智慧監(jiān)控在高速公路信息化中的應(yīng)用

邱緯

摘? 要：多元網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，智慧監(jiān)控逐漸發(fā)展起來(lái)，被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)前，高速公路信息化建設(shè)中，指揮監(jiān)控不可或缺，其能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控路段情況，使現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像更加清晰，為應(yīng)急指揮、大數(shù)據(jù)采集及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度等提供了技術(shù)支持。該文簡(jiǎn)要介紹傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)弊端，強(qiáng)調(diào)指揮監(jiān)控的作用，論述關(guān)鍵技術(shù)，以期實(shí)現(xiàn)指揮監(jiān)控對(duì)高速公路全覆蓋，滿足信息化建設(shè)要求，提高高速公路運(yùn)營(yíng)管理質(zhì)量及效率。

關(guān)鍵詞：智慧監(jiān)控? 高速公路? 信息化? 公眾服務(wù)? 無(wú)人機(jī)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U495? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）05（a）-0035-03

Abstract： In the multi network environment， intelligent monitoring is gradually developed and applied to various fields. At present， in the construction of highway information， command and monitoring is indispensable. It can monitor the road section in real time， make the scene video image clearer， and provide technical support for emergency command， big data acquisition and on-site scheduling. This paper briefly introduces the disadvantages of traditional video monitoring system， emphasizes the role of command and monitoring， and discusses the key technologies， so as to realize the full coverage of command and monitoring on expressway， meet the requirements of information construction， and improve the quality and efficiency of expressway operation and management.

Key Words： Intelligent monitoring; Expressway; Promotion of information technology; Public services; UAV Technology

我國(guó)高速公路交通網(wǎng)絡(luò)已相對(duì)成熟，但部分路段的服務(wù)尚不能夠滿足人民群眾的行車(chē)需求，導(dǎo)致高速公路整體運(yùn)營(yíng)質(zhì)量備受質(zhì)疑。交通部門(mén)應(yīng)充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，加大高速公路信息化建設(shè)力度，實(shí)現(xiàn)智慧監(jiān)控，使高速公路整體服務(wù)更加標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，規(guī)避各類(lèi)常見(jiàn)問(wèn)題，助推高速公路行業(yè)健康穩(wěn)步發(fā)展。

1? 傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)弊端

1.1 尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

以往視頻監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)統(tǒng)一管理標(biāo)準(zhǔn)，兼容性差，以至于很難實(shí)現(xiàn)交互、共享。各路段、路網(wǎng)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)間不一，所用技術(shù)參差不齊，投入使用后難免有區(qū)別。加之監(jiān)控技術(shù)、設(shè)備品牌差異等因素影響，視頻監(jiān)控系統(tǒng)不能夠保持統(tǒng)一。舉例而言，視頻編解碼格式與信令控制不統(tǒng)一。這使傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)很難共享各個(gè)路段數(shù)據(jù)，無(wú)法對(duì)視頻監(jiān)控信息進(jìn)行整合及綜合運(yùn)用。

1.2 視頻質(zhì)量偏低

部分路段的視頻監(jiān)控技術(shù)在設(shè)備維護(hù)、管理方面相對(duì)較差，存在視頻卡頓、不清晰等問(wèn)題，很難解決，導(dǎo)致視頻監(jiān)控質(zhì)量普遍偏低。高速公路的性質(zhì)、特點(diǎn)決定了其涵蓋的設(shè)備數(shù)量多而雜，很難在短時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行全面優(yōu)化和更新[1]。同時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中會(huì)占用諸多網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存。然而，仍有大部分骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)不能夠給出優(yōu)質(zhì)監(jiān)控畫(huà)面，以至于視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用效果不佳。

2? 智慧監(jiān)控在高速公路信息化中的作用

如今，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度非?？欤嗣袢罕姷慕煌ǔ鲂行枨笤黾?，高速公路建設(shè)范圍逐漸擴(kuò)展，其質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)情況直接關(guān)乎交通運(yùn)輸及出行質(zhì)量[2]。高速公路的性質(zhì)、特點(diǎn)決定了其適合長(zhǎng)距離出行及運(yùn)輸，但其質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)情況尚不能滿足實(shí)際需求。該背景下，相關(guān)部門(mén)應(yīng)發(fā)揮多元網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作用，靈活運(yùn)用各類(lèi)智慧監(jiān)控系統(tǒng)，為高速公路信息化發(fā)展提供助力，使其滿足人民群眾的出行、運(yùn)輸?shù)刃枨?，為各行各業(yè)發(fā)展提供良好的硬件設(shè)施。

