作為交通領域的重要組成部分——橋梁隧道，近來年，一直保持著快速發(fā)展的強勁勢頭，并取得了令人矚目的成就。由于其對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有基礎性、先導性的作用，我國政府始終把發(fā)展交通運輸作為國家經(jīng)濟建設的重點。政府已形成“經(jīng)濟發(fā)展，交通先行”的理念，老百姓已形成的“要想富，先修路”理念。

　　文/馬瑞

　　但是由于基礎建設薄弱，我國公路交通體系建設總體上還不能滿足國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展需要，與發(fā)達國家的先進水平相比還有較大差距。為了更好地支持橋梁隧道建設部門開展橋梁隧道全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設及視頻圖像信息整合與共享工作，遵照統(tǒng)一標準、科學推進、統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施、實戰(zhàn)引領、應用帶動、突出重點、分級建設的原則，本文談一下對橋梁隧道監(jiān)控的看法，希望能拋磚引玉。

　　一、面臨的挑戰(zhàn)

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)是橋梁隧道機電建設不可或缺的一部分，建設范圍之廣、涉及專業(yè)之多、技術含量之高、協(xié)調方面之廣、運營管理之難，非?？简灲ㄔO方的綜合能力。

　　雖然我國橋梁隧道發(fā)展時間并不長，但是隨著時代的發(fā)展，在一些已建成的橋梁隧道監(jiān)控系統(tǒng)上，監(jiān)控系統(tǒng)上的一些問題開始凸顯出來。

　　1.1 功能不完善

　　在工程初步設計中，雖然考慮了視頻數(shù)據(jù)信息采集，信息處理和信息發(fā)布三大功能，但是在具體實施中，重采集輕決策，重硬件輕軟件，重監(jiān)視輕控制，沒有真正實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)。

　　1.2 效果不明顯

　　目前大部分橋梁隧道監(jiān)控系統(tǒng)采集的視頻數(shù)據(jù)清晰度不高，與橋梁隧道以及其他交通數(shù)據(jù)之間相關性小，利用價值不高，因而不能構成正確決策的依據(jù)，難以形成符合實際情況的控制方案?；蛘呒词褂辛丝刂品桨福怯捎谠O施不配套，設備布局不合理，難以使控制方案得到正確的實施。

　　1.3 投資方不重視

　　我國大多數(shù)橋梁隧道的業(yè)主對監(jiān)控系統(tǒng)(相對于收費系統(tǒng)和通信系統(tǒng))是不重視的，具體表現(xiàn)在對監(jiān)控系統(tǒng)的作用理解不深、關心不夠、投資不足。個別業(yè)主僅僅滿足于對視頻信息“能看到”的需求。分析其主要原因可能在于其對交通部文件精神的誤解，缺少對交通需求的理解以及資金因素等。

　　1.4 監(jiān)控設備品牌雜、模式多為系統(tǒng)整合帶來困擾

　　橋梁隧道機電建設由于其規(guī)模大、分段建設投資主體較多且視頻監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋其中，往往導致監(jiān)控設備品牌眾多，技術參差不齊。而建設和維護周期較長，系統(tǒng)復雜度較高，導致設備隨著監(jiān)控技術的發(fā)展，新老交替，模式呈現(xiàn)多樣化。加之產品供應商人為設置技術壁壘，為系統(tǒng)的結構調整和資源整合帶來了困擾。

　　1.5 物理監(jiān)控盲區(qū)與邏輯監(jiān)控盲區(qū)很難抉擇

　　目前橋梁隧道機電建設的視頻監(jiān)控部分大多采用全程監(jiān)控，甚至視場無縫覆蓋的方式有效的消除了物理監(jiān)控盲區(qū);但是海量前端攝像機采集的視頻圖像，導致監(jiān)控中心交通管理業(yè)務部門無法在有限的時間內實時掌控所有重要場景，出現(xiàn)邏輯監(jiān)控盲區(qū)。

　　1.6 視頻圖像包含的潛在信息有待深入挖掘

　　從視頻圖像中分析抽取的有效數(shù)據(jù)太少，交通參數(shù)采集需要單獨系統(tǒng)建設投資，部分地區(qū)還停留在靠人工操作，肉眼直觀判斷的方式來了解一手的交通通行狀況，無法最大限度的挖掘視頻資源價值，為交通運管及公眾信息發(fā)布服務。

