高速公路智能监控系统的结构和主要功能研究

霍 启

（开封市路达高速公路开发管理有限公司，河南 开封 475000）

目前，中国的高速公路里程已经居于世界首位。但是随着交通流量的增大和长途车辆的增多，加之交通路况非常复杂，从而对高速公路的通行能力与综合服务水平都提出了前所未有的严峻挑战。另外，当遇上大风、冰雪、雾霾和台风等比较恶劣的天气时，就会严重影响到高速公路的通行安全。如果不采取高科技的智能交通监控措施和相关预案，就非常容易发生各类交通事故或者交通堵塞。因此必须在高速公路的全程尽快实施全程智能监控，以提高公路管理的效率、缩短紧急救援时间并提升道路服务的水平，从而快速推动高速公路的管理逐渐向智能化与自动化的方向发展。伴随着计算机网络技术和自动化水平以及视频监视与人工智能等各项技术的广泛应用，实现目前高速公路全程智能监控系统已经条件成熟，本文针对构建高速公路中全程智能监控系统中许多关键技术问题开展分析和研究。

1. 高速公路全程智能监控系统的结构和主要功能

1.1 监控中心 建立监控中心需要配备计算机系统与视频监视设备，结合综合控制台和大屏幕投影系统以及太阳能电池或者UPS电源等。主要通过公路交通和各类气象参数来实现路况自动检测和交通事故检测及报警以及全路程视频监视等功能，还可以通过实现科学交通诱导和综合信息发布系统等先进的技术手段，以便于及时地发现与快速处理高速公路全程所发生的各类交通事件，做种确保公路交通的快速通畅运行。还可以和临近的路网监控中心进行联网实现协调控制，从而真正实现系统内联网监控的功能。

1.2 监控外场设备布局与设计 高速公路监控系统的监控外场设备的布设框架是全程智能监控系统的设计重点。在沿线配设若干套微波车检器、摄像机、能见度检测仪、信息发布屏、门式可变情报板、太阳能供电设备、液晶拼接屏以及各站点的收费车道设备等。那么怎样来实现各外场监控设备之间的科学联动与控制？这属于高速公路全程智能监控系统布局与设计工作的主要难点。全程监控的外场设备在进行设计和布局的时候，应当首先设计外场设备的合理位置，从而发挥远程摄像机对于交通诱导设备和信息发布设备实时有效的监视。同时还可以采用将预置点和能见度检测仪以及车检器等进行合理配置，从而实现系统联动。

2. 实现公路全程智能监控系统的重点技术分析

2.1 视频监控系统中各种数据的传输控制和存储实现

视频监控系统包含收费站和服务区监控以及道路监控等3个主要部分，由于该系统的视频监控点布局需要较大数量，并且布局位置十分分散，所以，必须解决实时和高效视频传输技术难题，并加强数据的控制和存储方法研究，这也是对高速公路全程智能监控系统进行科学设计的重点与难点问题。目前系统通过TCP/IP 网络传输协议方式来实现数字全编码类的视频监控系统，并通过这来实现道路监控和服务区监控和收费站监控，并和总监控中心组成二级监视与控制体系，从而对于整个监控网络实现统一化科学管理。

对于服务区视频监控和收费站视频监控的实现，可以在各收费站点的控制室或者是服务区内的监控室内，运用本地的视频编码器实施自动编码，并能够完成本地信息的监控与储存，同时还可以把该数字视频信息经过综合视频传输系统而传递到总监控中心。在所有道路沿线架设的数字摄像机则通过配带有EPON 接口户外型的视频编码器发送到临近的公路服务区或者收费站点，通过接入服务区或者收费站区内的监控视频再次接入至交换机，在进行本地的储存的基础上，经过视频传输系统而发送到总监控中心，这样也就真正地实现监控数据的远程传输和控制目标。

2.2 监控系统的外场设备需要解决的电源问题 监控系统外场设备的供电问题属于是公路全程智能监控系统设计中的技术难点。其外场设备的电源系统可以采用一般常规的电缆供电方式和太阳能供电系统二者密切结合的方式。在设计太阳能供电系统方面，主要应当考虑太阳能蓄电池的型号选择和容量的计算等关键技术，必须对使用的太阳能电池板的方阵功率实施科学的计算，以保证足够的电源需求。

2.3 公路全程监控所有系统的各功能分析软件设计 以往传统常规的高速公路监控系统通常止能实现各类交通信息和气象数据的采集、显示和储存，道路设备监控软件和视频监视软件根本无法互相融合，很多情况是通过人工判断来实现高速公路的交通诱导，基本谈不上自动化与智能化，并且存在着的问题，所以要对于高速道路设备的各种监控软件和视频监视软件实施同时性和一体化的设计，只有这样才能实现真正全程、智能和高效的监控目的。

3. 总结

高速公路智能全程监控系统不但能够提高高速公路全程行车平均速度，还能有效地增加公路交通的总流量，并可以减小交通堵塞的严重程度与车辆因此而停滞的时间，，通过对全程路况的监控，对于随时发生的交通事故能够积极预防，及时发现，迅速应对，从而能够真正发挥高速公路实现安全、快速和舒适通行的功能设计初衷。而且，建立智能监控系统以后，还能够迅速提升高速公路综合管理的科技含量，从而有效地降低系统运营的成本，从而实现高速公路的高效安全运营和管理理念。伴随着高速公路智能全程技术的不断发展与完善，高速公路全程智能监控系统必然会在高速公路网发挥更大的作用。

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