配電系統(tǒng)的投資，而且沿線電力線的分布電場形成對監(jiān)控、通訊等外場設(shè)備的電磁干擾，對系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生干擾。高速公路道路監(jiān)控系統(tǒng)供電方式的，應(yīng)主要考慮供配電的技術(shù)可行性和經(jīng)濟可行性，即如果分散供電能夠保證供電質(zhì)量，滿足高速公路的用電需求，就不必搞長距離的集中供電?？梢钥紤]相對集中的就近取電，按一個管理站轄區(qū)或一個行政管理轄區(qū)內(nèi)的集中供電。有數(shù)據(jù)表明通過對道路監(jiān)控系統(tǒng)的實施，極大地提高了路段智能化管理水平，更好地服務(wù)于經(jīng)濟發(fā)展和公眾的生活，它能使道路能行能力提高2～3倍，停車次數(shù)減少30％，行車時間減少13％～45％，交通事故成倍降低。高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)涉及了視頻壓縮/視頻傳輸/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)/多媒體分析/人工智能/供配電/防雷接地等許多目前比較流行和前沿的技術(shù)，特別是隨著高速公路網(wǎng)絡(luò)化、智能化建設(shè)，將越來越彰顯其重要性，因此非常值得繼續(xù)深化研究和總結(jié)。第二篇：高速公路道路監(jiān)控解決方案(GEPON_Switch_Converter)高速公路道路監(jiān)控解決方案（GEPON/光纖交換機/光纖收發(fā)器應(yīng)用）隨著國內(nèi)高速公路的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代高速公路建設(shè)上，以科技的手段建立一個安全、實時、有效、智能的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)至關(guān)重要。通過高速公路網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)使得交通指揮管理人員能夠隨時了解和掌握高速公路各個路段當(dāng)時的運轉(zhuǎn)情況和狀態(tài)，盡早發(fā)現(xiàn)問題、排除安全隱患。它不僅能夠降低交通管理部門工作強度，更重要的是它將為整個高速公路能夠安全運營提供有力的保障。一、系統(tǒng)需求分析216。 道路的實時監(jiān)視：交通指揮人員需對高速公路上的車流量、車速等交通運行狀況進行監(jiān)視，并能夠及時發(fā)現(xiàn)各種異常情況（必要時可自動報警）并采取應(yīng)急措施。216。 交通設(shè)施的監(jiān)視：交通指揮人員需對高速公路上各關(guān)鍵路段（包括互通立交、大橋、隧道等）的交通設(shè)施狀況（如LED顯示、路牌、路標(biāo)、限速標(biāo)志等）進行實施監(jiān)控，一旦這些設(shè)施出現(xiàn)問題，或遭受損壞或破壞，交通指揮人員即能夠迅速采取相應(yīng)的措施，及時處理。216。 收費站實時監(jiān)視：交通指揮人員需對收費站的車道、收費廣場、收費亭的收費情況，對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費站的突發(fā)事件和特殊事件進行觀察和記錄。216。 交通事故的處理：交通管理人員需隨時掌握高速公路上的各類交通事故狀況，快速對交通指揮人員進行調(diào)度與安排，并及時處理和清理事故現(xiàn)場。216。 違章監(jiān)視與處理：交通指揮人員需隨時掌握高速公路上的車輛違章情況并作出迅速的響應(yīng)，同時對違章的車輛進行錄像取證，便于進行事后處理。216。 與公安、火警、急救系統(tǒng)進行對接：一是在正常的情況下，交通指揮人員可對高速公路上出現(xiàn)的可疑車輛、可疑事件及人員等特殊狀況進行監(jiān)視與處理，二是在出現(xiàn)一些交通安全事故或突發(fā)事件的情況下（如出現(xiàn)人身危險、火警等），交通指揮人員可即時掌握現(xiàn)場狀況，并通過與公安、火警、急救系統(tǒng)的聯(lián)動及時安排救助工作，同時也便于日后警方對事件進行取證。