在高速公路信息化建設(shè)中，靈活運(yùn)用智慧監(jiān)控系統(tǒng)，便于為高速公路的運(yùn)營(yíng)管理提供基礎(chǔ)資料和素材。該背景下，實(shí)現(xiàn)智慧監(jiān)控，利于采集清晰的視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，保障其傳輸效果，從而更好地服務(wù)于路段路網(wǎng)監(jiān)控調(diào)度、應(yīng)急指揮、收費(fèi)管理等，實(shí)現(xiàn)高速公路交通數(shù)據(jù)信息化全覆蓋，為高速公路信息化發(fā)展提供助力。與此同時(shí)，依托智慧監(jiān)控系統(tǒng)，建立聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控平臺(tái)，從而統(tǒng)一管理特定區(qū)域內(nèi)高速公路視頻監(jiān)控素材，便于公安、路網(wǎng)、應(yīng)急、運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)單位共享，將高速公路運(yùn)營(yíng)管理效能發(fā)揮到最大。

3? 智慧監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化視頻格式

以往，在高速公路信息化實(shí)踐中，存在各路段視頻編碼不一的情況。針對(duì)這一問(wèn)題，統(tǒng)一視頻編碼格式，使其呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化特征。例如：某區(qū)域高速路段整合非標(biāo)準(zhǔn)視頻碼流編碼格式，使其轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的H.264，靈活運(yùn)用MPEG-TS流封裝格式，確保其在大屏幕、瀏覽器等不同端口運(yùn)用，以不同視頻碼率存在。這一技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于高質(zhì)量、低碼流，既能夠保證智慧監(jiān)控系統(tǒng)視頻質(zhì)量，又能夠確保視頻圖像呈現(xiàn)穩(wěn)定傳輸特點(diǎn)，圖像實(shí)時(shí)傳輸能力強(qiáng)[3]。

3.2 視頻質(zhì)量自動(dòng)巡檢技術(shù)

在高速公路建設(shè)、升級(jí)、改造過(guò)程中，其視頻監(jiān)控系統(tǒng)素材量不斷擴(kuò)充。該過(guò)程中，采用人工巡檢方式，很難在短時(shí)間內(nèi)有效排查監(jiān)控故障。故而，智慧監(jiān)控的重點(diǎn)還在于使監(jiān)控視頻質(zhì)量巡檢呈自動(dòng)化特征。依據(jù)高速公路信息化建設(shè)要求，全方位應(yīng)用視頻質(zhì)量巡檢技術(shù)，便于自動(dòng)檢測(cè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)存在的圖像模糊、網(wǎng)絡(luò)中斷、信號(hào)丟失、畫(huà)面凍結(jié)、雪花噪音等一系列質(zhì)量問(wèn)題，第一時(shí)間將報(bào)警信息發(fā)出，從根本上實(shí)現(xiàn)智慧監(jiān)控系統(tǒng)圖像質(zhì)量升級(jí)和優(yōu)化[4]。

3.3 視頻智能分析

現(xiàn)下，視頻資源已經(jīng)覆蓋至高速公路各個(gè)角落，密度非常大，為保障智慧監(jiān)控，需不斷拓展視頻資源。某區(qū)域高速公路系統(tǒng)已將視頻智能分析技術(shù)應(yīng)用到各路橋單位，通過(guò)對(duì)視頻內(nèi)車(chē)流量進(jìn)行處理，進(jìn)而深入分析某時(shí)段具體車(chē)流量。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于使交通流量監(jiān)測(cè)設(shè)施密度問(wèn)題得到了有效解決，并且，其還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控處于監(jiān)控狀態(tài)下的路段車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)，以此為交通疏導(dǎo)、車(chē)輛動(dòng)態(tài)導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)行提供輔助。這一技術(shù)還為視頻資源的拓展、應(yīng)用提供了助力[5]。舉例而言，公安系統(tǒng)能夠參照視頻圖像，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高速公路相關(guān)事件，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常;工程單位能夠依托清晰的視頻圖像評(píng)估橋面、路面是否健康，明確高速公路質(zhì)量安全隱患，及時(shí)修復(fù)。

