基于物聯(lián)網(wǎng)的高速公路車輛運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的研究

王　順

(貴州高速公路集團(tuán)有限公司凱里營運(yùn)管理中心)

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基于物聯(lián)網(wǎng)的高速公路車輛運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的研究

王順

(貴州高速公路集團(tuán)有限公司凱里營運(yùn)管理中心)

摘要：就要物聯(lián)網(wǎng)的高速公路車輛運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析，并對(duì)其具備的功能進(jìn)行具體的闡述。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);高速公路;車輛運(yùn)行;監(jiān)控系統(tǒng)

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

1.1　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是指利用射頻識(shí)別(RFID)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器以及激光掃描器等多樣化的信息掃描設(shè)備，按照相關(guān)的約定協(xié)議，將某一物品和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，讓兩者之間可以進(jìn)行信息交換與通訊，來達(dá)到對(duì)該物品進(jìn)行智能化識(shí)別、跟蹤、定位、監(jiān)控以及管理的一種網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。

1.2　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工作原理與組成系統(tǒng)

(1)組成系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的系統(tǒng)主是由硬件和軟件兩個(gè)部分組成。其中硬件包括RFID標(biāo)簽、RFID服務(wù)器、RFID天線與閱讀器、超級(jí)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及終端等，通過對(duì)這些部分進(jìn)行組合而形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)整體。軟件運(yùn)行主要是指運(yùn)行在RFID服務(wù)器和各終端內(nèi)部的應(yīng)用軟件，其主要功能是跟蹤和定位帶有RFID標(biāo)簽的車輛，并對(duì)其位置信息進(jìn)行接收、分析、存儲(chǔ)以及查詢等，之后再利用超級(jí)計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)計(jì)算出該車輛位置的最佳交通指揮方案與車行路線，主要包括：標(biāo)簽維護(hù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控與顯示、權(quán)限認(rèn)證、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及數(shù)據(jù)查詢等功能。

(2)物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理就是在車輛上裝有相應(yīng)的電子標(biāo)簽時(shí)，利用電子標(biāo)簽向主系統(tǒng)發(fā)出相關(guān)的信息。當(dāng)主系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽閱讀器收到來自于電子標(biāo)簽發(fā)出的信息并傳到該網(wǎng)絡(luò)上后，依據(jù)電子標(biāo)簽的ID號(hào)碼與接收器IP地址，與現(xiàn)場的設(shè)備安放資料進(jìn)行對(duì)照，得到相應(yīng)車輛在某個(gè)時(shí)間里從某個(gè)監(jiān)控區(qū)域經(jīng)過的情況記錄，以達(dá)到對(duì)車輛進(jìn)行追蹤與實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的，并將得到的整個(gè)路網(wǎng)內(nèi)車輛與道路的信息進(jìn)分析和處理，進(jìn)而整合整個(gè)路網(wǎng)中最好的交通指揮方案與車行路線方案。

2高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能

2.1　本地監(jiān)視與遠(yuǎn)程監(jiān)視功能

通過各個(gè)路段設(shè)置的監(jiān)控中心，對(duì)該路段的攝像機(jī)和監(jiān)視視頻進(jìn)行合理的控制。高速公路的全路監(jiān)控總中心，無法利用攝像機(jī)對(duì)高速公路中來往車輛的攝像錄像進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，卻可以通過相關(guān)的監(jiān)視攝像儀中的監(jiān)圖像，對(duì)各個(gè)路段上分中心的每臺(tái)攝像機(jī)的錄像情況進(jìn)行一定的控制，這樣做可讓總中心與分中心都能進(jìn)行相應(yīng)的錄像，并對(duì)路段視頻進(jìn)行任意調(diào)取，為日后的視頻查詢提供方便。

2.2　智能視頻分析的功能

(1)對(duì)硬盤中的錄像資料進(jìn)行分析處理，但在實(shí)際的運(yùn)行過程中，監(jiān)控系統(tǒng)卻難以對(duì)監(jiān)控視頻中的大量的圖像信息進(jìn)行詳細(xì)的瀏覽，因此，只能對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)的進(jìn)行隨機(jī)的選取和分析，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且工作效率相對(duì)較低，因此，急切的需要一套完善的智能視頻分析系統(tǒng)以有效的提升該系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢索的效率。(2)監(jiān)控系統(tǒng)中的路徑識(shí)別不夠完善，當(dāng)前，聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)政策在全國各地都得到了廣泛的運(yùn)用和推廣，收費(fèi)站的公路網(wǎng)得到了大規(guī)模的擴(kuò)展，如何準(zhǔn)確，全面對(duì)高速公上來往的車輛路徑進(jìn)行加密和識(shí)別，越來越受到人民的重視，因此，完善高速公路視頻路徑識(shí)別系統(tǒng)是當(dāng)前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)而對(duì)一個(gè)重要課題。