　　1.7 海量監(jiān)控設備采用人工運維成本高、工作量巨大

　　目前數(shù)量龐大的視頻監(jiān)控設備的運維工作都是完全靠人工檢測和處理，監(jiān)測難度大，故障處理不及時，而且運維工作量巨大，導致運維的成本不斷增加，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用效果大打折扣，嚴重影響了安全保障工作的有效開展。

　　1.8如何更好的提供面向公眾的視頻圖像增值服務

　　伴隨著全國公路交通體系的建設熱潮，視頻監(jiān)控子系統(tǒng)作為機電建設中不可或缺的一部分，在橋梁隧道運營管理中也發(fā)揮著越來越大的作用。一些經(jīng)濟較發(fā)達的省份紛紛采用全程監(jiān)控的方式，解決了物理監(jiān)控盲區(qū)的問題，同時監(jiān)控中心也擁有了豐富的視頻圖像資源。除了用于日常的橋梁隧道運營管理外，如何更好的利用這些視頻圖像資源為公眾提供便捷、優(yōu)質的視頻圖像增值服務，最大限度的發(fā)揮它的價值，也是我們正在思考的問題。

　　二、需求分析

　　近年來，橋梁隧道建設飛速發(fā)展的同時，我們也需要理性的看待目前面臨的問題，客觀的對問題進行評價，針對問題對癥下藥，提出有效的解決辦法，即是系統(tǒng)建設的直接需求。

　　2.1提升視頻圖像清晰度及圖像質量

　　目前我國橋梁隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要從兩個維度分別發(fā)展。一個是從標清視頻向高清視頻發(fā)展，另一個是從模擬視頻信號向IP網(wǎng)絡信號發(fā)展。

　　縱觀全國大部分橋梁隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設，高清網(wǎng)絡攝像機依靠其高質量的圖像清晰度，已經(jīng)開始慢慢進入客戶的視野?？蛻糸_始嘗試性的使用高清攝像機，反映了橋梁隧道業(yè)主在實際業(yè)務開展中，對于視頻圖像清晰度、圖像質量及數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊男枨笠寻l(fā)生變化。提升視頻圖像清晰度，提高圖像質量，解決客戶“看得見，但看不清”的問題已經(jīng)是重中之重。

　　在過去10年的高速發(fā)展中，“模擬攝像機+光端機+字符疊加器+視頻分配器+模擬矩陣+硬盤錄像機”的監(jiān)控方式一度是主流的監(jiān)控方案。但是在長時間的建設當中，模擬信號多次模數(shù)轉換造成的圖像損傷嚴重，設備數(shù)量、種類繁多，現(xiàn)場施工復雜等等問題已經(jīng)日益凸顯。相對于網(wǎng)絡攝像機來說，模擬攝像機結構復雜度高、系統(tǒng)運維負擔重，一定程度上阻礙了橋梁隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設和發(fā)展。而網(wǎng)絡攝像機接口簡單、技術日漸成熟等優(yōu)勢，已經(jīng)成為今后橋梁隧道監(jiān)控系統(tǒng)的趨勢所在。

　　需求：了解客戶切實想法及市場發(fā)展方向，通過設備的發(fā)展與更新，滿足客戶及整個行業(yè)對視頻圖像質量的需求。

　　2.2擴大監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)整合度規(guī)模

　　橋梁隧道視頻監(jiān)控網(wǎng)絡，受橋梁隧道管理模式和技術層面的限制，基本上只能實現(xiàn)所轄視頻資源的初步管理，無法做到視頻圖像資源的充分相互調用。各省基于橋梁隧道網(wǎng)絡系統(tǒng)的互聯(lián)互通、資源共享層面的應用程度還是參差不齊，同時已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控平臺對資源的覆蓋還不夠充分，管理策略還比較分散。

　　由于一些地方監(jiān)控系統(tǒng)建設時間較早，相當一部分視頻信息與新建橋梁隧道監(jiān)控系統(tǒng)無法完美對接。一方面造成一定程度的重復建設;另一方面，當需要跨路段調用視頻圖像時無法直接快速地獲取各自需要的有價值的視頻信息。

