高速公路現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)分析

向碧超

摘 要：文章先分析了高速公路現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，包括設(shè)計目標和設(shè)計原則，隨后介紹了高速公路現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用，包括監(jiān)控中心功能設(shè)計、視頻圖形管理存儲、隧道視頻監(jiān)控設(shè)計、交通事件自動檢測，希望能給相關(guān)人士提供有效參考。

關(guān)鍵詞：高速公路;監(jiān)控系統(tǒng);監(jiān)控設(shè)計

中圖分類號：U492.8 文獻標識碼：A

0 引言

新時期高速公路在交通運輸中的高效率和便捷性為人們出行提供了更大的便利，但隨著道路車流量的持續(xù)增加，從某種程度上進一步提升了交通事故出現(xiàn)幾率。尤其是在高速公路的高峰通行時間內(nèi)，如果存在監(jiān)控系統(tǒng)安裝應(yīng)用不足問題，則在后期發(fā)展中容易產(chǎn)生各種交通事故，為公路運行、車輛安全和人身安全帶來一定威脅，通過深入研究現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠為未來道路監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展提供有效參考。

1 高速公路現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用的基礎(chǔ)要求

高速公路中所設(shè)置的智能監(jiān)控系統(tǒng)明顯不同于閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展特征，比如從監(jiān)控系統(tǒng)的具體分布形式分析，主要是以分散形式的分布方式為主，特別是對于某些前端監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控裝置，普遍設(shè)置于長距離沿線中，全面暴露于日光環(huán)境下，設(shè)備裝置運行中容易受到天氣因素的影響，為此前端裝置主要處于一種十分惡劣的環(huán)境內(nèi)，需要進一步提升設(shè)備裝置的環(huán)境適應(yīng)性。因為高速路公路普遍距離較長，對于傳輸技術(shù)具有較高要求，至于監(jiān)控功能的發(fā)揮效果主要是由信號傳輸技術(shù)所決定的。隨著現(xiàn)代化智能監(jiān)控技術(shù)的進一步發(fā)展，相關(guān)監(jiān)控規(guī)模也持續(xù)擴大，對于高速公路中的智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用也提出了更高發(fā)展要求。第一是提升系統(tǒng)操作便利性，使系統(tǒng)使用更為簡便，擴展監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模，在實際運行中不會產(chǎn)生卡頓現(xiàn)象，依然能夠保持較快的處理效率。第二是可靠性，如果出現(xiàn)交通事故和緊急公共事件，技術(shù)人員能夠從中快速調(diào)閱歷史圖像數(shù)據(jù)，準確把握事故發(fā)生點問題狀況。第三是管理性，針對分散化設(shè)置的設(shè)備裝置需要實施有效的單獨管理。第四是系統(tǒng)對外擴展性，合理設(shè)置開放性系統(tǒng)架構(gòu)，存在擴展需求條件下，可以進一步實施增擴處理。第五是融合業(yè)務(wù)，高速公路屬于一種多層面集成系統(tǒng)，所以監(jiān)控系統(tǒng)同時具備某種兼容性，使其和各項業(yè)務(wù)之間的全面融合和兼容。比如在出現(xiàn)緊急事故后，借助監(jiān)控系統(tǒng)能夠快速聯(lián)系警報系統(tǒng)發(fā)送警示信息[1]。

2 高速公路現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計分析

2.1 設(shè)計目標

高速公路中實施智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中需要率先明確整個系統(tǒng)設(shè)計目標，對于整個系統(tǒng)架構(gòu)，需要重點提升視頻監(jiān)控質(zhì)量。該種條件下，可以借助百萬像素級、高分辨率攝像機實施信息數(shù)據(jù)采集工作，隨后實施數(shù)字壓縮，預(yù)防線路信息傳輸中產(chǎn)生圖像模糊和圖像抖動問題。通過該種措施進一步提升檢測設(shè)備分辨率，并從側(cè)面入手優(yōu)化整個畫面質(zhì)量，不斷擴展監(jiān)測范圍。針對部分區(qū)域中的事故多發(fā)路段，應(yīng)該盡量選擇低照度攝像機。該種攝像處于無光條件下，能夠自動開啟紅外補光，同時針對整個路段實施監(jiān)控管理。處于大霧多發(fā)區(qū)域內(nèi)，可以借助雙目熱成像攝像機進行監(jiān)控。在夜晚時段可以借助熱成像在無光條件和可見度較低情況下監(jiān)控整個路段，針對高速公路實施全天監(jiān)控管理。

借助百萬像素級高清攝像機采集圖像信息，能夠為系統(tǒng)后端智能分析提供較為清晰的參考資源。實施系統(tǒng)監(jiān)控中，還可以合理提取車速以及車流量等數(shù)據(jù)信息。后期一旦碰到各種異常問題，需要對道路現(xiàn)實問題進行準確監(jiān)測，為后期交通運行和高速公路維護奠定堅實基礎(chǔ)。

