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高速公路视频监控技术的发展现状及在高速公路管理中的应用

发表时间：2020/10/16 来源：《基层建设》2020年第19期作者：纪新志

[导读] 摘要：国内高速公路隧道现场环境恶劣，被控设备分散且传统控制方式需要大量控制线缆，给项目施工和运营故障排查、维护改造带来了极大困扰，而采用工业测控执行器（ＭＣＡ）设备，可以减少隧道内控制器的布置数量，大大减小隧道内洞室的体积，极大地节约信号电缆，从而降低施工难度，加快施工进度，保障施工质量。

        山东省交通运输监测与应急处置中心山东济南 250002
        摘要：国内高速公路隧道现场环境恶劣，被控设备分散且传统控制方式需要大量控制线缆，给项目施工和运营故障排查、维护改造带来了极大困扰，而采用工业测控执行器（ＭＣＡ）设备，可以减少隧道内控制器的布置数量，大大减小隧道内洞室的体积，极大地节约信号电缆，从而降低施工难度，加快施工进度，保障施工质量。本文介绍了一种新型的应用于高速公路监控系统的技术方案，通过新旧方案的对比分析，科学论证了创新型方案在设计、施工、运维，以及技术可靠性等方面的显著优势
        关键词：高速公路；隧道监控；工业现场总线；工业测控执行器
        引言
        高速公路近年来的建设范围一直在不断扩大，高速公路也是我国交通运输行业在创新发展过程中的重要枢纽之一。高速公路的建设和运营效果，将会直接影响到人们在日常出行时的效果，由于高速公路的便利性、出行环境相对比较良好，所以人们在对一些长距离出行路线进行选择时，都会直接将高速公路作为首选。由此可以看出，高速公路在我国当前交通运输行业的发展过程中，具有非常重要的地位，承担了大量的交通运输个性化需求。但是也正是在这种需求不断增加的形势下，高速公路在提供服务时，已经逐渐呈现出一种供不应求的状态，人们对于出行的质量、要求等，与高速公路运营过程中的效能之间存在严重的矛盾冲突问题。为了从根本上缓解该问题带来的一系列恶劣影响，需要在其中投入大量的人力、物力以及各种资源，这样才能够为高速公路的信息化建设和发展打下良好基础。
        1高速公路监控系统目前常规设置方式
        1.1高速公路监控系统的概述
        高速公路监控系统是通过监视和控制，确保高速公路车辆能够安全的行驶，具体而言包括监视和控制两套系统，所谓的监视、监控系统就是采集、收集系统，它包括对于车辆的录像，对于每一部车的信息、速度以及整体车流量情况进行记录，它能够及时的将这些信息向监控中心反馈。而所谓的控制系统就是对监视系统的数据进行分析和决策，从而达到对高速公路的交通情况进行有效控制的目的，控制系统一般分为分析系统和反馈系统。分析系统就是对交通规则、事故进行分析。而反馈系统是道路信息和监控中心的信息，通过反馈的结论送达到监控中心，并且相关部门以此为依据，有效的防止高速公路道路事故的发生。所以简而言之，高速公路监控系统就分为信息收集、信息处理和反馈控制。
        1.2高速公路监控系统的现状分析
        目前，随着我国高速公路建设的发展，高速公路的监控系统也取得了进步，高速公路的监控系统通常是采用视频采集系统、云控制系统。进而达到对于信息的记录和信息的传送。而在处理过程当中主要是用信号视频处理系统，对信息进行分析和处理。由于我国对高速公路监控系统的投资力度不大，目前我国高速公路的监控系统还不完善。首先，监控存在局限性，监控设备布设方式不完善，只是针对事故高发和多发地带进行监控，但是对于事故少发的地段缺少监控或不监控。对于这种情况，主要是由于监控设备布设规则是在早期资金短缺的情况下所制定，只能避重就轻，导致不可避免的会出现监控盲点。其次，监控存在不准确性，是指监控视频卡顿、模糊以及视频数据呈现浮动性等，这主要是由于我国地域的辽阔，信息经过长距离传输会严重的影响到信息自身的有效性，从而使画面和数据等都有模糊性和浮动性。再次，目前我国的监控系统也存在局限性。虽然我们高速公路的搭建已形成了贯穿东南西北的网状道路，与此相对应的道路监控系统也贯穿于每个地域，但是，高速公路的监控系统未形成相互联系的网络系统，而是相互割裂的局部系统。最后，监控系统属于机械性反应。由于监控系统设计本身较为简单，没有引入人工智能的部分，现在高速公路监控系统仅仅只是对所采集到的视频信息进行处理和反馈，无法给予使用者建设性的建议。

