基于視頻檢測(cè)的公路隧道安全管理

訾愛(ài)新

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及公路交通網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，公路隧道的安全管理成為關(guān)系人民群眾生命安全的重要因素。視頻檢測(cè)技術(shù)作為一種應(yīng)用到公路隧道安全狀況檢測(cè)的新興技術(shù)，其發(fā)展與改進(jìn)也一直備受關(guān)注，因而，基于視頻檢測(cè)技術(shù)的公路隧道安全管理便成為研究的熱點(diǎn)。本文通過(guò)將視頻檢測(cè)系統(tǒng)分為幾個(gè)模塊，探討基于視頻檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行公路隧道安全管理所應(yīng)注意的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】視頻檢測(cè) 隧道 安全管理

1 公路隧道安全管理

公路隧道內(nèi)可能發(fā)生的安全問(wèn)題大致可分為交通事故與火災(zāi)。而公路隧道安全管理首要目的便是阻止上述安全問(wèn)題的發(fā)生，而且一旦發(fā)生，要最大程度減少生命財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境破壞。以往的公路隧道安全管理主要依靠傳統(tǒng)隧道實(shí)時(shí)交通安全監(jiān)控系統(tǒng)，這需要較高的人力成本，如對(duì)現(xiàn)場(chǎng)巡視人員的要求及遠(yuǎn)程基于CCTV系統(tǒng)的監(jiān)視人員的要求。而伴隨相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，基于視頻檢測(cè)技術(shù)的公路隧道交通安全監(jiān)控系統(tǒng)因具有多功能、升級(jí)簡(jiǎn)便、維護(hù)成本低、大信息量與大區(qū)域等優(yōu)點(diǎn)，正逐漸成為公路隧道安全管理中不可或缺的一部分。

公路隧道安全管理工作主要可分為兩個(gè)方面[1]：第一，日常的監(jiān)測(cè)和管理，避免事故的發(fā)生，這是首要的基礎(chǔ)性工作；第二，交通事故或火災(zāi)的應(yīng)急處理，確保最快速度恢復(fù)隧道車(chē)輛通行。公路隧道安全管理包括對(duì)人、車(chē)、路及外部環(huán)境的管理[2]，但其實(shí)最終是歸結(jié)為對(duì)人的管理，因此前面兩方面的工作最終都需要通過(guò)對(duì)人的管理來(lái)實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)環(huán)境中，人主要分為隧道管理者（行政管理人員、專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員及前方管理人員）、交通參與者（司機(jī)、乘車(chē)者）及應(yīng)急救援人員。

2 視頻檢測(cè)技術(shù)

視頻檢測(cè)技術(shù)指的是利用計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)等對(duì) 設(shè)備取得的圖像自動(dòng)處理并分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)、識(shí)別與跟蹤，根據(jù)對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)管理或事故預(yù)防、處理[3]。由此定義，可以看出，視頻檢測(cè)技術(shù)主要由以下幾個(gè)要素構(gòu)成：

應(yīng)注意到，視頻檢測(cè)技術(shù)的目的正是為了進(jìn)行隧道安全管理，這在一定程度上再次說(shuō)明了將視頻檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于公路隧道安全管理的結(jié)果是雙方都得到了發(fā)展和完善。

一般來(lái)說(shuō)，利用視頻檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行公路隧道安全管理應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)模塊的功能[4]：圖像采集模塊、視頻存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、視頻圖像處理模塊、信息管理系統(tǒng)模塊。