216。 與原省高速公路管理局進行對接：這樣可以形成以省高速公路管理局——路段監(jiān)控中心——路段路況監(jiān)控網(wǎng)點、收費站監(jiān)控網(wǎng)點、隧道管理所監(jiān)控網(wǎng)點的多級管理。使得省高速公路管理局可對路段監(jiān)控中心與其他下級監(jiān)控網(wǎng)點進行監(jiān)控管理，段監(jiān)控中心可對路段路況監(jiān)控網(wǎng)點、收費站監(jiān)控網(wǎng)點、隧道管理所監(jiān)控網(wǎng)點進行監(jiān)控管理。216。 與其他系統(tǒng)融合：A、與收費站卡口自動收費系統(tǒng)對接：對收費站自動繳費卡口通行的車輛進行識別與拍照，使其通過自動卡口繳費系統(tǒng)自動繳費。B、與收費站車牌自動識別系統(tǒng)進行對接：利用車牌識別技術(shù)，為安全監(jiān)控提供圖像、數(shù)據(jù)支持，在服務(wù)區(qū)出入口匝道上對經(jīng)過出入口的所有車輛進行圖像采集并保存，自動識別車牌號碼和顏色，自動記錄相應(yīng)車輛的車牌號碼、車型、顏色、行駛方向、路經(jīng)時間等參數(shù)，所有數(shù)據(jù)均自動上傳至管理中心，且具備遠程聯(lián)網(wǎng)查詢統(tǒng)計分析功能。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)該高速公路網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的應(yīng)用需求，其需要成以省高速公路管理局——路段監(jiān)控中心——路段路況監(jiān)控網(wǎng)點、收費站監(jiān)控網(wǎng)點、隧道管理所監(jiān)控網(wǎng)點的多級管理。使得省高速公路管理局可對路段監(jiān)控中心與其他下級監(jiān)控網(wǎng)點進行監(jiān)控管理，段監(jiān)控中心可對路段路況監(jiān)控網(wǎng)點、收費站監(jiān)控網(wǎng)點、隧道管理所監(jiān)控網(wǎng)點、服務(wù)區(qū)監(jiān)控網(wǎng)點進行監(jiān)控管理。因為目前大多省級高速公路管理局都基本建設(shè)完畢，其主要也就是和下級監(jiān)控中心與監(jiān)控網(wǎng)點的對接聯(lián)網(wǎng)以及系統(tǒng)的后續(xù)擴容，所以，在該高速公路網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，省高速公路管理局將不列入該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在這里，我們將整個網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制與操作部分分為二級，其主要為路段監(jiān)控中心和二級監(jiān)控網(wǎng)點（主要包括路段路況監(jiān)控網(wǎng)點、收費站監(jiān)控網(wǎng)點、隧道管理所、服務(wù)區(qū)監(jiān)控網(wǎng)點等），同時，各個二級監(jiān)控網(wǎng)點、路段監(jiān)控中心與省高速公路管理局之間相互形成聯(lián)網(wǎng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：省高速公路管理局：省高速公路管理局需要對省內(nèi)所有的高速公路進行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和調(diào)度。各路段監(jiān)控中心將自己所轄區(qū)域內(nèi)的視頻信號選擇上傳到省中心，由省中心統(tǒng)一監(jiān)控和管理。省中心、路段監(jiān)控中心之間采用聯(lián)網(wǎng)分級控制?？