2.2 設(shè)計原則

為了優(yōu)化高速公路中的智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量，需要技術(shù)人員嚴格按照具體的設(shè)計原則，提升監(jiān)控系統(tǒng)的實用性和先進性。在具體的設(shè)計環(huán)節(jié)中，還應(yīng)該綜合考慮國內(nèi)外智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)用和最新技術(shù)，促進系統(tǒng)設(shè)備全面優(yōu)化，提升設(shè)備先進性，進一步擴展系統(tǒng)監(jiān)控范圍。此外，實施監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中，還需要聯(lián)系成本因素進行考慮，在迎合設(shè)備功能條件同時，減少成本支出，提升整體經(jīng)濟價值和建設(shè)價值，而后期針對系統(tǒng)設(shè)備實施選擇中，應(yīng)該盡量選擇高性能設(shè)備，提高系統(tǒng)運行安全性。在各段監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中，還需要保證已建道路監(jiān)控系統(tǒng)和新建系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)性。在進一步優(yōu)化提升監(jiān)控系統(tǒng)質(zhì)量基礎(chǔ)上，提高路網(wǎng)監(jiān)控實效性[2]。

3 高速公路現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用

3.1 監(jiān)控中心功能設(shè)計

此次主要是在原有高速公路監(jiān)控系統(tǒng)條件下實施二次設(shè)計建設(shè)應(yīng)用，有效減少系統(tǒng)建設(shè)成本和系統(tǒng)運維成本，優(yōu)化系統(tǒng)運行可靠性和安全性，主要設(shè)計措施如下，第一是針對監(jiān)控分中心實施合理功能設(shè)計，針對道路交通事故合理設(shè)置監(jiān)控站點和監(jiān)測管理平臺，該種軟件能夠自動采集統(tǒng)計各種交通事故，同時進行集中管理，把報警信息技術(shù)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)，明確展示出相應(yīng)的交通參數(shù)信息和歷史異常事故，一旦檢測發(fā)現(xiàn)異常問題，可以通過檢測站點借助顯示器展示出事件發(fā)生的過程信息，自動報警。借助圖像視頻展示隧道整體實際交通運行狀態(tài)，激發(fā)其中的地圖版塊功能。在出現(xiàn)交通事故后，能夠?qū)Π踩鹿食霈F(xiàn)位置進行準確定位。分中心具備視頻運維檢測能力，有效診斷視頻質(zhì)量。除了可以檢查錄像質(zhì)量以外，還可以實現(xiàn)故障聯(lián)動報警流轉(zhuǎn)處理。實現(xiàn)無人值守式的監(jiān)控管理，輔助我國交通部門順利實現(xiàn)標準化管理目標，形成量化考核體系。

在高速公路相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)同時存在各種子模塊，不同模塊功能全面融合到一起，形成了高速公路監(jiān)控管理系統(tǒng)。監(jiān)控主要目標便是采集數(shù)據(jù)信息，準確記錄道路狀況，數(shù)據(jù)采集模塊同時也是各種模塊中的重要環(huán)節(jié)，其要求攝像裝置采集高速公路中的行駛車輛距離和車輛數(shù)量。在江浙某一高速公路中設(shè)置的監(jiān)控中心涵蓋室內(nèi)LED屏、大屏投影、計算機裝置、CCTV控制中心、緊急電話中心、電力監(jiān)控中心等裝置設(shè)備。其中地圖功能模塊能夠直觀全面展示出整個道路現(xiàn)狀，將當前設(shè)備運行狀態(tài)準確顯示出來，通過監(jiān)控中心地圖功能準確提示未知信息。具體地圖功能模塊主要借助控制器實施調(diào)控，監(jiān)控中心以及控制器之間通過對應(yīng)的通信單元進行交流溝通，并對各種信息進行實時修改。交通控制微機以及服務(wù)器等部分構(gòu)成。該系統(tǒng)功能包括采集車輛數(shù)據(jù)、占有率、CCTV圖像、氣象狀況等，分析相關(guān)數(shù)據(jù)并發(fā)送命令實現(xiàn)實時控制目標。