2.1圖像采集模塊

該模塊主要包括攝像機(jī)和圖像采集裝置，以此來(lái)獲取視頻圖像數(shù)據(jù)。該模塊是整個(gè)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的組成部分之一，其性能和質(zhì)量對(duì)整個(gè)視頻檢測(cè)系統(tǒng)的工作質(zhì)量至關(guān)重要[5]。但目前存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）大多數(shù)公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)不能采集到清晰度足夠高的視頻數(shù)據(jù)，原因之一便是攝像設(shè)備老舊或破損，未能及時(shí)更新或修理。而這個(gè)問(wèn)題若不能及時(shí)有效解決，將直接制約了視頻檢測(cè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)效果。因此，隧道相關(guān)行政管理人員應(yīng)完善對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行檢查維護(hù)的相關(guān)制度，同時(shí)，應(yīng)明確專(zhuān)業(yè)技術(shù)崗位人員的職責(zé)，將責(zé)任具體落實(shí)到個(gè)人，形成積極維護(hù)設(shè)備的員工隊(duì)伍。同時(shí)，該崗位的負(fù)責(zé)員工也應(yīng)加強(qiáng)職業(yè)道德，認(rèn)真履行自己的義務(wù)，以保證采集的視頻圖像數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

（2）追求高質(zhì)量數(shù)據(jù)應(yīng)與主管部門(mén)能承受的成本相權(quán)衡。例如， 有的隧道主管部門(mén)為了追求清晰度較高的視頻數(shù)據(jù)，配備大量的昂貴設(shè)備，或者，為了盡量少地減少盲區(qū)，將攝像機(jī)安置過(guò)密（一般來(lái)說(shuō)，隧道中的攝像機(jī)每隔100米架設(shè)一臺(tái)基本可以保證無(wú)監(jiān)控死角），致使成本超出預(yù)算，這樣必然導(dǎo)致在隧道安全管理的其它方面投入不足，整個(gè)工作仍然不能順利完成。這就需要管理者制定好計(jì)劃，從全局的角度妥善在成本、數(shù)據(jù)質(zhì)量及整個(gè)工作質(zhì)量間保持好平衡。同時(shí)財(cái)務(wù)管理人員應(yīng)該及時(shí)向上級(jí)報(bào)告財(cái)務(wù)狀況，對(duì)工作中的突發(fā)情況應(yīng)及時(shí)與上級(jí)溝通，以便對(duì)其做出最有利于整個(gè)工作完成的反應(yīng)。

2.2視頻存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)模塊

該模塊主要是存儲(chǔ)壓縮后的視頻數(shù)據(jù)、記錄了交通事件或火災(zāi)的視頻片段以及一些視頻檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)等，主要是為遠(yuǎn)程終端的高級(jí)別監(jiān)控中心提供查閱和分析的資料，由視頻服務(wù)器和專(zhuān)用磁盤(pán)陣列構(gòu)成[6]。相關(guān)的、需要使用該模塊提供的數(shù)據(jù)的技術(shù)人員應(yīng)該及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行反饋，若有問(wèn)題應(yīng)提出改進(jìn)的建議，上級(jí)管理人員應(yīng)以謹(jǐn)慎負(fù)責(zé)的態(tài)度考慮這些建議，及時(shí)對(duì)相關(guān)問(wèn)題作出回應(yīng)。

2.3視頻圖像處理模塊

該模塊在整個(gè)基于視頻檢測(cè)技術(shù)的公路隧道安全管理中是處于核心地位的。其主要是利用計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)，通過(guò)對(duì)取得的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)、定位及跟蹤，最終對(duì)車(chē)速、車(chē)流量等交通參數(shù)，逆行、超速、事故等交通事件及火災(zāi)等事件進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上配合一些事件的應(yīng)急處理。

首先，應(yīng)進(jìn)行一些初始化的工作。如一些參數(shù)、閾值及工作區(qū)域的設(shè)定等，這些對(duì)于后來(lái)的檢測(cè)、定位及跟蹤工作的進(jìn)行是必要的。然后，對(duì)取得的視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，主要應(yīng)進(jìn)行灰度化及圖像復(fù)原和增強(qiáng)的工作?；叶然且?yàn)檫@樣可以減少數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及傳輸量，且便于分析；圖像復(fù)原和增強(qiáng)是因?yàn)閳D像總會(huì)由于一些噪聲和干擾致使質(zhì)量下降，這時(shí)便會(huì)需要復(fù)原圖像，或者，根據(jù)實(shí)際分析的需要，將圖像中某些有實(shí)際價(jià)值的特征凸顯，抑制不必要的特征，從而使圖像信息量更加豐富，易于分析[7]。