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        2智慧监控在高速公路信息化建设中的应用
        2.1视频质量自动巡检监控
        智慧监控是在当前信息化、数据化时代背景下提出的重要监控手段，对高速公路的信息化建设而言，具有非常重要的影响和作用。智慧监控系统在构建以及具体应用过程中，要落实视频质量自动巡检监控，实现对各高速公路路段的有效监督和管理。众所周知，由于当前高速公路在视频监控系统的建设以及具体应用过程中，在其中接入的资源数量非常大，同时高速公路现有的骨干传输网络根本无法满足视频监控在运行时的基本要求，同时还会占用网络大部分内存。这种形势下，不仅会直接导致后期运行维护成本的增加，而且还会导致人工巡检、监控故障排查等诸多工作在具体开展过程中的效率越来越低，根本无法为视频的质量提供保证。除此之外，监控视频在对监控质量进行自动巡检时，一旦出现质量问题，比如网络设备出现中断、现有的传输图像不够清晰、没有信号等，甚至是视频画面出现卡顿、抖动等问题，智慧监控系统可以直接针对这些问题开展周期性的监测和分析。这样不仅可以针对视频图像的质量进行有效控制，而且还可以从根本上实现对设备的有效维护和管理。
        2.2监控视频的智能化分析
        智慧监控系统在构建以及应用于高速公路信息化建设过程中，可以实现智能化的分析和运作。如今，高速公路事业在创新发展过程中，已经逐渐认识到视频监控的重要性，其自身的覆盖范围比较广，覆盖度也比较密集，所以可以实现现有资源的高效利用。智慧监控系统在应用时，可以在监控视频的基础上，对车流量进行实时有效的监测和分析，同时还可以对各个时段的车流量进行准确的统计和分析。除此之外，智能化监控系统在应用时，还可以针对车辆在运行过程中的具体情况进行有针对性的检测和分析。针对车辆在停止、行驶以及加速等各状态进行客观有效的检测，可以为交通疏导、动态化导航等提供准确有效的数据信息作为支持。除此之外，监控视频系统在实现智能化建设时，还可以将其应用到高速公路的安全监测工作中。这样不仅可以从根本上对高速公路运行车辆的动态化状态进行实时有效的监测和分析，而且可以针对其中存在的异常事件进行有效的分析和处理。通过这种方式在其中科学合理的利用，可以针对高速公路的路面进行有效的检测和分析，对路面是否具有良好的稳定性、安全性进行客观判断。一旦发现路面存在严重的安全隐患、病害问题等，可以立即采取有针对性的措施，对高速公路的路面进行有效的修复，提高养护管理力度。
        2.3优化监控管理流程
        设立好高速公路监控系统管理中心后，还要进一步优化高速公路监控系统管理的流程，这样才能够为高速公路的安全和监控管理做充分的准备。首先，管理中的各部门都应该进一步加强对关键监控节点位置的管理和监控，并且适当设置一些重要的监控系统管理节点，这样才能够充分满足对高速公路监控管理系统的不同功能需求，满足远程监控的需要。其次，在设置管理流程时，仍需要注意的是结合我国高速公路的监控节点进行智能化系统构建。比如在设置高速公路监控装置和节点时，可以在原设计监控节点基础上增设智能化监控装置和节点信息传输设备，这样才能够将更多的高速公路监控节点信息传到控制中心，为信息处理需求提供更多的管理服务。同时，将收集到的信息传到总控制中心后，有利于对信息的更优化处理，为调整监管流程、调整监管方式，以及相应采取的处理措施提供了有力的依据。最后，在设置监管流程时，要对每一个监控管理流程进行控制，做到对监控关键节点的监视，使信息传输更加优化。
        结语
        简而言之，为了提高高速公路的监控效果，要合理的设置监控系统，同时在保证汽车在高速公路上安全、稳定的运行之下，结合高速公路建设的实际发展情况构建一套智能化、自动化的公路安全监控服务管理系统，是分析和解决当前高速公路监控管理中所存在的突出性问题的关键，也是进一步提升和促进我国高速公路的管理服务质量的有效途径。由此，把握好自动化和智能化的需求，将其用于监控系统之中，构建完善的智能化监控系统，是提高高速公路监控系统有效性的关键。
        参考文献：
        [1]李龙.高速公路监控系统的智能化与自动化[J].电子技术与软件工程，2018（16）：110.
        [2]吴昊.高速公路监控如何实现自动化和智能化[J].智能城市，2017，3（02）：112.
        [3]阎祥林.高速公路监控如何实现自动化和智能化[J].交通世界，2016（03）：122-123.