近年來我國高速公路通車?yán)锍滩粩嗨⑿拢S著高速公路通車?yán)锍痰难杆僭黾?，如何控制交通事故的蔓延和提高高速公路作為?jīng)濟大動脈的效率，以及提高高速公路管理部門的服務(wù)質(zhì)量和管理水平，都已經(jīng)擺在高速公路運營部門以及路政部門的議事日程上來。

    傳統(tǒng)的高速公路機電系統(tǒng)（俗稱三大系統(tǒng)）中的監(jiān)控系統(tǒng)，從目前全國已建成高速公路監(jiān)控系統(tǒng)范圍來看，大多只對高速公路一些關(guān)鍵點位進(jìn)行路況監(jiān)控（如互通立交附近、服務(wù)區(qū)周邊、收費站附近等），而且監(jiān)控范圍十分有限，尤其是設(shè)立在高速公路沿線的快球等監(jiān)控設(shè)備在夜間基本上處于“癱瘓”狀態(tài)，由于受夜間光照等條件的限制根本無法看清道路占用情況和車輛全貌，即使是采用遠(yuǎn)距離紅外光源的高清攝像機其監(jiān)控的范圍也十分有限。據(jù)一項來自相關(guān)方面的統(tǒng)計：夜間交通事故的發(fā)生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于白天，而其中由超速造成的事故位居第一。另外對于一些撞損沿線設(shè)備及設(shè)施逃逸的車輛基本上無法進(jìn)行判斷和定位，也給高速公路運營部門以及路政部門造成了很大經(jīng)濟損失。另外在對已有的監(jiān)控系統(tǒng)實施智能化改造，使其不只是人為參與的監(jiān)控活動，將智能分析引入系統(tǒng)從而達(dá)到全天候?qū)β访媲闆r進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)異常及時提示監(jiān)控人員注意，同時可將特殊事件自動進(jìn)行記錄方便日后復(fù)查。

    目前傳統(tǒng)的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)已不能滿足日益復(fù)雜的高速公路管理的要求，這就需要引入新的科技手段對其進(jìn)行不斷完善，以達(dá)到高效管理的目的，從而提升高速公路整體的品味和應(yīng)急處理能力。

    根據(jù)高速公路對智能化系統(tǒng)需求的不斷升溫，很多公司針對市場變化進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)整合，開發(fā)出了適應(yīng)高速公路通信和監(jiān)控環(huán)境下的一整套智能化全方位的解決方案，為高速公路的智能化改造提供了強有力的軟硬件保障。同時根據(jù)各系統(tǒng)的特點和用途將他們?nèi)诤铣蔀橐粋€智能化管理的綜合應(yīng)用平臺系統(tǒng)，通過這個平臺對各智能前端設(shè)備捕獲到的信息進(jìn)行匯總、管理以及發(fā)布從而達(dá)到對已有監(jiān)控系統(tǒng)不足的有益補充，形成真正的管、控、防立體監(jiān)控體系。

    高速公路專業(yè)平臺監(jiān)控體系的組成詳細(xì)分解如下。

雷達(dá)測速聯(lián)動大屏顯示智能卡口子系統(tǒng)
    雷達(dá)測速聯(lián)動大屏顯示智能卡口系統(tǒng)主要由前端采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、信息發(fā)送模塊和中心管理等模塊組成。

    系統(tǒng)主要功能為：通過對高速公路通行車輛速度的智能分析判斷，將車輛進(jìn)行抓拍同時將捕獲到的超速車輛信息實時發(fā)布到附近的可變情報板上（見圖1），對違章司機起到警示作用，減少高速超速帶來的危害。

    該系統(tǒng)的設(shè)計完全按照高速公路管理部門的流程習(xí)慣，使操作人員易于掌握，并且在工作中遇到新的流程，可隨時根據(jù)需要調(diào)整軟件模塊。 [nextpage]

    方便操作即插即用型傳輸方式。不需任何調(diào)試，支持包括撥號、ADSL、DDN、ISDN、光纖等多種數(shù)據(jù)傳輸方式，不受傳輸線路限制，具有局域網(wǎng)內(nèi)文件傳輸和FTP等上傳方式，傳輸速度穩(wěn)定，安全保護(hù)性能好，提供用戶自定義參數(shù)設(shè)置。

    強大的軟件支持。后臺管理軟件采用C++Builder和Oracle9i的開發(fā)模式，B/S的雙重數(shù)據(jù)架構(gòu)，提供開放的數(shù)據(jù)接口和聯(lián)網(wǎng)功能，具有強大的多用戶網(wǎng)絡(luò)處理、統(tǒng)計分析、聯(lián)機查詢和決策分析等功能。界面友好，易于操作人員掌握，并且可根據(jù)高速公路相關(guān)管理部門的工作流程對軟件進(jìn)行重新設(shè)置，有效地減少了操作人員的工作量。