之后，應(yīng)進(jìn)行目標(biāo)的檢測(cè)、定位及跟蹤。根據(jù)目標(biāo)不同，可以分為對(duì)車(chē)輛的檢測(cè)、定位及跟蹤和對(duì)火焰區(qū)域的檢測(cè)、提取、分析與識(shí)別等。

2.3.1目標(biāo)為車(chē)輛

對(duì)車(chē)輛的檢測(cè)主要包括目標(biāo)檢測(cè)及提取、噪聲處理、定位、車(chē)輛跟蹤及在此基礎(chǔ)上的交通參數(shù)檢測(cè)等。

由于公路隧道內(nèi)的攝像機(jī)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，因此這里的目標(biāo)檢測(cè)是在背景靜止的情況下進(jìn)行的。主要方法有光流法、背景差分法等[8]。光流法運(yùn)算量大、抗干擾能力差且不適用于實(shí)時(shí)性要求較強(qiáng)的視頻檢測(cè)系統(tǒng)中，而隧道視頻監(jiān)控實(shí)時(shí)性要求較高，因此背景差分法相對(duì)而言更適用于公路隧道這種常年有燈光照明因而受外界環(huán)境（如天氣條件、光線等）影響相對(duì)較小的環(huán)境，這也在一定程度上克服了背景差分法的對(duì)場(chǎng)景變化較為敏感的缺點(diǎn)，使其在公路隧道的環(huán)境中相對(duì)其它方法適用性更強(qiáng)。背景差分法首先利用某種算法從需要處理的視頻圖像中獲取一幅沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的背景圖像，然后將實(shí)時(shí)圖像與背景圖像都經(jīng)過(guò)灰度化處理之后做差分，并結(jié)合選取的閾值，對(duì)差分后的圖像進(jìn)行二值化處理得到運(yùn)動(dòng)前景的二值圖，再進(jìn)行后處理（為了解決運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域連通性差及伴隨的孤立的噪聲點(diǎn)問(wèn)題，一般采用形態(tài)學(xué)中的開(kāi)、閉操作處理噪聲和空洞）提取出運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)。由于一些因素的變化，背景不會(huì)保持不變，因此需要及時(shí)的背景更新。雖然背景差分法實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中已經(jīng)有對(duì)噪聲處理的具體方法，但由于噪聲處理是關(guān)乎運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果質(zhì)量的關(guān)鍵因素，因此，現(xiàn)在出現(xiàn)的很多背景差分法的改進(jìn)形式依然從削弱噪聲影響的角度入手。如基于差異深度積累的背景差分法引入差異深度矩陣來(lái)記錄圖像的變化，基本可以消除噪聲的影響[6]。

目標(biāo)檢測(cè)之后，考慮到分水嶺分割算法計(jì)算量較小、精度高且能得到閉合的區(qū)域輪廓，因而一般用其進(jìn)行車(chē)輛定位。將目標(biāo)檢測(cè)過(guò)程輸出的運(yùn)動(dòng)前景二值圖作為定位算法的輸入，最終結(jié)果是在原圖像中標(biāo)出目標(biāo)區(qū)域外接矩形框。下面圖1是該算法的流程圖。

圖1 分水嶺分割算法流程圖

運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤是通過(guò)對(duì)個(gè)視頻幀中的各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)由特征匹配建立鏈接從而確定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡的方法。在滿足高斯線性條件下，對(duì)于屬于典型的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題，卡爾曼濾波跟蹤算法是其最優(yōu)解[9]?，F(xiàn)在，在傳統(tǒng)的卡爾曼濾波算法的基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了很多改進(jìn)算法，如在公路隧道這個(gè)環(huán)境中為了保證跟蹤結(jié)果更加準(zhǔn)確，出現(xiàn)了基于二級(jí)特征匹配的卡爾曼濾波算法[6]。該算法的思想是：對(duì)目標(biāo)區(qū)域先做幾何特征匹配，若能實(shí)現(xiàn)最佳匹配就結(jié)束，否則若匹配結(jié)果不唯一，再進(jìn)行核直方圖匹配。實(shí)驗(yàn)表明，這種改進(jìn)算法能有效實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)跟蹤，實(shí)時(shí)性好且計(jì)算量小。應(yīng)用該算法進(jìn)行跟蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下面圖2至圖4所示。