　　需求：建立橋梁隧道視頻聯(lián)網(wǎng)平臺，最大限度的實現(xiàn)不同路段監(jiān)控系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通。充分整合已建的橋梁隧道視頻監(jiān)控資源，最大限度的保護原有的資產。后期建設中再改造部分重要場所的視頻圖像前端采集設備，做好遷移利舊，循序漸進的實現(xiàn)從標清到高清的過渡。

　　2.3挖掘視頻圖像資源的應用價值

　　目前，橋梁隧道視頻監(jiān)控點位的布局設計已經(jīng)有規(guī)可循。當通過新建平臺來實現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián)互通、視頻資源共享的同時，還應該充分考慮已建平臺技術存在局限，解決傳統(tǒng)的人工實時預覽監(jiān)控畫面、調閱歷史圖像所存在的不便和問題。以往平臺功能拓展不深，深層應用少，業(yè)務契合度低，已經(jīng)很難滿足現(xiàn)在橋梁隧道實際應用需求。

　　需求：拓展平臺的深層應用，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)深度挖掘和綜合研判，最大限度的發(fā)揮視頻信號資源的實戰(zhàn)價值。

　　三、解決之道

　　在堅持統(tǒng)一標準、科學推進，統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施，實戰(zhàn)引領、應用帶動，突出重點、分級建設的原則上，項目的總體建設思路及目標如下：

　　3.1建立橋梁隧道全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　橋梁隧道全程監(jiān)控系統(tǒng)是為了充分發(fā)揮橋梁隧道“高速、安全、舒適、高效”的功能特性，監(jiān)控轄區(qū)內行車狀況，形成一個良好的行車環(huán)境，保證行車和人身的安全并及時提供必要的信息，保證道路較高的服務水平，實現(xiàn)對交通運行的宏觀管理和調度。

　　3.2建立橋梁隧道視頻監(jiān)控綜合平臺

　　建立橋梁隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)綜合平臺，在建設的范圍內最大限度的實現(xiàn)公路交通體系各監(jiān)控系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通。

　　通過構建分布式結構的圖像監(jiān)控系統(tǒng)總體架構和圖像監(jiān)控網(wǎng)絡，以滿足晰圖像、實時傳輸?shù)男枰约跋到y(tǒng)安全的要求。以各個管理站和監(jiān)控中心應用單位為節(jié)點，以專用的光纖通道和通信系統(tǒng)為媒介，實現(xiàn)圖像傳輸和監(jiān)控，整個系統(tǒng)采用自下而上的組織模式，通過各級設備的緊密協(xié)調，使橋梁隧道監(jiān)控系統(tǒng)成為協(xié)調統(tǒng)一的整體系統(tǒng)，從而安全、可靠、高效的完成監(jiān)控、管理工作。

　　3.3充分整合已有視頻資源，構建統(tǒng)一的視頻調用機制

　　需要充分整合現(xiàn)有橋梁隧道的視頻圖像資源。本著從實際情況出發(fā)，先整合新建橋梁隧道視頻監(jiān)控項目的視頻監(jiān)控資源，然后逐步接入已有項目的監(jiān)控視頻信號，最大限度的保護業(yè)主原有的資產，構建統(tǒng)一的視頻圖像信號調用機制。

　　3.4實現(xiàn)數(shù)據(jù)深度挖掘和綜合研判，拓展平臺的深層應用

　　需要基于統(tǒng)一的視頻調用機制，做好視頻數(shù)據(jù)調用、整合、共享工作。同時，拓展平臺的深層應用，最大限度的發(fā)揮視頻圖像資源的實戰(zhàn)價值，更好的為橋梁隧道管理系統(tǒng)服務。

