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(jì)，包括設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)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(jì)、視頻圖形管理存儲(chǔ)、隧道視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)、交通事件自動(dòng)檢測(cè)，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(jì)

中圖分類號(hào)：U492.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

新時(shí)期高速公路在交通運(yùn)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(jìn)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(shí)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(yùn)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?yàn)槲磥淼缆繁O(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(jì)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(duì)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(yùn)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(jìn)一步提升設(shè)備裝置的環(huán)境適應(yīng)性。因?yàn)楦咚俾饭菲毡榫嚯x較長，對(duì)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(hào)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(jìn)一步發(fā)展，相關(guān)監(jiān)控規(guī)模也持續(xù)擴(kuò)大，對(duì)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(jiǎn)便，擴(kuò)展監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模，在實(shí)際運(yùn)行中不會(huì)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(zhǔn)確把握事故發(fā)生點(diǎn)問題狀況。第三是管理性，針對(duì)分散化設(shè)置的設(shè)備裝置需要實(shí)施有效的單獨(dú)管理。第四是系統(tǒng)對(duì)外擴(kuò)展性，合理設(shè)置開放性系統(tǒng)架構(gòu)，存在擴(kuò)展需求條件下，可以進(jìn)一步實(shí)施增擴(kuò)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(shí)具備某種兼容性，使其和各項(xiàng)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(bào)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(jì)分析

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

高速公路中實(shí)施智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要率先明確整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)，需要重點(diǎn)提升視頻監(jiān)控質(zhì)量。該種條件下，可以借助百萬像素級(jí)、高分辨率攝像機(jī)實(shí)施信息數(shù)據(jù)采集工作，隨后實(shí)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(dòng)問題。通過該種措施進(jìn)一步提升檢測(cè)設(shè)備分辨率，并從側(cè)面入手優(yōu)化整個(gè)畫面質(zhì)量，不斷擴(kuò)展監(jiān)測(cè)范圍。針對(duì)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(jī)。該種攝像處于無光條件下，能夠自動(dòng)開啟紅外補(bǔ)光，同時(shí)針對(duì)整個(gè)路段實(shí)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(jī)進(jìn)行監(jiān)控。在夜晚時(shí)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(gè)路段，針對(duì)高速公路實(shí)施全天監(jiān)控管理。

借助百萬像素級(jí)高清攝像機(jī)采集圖像信息，能夠?yàn)橄到y(tǒng)后端智能分析提供較為清晰的參考資源。實(shí)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(duì)道路現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，為后期交通運(yùn)行和高速公路維護(hù)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2 設(shè)計(jì)原則

為了優(yōu)化高速公路中的智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量，需要技術(shù)人員嚴(yán)格按照具體的設(shè)計(jì)原則，提升監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)用性和先進(jìn)性。在具體的設(shè)計(jì)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(jìn)系統(tǒng)設(shè)備全面優(yōu)化，提升設(shè)備先進(jìn)性，進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)監(jiān)控范圍。此外，實(shí)施監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，還需要聯(lián)系成本因素進(jìn)行考慮，在迎合設(shè)備功能條件同時(shí)，減少成本支出，提升整體經(jīng)濟(jì)價(jià)值和建設(shè)價(jià)值，而后期針對(duì)系統(tǒng)設(shè)備實(shí)施選擇中，應(yīng)該盡量選擇高性能設(shè)備，提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性。在各段監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jìn)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(shí)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(jì)

此次主要是在原有高速公路監(jiān)控系統(tǒng)條件下實(shí)施二次設(shè)計(jì)建設(shè)應(yīng)用，有效減少系統(tǒng)建設(shè)成本和系統(tǒng)運(yùn)維成本，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和安全性，主要設(shè)計(jì)措施如下，第一是針對(duì)監(jiān)控分中心實(shí)施合理功能設(shè)計(jì)，針對(duì)道路交通事故合理設(shè)置監(jiān)控站點(diǎn)和監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)，該種軟件能夠自動(dòng)采集統(tǒng)計(jì)各種交通事故，同時(shí)進(jìn)行集中管理，把報(bào)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(cè)發(fā)現(xiàn)異常問題，可以通過檢測(cè)站點(diǎn)借助顯示器展示出事件發(fā)生的過程信息，自動(dòng)報(bào)警。借助圖像視頻展示隧道整體實(shí)際交通運(yùn)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(jìn)行準(zhǔn)確定位。分中心具備視頻運(yùn)維檢測(cè)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(shí)現(xiàn)故障聯(lián)動(dòng)報(bào)警流轉(zhuǎn)處理。實(shí)現(xiàn)無人值守式的監(jiān)控管理，輔助我國交通部門順利實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理目標(biāo)，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(shí)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(biāo)便是采集數(shù)據(jù)信息，準(zhǔn)確記錄道路狀況，數(shù)據(jù)采集模塊同時(shí)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(jì)算機(jī)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(gè)道路現(xiàn)狀，將當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)準(zhǔn)確顯示出來，通過監(jiān)控中心地圖功能準(zhǔn)確提示未知信息。具體地圖功能模塊主要借助控制器實(shí)施調(diào)控，監(jiān)控中心以及控制器之間通過對(duì)應(yīng)的通信單元進(jìn)行交流溝通，并對(duì)各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)修改。交通控制微機(jī)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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制目標(biāo)。