圖2 第10幀跟蹤結(jié)果

圖3 第19幀跟蹤結(jié)果

圖4 第28幀跟蹤結(jié)果

從以上跟蹤結(jié)果可以看出，圖中有三輛車(chē)均處于跟蹤狀態(tài)，經(jīng)過(guò)這幾幀跟蹤圖片的觀察可知，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤效果較好。

在對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤之后，就可以對(duì)交通參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)了，這對(duì)我們進(jìn)行公路隧道安全管理有直接的指導(dǎo)意義，主要包括對(duì)車(chē)流量、車(chē)速、道路占有率等的檢測(cè)。

對(duì)車(chē)流量、車(chē)速的檢測(cè)有多種方法，但一般采用時(shí)間復(fù)雜度較低的虛擬線圈的方法[3]，其主要思路是先劃定一個(gè)虛擬線圈區(qū)域，并且賦予一個(gè)變量記錄其狀態(tài)，一般狀態(tài)變量為0時(shí)表示沒(méi)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)，狀態(tài)變量為1時(shí)表示線圈內(nèi)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)，從而根據(jù)狀態(tài)變量來(lái)記錄車(chē)流量；對(duì)車(chē)速進(jìn)行檢測(cè)需要表明線圈的實(shí)際寬度s，然后記錄車(chē)輛從接觸線圈到離開(kāi)線圈的時(shí)間間隔t，則車(chē)速=s/t，通常的隧道管理預(yù)先都會(huì)設(shè)定超速和低速行駛的閾值，根據(jù)實(shí)際測(cè)得的車(chē)速與其比較即可判斷出車(chē)輛速度是否處于正常狀態(tài)。下面圖5為虛擬線圈示意圖。

圖5 虛擬線圈示意圖

非法變道在公路隧道這樣相對(duì)封閉且光照相對(duì)露天公路較差的環(huán)境中危害很大。對(duì)其檢測(cè)也可參照虛擬線圈的方法，可在和車(chē)道實(shí)線重合的位置設(shè)置檢測(cè)線，當(dāng)車(chē)輛碰擊檢測(cè)線時(shí)系統(tǒng)應(yīng)提示壓線，而當(dāng)車(chē)輛中心處跨過(guò)檢測(cè)線時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出變道警告。

道路占有率是描述道路車(chē)輛密度的一個(gè)重要變量，可分為空間占有率和時(shí)間占有率?？臻g占有率可由某一時(shí)刻、某一觀測(cè)路段內(nèi)的行駛車(chē)輛的總長(zhǎng)度占觀測(cè)路段的總長(zhǎng)度百分比來(lái)表示；時(shí)間占有率可由某一觀測(cè)時(shí)段內(nèi)所有運(yùn)動(dòng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)某一斷面的累計(jì)時(shí)間和占總觀測(cè)時(shí)間的百分比來(lái)表示。另外，在公路隧道內(nèi)車(chē)輛逆行也是危害很大的交通違規(guī)事件，對(duì)其檢測(cè)可通過(guò)設(shè)置車(chē)道正常的通行方向，從而根據(jù)實(shí)際車(chē)輛的行駛方向與其相反或相同判斷出逆行與否。

我們可以根據(jù)交通參數(shù)的檢測(cè)結(jié)果采取具體的管理措施。如將車(chē)流量和道路占有率結(jié)合起來(lái)，可以判斷交通堵塞狀況，如若事先規(guī)定這兩個(gè)變量的閾值，可以在實(shí)際數(shù)值超過(guò)該閾值時(shí)及時(shí)向前方隧道管理人員發(fā)出信息，前方隧道管理人員再通過(guò)指示牌或者系統(tǒng)語(yǔ)音提示的形式及時(shí)告知將要經(jīng)過(guò)此隧道的車(chē)輛該隧道的實(shí)時(shí)通行狀況，必要的時(shí)候應(yīng)實(shí)行隧道交通管制，以避免堵塞造成時(shí)間的浪費(fèi)甚至是由此引發(fā)的更嚴(yán)重的交通事故。由車(chē)速可判斷出車(chē)輛是否超速或低速行駛，后臺(tái)管理人員也要和前方隧道管理人員及時(shí)做好溝通，及時(shí)提醒車(chē)速不符合要求的車(chē)輛，也可配合一些懲罰措施，如罰款或限行等。對(duì)于非法變道和逆行的車(chē)輛由于危害極大，后方監(jiān)控中心必須迅速告知前方管理人員，然后采取攔截或交通管制等措施，同時(shí)應(yīng)提醒隧道內(nèi)的其他車(chē)輛隧道內(nèi)有車(chē)輛逆行或變道，要提高警惕。