3.4 公眾拓展

受社會(huì)經(jīng)濟(jì)及多元網(wǎng)絡(luò)環(huán)境影響，公眾出行更注重服務(wù)質(zhì)量及時(shí)效性，尤其在五一、十一、中秋、春節(jié)等節(jié)假日，人們會(huì)選擇駕車(chē)旅游、走親訪友等，難免出現(xiàn)交通擁堵情況。該背景下，倘若駕駛?cè)藛T能夠?qū)Ω咚俟吠ㄐ袪顟B(tài)具備直觀、實(shí)時(shí)的了解，以此對(duì)出行時(shí)間做出調(diào)整，這能夠使交通擁堵問(wèn)題得到緩解。這足以說(shuō)明，在高速公路信息化建設(shè)中，應(yīng)用智慧監(jiān)控系統(tǒng)拓展公眾服務(wù)，能夠使高速公路管理質(zhì)量、效率提升。以某一路段為例，高速公路聯(lián)網(wǎng)營(yíng)運(yùn)管理中心與互聯(lián)網(wǎng)公司建立合作關(guān)系，依托智慧監(jiān)控系統(tǒng)，每隔一段時(shí)間，切片處理各主要交通節(jié)點(diǎn)道路監(jiān)控圖像，對(duì)監(jiān)控圖片進(jìn)行共享，便于后者對(duì)高速公路狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布，為公眾提供準(zhǔn)確、優(yōu)質(zhì)的高速公路路況信息服務(wù)。與此同時(shí)，云計(jì)算大環(huán)境下，還能夠把各路段監(jiān)控視頻推送至云平臺(tái)，便于公眾、管理人員等借助移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)施播放、觀看，了解相關(guān)高速路段出行、車(chē)流情況。

3.5 無(wú)人機(jī)技術(shù)

目前，我國(guó)高速公路信息化建設(shè)呈現(xiàn)數(shù)字化、智能化特征，這為無(wú)人機(jī)技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用提供了契機(jī)。高速公路管理單位可與交警部門(mén)建立合作關(guān)系，定期獲取由無(wú)人機(jī)拍攝的高速公路交通視頻。將高清攝像設(shè)備搭載于無(wú)人機(jī)上，便于無(wú)人機(jī)在飛行巡檢中實(shí)時(shí)傳輸對(duì)應(yīng)的高速公路畫(huà)面至監(jiān)控中心，使管理人員結(jié)合航拍畫(huà)面，及時(shí)與相關(guān)部門(mén)溝通，進(jìn)行工作安排及調(diào)度，疏導(dǎo)車(chē)輛，保證高速公路運(yùn)行安全及順暢度[6]。倘若某路段發(fā)生交通事故，無(wú)人機(jī)還能夠不受事故所致的交通堵塞干擾，在短時(shí)間內(nèi)輸送救援物品，縮短應(yīng)急救援時(shí)間，提高應(yīng)急救援效率。

4? 高速公路信息化中智慧監(jiān)控具體應(yīng)用

4.1 優(yōu)化視頻監(jiān)控質(zhì)量

在高速公路信息化建設(shè)中，智慧監(jiān)控的重要性不言而喻，其能夠有效推動(dòng)交通行業(yè)發(fā)展。采用科學(xué)的方式，構(gòu)建智慧監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行靈活運(yùn)用，能夠提高高速公路交通監(jiān)控視頻質(zhì)量，以此保障各路段交通管理工作質(zhì)量。我國(guó)高速公路逐步建設(shè)、完善，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)搭建中，攝像設(shè)備接入量非常大，在該過(guò)程中，靈活運(yùn)用視頻編碼、視頻質(zhì)量自動(dòng)巡檢等相關(guān)技術(shù)，便于后續(xù)運(yùn)行維護(hù)，提高人工巡檢、監(jiān)控故障排查質(zhì)量及效率。

高速公路信息化建設(shè)不是一朝一夕就能夠完成的，需不斷提升監(jiān)控視頻質(zhì)量及清晰度，便于數(shù)據(jù)分析，為人工智能系統(tǒng)機(jī)械訓(xùn)練提供素材，使高速公路管理呈現(xiàn)智能化、精細(xì)化特征，靈活運(yùn)用智慧監(jiān)控，進(jìn)一步提高高速公路系統(tǒng)智能化、信息化水平[7]。舉例而言，發(fā)揮大數(shù)據(jù)作用，分析交通流量，能夠保障整體數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確度，以此整合視頻信息、相關(guān)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)獲取高速公路交通流量數(shù)據(jù)，并將其作為參考依據(jù)，服務(wù)于高速公路管理。