刂菩盘柌捎弥鸺夀D(zhuǎn)發(fā)的形式轉(zhuǎn)發(fā)到需要控制的設(shè)備。路段監(jiān)控中心高速公路的統(tǒng)一管理通常根據(jù)地域劃分為若干個片區(qū)路段來進行，我們在管理的時候一般稱之為某某高速公路某某路段。路段監(jiān)控中心將對其所轄區(qū)域的高速公路運營狀況進行監(jiān)控，并負責(zé)轄區(qū)內(nèi)監(jiān)控設(shè)備的統(tǒng)一配置、維護與管理。在路段監(jiān)控中心，第一，可通過其存儲服務(wù)器對其轄區(qū)內(nèi)的監(jiān)控錄像進行存儲備份，第二，可利用視頻管理軟件實現(xiàn)用戶管理、設(shè)備管理、圖像監(jiān)控、錄像查詢、回放、報警聯(lián)動、日志管理等功能。二級分控網(wǎng)點（包括路段路況監(jiān)控網(wǎng)點、收費站監(jiān)控網(wǎng)點、隧道管理所、服務(wù)區(qū)監(jiān)控網(wǎng)點等）。路段路況監(jiān)控網(wǎng)點將對其負責(zé)路段內(nèi)的車輛運行情況（如車流量、車速）、各類交通事故、各類公路設(shè)施以及天氣狀況等進行監(jiān)控。收費站監(jiān)控網(wǎng)點需對本地車輛的通行情況、工作人員以及收費操作情況等進行監(jiān)控與錄像存儲，并轉(zhuǎn)發(fā)至路段監(jiān)控中心進行存儲備份。隧道管理所將對隧道內(nèi)的車輛的通行情況（如車流量、車速）、各類交通事故、各類公路設(shè)施等進行監(jiān)控，并隨時將監(jiān)控錄像轉(zhuǎn)發(fā)至路段監(jiān)控中心進行存儲備份。服務(wù)區(qū)監(jiān)控網(wǎng)點將對服務(wù)區(qū)內(nèi)各個路口的過往車輛與人員、公共設(shè)施等進行實時監(jiān)控，并隨時將監(jiān)控錄像轉(zhuǎn)發(fā)至路段監(jiān)控中心進行存儲備份。三、系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)216。 光纖自愈環(huán)網(wǎng):系統(tǒng)將采用RRPP技術(shù)來構(gòu)建高速公路的IP傳輸環(huán)網(wǎng)，任何一個節(jié)點出現(xiàn)故障時均不會影響網(wǎng)絡(luò)的正常運行，RRPP技術(shù)利用標(biāo)準(zhǔn)的專用SFP光纖接口，使得其組網(wǎng)更加方便、靈活，系統(tǒng)構(gòu)建成本相對較低。216。 收費站、服務(wù)區(qū)、路段監(jiān)控中心：收費站、服務(wù)區(qū)、路段監(jiān)控中心均采用局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式，其一，本身作為單個監(jiān)控網(wǎng)點，滿足該區(qū)域的各類監(jiān)控應(yīng)用，其二，與上級監(jiān)控中心相連接，滿足整個網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的需求。該項目采用高清IP攝像頭實現(xiàn)高速公路道路收費站的視頻監(jiān)控，收費站共有8個收費崗?fù)?，每個收費崗?fù)び?個IP攝像頭，每個攝像頭的碼流為3MBps，崗?fù)じ浇?個攝像頭通過百兆一光四電交換機AKS14S120接入網(wǎng)絡(luò)，其余單獨的攝像頭通過臺式外電百兆收發(fā)器AKC100S2SC20接入網(wǎng)絡(luò)，所有設(shè)備通過光纜接入到監(jiān)控中心的AKS2404M混合型交換機上，AKS2404M的千兆上聯(lián)端口接入到監(jiān)控中心的局域網(wǎng)中，由監(jiān)控中心對所有監(jiān)控畫面統(tǒng)一管理。項目所用器材：（24個百兆SFP光口，4個千兆電口，2個SFP千兆復(fù)用光口）；（一個百兆光口，4個百兆電口）；；；以上光口均配單模單纖20公里，其中交換機端配1310TX/1550RX SFP光模塊，前端收發(fā)器和一光四電配1550TX/1310RX 1X9光口。21