发展智能高速公路关键技术研究

王高爽

（辽宁艾特斯智能交通技术有限公司辽宁沈阳110166）

发展智能高速公路关键技术研究

王高爽

（辽宁艾特斯智能交通技术有限公司辽宁沈阳110166）

本文中从高速公路智能监控通信技术的概述、高速公路智能监控中的视频监视系统技术、智能全监控通信的关键技术与高速公路智能监控通信技术的主要系统四方面，进行了分析，以供借鉴。

高速公路；智能监控；通信技术

随着社会的快速发展，人们生活水平不断提高，车辆购置也开始增多，导致高速公路车流量显著增加，为了有效的预防事故发生，可以利用先进的技术，建设高速智能监控系统，为了实现智能化、自动化监控，需要及时对一些关键问题采取合适的技术手段加以解决。智能公路系统是建有通信系统、监控系统等基础设施，并对车辆实施自动安全检测、发布相关的信息以及实施实时自动操作的运行平台，它为实现智能公路的运输提供更为安全、经济、舒适、快捷的基础服务，以达到减少交通挤塞和事故的目的。

1 高速公路智能监控系统组成的原理

这种系统所采用的是光纤传输和光中继来实现远距离通信，采用总分式组网，并且采用单片机嵌入系统。供电电源使用的是太阳能蓄电池，在选择电池时，要考虑到太阳能电池的蓄电能力，可以采用以下方式：如果有用户告警或者中心站对分站有通信要求时，才给予供电，其他时候可以通过MCU控制，将电源切断，让系统处于睡眠状态，让系统大部分处于零耗电状态。还要考虑到容量以及使用效率各方面，高速公路的监控系统要采用分时工作，保证只有四路分站可以通话，这在满足系统需求的同时，也降低了系统容量，为整个高速公路的智能监控提供了保障。对于建设的规模而言，可以根据系统的具体容量来定，一般情况下，一个分站可以支持300多个分站点，传输的距离可以用功率大、灵敏高的光器件来增加传输距离。高速公路智能监控中的中心站和分站通过光纤和光分路进行连通，由单机片完成分站和中心站的通信工作，通过固定的地址码分区，并且采用分时的工作方式。

2 目前高速公路管理存在的问题分析

目前，高速公路出行信息传播模式主要为单向传播，缺乏信息交互的有效手段。信息内容不全面，信息量小，不能个性化定制，按需投送，精准服务。不方便随时随地查看，信息发布效率低、覆盖面小且成本高。用户被动接受信息，获取有效信息的效率较低，时间成本高，不利于提升决策效率。高速公路的运行缺少数字化的评价指标体系，对道路的运输能力、道路监控运行效果、指挥协调联动效力等无法量化判断。不能发现运营和管理中进一步挖掘和完善的空间，不利于可持续发展。在日常管理方面，信息分散在不同部门、联勤单位、不同媒介，与内部信息缺乏有效整合。特别是如何整合、建设及管理企业自有信息资源体系；如何打通单位内部的信息断层和孤岛，建立运营单位内部及外部联勤单位指挥调度共享平台，实现内部资源与外面信息有效对接，帮助管理人员科学决策。交警、路政管理、收费站、服务区管理、养护及监控等各项业务之间的协作力度不够，基本处于各自为政的局面，缺乏有效沟通和联动，导致肇事逃逸、逃费等事件时有发生。在工作安排上，各部门之间的业务开展在时间和空间上有时会发生冲突，影响工作效率和交通运行。突发事件管理尽管不是常发性业务，但其社会影响较大。

3 高速公路智能系统关键技术分析

3.1 高速公路图像处理

高速公路智能监控系统最核心的部分就是视频图像处理问题，将移动车辆及时捕获，确保对车辆的跟踪录制保证完整性、准确性。考虑到高速公路的车辆流量很大，并且路况非常复杂，因此，对于不同的情形，需要采取不同的方法，只有这样，才可以确保智能监控系统的图像质量。利用归一化算法高速公路车辆在行驶时，由于高速公路智能监控系统可以实现360°检测，并且可以通过自动调焦，检测到车辆，但是因无法对车辆做准确定位，因此无法检测出车辆的行驶速度，为了控制好行驶车辆的车速，需要解决车速测量工作，即需要确保视频检测角度。具体可以通过归一化方法，首先将录制视频图形进行分割，然后依据公路的路面颜色等特殊特征，将路面以及路标等无关信息剔除，之后将剩余图片信息进行水平与垂直滤波，最后做霍夫算法变换，通过计算，确定检测行驶车辆的当前角度，利用其他算法即可检测出车辆的车速。

3.2 智能监控系统的电力供应

高速公路工作信息量大、时效性强，这就要求确保智能监控系统工作正常，时时处理高速路况信息，电力供应及时。为了有效解决电力问题，目前采取的两种较为实用的方法为外接长电缆进行远途供电、利用太阳能自发生电。对于电力供应，需要结合不同的情况选择不同的方案，如果高速公路段路面较为宽广，且治安措施很到位，那采取经典的外接长电缆供电就可以满足很好的要求；而如果高速公路的路基铺设电缆不好，并且距离供电站较远，那采取太阳能供电较好，在确保电力供应正常的情况下，还可以预防电缆被盗等风险。对于不同的情形，选择不同的措施，有利于解决电力供应的关键技术问题。

3.3 网络数据传输与存储

在信息传输过程中，考虑到智能监控系统安置点较为分散，需要同时将不同安置点的数据传回到中心，那就要考虑网络传输的速率以及可靠性问题，针对这种问题，可以通过采取TCP/IP网络传输技术，以IP为技术构架，采用开放式的NGN新进架构技术，通过IP的视频服务器与数据处理服务器，可以快速将各个系统视频数据同时传回到信息处理中心，及时的将视频进行分析、处理。智能系统视频数据在经过处理后，为了能够将数据保存下来，便于以后检索、调取，需要将数据保存下来。考虑到视频数据自身所需存储空间很大，况且高速公路智能视频监控需要时时检测，所需存款空间更大，因此，需要解决空间问题，确保数据信息存储可以有效的存储，可以采用物理分布式存储，利用ISCSI扩展快存技术，将大量的数据在几秒之内存储到存储介质中，并且在调取时，可以实现秒级回放，大大的提高了存储效率。

4 结束语

本文结合现代信息技术的发展趋势，在我国高速公路发展现状基础上，提出了智能高速公路建设框架与思路，从而为进一步扩大新型技术的推广应用，为河南省智慧高速公路建设提供思路与方法。

[1]王忠军．基于GIS的智能高速公路管理关键技术研究与实现[J]．企业文化，2014.

[2]韩涛.智能高速公路系统需求分析与研究[J].解放军信息工程大学学报，2013.

U495

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1004-7344（2016）30-0177-01

2016-9-29