除了上面的日常監(jiān)測(cè)管理并及時(shí)對(duì)問(wèn)題采取應(yīng)對(duì)措施之外，這些交通參數(shù)還可以為交通事故的處理提供一定的線索。如根據(jù)車(chē)速可以判斷事故是否由超速或低速引起，根據(jù)車(chē)流量和道路占有率可以了解事故發(fā)生時(shí)道路的通行情況，而由視頻檢測(cè)可以追蹤到非法變道或逆行的車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)等信息，從而對(duì)肇事逃逸的處理也有一定的幫助。

在對(duì)目標(biāo)為車(chē)輛的檢測(cè)中，首要的是，一些專(zhuān)業(yè)的技術(shù)設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)確保各種檢測(cè)設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)出現(xiàn)的設(shè)備問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決或向上級(jí)管理人員報(bào)告請(qǐng)求處理方案；后臺(tái)的監(jiān)控人員應(yīng)及時(shí)掌握隧道內(nèi)的實(shí)時(shí)交通參數(shù)，一旦出現(xiàn)非正常的參數(shù)，就要向前方管理人員發(fā)出預(yù)警，因此這對(duì)工作人員的判斷力、表達(dá)溝通能力及反應(yīng)速度都提出了較高的要求，隧道管理部門(mén)應(yīng)根據(jù)員工職位的不同，除了確保員工掌握一些隧道工作所需的基本知識(shí)以外，還應(yīng)有意識(shí)地對(duì)其職位所需的特別素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)；同時(shí)，對(duì)于司機(jī)應(yīng)該做好宣傳教育工作，如通過(guò)培訓(xùn)、發(fā)送宣傳單等方式，讓其了解隧道災(zāi)害的嚴(yán)重后果及對(duì)緊急情況的應(yīng)對(duì)措施等，既做好預(yù)防工作又做好災(zāi)害發(fā)生時(shí)的應(yīng)急處理；乘車(chē)人員不應(yīng)與司機(jī)聊天說(shuō)笑，更不應(yīng)在車(chē)內(nèi)大聲喧嘩，分散司機(jī)的注意力，一些客車(chē)的售票員應(yīng)對(duì)乘客的這種行為及時(shí)予以制止，同時(shí)乘客之間也應(yīng)彼此監(jiān)督提醒；行政管理人員應(yīng)建立一套控制車(chē)速、車(chē)流量及道路占有率等的管理法規(guī)，并且根據(jù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的建議不斷完善相關(guān)規(guī)定，也可結(jié)合隧道實(shí)際情況適當(dāng)借鑒其它隧道管理部門(mén)的管理制度；在發(fā)生事故時(shí)，應(yīng)急救援人員如消防員、醫(yī)護(hù)人員、交通警察等應(yīng)牢記職業(yè)操守，以挽救生命為首要目標(biāo)，搭建搶救生命的綠色通道，此時(shí)隧道前方管理人員應(yīng)該及時(shí)在隧道入口安放指示牌進(jìn)行交通管制，避免二次事故的發(fā)生，同時(shí)應(yīng)與救援人員緊密配合，及時(shí)處理事故現(xiàn)場(chǎng)。