3.2 視頻圖形管理存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

對(duì)于圖像管理和視頻存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，可以率先通過分中心存儲(chǔ)視頻圖像，同時(shí)還需要額外設(shè)計(jì)視頻管理平臺(tái)，全面管理新增圖像視頻，促進(jìn)原有存儲(chǔ)空間不斷擴(kuò)容，導(dǎo)入新增視頻圖像，發(fā)揮出圖像存儲(chǔ)功能。該種條件下，相關(guān)設(shè)計(jì)者應(yīng)該補(bǔ)充并完善分中心系統(tǒng)對(duì)應(yīng)路段監(jiān)控信息，擴(kuò)大視頻信息數(shù)量。分中心針對(duì)本工程范圍中的監(jiān)控視頻錄像調(diào)用不會(huì)出現(xiàn)任何阻礙和影響，相關(guān)響應(yīng)時(shí)間低于300 ms。視頻監(jiān)控模塊在整個(gè)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(shí)施各項(xiàng)活動(dòng)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(fù)擔(dān)。在出現(xiàn)交通事故后，相關(guān)圖像能夠?yàn)楹笃谂袛嗵幚硖峁┯行⒖家罁?jù)，合理維護(hù)當(dāng)事人基礎(chǔ)權(quán)益。

3.3 隧道視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)

針對(duì)高速公路中的隧道路段，進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對(duì)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(jìn)原有攝像裝置不斷升級(jí)，實(shí)施優(yōu)化改造，對(duì)信息傳輸通道和供電基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)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)。可以對(duì)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)總線實(shí)施合理控制，管理部分通過GPS、GIS、MIS收費(fèi)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(dòng)檢測(cè)設(shè)計(jì)

在隧道運(yùn)行過程和事故頻繁路段合理設(shè)置固定攝像機(jī)，能夠有效采集各種視頻圖像，將其當(dāng)成輸出點(diǎn)，針對(duì)相關(guān)圖像實(shí)施有效的采集分析處理，于目標(biāo)覆蓋范圍內(nèi)檢測(cè)相應(yīng)的交通參數(shù)。交通事故的自動(dòng)檢測(cè)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(duì)應(yīng)監(jiān)控分系統(tǒng)中心內(nèi)，并及時(shí)把分中心的各種事故檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控分中心。

突發(fā)事件檢測(cè)模塊主要目標(biāo)對(duì)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(huì)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(shí)采集各種信息，做好安全記錄，把報(bào)警系統(tǒng)信息實(shí)時(shí)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(duì)于異常問題處理效率，降低損失。

結(jié)合上述設(shè)計(jì)應(yīng)用分析，可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)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(duì)高速交通形成針對(duì)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(duì)整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)，形成三級(jí)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(chǎng)、橋梁實(shí)施以及隧道管理站點(diǎn)，在針對(duì)監(jiān)控管理站實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)中，還需要進(jìn)一步聯(lián)系管理人員整體工作方式進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，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(jì)方面還需要綜合考慮高速公路真實(shí)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(duì)整個(gè)高速公路實(shí)施合理設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語

綜上所述，高速公路中通過合理進(jìn)行現(xiàn)代化智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠促進(jìn)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(shí)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(jì)質(zhì)量，還需要設(shè)計(jì)人員聯(lián)系現(xiàn)代化智能監(jiān)控需求和監(jiān)控目標(biāo)，合理設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)，提高系統(tǒng)運(yùn)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(xiàn)：

[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(qiáng).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.