魏勇
福建省高速公路集团有限公司南平管理分公司,福建 南平 354200
摘要：现代化的监控系统在高速公路建设中的作用不容忽视，其引进和应用都与交通秩序和人民生命安全直接相关。现代化的监控系统可以有效降低交通事故的产生，也对高速公路上的交通秩序维护具有极大的现实意义。
关键词：高速公路；监控系统；智能化；自动化
前言
2020年是我国规划基本建成全国高速公路网的关键之年，随着越来越多的高速空路“横空出世”，以及智慧公路的概念提出，高速公路的监控系统被越来越多相关技术人员所关注。众所周知，高速公路上的车流量巨大，行驶速度也十分快，这些都是容易引发严重交通事故的隐患。因此，为了大多数人的生命安全，在高速公路上安装现代化的监控系统十分必要。那么，高速公路的监控系统应该怎样设计才会高效、便捷呢?本文即是围绕高速公路现代化监控建设来展开叙述的，其研究具有相当的应用价值。
1高速公路监控系统的基本要求
高速公路的监控系统有着区别于闭路电视监控系统的特点，例如，在分布上是分散开来的，尤其是对于那些前端的监控装置，通常被安装在较长距离的沿线上，暴露在日光下会受到天气的影响。因此，这些前端装置所处的环境有时是比较恶劣的，所以要求它具有较高的环境适应性。同时，高速公路的距离都是比较长的，在传输技术上要求较高，监控功能有赖于信号传输技术。目前传输信号的方法和介质较多，但对于高速公路来讲需要选择光纤作为其首要传输介质，另外，每个站点的监控信息都需要集中汇总到管理的总控中心。随着监控技术的不断发展、监控规模的不断增大，对高速公路的监控系统提出了更高的要求：一是要操作简单，使用简便，意为监控规模增加但是总体上系统不会因此卡顿，仍能方便快捷地进行工作处理；二是可靠性，意为若有需求(一般为紧急的公共事件，如交通事故)，相关人员可以迅速调出历史图像，了解事发地点相关的情况；三是管理性，可以根据区域、路段来进行分别管理，对于散在分布的设备也可以进行单个管理；四是系统可以向外扩展，选择开放性的系统架构，当有扩展需求时可进行增扩；五是可融合业务，高速公路是个包含多方面的集成系统，因此监控系统需要具备兼容性，使之可以与其他业务进行充分兼容、融合。例如，当紧急情况发生时，监控系统可以迅速连接警报系统进行警示等。
2智能监控系统的功能和作用
高速公路的智能监控系统在实际监控运行中的应用定位主要体现在三个方面，首先，是需要对高速公路中的路况行车情况以及公路各类信息进行收集，全面确保全面监控整个高速公路系统的实时变化情况。同时，能够及时将所收集到的各类信息传输回信息监测中心之中，以便于相关管理中心能够及时，快速的了解高速公路上出现的变化情况。其次，如高速公路中出现交通意外情况，监测中心能够通过高速公路智能监控系统实时发回的信息，掌握交通事故的具体情况，并根据实际交通控事故发生位置，发生严重程度等采取相应的方案进行处理，尽快对交通高速公路中的交通事故进行妥善解决，避免交通高速公路上出现长时间拥堵或者叠加交通事故情况的发生。另外，高速公路中智能监控系统还能及时了解高速公路行进中的车辆是否出现违章情况，并详细记录违章者的违章车辆的基本信息，同时发送相关指令，将其违章信息告知车主已以及监控中心，以便准确地对其进行交通事故违规处理。
3全程智能监控系统中的关键技术类型及分析
3.1图像处理关键问题
高速公路全程智能监控系统中的系统工作开展的基础是图像处理的质量，视频图像处理，是该系统中的核心内容，该系统需要能够在高速运动下及时捕捉移动中所有车辆的基本信息，并且能够实现对该车辆所有图像的跟踪。
但是由于高速公路的车流量比较大，加上高速公路路行比较复杂路况类型比较多，因此在实际系统运行中需要根据实际情况采取相应的处理方式，确保智能监控系统中图像的准确捕捉。
（1）归一化处理跟踪目标行驶速度
高速公路中，车辆在实际运行时，监控系统要能够做到对其进行360°的监测，在实际监测中，主要通过自动调焦的方式明确车辆的位置，做好图像清晰度的控制，但是就现阶段的高速公路全程智能监测系统来看，还无法做到完全对车辆进行准确的跟踪和定位，且无法根据车辆的速度进行同步跟踪，避免车辆在行驶中出现超速情况需要及时完善对车辆速度测量的相关技术，确保能够通过视频的监测，实时掌握车辆的运行情况，通过归一化算法将车辆行进中所有角度的图像进行综合分析。对车辆颜色以及路面的差异和其他信息排除之后，对剩余的图片信息进行综合考量。通过垂直以及水平滤波的方式确定车辆在运行中的角度，以计算车辆的行驶速度，判断其是否存在超速情况。
（2）残余光流检测的算法对车辆与行人进行辨别判定
高速公路上汽车的行驶速度较其他道路相比均较快，如车辆在实际行进中出现故障导致停车，或者高速公路中出现有人员在道路中行走时，将会增加高速公路车辆事故的发生率。因此，高速公路全程监测系统需要及时辨别出高速公路中行驶异常的情况，同时能够分析异常情况是行人还是车辆暂停，通过运行方式的差别进行高速公路运行障碍区分，以便准确报给信息中心处理系统。
3.2稳定高速公路全程监控系统设备的电力供应
高速公路全程监测系统的时效性以及信息量均比较大，在实际运行中对于电力要求比较高，需要确保该系统中所有设备的电力供应保持完全供应不间断。因此，需要及时对该系统中各设备供电情况的检查，外接长距离电缆是高速公路智能监控系统电力供应中的主要方式，是确保供电系统远途用电的重要措施。另外，还有部分系统设备的供电，通过太阳能自发电系统进行。在实际高速公路全程监测系统电力供应方式选择上，需要根据该设备的实际地区以及周边环境进行选择，如高速公路路面周围较为宽广，且当地的治安环境相对较为稳定，可以使用外接电缆的方式进行供电。但是如供电站与供电站距离较远，电缆铺设条件较差，可选择太阳能自发电供电方案对设备进行供电。在实际设备维修检测中，需要加强对其电力供供应系统的监测，如出现异常需要及时进行处理，避免在实际使用中出现断电等情况，影响到系统的正常运行。
3.3智能供电系统信息的传输及储存
信息的传输以及保存是智能监控系统中的关键问题，为了确保信息的实时传输，常用的传输方式为网络数据传输能够通过数据压缩的方式，将各类视频信息快速传回到信息处理中心中。在实际管理中，需要确保网络传输的稳定性以及传输速度，引进最新的数据运行系统，确保能够及时将各类信息进行传送，视频信息数据的储存，需要在一系列出数据信息处理完成之后进行，以便于数据体量的压缩。但仍需要预备足够的储存空间。另需要对数据进的储存进行分门别类，以便于数据调取时能够快速找到目标数据，以提升数据存储及管理质量。
结束语
高速公路全程监控系统在高速公路管理中的应用，充分利用了计算机网络平台以及各类科学技术的优势，完善了对高速公路的智能监控，能够实时掌握高速公路的实际情况以及车辆的行进情况。及时掌握高速公路中的出现的各类问题并进行处理，对于高速公路安全事故发生率的降低以及安全性的提升均有显著的促进作用，是我国高速公路健康发展的关键。
参考文献：
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[2]尉岩．高速公路监控系统控制交通流量的研究与应用[D]．济南：山东大学．2010(10)：123—126