2.3　本地監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能

在高速公路車輛運(yùn)行的監(jiān)控系統(tǒng)中，各個(gè)監(jiān)管路段的視頻圖像和攝像機(jī)控制工作都是相應(yīng)路段的監(jiān)控中心負(fù)責(zé)的，而總監(jiān)控中心只是對(duì)整個(gè)路網(wǎng)進(jìn)行部分宏觀監(jiān)控。但是在遇到一些特殊情況，如某個(gè)路段中出現(xiàn)交通事故或是運(yùn)有特殊物品的車輛經(jīng)過時(shí)，總監(jiān)控中心也可以對(duì)路段視頻圖像與控制攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)視和管理。高速公路的總監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)網(wǎng)所有攝像機(jī)內(nèi)部的監(jiān)視圖像進(jìn)行監(jiān)視，有特殊需要時(shí)，還能夠?qū)z像機(jī)進(jìn)行控制，利用大屏幕和監(jiān)視器對(duì)該監(jiān)視圖像進(jìn)行記錄，方便日后查詢。而分中心控制覆蓋路段區(qū)域內(nèi)的所有攝像機(jī)進(jìn)行控制，再通過大屏幕與監(jiān)視器將攝像監(jiān)視到的畫面記錄下來，讓工作人員顧隨時(shí)可以對(duì)監(jiān)視內(nèi)容進(jìn)行查閱。

3高速公路物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能

3.1　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

當(dāng)前，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲(chǔ)，已經(jīng)成為高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控體系中的重要內(nèi)容。隨著監(jiān)控信息量的進(jìn)一步擴(kuò)大，區(qū)域化的管理越來越受到重視，穩(wěn)定、高效、快速的查詢存儲(chǔ)系統(tǒng)，成為高速公路業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)中的重要內(nèi)容。在高速公路物聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)體系中，大致可將其分為三個(gè)級(jí)別：省監(jiān)控中心數(shù)據(jù)、收費(fèi)站監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及路段監(jiān)控中心數(shù)據(jù)。為了系統(tǒng)存儲(chǔ)體系度簡易性與穩(wěn)定性得到有效的提高，高速公路的各個(gè)管理部門可對(duì)收費(fèi)站分布存儲(chǔ)模式進(jìn)行運(yùn)用，在每一個(gè)收費(fèi)站中都設(shè)置一臺(tái)IP-SAN存儲(chǔ)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路中各類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)存儲(chǔ)的目的。

3.2　智能車牌識(shí)別系統(tǒng)功能

在高速公路的運(yùn)營管理過程中，車牌識(shí)別系統(tǒng)對(duì)于收費(fèi)站的堵漏增收和闖崗事件的發(fā)生率有著直接的影響。面對(duì)當(dāng)前這個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代，將車牌識(shí)別系統(tǒng)運(yùn)用在收費(fèi)站車道抓拍工作中，可以有效的降低車主的逃費(fèi)率。在高速公路的運(yùn)營管理過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生高速公路環(huán)路的情況，讓車輛可以在路網(wǎng)區(qū)域中，從同一個(gè)點(diǎn)出發(fā)，卻通過不同的路線到達(dá)目的地，因此，物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的路徑識(shí)別體系就起到了至關(guān)重要的作用。面對(duì)當(dāng)前這個(gè)投資主體多元化的路網(wǎng)環(huán)境，路徑識(shí)別不只涉及到第一車運(yùn)行車輛通信費(fèi)用的計(jì)算，對(duì)于收到的通行費(fèi)拆分給哪個(gè)單位也需要進(jìn)行充分的考慮。因此，為了對(duì)這些問題進(jìn)行有效的解決，高速度公路的運(yùn)營管理部門，就需要高速公路每一個(gè)路網(wǎng)中的各個(gè)收費(fèi)站入口與出口車道中，設(shè)立車牌識(shí)別系統(tǒng)，將車牌識(shí)別系統(tǒng)的功能真正的發(fā)揮出來。

3.3　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控功能

高速公路路段監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)用物聯(lián)技術(shù)，對(duì)可以高速公路的交通信息進(jìn)行準(zhǔn)確的采集，提供實(shí)時(shí)有效的信息給交通管理與交通信息服務(wù)部門進(jìn)行分析，讓其對(duì)全面的對(duì)高速公路來往車輛的資料、路面的運(yùn)行情況以及車道的占有率等進(jìn)行了解。

4結(jié)束語

總之，當(dāng)前，是一個(gè)數(shù)據(jù)化的時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和車牌智能識(shí)別系統(tǒng)等先進(jìn)行的新技術(shù)在高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)雖的運(yùn)用越來越廣泛，這種聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)還涉及到了管理、交通、法律以及政策等各個(gè)領(lǐng)域，在現(xiàn)代高速公路車輛運(yùn)行監(jiān)控管理中有著至關(guān)重要的作用。

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作者簡介：王順(1982-)，男，浙江杭州人，助理工程師，研究方向：安全管理。

收稿日期：2015-02-13

中圖分類號(hào)：U492

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2015)08-0194-01