淺談現(xiàn)代化智能監(jiān)控在高速公路中的應(yīng)用

謝文彬

摘 要：進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，高速公路的現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，為我國(guó)高速公路建設(shè)事業(yè)的現(xiàn)代化和信息化發(fā)展創(chuàng)造了更好的技術(shù)條件。本文以此為背景并根據(jù)作者多年工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析了高速公路傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題，以此說(shuō)明搭建現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)的意義，同時(shí)介紹了現(xiàn)代化智能監(jiān)控所使用的關(guān)鍵技術(shù)并探討了這些技術(shù)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，希望國(guó)內(nèi)高速公路信息化建設(shè)可以得到更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高速公路;智能監(jiān)控;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 高速公路傳統(tǒng)監(jiān)控的問(wèn)題

1.1 標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、視頻質(zhì)量低

由于國(guó)內(nèi)各地高速公路修建時(shí)期并不統(tǒng)一，因此高速公路所使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完全不一致，不同高速公路中具體設(shè)備和視頻編碼也因此不同[1]。并且，早期的高速公路建設(shè)所使用的監(jiān)控設(shè)備和技術(shù)也都比較老舊，因此其監(jiān)控視頻質(zhì)量并不高，而且存在維護(hù)成本不斷增大的問(wèn)題。

1.2 所需人力投入大

隨著我國(guó)不斷加大對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入，視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)，而傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)不具備畫(huà)面內(nèi)容自動(dòng)分析的能力，需要引入人工對(duì)畫(huà)面內(nèi)容進(jìn)行識(shí)別。但受限于高速公路管理部門(mén)人員編制以及監(jiān)控人員精力有限，傳統(tǒng)人力監(jiān)控畫(huà)面分析模式在現(xiàn)階段已經(jīng)無(wú)法行得通。

2 現(xiàn)代化智能監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 ETC車(chē)輛自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

ETC不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)的核心技術(shù)是微波射頻，輔以計(jì)算機(jī)軟硬件、數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像識(shí)別、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)后組成的一整套道路通行費(fèi)用系統(tǒng)。當(dāng)ETC通道有車(chē)輛經(jīng)過(guò)時(shí)，首先會(huì)被地感線圈檢測(cè)到并將有車(chē)輛到達(dá)的信息報(bào)告給RSU（路邊單元），RSU隨后向OBU（車(chē)載電子標(biāo)簽）發(fā)出握手信號(hào)，OBU反饋此信號(hào)后實(shí)現(xiàn)雙向信道的創(chuàng)建。RSU讀取OBU中的車(chē)輛識(shí)別信息后傳送至中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配，從而判斷車(chē)輛所屬情況并生成不同的指令，如扣費(fèi)指令、輔助設(shè)施控制指令等。通過(guò)ETC技術(shù)可以更好地幫助高速公路監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行車(chē)輛識(shí)別，尤其對(duì)于高速中車(chē)輛違章可以起到很好的監(jiān)控作用。

2.2 視頻質(zhì)量自動(dòng)巡檢技術(shù)

通過(guò)現(xiàn)代智能監(jiān)控系統(tǒng)的視頻質(zhì)量自動(dòng)巡檢技術(shù)可以在完全不需要任何人力投入的情況下，由系統(tǒng)自動(dòng)定期對(duì)監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，如果監(jiān)控畫(huà)面出現(xiàn)信號(hào)丟失、圖像模糊或受到外界信號(hào)干擾等情況，系統(tǒng)均能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并自動(dòng)采取措施改善解決相關(guān)問(wèn)題，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)不能在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)解決的問(wèn)題也將以警報(bào)的形式傳遞至高速公路管理部門(mén)的調(diào)度中心，第一時(shí)間提醒管理人員對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理。

2.3 公眾服務(wù)拓展

在高速公路信息化建設(shè)的過(guò)程中，基于智慧監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行公眾服務(wù)的拓展，可以有效提升高速公路管理的效率與質(zhì)量。同時(shí)，在云計(jì)算技術(shù)發(fā)展的背景下，高速公路各路段的監(jiān)控視頻也能夠通過(guò)采取推送至云平臺(tái)的方式，使高速公路監(jiān)控視頻的云發(fā)布得以實(shí)現(xiàn)，而相關(guān)管理人員與社會(huì)工作僅需要應(yīng)用手機(jī)等具有網(wǎng)絡(luò)通信功能的設(shè)備，便可以實(shí)時(shí)播放與觀看高速公路的路段監(jiān)控視頻。

2.4 無(wú)人機(jī)技術(shù)

現(xiàn)代智能監(jiān)控系統(tǒng)除了在固定位置安裝攝像頭外，還可以使用無(wú)人機(jī)搭載高清攝像設(shè)施的方式對(duì)高速公路的運(yùn)營(yíng)狀況進(jìn)行空中巡檢，并將監(jiān)控畫(huà)面實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心[2]。這種無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)可以解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)攝像頭位置固定存在死角的情況，并且無(wú)人機(jī)通過(guò)空中動(dòng)態(tài)巡檢可以主動(dòng)發(fā)現(xiàn)存在異常的路段并進(jìn)行聚焦式監(jiān)控，從而幫助管理部門(mén)合理分配工作精力，重點(diǎn)關(guān)注可能存在問(wèn)題的路面情況。