2.3.2目標(biāo)為火焰

由于公路隧道相對(duì)封閉，致使一些汽車(chē)尾氣不易擴(kuò)散，這樣有害物質(zhì)不斷積聚，在一定的引發(fā)條件（如燃燒的煙頭等）下極易發(fā)生火災(zāi)，而相對(duì)封閉的環(huán)境使火焰燃燒產(chǎn)生的熱量和煙霧不易擴(kuò)散，這樣使隧道內(nèi)能見(jiàn)度急劇下降、溫度迅速升高、空氣中含氧量不斷降低，這些都對(duì)隧道的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。因此，有必要對(duì)火焰進(jìn)行檢測(cè)，以維持隧道內(nèi)正常的環(huán)境條件，同時(shí)將火災(zāi)概率控制在最小。

傳統(tǒng)的火災(zāi)探測(cè)器一般是通過(guò)對(duì)燃燒產(chǎn)生的溫度、煙霧濃度等的及時(shí)采樣，判斷火災(zāi)是否發(fā)生，當(dāng)檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào)時(shí)便自動(dòng)報(bào)警。從其原理可以看出，該方法對(duì)設(shè)備要求比較高，實(shí)時(shí)性、通用性較差，因此基于視頻的公路隧道火災(zāi)檢測(cè)技術(shù)就因成本低、實(shí)時(shí)性好、抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而正逐步得到應(yīng)用[10]。

同檢測(cè)目標(biāo)為車(chē)輛一樣，目標(biāo)為火焰時(shí)同樣也是從運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)著手。方法同車(chē)輛檢測(cè)的方法，在隧道環(huán)境下一般也采用背景差分法，需要進(jìn)行背景提取與更新，同樣對(duì)檢測(cè)出來(lái)的區(qū)域進(jìn)行二值化處理，用形態(tài)學(xué)的方法對(duì)噪聲進(jìn)行處理；需要明確的是，檢測(cè)出來(lái)的目標(biāo)區(qū)域不一定是火焰產(chǎn)生的區(qū)域，需進(jìn)一步檢測(cè)火焰區(qū)域，提取并分析識(shí)別。由于火焰與車(chē)輛不同有很多獨(dú)特的特征，這些特征可以應(yīng)用到火焰區(qū)域的檢測(cè)與識(shí)別中。例如，可結(jié)合火焰的高亮度及相對(duì)穩(wěn)定特性提取目標(biāo)區(qū)域，雖然提取了較為可靠的火焰區(qū)域，但并不一定是火災(zāi)產(chǎn)生，還需進(jìn)一步識(shí)別，可根據(jù)火災(zāi)的面積擴(kuò)散和不斷閃爍特性設(shè)計(jì)算法進(jìn)行識(shí)別[10]。

關(guān)于火焰的檢測(cè)、火災(zāi)的預(yù)防與應(yīng)急處理這方面，對(duì)于相關(guān)人員仍然有要注意的問(wèn)題：交通參與者在隧道內(nèi)禁止使用明火，并且運(yùn)載危險(xiǎn)品、易燃易爆品應(yīng)嚴(yán)格遵守隧道相關(guān)規(guī)定，這方面的宣傳教育依然很重要；后臺(tái)監(jiān)控人員一旦檢測(cè)到了火焰或者火災(zāi)跡象，第一時(shí)間應(yīng)聯(lián)系前方管理人員，前方管理人員應(yīng)掌握必要的滅火常識(shí)和急救常識(shí)，同時(shí)聯(lián)系應(yīng)急救援人員，并做好交通警示和交通管制，若消防隊(duì)距離隧道很遠(yuǎn)，隧道應(yīng)該自備消防救援人員，盡量減少人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失；行政管理人員應(yīng)制定嚴(yán)密的防火制度，對(duì)危險(xiǎn)物品的運(yùn)載條件等作出明確規(guī)定，嚴(yán)格監(jiān)督執(zhí)行法規(guī)條例，同時(shí)對(duì)違反規(guī)定者加大處罰力度；管理部門(mén)應(yīng)成立安全監(jiān)察小組，定時(shí)對(duì)隧道內(nèi)各種設(shè)備、路面環(huán)境、空氣條件、溫度等進(jìn)行檢查記錄，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)報(bào)告。