道路檢測智能分析子系統(tǒng)
    傳統(tǒng)監(jiān)控中心的功能只能通過監(jiān)視器實時、直觀地再現(xiàn)很少部分道路和收費站廣場的實況，監(jiān)控人員通過對監(jiān)視器圖像的人工監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常情況人工報警，提出事件處理和實施救援的建議措施，完全屬于事后決策。這種監(jiān)控方式對突發(fā)性較強的交通異常事件無法預(yù)測，很容易造成二次事故，如大規(guī)模的追尾等。

    為了提高高速公路的服務(wù)水平，盡可能地避免更大的生命財產(chǎn)損失，及時準(zhǔn)確地檢測出交通異常事件，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，為突發(fā)事件處理和緊急救援贏得寶貴的時間，引入了交通事件自動檢測系統(tǒng)（見圖2），檢測道路交通流量、事故、異常行車狀況、灑落物等。在交通事件智能檢測器（見圖3）上內(nèi)置基于視頻分析的事件處理算法，通過道路沿線的攝像機圖像進(jìn)行分析，根據(jù)圖像處理算法產(chǎn)生事件告警。該算法軟件對圖像對比度和色彩飽和度的要求不高，可以適用于白天、夜晚、雨、雪、霧等天氣，能對高速公路上發(fā)生的各種交通事件進(jìn)行檢測，并且伴有聲光告警信號提示監(jiān)控值班員。

監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備
    監(jiān)控系統(tǒng)基本上可劃分為前端攝像機、傳輸鏈路、監(jiān)控室控制／顯示設(shè)備三大部分。

監(jiān)控攝像子系統(tǒng)：在道路沿線配置攝像機，監(jiān)測范圍為高速公路上的車輛通行情況和路面狀況。
傳輸子系統(tǒng)：傳輸系統(tǒng)將攝像機采集的模擬圖像無壓縮的回傳到監(jiān)控中心。
監(jiān)控中心子系統(tǒng)：在監(jiān)控中心配置顯示和控制設(shè)備，可以方便的控制前端攝像機，并在顯示設(shè)備上切換顯示需要調(diào)用的圖像。[nextpage]

系統(tǒng)主要功能
物體移動監(jiān)測：監(jiān)測用戶定義區(qū)域內(nèi)的移動目標(biāo)?？娠@示場景中移動物體的移動軌跡，對于移動速度異常的目標(biāo)產(chǎn)生報警。
物體滯留監(jiān)測：跟蹤滯留在固定位置超過用戶設(shè)定時間的車輛或其他目標(biāo)。用于監(jiān)測被遺棄的物體、違規(guī)停車等。
突然出現(xiàn)監(jiān)測：監(jiān)測突然闖入用戶定義區(qū)域的任何目標(biāo)。適用于高速公路重點位置的監(jiān)測。
移動路徑監(jiān)測：監(jiān)測從一個區(qū)域進(jìn)入另一個區(qū)域的移動物體。用于監(jiān)測車輛違章轉(zhuǎn)向、掉頭或其他違規(guī)越境行為。
定向移動監(jiān)測：監(jiān)測行進(jìn)方向錯誤的車輛或朝禁區(qū)邊界移動的入侵者。
移動速度監(jiān)測：監(jiān)測場景中物體的移動速度。用于監(jiān)測車輛超速等。
物體徘徊監(jiān)測：監(jiān)測場景中物體徘徊逗留的時間。用于監(jiān)測敏感場所的可疑行跡。
車輛統(tǒng)計：實時監(jiān)測和統(tǒng)計視頻圖像中的車輛，應(yīng)用于道路車流、停車場等場所的車輛統(tǒng)計。
PTZ跟蹤：在視野內(nèi)出現(xiàn)目標(biāo)后，可控制PTZ跟蹤目標(biāo)運動。

ETC聯(lián)動抓拍管理子系統(tǒng)
    ETC(Electronic Toll Collection) 中文稱“全自動電子收費”又稱為不停車收費。ETC系統(tǒng)采用專用短程無線通信（Dedicated Short-Range Communication）（簡稱DSRC）技術(shù)來完成整個收費過程，保證車輛在整個收費過程中保持行駛狀態(tài)而不用停車。為此它需要在收費點安裝路邊設(shè)備，術(shù)語稱為“路側(cè)控制單元”（RSU，Road—Side Unit）；在行駛車輛上安裝車載設(shè)備，術(shù)語稱“車載單元”（OBU，On board Unit也稱為車載電子標(biāo)簽）；采用DSRC技術(shù)完成RSU與OBU之間的通信。