4.2 加強(qiáng)交通監(jiān)管調(diào)度

在高速公路運(yùn)行中，偷逃費(fèi)用、交通肇事逃逸、超載運(yùn)輸?shù)冗`法違規(guī)行為頻發(fā)。在信息化背景下，發(fā)揮智慧監(jiān)控作用，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)管交通違法行為，及時(shí)搜集證據(jù)，高效處理違規(guī)違法案件[8]。具體實(shí)踐中，搜集整合視頻監(jiān)控系統(tǒng)信息內(nèi)的異常事件，對(duì)大數(shù)據(jù)、車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)、人臉識(shí)別系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行融合運(yùn)用，智能化分析車(chē)輛、駕駛?cè)藛T信息，精準(zhǔn)排查違法范圍行為，通過(guò)警務(wù)平臺(tái)間數(shù)據(jù)交互，對(duì)高速公路違法犯罪行為進(jìn)行有效打擊，從根本上保障高速公路交通安全。

發(fā)揮智慧監(jiān)控系統(tǒng)作用，科學(xué)調(diào)度重點(diǎn)內(nèi)容[9]。高速公路應(yīng)急調(diào)度性質(zhì)、特點(diǎn)決定了其涉及流量分析、事件判斷、調(diào)度管理等諸多業(yè)務(wù)，呈現(xiàn)“塊狀+鏈狀”工作模式，分析交通流量數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)高速公路應(yīng)急事件，以此為依據(jù)，判斷具體情況，繼而經(jīng)調(diào)度管理，加以解決。上述內(nèi)容雖相互獨(dú)立，但又互為關(guān)聯(lián)，實(shí)施效果好，但在復(fù)雜事件處理中又具備局限性。高速公路信息化背景下，以視頻大數(shù)據(jù)構(gòu)成的應(yīng)急調(diào)度管理模型為載體，搭配調(diào)度算法，有效處理各類(lèi)應(yīng)急事件。

5? 結(jié)語(yǔ)

綜上，高速公路信息化建設(shè)中涉及到的相關(guān)內(nèi)容、技術(shù)要點(diǎn)比較多，明確傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題，靈活運(yùn)用智慧監(jiān)控系統(tǒng)，了解關(guān)鍵技術(shù)，以此對(duì)視頻監(jiān)控質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，有效加強(qiáng)交通監(jiān)管調(diào)度，滿足高速公路智慧監(jiān)控及信息化建設(shè)需求，使我國(guó)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更加完善，為公眾出行提供便利。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊寶林.智慧監(jiān)控在高速公路信息化中的應(yīng)用探討[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2020，33（19）：119-121.

[2] 朱小兵.智能視頻監(jiān)控管理在高速公路中的應(yīng)用[J].中國(guó)交通信息化，2017（1）：150-151.

[3] 韓霜南.高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（25）：38-40.

[4] 李啓榮，許新權(quán)，謝光寧.智慧監(jiān)控技術(shù)在惠清高速公路路面工程中的應(yīng)用[J].廣東公路交通，2020（2）：6-10.

[5] 丁軍，俞俊平，王吉慶.多角度監(jiān)控技術(shù)構(gòu)建高速公路智慧監(jiān)控系統(tǒng)[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2017，11（13）：289-291.

[6] 胡曉.智慧高速公路管理平臺(tái)建設(shè)思考——以浙江省建設(shè)智慧高速公路為例[J].微計(jì)算機(jī)信息，2018（22）：114-115，118-119.

[7] 周小游.淺談人工智能在智慧高速中的應(yīng)用[J].中國(guó)交通信息化，2018（3）：121-124.

[8] 李海雷.高速公路電力監(jiān)控智能化管理技術(shù)探討[J].科技資訊，2017（22）：79-80.

[9] 李旭輝.智慧高速公路運(yùn)行監(jiān)控及應(yīng)急管理平臺(tái)的構(gòu)建[J].公路，2019，64（11）：187-191.