2.4信息管理系統(tǒng)模塊

該模塊主要應(yīng)提供友好的用戶操作界面和一個(gè)統(tǒng)一的管理平臺(tái)，它將其他模塊都統(tǒng)一以訪問(wèn)接口的形式集成在一個(gè)平臺(tái)下，通過(guò)權(quán)限管理，保證非相關(guān)人員無(wú)法查看或擅自篡改真實(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)于系統(tǒng)用戶，可以進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的查看與分析、獲取相關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)表和查看事故及火災(zāi)的事件記錄等。

負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)維護(hù)的相關(guān)人員應(yīng)注意保持系統(tǒng)的兼容性，提供良好的安全保障，并且針對(duì)用戶的需求及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，以滿足用戶的需求、為用戶提供方便為首要目標(biāo)；用戶（主要是后臺(tái)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)分析人員）對(duì)于從平臺(tái)上取得的數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上形成利于減少交通事故或火災(zāi)發(fā)生的指導(dǎo)方案，例如，通過(guò)對(duì)交通事故的引發(fā)因素分析，確定是車(chē)速、逆行、非法變道還是其它因素引起，然后根據(jù)分析結(jié)果采取針對(duì)性措施，最終落實(shí)到對(duì)相關(guān)人員提出具體要求?？傊铝τ诮⒁粋€(gè)安全、高效運(yùn)營(yíng)的公路隧道環(huán)境是隧道安全管理一直追求的目標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

由于傳統(tǒng)的公路隧道安全管理成本高、抗干擾能力較差且實(shí)時(shí)性差，基于視頻檢測(cè)技術(shù)的公路隧道安全管理正逐漸得到應(yīng)用和發(fā)展。本文先介紹了公路隧道安全管理的一些內(nèi)容，并得出公路隧道安全管理最終可歸結(jié)為對(duì)人的管理這一結(jié)論。后通過(guò)介紹視頻檢測(cè)技術(shù)的四大主要模塊，對(duì)每一模塊中相關(guān)人員在履行隧道安全管理責(zé)任時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了分析，和傳統(tǒng)的公路隧道安全管理相比，基于視頻檢測(cè)的公路隧道安全管理由于具有多功能、升級(jí)簡(jiǎn)便、維護(hù)成本低、大信息量與大區(qū)域等優(yōu)點(diǎn)。另外，視頻檢測(cè)系統(tǒng)與隧道內(nèi)其它系統(tǒng)如照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等集成，有效地形成聯(lián)動(dòng)是基于視頻檢測(cè)的公路隧道安全管理的未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。隧道安全管理需要多方共同參與，需要隧道管理者、交通參與者及應(yīng)急救援人員各自履行好自己的義務(wù)，共同努力，攜手創(chuàng)建一個(gè)安全和諧的公路隧道環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]李傳志，胡如夫.公路交通事件檢測(cè)技術(shù)的研究與展望[J].交通科技與經(jīng)濟(jì)，2008，5：69-70.

[2]李芹.基于事故分析的隧道安全管理與經(jīng)濟(jì)效益量化研究[D].青島：青島科技大學(xué)，2012.

[3]王騰.基于視頻檢測(cè)技術(shù)的交通車(chē)流量研究[D].銀川：寧夏大學(xué)，2014.

[4] 侯久望.終南山隧道監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2005.

[5] 曹江中，戴青云，譚志標(biāo) 等.基于視頻檢測(cè)的高速公路交通信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2007，33（6）：115-117.

[6]楊平.基于視頻檢測(cè)技術(shù)的智能隧道交通安全監(jiān)控系統(tǒng)[D].杭州：浙江大學(xué)，2012.

[7]鄔雄.城市公路隧道視頻車(chē)輛檢測(cè)跟蹤技術(shù)研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2013.

[8] 婁娜.運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的分割與跟蹤[D].武漢：華中科技大學(xué)，2006.

[9] Bucy R， Kalman R， Selin I. Comment on” The Kalman filter and nonlinear estimates of multivariate normal processes”[J]. IEEE Transactions on Automatic Control，1965，10（1）：188-189.

[10]趙倩.基于視頻的隧道火焰檢測(cè)技術(shù)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2013.