　　3.5目標原則

　　3.5.1統(tǒng)一標準原則

　　橋梁隧道全程監(jiān)控系統(tǒng)的建設必須統(tǒng)一編碼標準、互聯(lián)標準、數(shù)據(jù)接入標準、數(shù)據(jù)通信協(xié)議標準、控制協(xié)議標準、IP地址規(guī)劃標準。系統(tǒng)建設在符合國家和行業(yè)相關標準及地方標準的建設要求基礎上，采用先進的技術手段和系統(tǒng)架構，整合橋梁隧道沿線的傳統(tǒng)視頻監(jiān)控資源、車輛信息采集資源、交通信息采集資源、橋梁隧道管控資源及應急處置預案，在同一的標準框架下實現(xiàn)統(tǒng)一部署、資源共享、平臺共用，構建橋梁隧道全網(wǎng)各種設備接入、各子系統(tǒng)互聯(lián)互通、區(qū)域視頻信息系統(tǒng)互聯(lián)共享的可擴展規(guī)模和升級應用的綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)。

　　3.5.2先進性原則

　　采用主流的、先進的、符合發(fā)展方向的技術構建系統(tǒng)平臺，滿足可視化防控需要，為橋梁隧道信息化建設邁向數(shù)字化管理、道路安全監(jiān)控、日常路政管理、應急聯(lián)動指揮等提供業(yè)務支撐，促進中心管理系統(tǒng)信息綜合應用，具有先進的數(shù)字化、自動化和智能化技術水平，使橋梁隧道可視化管理、應急指揮和交通事件防控數(shù)字化水平得到有效的提高。

　　3.5.3實用性原則

　　橋梁隧道全程監(jiān)控系統(tǒng)的建設必須突出應用，在建設中應以現(xiàn)實需求為導向，以有效應用為核心，以技術建設與工作機制的同步協(xié)調為保障，確保系統(tǒng)能有效服務于各個業(yè)務部門和信息子系統(tǒng)的工作需要，充分利用前端豐富的信息資源，結合各種應用業(yè)務，保障高速路沿線暢通的交通環(huán)境和良好的交通秩序，不斷提高交通管理的行政執(zhí)法的水平。

　　3.5.4可靠性原則

　　橋梁隧道全程監(jiān)控系統(tǒng)的建設不是各種信息化子系統(tǒng)的簡單組合，而是統(tǒng)一標準構架下的有機組成，系統(tǒng)采用的軟硬件根據(jù)統(tǒng)一的規(guī)范、協(xié)議和要求選型，根據(jù)最新的標準規(guī)范，并經(jīng)過具有相應資格的軟件評測中心、產品檢測中心的測試，質量達標，性能穩(wěn)定，能夠持續(xù)有效運行，滿足交通管理7*24小時不間斷持續(xù)運行的需要。

　　同時系統(tǒng)必須具有高可靠性和高安全性，保證能長期穩(wěn)定運行，不易受黑客攻擊和病毒感染;對于無人值守場所盡可能使用具有遠程升級能力且穩(wěn)定的嵌入式設備，避免采用基于PC機的非可靠設備。

　　3.5.5安全性原則

　　橋梁隧道全程監(jiān)控系統(tǒng)構建視頻傳輸專網(wǎng)，保證專網(wǎng)專用，安全暢通;視頻傳輸專網(wǎng)與收費系統(tǒng)業(yè)務網(wǎng)隔離管理，保證收費數(shù)據(jù)穩(wěn)定、高效的傳輸;原有資源接入、其他政府單位共享視頻圖像接入皆通過防火墻等隔離設備與視頻傳輸專網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換。

　　3.5.6開放性原則

　　系統(tǒng)采用業(yè)界主流的硬件平臺、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫以及標準的協(xié)議，保證系統(tǒng)的開放性。

　　平臺的開放性包括對環(huán)境的開放，有較強的異構網(wǎng)、異構機的互聯(lián)能力，提供跨系統(tǒng)、跨平臺標準接口，使各分系統(tǒng)有較強的交互操作能力等等，以適應后期系統(tǒng)建設和擴容的需要。

　　開放性原則還體現(xiàn)在系統(tǒng)的互聯(lián)上，體現(xiàn)在系統(tǒng)的升級、擴充和更新上，體現(xiàn)在應用目標和功能的變化上以及在其它外界環(huán)境變化上，系統(tǒng)都要有較強的適應能力。

　　3.5.7經(jīng)濟性原則

　　系統(tǒng)實際建設以實用、夠用為原則，充分評估建設、使用、線路租用、維護費用及升級改造費用，在確保工程建設質量、系統(tǒng)實用性、先進性的前提下，擇優(yōu)選擇科學經(jīng)濟的建設方案。