3 現(xiàn)代化智能監(jiān)控在高速公路中的應(yīng)用

3.1 交通流量智能分析

在我國(guó)高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，由于受到車(chē)檢設(shè)備未在通車(chē)車(chē)輛中完全普及的影響，導(dǎo)致在計(jì)算高速公路實(shí)時(shí)客流量和貨流量的過(guò)程中只能使用高速公路的收費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行粗略計(jì)算，這種粗略計(jì)算的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代高速公路運(yùn)營(yíng)的需求。而在引入現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)后，高速公路管理部門(mén)則可以依托監(jiān)控系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合，通過(guò)視頻數(shù)據(jù)的整合構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺(tái)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于高速公路交通流量的精準(zhǔn)計(jì)算，從而為高速公路精細(xì)化管理提供科學(xué)的參考依據(jù)。

3.2 違法行為監(jiān)管

在全國(guó)各地的高速公路中，每年有偶發(fā)性的違法行為出現(xiàn)，在高速公路傳統(tǒng)的管理辦法中往往只能通過(guò)人力的方式對(duì)交通肇事逃逸、車(chē)輛超載等行為進(jìn)行監(jiān)督和調(diào)查，這種處理模式效率不高而且違法犯罪證據(jù)的收集難度也很大。在引入現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)后，高速公路管理部門(mén)可以依據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)提供的視頻畫(huà)面尋找違法犯罪的信息，同時(shí)智能監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)畫(huà)面內(nèi)容進(jìn)行智能分析并提取關(guān)鍵畫(huà)面供人參考[3]，一旦有異常事件發(fā)生，系統(tǒng)就將向管理部門(mén)自動(dòng)預(yù)警和報(bào)告肇事車(chē)輛的信息和車(chē)主信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)于高速公路違法行為的精準(zhǔn)打擊。

3.3 發(fā)展智慧出行服務(wù)

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得越來(lái)越多的成就，人民群眾的生活水平逐漸提升，購(gòu)買(mǎi)汽車(chē)的加成數(shù)量也處于高速增長(zhǎng)的狀態(tài)中，由于越來(lái)越多的人擁有私家車(chē)，因此自駕車(chē)已經(jīng)成為當(dāng)代中國(guó)人民群眾出行的主要交通工具，而客流量的增長(zhǎng)，對(duì)于高速公路的服務(wù)能力也提出了比較高的要求。與貨物運(yùn)輸不同的是，高速公路中的客流量存在非常明顯的早晚高峰和節(jié)假日高峰情況，由于這種客流量不均勻的情況導(dǎo)致高峰階段高速公路的承載能力屢屢受到挑戰(zhàn)。

因此，通過(guò)現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，可以對(duì)高速公路中客流量的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)分析并提前作出高峰預(yù)警，同時(shí)系統(tǒng)智能化地為管理部門(mén)提供最優(yōu)的調(diào)度方案，同時(shí)也為出行群眾提供實(shí)時(shí)路況信息，幫助群眾進(jìn)行出行規(guī)劃，以節(jié)約大家的通行時(shí)間。

3.4 交通事故處理

由于高速公路是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立封閉的交通系統(tǒng)，因此在處理交通事故時(shí)會(huì)有更大的難度，為此高速公路管理部門(mén)可以應(yīng)用前文所提到的無(wú)人機(jī)技術(shù)來(lái)處理高速公路中已經(jīng)發(fā)生的交通事故。由于無(wú)人機(jī)的使用可以在高速公路出現(xiàn)交通事故并造成擁堵后通過(guò)航拍的方式為交通運(yùn)輸管理部門(mén)提供第一手的、全視角的事故現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)畫(huà)面，這為管理部門(mén)進(jìn)行調(diào)度指揮提供了非常大的幫助，同時(shí)也可以通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載救援物品的方式解決因道路擁堵無(wú)法實(shí)現(xiàn)物資傳遞的問(wèn)題，為事故現(xiàn)場(chǎng)受傷人員和工作人員提供更完備的安全防護(hù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)本文的分析，國(guó)內(nèi)高速公路傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、視頻質(zhì)量不高以及所需人力投入較大等缺陷，已經(jīng)不能完全適用于現(xiàn)階段高速公路運(yùn)營(yíng)的需求。而現(xiàn)代化的智能監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)視頻質(zhì)量自動(dòng)巡檢技術(shù)、公共服務(wù)拓展技術(shù)以及無(wú)人機(jī)技術(shù)等更先進(jìn)的方式能夠讓高速公路運(yùn)營(yíng)更加智能化，實(shí)現(xiàn)交通流量智能分析、違法行為監(jiān)管、開(kāi)展應(yīng)急調(diào)度、發(fā)展智慧出行以及交通事故處理等多種新功能，從而讓高速公路運(yùn)營(yíng)所需的人力投入更小，在改變高速公路監(jiān)控系統(tǒng)視頻質(zhì)量的同時(shí)，也可以提升高速公路運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中監(jiān)管和調(diào)度的能力，是現(xiàn)階段我國(guó)高速公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)的有效方式和合理方向。

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