    通常ETC系統(tǒng)是不含視頻抓拍的，高清抓拍單元可以對通過ETC車道的車輛進(jìn)行聯(lián)動抓拍，可有效彌補ETC系統(tǒng)無圖像記錄的缺點，通過與ETC設(shè)備的有效融合形成相關(guān)通過車輛的關(guān)聯(lián)圖像記錄，可以通過調(diào)用注冊車輛信息，對照車輛相關(guān)信息，方便日后稽查，也可有效預(yù)防電子標(biāo)簽被盜用進(jìn)行核對留底備查，同時該系統(tǒng)所捕獲的照片還可以看清司機的人臉，更加增強了信息的說服力。

全程全天候車輛監(jiān)控子系統(tǒng)（見圖4）

    通常高速公路路段監(jiān)控設(shè)備采用的大多是普通的快速球，只有在有自然光的條件下才能看到清晰影像，使其在漆黑的夜里或是在一些特殊的光線不足的路段就完全失去作用。但這樣并不代表攝像機的成像元件CCD像人眼一樣就只能感應(yīng)自然的可見光，其實CCD可以同樣感受紅外波長的光線的。激光夜視系統(tǒng)讓夜間監(jiān)控展現(xiàn)了如同白晝般的效果，遠(yuǎn)距離激光夜視系統(tǒng)可用于夜間監(jiān)控距離500米、1000米、1500米、2000米、5000米的路段時高速路的夜間不再“黑暗”，系統(tǒng)在夜視效果、經(jīng)濟性、壽命、距離、隱蔽性等多方面都優(yōu)于現(xiàn)在普通的夜視技術(shù)，必定會掀起一場激光夜視的革命！

沿線設(shè)施、電纜防盜管控子系統(tǒng)
    近年來，高速公路上用于提示路況交通信息的電子大屏幕的供電電纜成為盜竊分子的“發(fā)財之物”，大屏幕的供電電纜經(jīng)常被盜，有的路段上的電纜反復(fù)被盜。這不僅給高速公路公司帶來了很大的財產(chǎn)損失，而且?guī)砹藝?yán)重的交通隱患。[nextpage]

    通過專門為供電電纜防盜報警設(shè)計了一個“電流型報警器”（見圖5），可以及時發(fā)現(xiàn)電纜被盜警情并報警，“電流型報警器”的輸出開關(guān)就閉合，警鈴發(fā)出報警聲響，減少因電纜被盜對用戶造成的巨大損失。“電流型報警器”工作示意見圖5。

高速公路智能化監(jiān)控綜合管理平臺（見圖6）

    通過一個綜合性軟件管理平臺可以將以上五個子系統(tǒng)綜合進(jìn)行管理，真正實現(xiàn)對高速公路的智能化管理，極大的方便了高速公路管理者的日常業(yè)務(wù)同時也大大的提高了他們的工作效率。高速公路智能化監(jiān)控綜合管理平臺是對現(xiàn)有高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的有效補充，通過二者的無縫融合，能夠使高速公路的監(jiān)控系統(tǒng)更加智能可靠。

結(jié)語
    高速公路機電系統(tǒng)的特點決定其各種核心控制設(shè)備設(shè)備必須擁有高可靠性和易擴展性、易維護(hù)性。隨著新交通技術(shù)的不斷發(fā)展，如何在保護(hù)現(xiàn)有投資的基礎(chǔ)上，在開放型系統(tǒng)上靈活增加新的功能，智能化監(jiān)控設(shè)備以其強大的處理能力將會逐步取代現(xiàn)有的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)。隨著技術(shù)的不斷更新，智能化的交通產(chǎn)品將顯露出傳統(tǒng)監(jiān)控方式無法比擬的強大優(yōu)勢。

    新一輪的高速公路智能化改造已悄然展開，未來誰能夠提供優(yōu)質(zhì)高效的管理和暢通無阻的通車環(huán)境誰就會贏得滾滾車流帶來的巨大經(jīng)濟收益；誰能采用先進(jìn)的智能交通技術(shù)服務(wù)于管理誰就能在現(xiàn)代化交通管理中運籌帷幄。

    由此看來，高速公路智能化監(jiān)控行業(yè)，有其廣泛的市場應(yīng)用前景和強大的生命力，也必將在高速公路智能化改造市場上大放異彩，為高速公路智能化系統(tǒng)的全面升級插上騰飛的翅膀。