3.2 視頻圖形管理存儲設(shè)計

對于圖像管理和視頻存儲設(shè)計，可以率先通過分中心存儲視頻圖像，同時還需要額外設(shè)計視頻管理平臺，全面管理新增圖像視頻，促進原有存儲空間不斷擴容，導(dǎo)入新增視頻圖像，發(fā)揮出圖像存儲功能。該種條件下，相關(guān)設(shè)計者應(yīng)該補充并完善分中心系統(tǒng)對應(yīng)路段監(jiān)控信息，擴大視頻信息數(shù)量。分中心針對本工程范圍中的監(jiān)控視頻錄像調(diào)用不會出現(xiàn)任何阻礙和影響，相關(guān)響應(yīng)時間低于300 ms。視頻監(jiān)控模塊在整個高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，相關(guān)記錄拍攝信息也是后期高速公路實施各項活動的基礎(chǔ)依據(jù)，交通部門能夠借助監(jiān)控記錄合理管理交通，降低技術(shù)人員負擔。在出現(xiàn)交通事故后，相關(guān)圖像能夠為后期判斷處理提供有效參考依據(jù)，合理維護當事人基礎(chǔ)權(quán)益。

3.3 隧道視頻監(jiān)控設(shè)計

針對高速公路中的隧道路段，進行監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中，對于隧道洞口攝像設(shè)備需要選擇設(shè)置高清快球攝像裝置。促進原有攝像裝置不斷升級，實施優(yōu)化改造，對信息傳輸通道和供電基礎(chǔ)設(shè)施進行全面更新。比如江浙某公路隧道監(jiān)控工程中形成了工業(yè)以太網(wǎng)交換裝置作為核心的通訊控制網(wǎng)絡(luò)，照明、供電、普遍選擇光纖冗余環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)?？梢詫Ω鱾€網(wǎng)絡(luò)總線實施合理控制，管理部分通過GPS、GIS、MIS收費系統(tǒng)和不同監(jiān)控站，能夠?qū)崿F(xiàn)信息全面共享。

3.4 交通事件自動檢測設(shè)計

在隧道運行過程和事故頻繁路段合理設(shè)置固定攝像機，能夠有效采集各種視頻圖像，將其當成輸出點，針對相關(guān)圖像實施有效的采集分析處理，于目標覆蓋范圍內(nèi)檢測相應(yīng)的交通參數(shù)。交通事故的自動檢測系統(tǒng)快球攝像事故分析裝置、鋼筋固定攝像裝置等全套設(shè)備工具需要設(shè)置于對應(yīng)監(jiān)控分系統(tǒng)中心內(nèi)，并及時把分中心的各種事故檢測數(shù)據(jù)實時傳輸至監(jiān)控分中心。

突發(fā)事件檢測模塊主要目標對象便是各種突發(fā)性事件，而在高速公路中一旦出現(xiàn)各種突發(fā)性狀況，將會威脅到人民生命安全和公共設(shè)施安全，為此需要技術(shù)人員及時采集各種信息，做好安全記錄，把報警系統(tǒng)信息實時傳遞至工作人員手中，從最大程度上降低突發(fā)性事故影響，提高管理部門對于異常問題處理效率，降低損失。

結(jié)合上述設(shè)計應(yīng)用分析，可以發(fā)現(xiàn)整個智能監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架是通過高速公路中各種數(shù)據(jù)信息的采集、處理、分析、控制和發(fā)布，針對高速交通形成針對性管理方案，通過建設(shè)全面覆蓋監(jiān)控系統(tǒng)，有效縮減交通擁堵和交通事故幾率。針對整個系統(tǒng)架構(gòu)，形成三級管理結(jié)構(gòu)為核心，涵蓋路段、基層以及地區(qū)中心三部分控制板塊?；鶎颖O(jiān)控模塊涵蓋外場、橋梁實施以及隧道管理站點，在針對監(jiān)控管理站實施優(yōu)化設(shè)計中，還需要進一步聯(lián)系管理人員整體工作方式進行合理設(shè)計，明確隧道分布特征和隧道長度等因素。路段中的監(jiān)控中心設(shè)計方面還需要綜合考慮高速公路真實道路狀況、公路長度等，聯(lián)系投資主體以及建設(shè)管理模式，針對整個高速公路實施合理設(shè)計。

4 結(jié)語

綜上所述，高速公路中通過合理進行現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，能夠促進形成規(guī)范性交通秩序，優(yōu)化交通管理效率，降低安全事故發(fā)生幾率，同時為后期順利解決交通安全事故問題奠定良好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為了優(yōu)化設(shè)計質(zhì)量，還需要設(shè)計人員聯(lián)系現(xiàn)代化智能監(jiān)控需求和監(jiān)控目標，合理設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)，提高系統(tǒng)運行便捷性和穩(wěn)定性，助力我國交通事業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻：

[1]張昕.高速公路智慧監(jiān)控系統(tǒng)中多角度監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用[J].智能城市，2021（10）：127-128.

[2]鄒美強.高速公路監(jiān)控系統(tǒng)高分可視化技術(shù)應(yīng)用探討[J].中國設(shè)備工程，2021（10）：184-185.